检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2023年第4期59卷 149-156页

作者：严铭海王金池黄清麟庄崇洋郑群瑞卓鸣秀官晓辉中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 福建农林大学林学院福州350002 建瓯万木林省级自然保护区管理处建瓯353105

【目的】揭示典型中亚热带天然阔林各林层(包括全林和各亚层)林木高径比分布规律,为中亚热带人工阔叶林、半天然林和天然阔叶林可持续经营提供阔叶林木高径比方面的典型参照。【方法】以建瓯万木林省级自然保护区为研究区,在研究区内5... 详细信息

【目的】揭示典型中亚热带天然阔林各林层(包括全林和各亚层)林木高径比分布规律,为中亚热带人工阔叶林、半天然林和天然阔叶林可持续经营提供阔叶林木高径比方面的典型参照。【方法】以建瓯万木林省级自然保护区为研究区,在研究区内5个典型中亚热带天然阔叶林中分别设置50 m×50 m样地,计算典型林分各林层林木高径比平均值和标准差分析其随亚层的变化情况,运用Mann-Whitney U检验分析各亚层之间(包括第Ⅰ亚层、第Ⅱ亚层和第Ⅲ亚层间以及受光层和非受光层间)林木高径比平均值的差异显著性,利用偏度和峰度描述各林层林木高径比分布的偏离程度和离散程度,选择正态分布、Weibull分布函数对各样地各林层林木高径比分布进行拟合,并采用χ^(2)检验法检验拟合效果。【结果】综合5块样地林木高径比平均值,全林为103.1,各亚层平均值随亚层高度升高而减小,排序为第Ⅲ亚层(112.7)>第Ⅱ亚层(89.0)>第Ⅰ亚层(66.9)以及非受光层(112.7)>受光层(78.3);除4号样地第Ⅱ亚层与第Ⅲ亚层间林木高径比平均值为显著差异外,其他样地内各亚层间林木高径比平均值均为极显著差异。偏度结果表明,各林层林木高径比分布为右偏。峰度结果表明,全林、第Ⅰ亚层林木高径比分布相对较为分散;第Ⅱ亚层、第Ⅲ亚层、受光层林木高径比分布相对较为集中。运用正态分布函数拟合各林层林木高径比分布,其结果均通过卡方检验;而运用Weibull分布函数拟合较多未通过卡方检验。【结论】典型中亚热带天然阔叶林各亚层林木高径比平均值间均有极显著差异,且各亚层林木高径比平均值随亚层高度升高而减小;各林层林木高径比分布均为右偏,全林与第Ⅰ亚层林木高径比分布相对较为分散,第Ⅱ亚层与第Ⅲ亚层以及受光层林木高径比分布相对较为集中;正态分布函数对各林层林木高径比分布拟合效果较好,Weibull分布函数拟合效果不理想;典型中亚热带天然阔叶林林木高径比分布与直径分布不同,全林和第Ⅲ亚层林木高径比呈正态分布,而全林和第Ⅲ亚层直径呈反J形分布。本研究所体现的各林层林木高径比平均值和各林层林木高径比分布属于理想结构森林的林木高径比特征。

关键词：中亚热带典型天然阔叶林分层林木高径比分布变化规律

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基于多图像特征的幼龄沉香全氮估测

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第3期47卷 19-28页

作者：袁莹王雪峰王甜陈飞飞黄川腾林玲董晓娜中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室海南省林业科学研究院海南省红树林研究院

【目的】应用计算机视觉技术提取幼龄沉香的多图像特征，对沉香叶片全氮含量进行估测，为实现沉香氮营养状态的快速无损估测提供新方法。【方法】采用基于色调-亮度-饱和度（HIS）颜色空间的最佳直方图（KSW）熵法和形态学处理对幼龄沉... 详细信息

