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作者：吴恒田相林许先鹏朱丽艳孙昌平黄贝刘浪徐博超周全刘毅马永康王娟赵锶琪云南省昆明市一二一大街71号

本发明提供了一种基于空间分布格局特征的森林资源调查抽样优化方法，包括：对目标区域的原始数据进行分布检验与数据变换，得到正态分布数据；对所述目标区域的研究对象进行空间自相关分析，得到局部莫兰指数；基于预设的抽样框架，根... 详细信息

标准号: CN118052329A

本发明提供了一种基于空间分布格局特征的森林资源调查抽样优化方法，包括：对目标区域的原始数据进行分布检验与数据变换，得到正态分布数据；对所述目标区域的研究对象进行空间自相关分析，得到局部莫兰指数；基于预设的抽样框架，根据所述目标区域中入样的系统抽样单元确定样本单元，并结合所述局部莫兰指数对所述样本单元进行先验信息分析，再进行空间分层抽样；对所述空间分层抽样得到的每层样本进行抽样估计，得到估计结果。本发明显著减少了样地调查工作量，有利于调查监测工作的开展。

关键词：目标区域抽样样本单元森林资源调查正态分布自相关分析单元确定分层抽样格局特征估计结果空间分布空间分层数据变换所述空间系统抽样先验信息研究对象原始数据预设工作量样本调查监测检验优化分析

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基于多距离度量kNN模型的森林蓄积量反演

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中南林业科技大学学报 2023年第2期43卷 10-18页

作者：吴胜义王义贵王飞李伟坡国家林业和草原局西北调查规划设计院陕西西安710048 旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室陕西西安710048 中南林业科技大学湖南长沙410004

【目的】森林蓄积量是衡量森林质量和生长状况的重要指标。利用遥感技术进行森林蓄积量反演相比传统的森林调查能显著提高森林资源调查效率,对快速获取区域范围森林生长状况,进行高效的资源利用和森林经营管理具有重要意义。【方法】以... 详细信息

【目的】森林蓄积量是衡量森林质量和生长状况的重要指标。利用遥感技术进行森林蓄积量反演相比传统的森林调查能显著提高森林资源调查效率,对快速获取区域范围森林生长状况,进行高效的资源利用和森林经营管理具有重要意义。【方法】以陕西韩城市为研究区,利用森林资源二类调查数据库提取森林蓄积量实测数据,结合Sentinel-2遥感影像进行森林蓄积量反演。通过线性逐步回归法和重要性评价法分别进行变量筛选,构建多元线性回归模型、支持向量机模型、随机森林模型和基于欧式距离、曼哈顿距离和马氏距离构建的kNN模型进行森林蓄积量估测,通过精度评价比较最终选择估测精度最高的模型进行研究区森林蓄积量反演。【结果】1)马氏距离是最适合构建kNN模型的距离度量。基于马氏距离构建的kNN模型在所有模型中实现了最高的估测精度,决定系数R2为0.66,均方根误差RMSE为10.02 m^(3)/hm^(2),均方根误差相比随机森林模型、支持向量机模型和多元线性回归分别下降了3.9%、7.8%和29.9%;2)非参数模型在森林蓄积量估测中的精度显著优于参数模型。基于马氏距离构建的kNN模型、随机森林模型、支持向量机模型均方根误差相比多元线性回归分别降低了29.9%、27.0%和23.9%;3)研究区西北部森林生长情况较好,蓄积量值较大,东部和南部地区主要是水域和建筑用地,森林分布较少,森林蓄积量值较低。【结论】利用kNN模型结合Sentinel-2遥感影像能实现森林蓄积量反演和制图,为森林资源遥感估测研究提供参考。

关键词：森林蓄积量哨兵二号线性逐步回归重要性评价马氏距离

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祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征

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浙江农林大学学报 2022年第2期39卷 289-296页

作者：金万洲卜静罗惠文李清顺国家林业和草原局西北调查规划设计院陕西西安710048 国家林业和草原局旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室陕西西安710048