【目的】应用计算机视觉技术提取幼龄沉香的多图像特征，对沉香叶片全氮含量进行估测，为实现沉香氮营养状态的快速无损估测提供新方法。【方法】采用基于色调-亮度-饱和度（HIS）颜色空间的最佳直方图（KSW）熵法和形态学处理对幼龄沉香图像进行分割，并提取了图像的颜色、形状和纹理特征。然后利用偏最小二乘法（PLS）对多图像特征进行有监督降维，提取图像特征主成分。最后构建了天牛须搜索算法（BAS）优化后的Elman神经网络（Elman neural network, ElmanNN）模型对幼龄沉香叶片全氮量进行估测，并将模型验证结果与其他常用模型进行对比。【结果】以幼龄沉香可见光图像为研究对象，应用的基于HIS空间的分割算法效果优于常用的RGB和Lab颜色空间分割；PLS算法对图像特征提取了6个主成分，快速降低了图像特征的维数，并有效消除了特征变量间的多重共线性；提出的PLS-BAS-ElmanNN模型能实现模型参数的自适应选取，且估测效果较好，决定系数R2为0.740 7,均方根误差（RMSE）为1.265 3g/kg,估测精度略高于偏最小二乘回归（PLSR）模型和偏最小二乘-广义可加模型（GAM）。【结论】提出以幼龄沉香为研究对象的图像处理方法，构建了能够稳定处理高维图像数据的PLS-BAS-ElmanNN估测模型，为幼龄沉香氮营养状态的监测及沉香培育的精准作业提供了新思路。

关键词：沉香全氮计算机视觉 BAS-Elman 偏最小二乘法

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基于多光谱图像的幼龄白木香含锌量无损诊断

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热带作物学报 2022年第9期43卷 1953-1963页

作者：袁莹王雪峰王甜中国林业科学研究院资源信息研究所/国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091

通过探讨白木香冠层光谱和形状特征与叶片含锌量的模型关系,实现幼龄白木香冠层含锌量的快速无损诊断,为实现白木香智能化培育经营提供新思路。以幼龄白木香为研究对象,通过多光谱相机获取白木香冠层图像,结合相位相关法及贝叶斯分割法... 详细信息

通过探讨白木香冠层光谱和形状特征与叶片含锌量的模型关系,实现幼龄白木香冠层含锌量的快速无损诊断,为实现白木香智能化培育经营提供新思路。以幼龄白木香为研究对象,通过多光谱相机获取白木香冠层图像,结合相位相关法及贝叶斯分割法精确提取白木香冠层,在应用偏最小二乘(partial least squares,PLS)算法对图像光谱和形状特征进行降维的基础上,分别构建偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)模型和偏最小二乘-广义可加模型(partial least squares-generalized additive models,PLS-GAM)以图像特征对含锌量进行估测和分析,并通过比较模型评价指标与常用套索回归(lasso regression,LassoR)和多元逐步回归(multiple stepwise regression,MSR)模型进行对比,确定适用于白木香锌含量估测的最佳模型。研究表明:(1)结合相位相关法和贝叶斯算法能够较好地分割出白木香冠层图像,效果显著优于对各波段图像进行直接分割的方法;(2)基于多光谱图像特征提取6个主成分CF_(1)、CF_(2)、CF_(3)、CF_(4)、CF_(5)和CF_(6),PLSR建模分析结果表明CF_(1)和CF_(2)与白木香冠层含锌量具有显著的线性关系,模型调整后R2adj为0.475;(3)PLS-GAM建模分析结果表明,CF_(1)、CF_(2)和CF_(4)与白木香冠层含锌量均存在显著的非线性关系,模型调整后R2_(adj)为0.679,显著高于基于线性关系构建的PLSR模型;(3)经过模型评价对比,PLS-GAM模型估测精度最高,RMSE为0.095,较PLSR、LassoR、MSR模型分别降低了26.4%、43.1%和34.9%,为适用于估测白木香冠层含锌量的最优模型。因此,结合相位相关法及贝叶斯分割法能够实现对白木香冠层多光谱图像的精准分割,基于光谱和形状特征构建的PLS-GAM模型对白木香冠层含锌量具有良好的估测效果,有利于推动白木香微量元素诊断的研究进程,对幼龄白木香的智能化作业有重要意义。

关键词：白木香多光谱图像锌 PLS GAM

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基于机载LiDAR数据的崇礼冬奥核心区树冠覆盖率估算

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林业科学 2022年第10期58卷 24-34页

作者：谢栋博雷雅凯张宇超刘清旺符利勇陈巧中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 河南农业大学风景园林与艺术学院郑州450002 国家林业和草原局林草调查规划院北京100714 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091

【目的】对比分析基于归一化点云分类信息、归一化点云首次回波和冠层高度模型3种算法估算冬奥核心区森林树冠覆盖率的优劣性,探讨样地树冠覆盖率、激光点云密度和冠层高度模型(CHM)栅格分辨率对估算精度的影响,探索最优树冠覆盖率估算... 详细信息

【目的】对比分析基于归一化点云分类信息、归一化点云首次回波和冠层高度模型3种算法估算冬奥核心区森林树冠覆盖率的优劣性,探讨样地树冠覆盖率、激光点云密度和冠层高度模型(CHM)栅格分辨率对估算精度的影响,探索最优树冠覆盖率估算方法,为准确掌握冬奥核心区树冠覆盖率信息提供技术支持,促进森林可持续性经营管理。【方法】利用冬奥核心区67块样地机载激光雷达数据和单木检尺数据,采用线性回归拟合树冠覆盖率实测值和估算值,以决定系数(R^(2))和均方根误差(RMSE)为评价指标,比较基于归一化点云分类信息、归一化点云首次回波和冠层高度模型3种算法的树冠覆盖率估算精度,分析样地树冠覆盖率、激光点云密度与树冠覆盖率估算误差的关联性,以及冠层高度模型栅格分辨率对树冠覆盖率估算方法稳定性的影响。【结果】1)基于归一化点云分类信息算法的树冠覆盖率估算精度最高(R^(2)=0.790 1,RMSE=0.124 3),估算误差最低,平均高估1.17%,其次为基于冠层高度模型算法(R^(2)=0.763 8,RMSE=0.134 9),基于归一化点云首次回波算法的树冠覆盖率估算精度最低(R^(2)=0.758 2,RMSE=0.149 1);2)树冠覆盖率与估算误差间无明显相关性,3种算法在树冠覆盖率小于0.4的样地中普遍出现低估现象,在树冠覆盖率0.4~0.8的样地中高估与低估现象相近,在树冠覆盖率大于0.8的样地中普遍出现高估现象;激光点云密度与估算误差间也无相关性,激光点云密度增大并未提高树冠覆盖率估算精度;3)基于冠层高度模型算法稳定性最高,10种栅格分辨率估算的树冠覆盖率无明显差异,R^(2)介于0.755 1~0.762 2之间,RMSE介于0.150 7~0.153 9之间;适用于冬奥核心区树冠覆盖率估算的最佳冠层高度模型栅格分辨率为0.8 m×0.8 m。【结论】通过对冬奥核心区67块样地进行树冠覆盖率估算,体现出基于归一化点云分类信息、归一化点云首次回波和冠层高度模型3种算法的适宜性,基于归一化点云分类信息算法的树冠覆盖率估算精度最高;结合样地树冠覆盖率、激光点云密度和冠层高度模型栅格分辨率综合分析3种算法的优劣性,可为大范围森林树冠覆盖率调查提供技术支持。

关键词：激光雷达树冠覆盖率冬奥归一化点云首次回波冠层高度模型

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海南热带天然林木本植物多样性对地上生物量的影响及其尺度效应

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北京林业大学学报 2024年第12期46卷 1-10页

作者：姚杰丁易周超凡田立新臧润国中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 海南霸王岭森林生态系统国家定位观测研究站海南昌江272722 南京林业大学南方林业创新中心江苏南京210037 中国林业科学研究院资源信息研究所林木资源高效生产全国重点实验室国家林业和草原局森林经营与生长模拟实验室北京100091 江西省林业资源监测中心江西南昌330000