【目的】查清祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征,为该片区植物资源的保护与利用提供科学依据。【方法】采用线路调查并结合样方调查的方法,统计种子植物信息,分析植物区系的组成、优势类群与表征类群及地理成分。【结果】(1)祁连... 详细信息

【目的】查清祁连山国家公园青海片区种子植物区系特征,为该片区植物资源的保护与利用提供科学依据。【方法】采用线路调查并结合样方调查的方法,统计种子植物信息,分析植物区系的组成、优势类群与表征类群及地理成分。【结果】(1)祁连山国家公园青海片区共有野生种子植物71科340属1 058种,分别占青海省种子植物科、属、种总数的75.53%、61.04%、42.37%,含有100种及以上的大科仅有菊科Asteraceae和禾本科Poaceae,未发现30种及以上的大属,科、属组成多样。(2)优势现象明显,表征类群突出。该区种子植物区系优势科有10科,优势属有23属,表征科有8科,表征属有20属,其中有3科既是优势科又是表征科,9属既是优势属又是表征属。(3)种子植物科的分布区类型有6个,其中温带成分共有23科,占总科数的67.64%;属的分布区类型有13个,温带成分共有246属,占总属数的86.32%。(4)特有科、属贫乏。未发现中国特有科,特有属有10属。(5)多种区系成分交汇、渗透并特化,并具有年轻性。【结论】祁连山国家公园青海片区种子植物种类较丰富,地理成分多样,温带性质显著。

关键词：青海片区祁连山国家公园种子植物植物区系地理成分

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北京松山林下典型灌木绣线菊光、水利用效率的季节动态及其对环境因子的响应

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水土保持研究 2023年第3期30卷 301-309页

作者：李满乐范雅倩王可蒋燕李鑫豪田赟李润东徐铭泽郝少荣查天山北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学、水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京松山国家级自然保护区管理处北京102100 上海勘测设计研究院有限公司上海200335

[目的]植物资源利用效率是反映植物对环境条件适应性的重要指示指标,是气候变化生态学领域的研究热点,因此对林下灌木物种光能利用效率(LUE)和水分利用效率(WUE)的环境调控机理需进一步明晰。[方法]以北京松山天然阔叶林下典型灌木绣线... 详细信息

[目的]植物资源利用效率是反映植物对环境条件适应性的重要指示指标,是气候变化生态学领域的研究热点,因此对林下灌木物种光能利用效率(LUE)和水分利用效率(WUE)的环境调控机理需进一步明晰。[方法]以北京松山天然阔叶林下典型灌木绣线菊(Spiraea salicifolia)为研究对象,于2019年6月至9月完全展叶期开展原位叶片光合测定和同步环境因子的连续观测,分析了绣线菊LUE和WUE的变化特征及其对环境因子的响应。[结果]LUE和WUE具有较为明显的季节变化特征,其中LUE随着光合有效辐射(PAR)和空气温度(Ta)的变化呈现逐渐增大的趋势,季节平均为0.03 mol/mol;WUE随PAR和空气饱和水汽压差(VPD)的变化呈现先增大后减小的趋势,季节平均为8.32μmol/mmol。PAR和Ta是影响LUE变化的主要因子,分别为指数和线性负相关;PAR和VPD是影响WUE变化的主要因子,均与WUE呈线性负相关,其中VPD通过影响气孔导度(gs)限制叶片蒸腾,从而影响WUE;LUE、WUE的季节变化和土壤含水量(SWC)均无显著相关性。LUE与WUE对环境因子存在趋同响应关系。[结论]研究初步确定光合有效辐射、空气温度和空气饱和水汽压差是研究区林下灌木绣线菊资源利用效率的主要限制因子,而非土壤水分;林下灌木绣线菊在有限资源条件下呈现资源保守策略,具体表现为在光能受限的条件下能够最大限度地使用光能进行光合作用,从而具备较高的光能利用效率。

关键词：绣线菊光能利用效率水分利用效率环境因子

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嘉陵江流域潜在蒸散发时空演变特征及其影响因素

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水资源与水工程学报 2023年第5期34卷 43-51页

作者：赵宾华马方铭李占斌李鹏黄金华高蓓孙虎西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室陕西西安710048 西安市水利规划勘测设计院陕西西安710054

为研究嘉陵江流域潜在蒸散发(ET_(0))的时空格局变化特征以及变化气候条件对流域潜在蒸散发量的影响,选择45个国家级气象测站的1970—2019年逐日气象数据计算ET_(0),采用线性倾向率、Mann-Kendall趋势检验和反距离加权插值分析时空变化... 详细信息

为研究嘉陵江流域潜在蒸散发(ET_(0))的时空格局变化特征以及变化气候条件对流域潜在蒸散发量的影响,选择45个国家级气象测站的1970—2019年逐日气象数据计算ET_(0),采用线性倾向率、Mann-Kendall趋势检验和反距离加权插值分析时空变化特征,通过敏感性分析和贡献率量化ET_(0)变化的主导因子,用地理探测器分析其影响因子的交互作用。结果表明:年尺度上,嘉陵江流域平均气温以0.20℃/10a的速率呈上升趋势,相对湿度、平均风速和日照时数分别以0.239%/10a、0.048(m·s^(-1))/10a和0.100(h·d^(-1))/10a的速率下降。年ET_(0)以0.133 mm/10a的速率减小,春、冬季ET_(0)呈上升趋势,夏、秋季相反,空间上年ET_(0)整体北高南低。年ET_(0)变化主导因子为平均气温,嘉陵江流域ET_(0)变化是多因子共同作用的结果,平均气温和相对湿度交互作用下的空间解释度达到68.4%。研究结果可为研究区生态水文过程变化深入分析提供一定的科学依据。

关键词：潜在蒸散发时空演变贡献率影响因素嘉陵江流域

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不同配方施肥对杉木人工林幼林生态化学计量特征的影响

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中南林业科技大学学报 2023年第8期43卷 138-148页

作者：赵铭何功秀文仕知及利张盈倪艳林李智华中南林业科技大学水土保持与荒漠化防治湖南省高校重点实验室湖南长沙410004 常德市水利水电勘测设计院湖南常德415000 国家林业和草原局西北调查规划院陕西西安710048

【目的】生态化学计量法是探索耦合元素平衡和循环的有效工具(如氮、碳、和磷等),研究不同配方施肥对湖南会同杉木人工幼林C、N、P化学计量特征的影响,为杉木人工林生态系统经营与管理提供科学依据。【方法】以“3414”配方施肥为基准,... 详细信息

【目的】生态化学计量法是探索耦合元素平衡和循环的有效工具(如氮、碳、和磷等),研究不同配方施肥对湖南会同杉木人工幼林C、N、P化学计量特征的影响,为杉木人工林生态系统经营与管理提供科学依据。【方法】以“3414”配方施肥为基准,在湖南省会同县生态站林场2年生杉木人工林内设置14个不同配方施肥处理,分别在施肥前、施肥12个月后采集0~10 cm表层土壤样品及杉木根、枝、叶样品,采用电位法测定土壤pH值,重铬酸钾加热法测定土壤、植物的有机碳含量,凯氏消煮法测定土壤、植物的全氮含量,钼锑抗比色法(HClO4—H2SO4)测定土壤、植物的全磷含量,运用单因素方差分析法和Pearson相关分析法分析杉木人工林幼林生态化学计量比的差异及其相关性。【结果】1)施肥明显改变土壤化学计量特征。与CK相比,不同配方施肥处理土壤C含量无显著变化,土壤N、P含量有不同程度的变化,在处理J(N3P2K2)和处理E(N2P2K2)分别观测到土壤N、P含量的最大值。2)配方施肥显著改变杉木幼龄林根、枝、叶化学计量特征。3)配方施肥后,土壤N∶P低于全国平均水平(9.3),说明影响试验地土壤生产力的主要限制因子是N;叶片、枝干N∶P变化区间分别为12.15~13.89、8.73~10.07,说明叶片、枝干生长也主要受N的影响。4)土壤C、N、P计量值对杉木人工林幼林的计量值具有一定影响,但对叶的影响相对较弱。5)处理J(N3P2K2)施肥效果最为显著,表层土壤及叶片的N含量分别比CK提高28.36%和5.58%,枝的N、P含量分别比CK提高11.00%和28.13%,根的N、P含量分别比CK提高53.86%和4.92%。【结论】适宜的配方施肥能显著改善土壤质量,提高林木对肥料的利用效率。基于“3414”试验,可知土壤,叶片,枝干和根系全氮均高于CK,氮是限制该试验地杉木人工林幼林林木生长及土壤生产力的因子之一。每株杉木幼树施用150 g氮肥、100 g磷肥、100 g钾肥的配方施肥模式(处理J)效果最为显著。