【目的】阐明海南热带天然林木本植物α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响及其相对重要性,以及相应的尺度效应,旨在丰富生物多样性与生态系统功能关系研究的理论框架。【方法】基于海南热带天然林内建立的30个1 hm^(2)动态监测样地... 详细信息

【目的】阐明海南热带天然林木本植物α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响及其相对重要性,以及相应的尺度效应,旨在丰富生物多样性与生态系统功能关系研究的理论框架。【方法】基于海南热带天然林内建立的30个1 hm^(2)动态监测样地,利用植被调查、树木空间分布和环境因子等数据,采用空间多尺度设计和多元线性回归模型,探讨热带天然林中木本植物多样性、环境异质性与地上生物量之间的关系及其随不同空间尺度的变化规律。【结果】(1)30个1 hm^(2)样地中,α-多样性和β-多样性均值分别为(10.85±3.63)和(0.30±0.16)。α-多样性在不同空间尺度上未表现出显著变化;β-多样性表现出随空间尺度增大而增加的趋势。(2)α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响均为显著的正效应且多样性的影响强度随空间尺度表现出较为一致的变化趋势。(3)木本植物多样性对地上生物量的影响随空间尺度的增加表现为先增加(较小尺度400~3600 m^(2)),然后趋于平缓(中尺度3600~6400 m^(2)),最后下降(较大尺度6400~10000 m^(2))。(4)α-多样性对地上生物量的正效应显著强于β-多样性。(5)环境因子对地上生物量的影响均为正效应,且影响强度随空间尺度的增加而增强。【结论】本研究证实了生物多样性与生态系统功能(BEF)关系存在明显的尺度依赖性,表明影响BEF关系的主要机制可能会因不同空间尺度而发生变化。单一空间尺度或局域小尺度的研究不足以充分、全面地理解BEF关系的影响机制。尽管在解释地上生物量变异方面,β-多样性的作用低于α-多样性,但本研究通过实证分析,揭示了β-多样性在促进生态系统功能中的重要作用。这为进一步探索跨空间尺度的BEF关系提供了新的思路和分析视角。未来的研究应充分考虑β-多样性与多种生态系统功能(生态系统多功能性)之间的关系,以及β-多样性在不同空间尺度(如局域、区域和景观尺度)上对生态系统多功能性的影响机制。

关键词：生物多样性与生态系统功能 β-多样性尺度依赖性木本植物多样性生物量热带天然林

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山西中条山林局油松纯林碳汇潜力

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林业科学 2025年第5期61卷 74-84页

作者：何潇罗光成高文强李海奎曾伟生段福军雷相东林木资源高效生产全国重点实验室国家林业和草原局森林经营与生长模拟实验室中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 北京林业大学林学院北京100083 国家林业和草原局调查规划设计院北京100714 山西省中条山国有林管理局侯马043003

【目的】建立包含固碳等级、林分密度指数和林龄的碳储量分级生长模型系,提出一种森林碳汇潜力估计方法,估计森林经营单位尺度碳汇潜力,为森林经营增汇提供依据。【方法】基于山西省森林资源清查油松纯林固定样地数据和理论生长模型,采... 详细信息