关键词：配方施肥生态化学计量杉木人工林幼林推荐施肥土壤理化性质林木器官 3414试验

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青海东部典型人工水源涵养林稳定性比较

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中国水土保持科学 2023年第2期21卷 47-56页

作者：王作枭贾洪文麻鑫垚李远航林莎张静贺康宁北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室、北京市水土保持工程技术研究中心、林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 青海省水利水电勘测设计研究院西宁810000 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司长春130021

青海作为中国的高原水塔,区域内森林能否稳定发挥其水源涵养功能至关重要。研究其林区人工水源涵养林的稳定性,明确限制林分稳定性的主要因子,可为林分结构调控与功能提升提供科学依据。于2019年5—9月在青海省大通县塔尔沟小流域选取6... 详细信息

青海作为中国的高原水塔,区域内森林能否稳定发挥其水源涵养功能至关重要。研究其林区人工水源涵养林的稳定性,明确限制林分稳定性的主要因子,可为林分结构调控与功能提升提供科学依据。于2019年5—9月在青海省大通县塔尔沟小流域选取6种典型林分作为研究对象,构建稳定性评价指标体系,结合层次分析法和模糊物元法计算各指标组合权重,采用综合评价法进行分析评价。结果表明:1)混交林稳定性整体大于纯林,青海云杉白桦混交林稳定性最好,青杨纯林稳定性最差。2)组合权重结果表明:林分密度、土壤水分和生物多样性是林分稳定的主要限制因子。青海云杉白桦混交林可以作为指导青海东部地区林分功能提升的理想林分。区域植被重建过程中,应通过调整林分结构和密度,增加灌木和草本层的生物多样性,营建复层异龄的针阔混交林,确立科学合理的人工林营建模式。

关键词：水源涵养林林分类型林分稳定性模糊物元法结构调控

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秦岭山区潜在蒸散发时空变化及典型流域径流归因分析

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农业工程学报 2024年第24期40卷 59-71页

作者：贾路于坤霞李占斌李鹏徐国策赵宾华高蓓杨志西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 河海大学水利部水循环与水动力系统重点实验室南京210098 西安理工大学旱区生态水文与灾害防治国家林业和草原局重点实验室西安710048 西安市水利规划勘测设计院西安710054 宁夏回族自治区水利科学研究院银川750002

山区流域作为水源涵养地,由于地形、植被和气候因子间的复杂相互作用,与平原流域相比,其对气候变化更为敏感,在水资源稳定性和生态环境保护等方面面临着更严峻的挑战。为掌握山区流域水文变化规律,该研究以秦岭山区及其内部6个典型流域... 详细信息