【目的】建立包含固碳等级、林分密度指数和林龄的碳储量分级生长模型系,提出一种森林碳汇潜力估计方法,估计森林经营单位尺度碳汇潜力,为森林经营增汇提供依据。【方法】基于山西省森林资源清查油松纯林固定样地数据和理论生长模型,采用双重迭代分级算法确定固碳等级,并建立碳储量分级生长模型系:平均单株碳储量分级生长模型、林分碳储量分级生长模型、平均单株断面积分级生长模型和林分断面积分级生长模型,使用确定系数(R2)、均方根误差、相对均方根误差等指标评价模型。以最大林分碳储量连年生长量(碳汇潜力)为目标函数,以林分密度为决策变量,通过优化方法求解碳汇潜力最大时的最优林分密度。基于山西省中条山林局油松纯林小班调查数据,评估其现实碳汇量、碳汇潜力和碳汇提升空间。【结果】山西省油松纯林平均单株碳储量分级生长模型和平均单株断面积分级生长模型的R2分别为0.920和0.903,林分碳储量分级生长模型和林分断面积分级生长模型的R2分别为0.966和0.985,模型的拟合效果较好;林分碳汇潜力随林龄的增加先增加后降低、随固碳等级的增加而升高;中条山林局油松纯林单位面积的碳汇潜力平均值为1.59 t·hm^(-2)a^(-1),单位面积的现实碳汇量平均值为0.97 t·hm^(-2)a^(-1),单位面积的相对碳汇提升空间平均值为29.08%。【结论】本研究建立的油松纯林碳储量分级生长模型系可应用于碳储量生长预测,提出的碳汇潜力估计方法具有通用性和可靠性。建议通过林分密度调整,提升油松纯林的现实碳汇量,该方法可为油松及其他类型森林固碳增汇经营提供依据。

关键词：生长模型固碳等级碳汇潜力林分密度优化

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林木高径比研究综述

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世界林业研究 2023年第1期36卷 59-65页

作者：严铭海黄清麟王金池王少杰中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 国家林业和草原局中南调查规划院长沙410014 国家林业和草原局产业发展规划院北京100010

林木高径比是基本测树因子之一。由于精确树高测定困难(特别是在结构复杂的森林中),对林木高径比的直接相关研究相对较少。文中从林木高径比的研究对象、影响因素、林木高径比与单一测树因子的关系、林木高径比模型模拟、林木高径比与... 详细信息

林木高径比是基本测树因子之一。由于精确树高测定困难(特别是在结构复杂的森林中),对林木高径比的直接相关研究相对较少。文中从林木高径比的研究对象、影响因素、林木高径比与单一测树因子的关系、林木高径比模型模拟、林木高径比与林木遭受风雪灾害的关系5个方面进行综述,以期为进一步研究林木高径比奠定基础。目前大部分研究是针对结构简单、单层同龄的人工针叶纯林,针对分树种和分林层的研究极少且只有国外报道。林木高径比可能受到树龄、树种、竞争、立地和气候等多种因素的影响。胸径、断面积、材积和地径等单一测树因子与林木高径比关系较为紧密,且呈负相关,而树高、冠长、冠幅、树冠面积、冠径、树冠比和树冠闭合百分比等单一测树因子与林木高径比关系较不紧密。目前的林木高径比模型多以胸径为自变量,然后进行多模型优选,所选的最佳模型多为非线性模型;部分研究则在最佳模型中加入其他的自变量,如竞争、立地、林层和树种等因子。多数研究认为,林木高径比越大,林木越容易遭受风雪灾害。

关键词：林木高径比影响因素模型优选非线性模型

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海南热带雨林国家公园杉木半天然林树干环剥效果

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生态学报 2025年第6期45卷 2996-3005页

作者：王少杰严铭海黄清麟彭文成廖立国黄士绮宋磊中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 国家林业和草原局产业发展规划院北京100010 福建省林业科学研究院福州350012 海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海口571100

为研究海南热带雨林国家公园杉木半天然林树干环剥16个月后效果,探索人工林快速转型天然林生态修复技术,在海南热带雨林国家公园一般控制区选择有代表性的3片32年生杉木半天然林为试验林分,环剥林分内所有杉木人工林木(除对照样地外),... 详细信息