山区流域作为水源涵养地,由于地形、植被和气候因子间的复杂相互作用,与平原流域相比,其对气候变化更为敏感,在水资源稳定性和生态环境保护等方面面临着更严峻的挑战。为掌握山区流域水文变化规律,该研究以秦岭山区及其内部6个典型流域为研究对象,基于1965—2019年79个气象站日气象数据和6个典型流域控制水文站逐年径流数据以及年太阳黑子数、大气环流指数、Nino3.4指数,采用Penman-Monteith公式、改进的Mann-Kendall趋势检验法、微分法、交叉小波变换和时变Budyko框架分析了秦岭山区年潜在蒸散发(potential evapotranspiration,PET)的时空变化特征,计算了年PET对不同气候因子的敏感性,探讨了年PET变化的可能原因,最后量化了PET等不同因素对径流在不同时期变化的贡献率。结果表明:1)在1965—2019年间,秦岭山区的多年平均PET和气候因子表现出明显的空间分布差异和变化趋势。多年平均PET和日照时数呈现东北高、西南低的空间分布格局,最大和最小相对湿度则在空间上表现出相反的趋势变化特征。此外,在年尺度上,气温普遍上升,而日照时数和风速在大面积范围内有所下降。2)年PET在草原植被区对多个气候因子的敏感性最高。地形因子、太阳黑子活动、大气环流和海温变化等因素对年PET的影响时段和范围存在差异。98.73%气象站点的年PET与北极涛动指数呈现负相关,呈现显著负相关的比例高达20.25%(P<0.05)。这证明了北极涛动通过影响区域性的气候模式,间接影响了该地区的蒸散发过程。特别是在北极涛动的负位相时,常常伴随冷空气南下,导致该区域温度下降,蒸散发减少。随着海拔和坡度的增加,PET表现出极显著的减少趋势(P<0.001)。3)在6个典型流域中,流域径流变化主要受降水和下垫面条件的驱动,尤其是植被变化对径流的影响逐渐增强。研究成果将支撑山区流域水资源可持续利用,服务黄河与长江流域的生态保护与高质量发展。

关键词：蒸散发时空变化径流 Budyko 秦岭山区

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遥感技术在火灾后林业经济损失评估中的应用

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灾害学 2021年第3期36卷 47-50,56页

作者：卜静蔡子良国家林业和草原局西北调查规划设计院陕西西安710048 旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室陕西西安710048

为提高火灾后林业经济损失的评估准确性,应用遥感技术优化设计火灾后林业经济损失评估方法。利用遥感和卫星设备收集实时林业区域的遥感数据,并从校正和辐射定标两个方面实现对初始遥感数据的预处理。在遥感数据中提取有效的植被信息,... 详细信息

为提高火灾后林业经济损失的评估准确性,应用遥感技术优化设计火灾后林业经济损失评估方法。利用遥感和卫星设备收集实时林业区域的遥感数据,并从校正和辐射定标两个方面实现对初始遥感数据的预处理。在遥感数据中提取有效的植被信息,从而计算火灾的受灾面积和受害程度。建立火灾后林业经济损失的评估指标,从直接经济损失和间接经济损失两个方面,得出最终的综合评估结果。

关键词：遥感技术森林火灾林业经济损失损失评估

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青海大通县典型林分的枯落物和土壤蓄水能力评价

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中国水土保持科学 2022年第2期20卷 106-114页

作者：张静贾洪文李远航左亚凡林莎王帅军王作枭贺康宁北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京市水土保持工程技术研究中心林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 青海省水利水电勘测设计研究院西宁810100 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州310000

青海大通县是高寒丘陵区实施退耕还林工程的典型区域,由于其作为生产生活聚集区及重要水源地的环境特点,准确评价该区域典型林分的水源涵养功能具有至关重要的作用。在大通县塔尔沟流域内选取青杨林、白桦林、青海云杉林、落叶松林、青... 详细信息

青海大通县是高寒丘陵区实施退耕还林工程的典型区域,由于其作为生产生活聚集区及重要水源地的环境特点,准确评价该区域典型林分的水源涵养功能具有至关重要的作用。在大通县塔尔沟流域内选取青杨林、白桦林、青海云杉林、落叶松林、青海云杉白桦混交林及青海云杉落叶松混交林6种典型林型,采用主成分分析法和模糊物元法计算各林型的林地蓄水能力。各林型中林地蓄水能力依次为青海云杉白桦混交林>白桦林>青海云杉林>青海云杉落叶松混交林>落叶松林>青杨林。云杉白桦混交林是青海大通县水源涵养能力表现最佳的林分,可作为指导该地区林分功能提升的理想林分类型。

关键词：枯落物持水性能土壤持水性能主成分分析法模糊物元法高寒丘陵区

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