为研究海南热带雨林国家公园杉木半天然林树干环剥16个月后效果,探索人工林快速转型天然林生态修复技术,在海南热带雨林国家公园一般控制区选择有代表性的3片32年生杉木半天然林为试验林分,环剥林分内所有杉木人工林木(除对照样地外),采用主要测树因子、重要值和多样性指标分析树种组成与多样性特征。结果表明:3片半天然林树干环剥16个月后90%杉木人工林木枯死变为枯立木。环剥后的林分乔木层和灌木层活立木主体均由环剥前杉木半天然林中的乡土树种天然更新林木组成,乔木层进界木分别为128株/hm、220株/hm^(2)和85株/hm^(2),灌木层进界木分别为416株/hm^(2)、115株/hm^(2)和115株/hm^(2);树干环剥作业未造成乔木层天然林木损伤或枯死,造成灌木层天然林木损伤或枯死较少。乔木层树种丰富度分别为82、77和56,Shannon-Wiener指数分别为5.68、5.27和5.07,杉木人工林木重要值小于10%,天然更新乡土树种中常绿乔木树种重要值分别为69.0%、67.9%和68.3%;灌木层树种丰富度分别为169、112和99,Shannon-Wiener指数分别为4.84、5.36和5.63,其中常绿乔木树种重要值分别为42.0%、54.8%和62.8%。杉木人工林木树干环剥16个月后,杉木半天然林已成功转型为地带性植被类型的天然林,转型后的天然林树种多样性极其丰富、含有相当数量珍贵或高价值树种,是海南热带雨林人工林转型为天然林的典型案例。树干环剥是海南热带雨林国家公园内将具备条件的人工林快速转型为天然林的重要生态修复技术措施之一。

关键词：树干环剥杉木半天然林人工林转型天然林树种组成与多样性生态修复技术

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基于机载LiDAR数据的崇礼冬奥核心区单木分割算法适宜性分析

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林业科学 2022年第10期58卷 121-130页

作者：谢栋博刘清旺雷雅凯于航杨旭平符利勇中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 河南农业大学风景园林与艺术学院郑州450002 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091 中国林业科学研究院北京100091

【目的】探究3种基于机载LiDAR数据的单木分割算法获取冬奥核心区新造林油松和中龄林华北落叶松单木信息的适宜性,分析3种算法的单木分割精度和单木树高信息估算精度,探索冬奥核心区最优单木分割方法,为掌握冬奥核心区森林结构信息和制... 详细信息

【目的】探究3种基于机载LiDAR数据的单木分割算法获取冬奥核心区新造林油松和中龄林华北落叶松单木信息的适宜性,分析3种算法的单木分割精度和单木树高信息估算精度,探索冬奥核心区最优单木分割方法,为掌握冬奥核心区森林结构信息和制定森林经营管理措施提供技术支持。【方法】利用冬奥核心区典型样地机载LiDAR数据,应用基于点云的距离判别聚类法、分水岭分割算法和双正切角树冠识别算法,结合地面调查数据、正射影像与人工目视解译,采用树冠探测率(r)、准确率(p)和总体精度(F)3个评价指标分析算法的单木分割精度;单木配准后,分析外业实测树高与机载LiDAR估算树高之间的相关性,综合评估3种算法获取冬奥核心区单木信息的适宜性。【结果】1) 3种单木分割算法在新造林油松中总体精度很高(F=0.90~0.93),在中龄林华北落叶松中总体精度较高(F=0.72~0.75);2)对于新造林油松,基于点云的距离判别聚类法总体精度最高(F=0.93),优于分水岭分割算法(F=0.90)和双正切角树冠识别算法(F=0.90);对于中龄林华北落叶松,双正切角树冠识别算法总体精度最高(F=0.75),优于基于点云的距离判别聚类法(F=0.72)和分水岭分割算法(F=0.70);3)外业实测树高与机载LiDAR估算树高之间的相关性分析表明,基于点云的距离判别聚类法在新造林油松中提取的单木树高相关性最优,双正切角树冠识别算法在中龄林华北落叶松中提取的单木树高相关性最优。【结论】通过对冬奥核心区不同类型林地的机载LiDAR数据进行单木分割,体现出基于点云的距离判别聚类法、分水岭分割算法和双正切角树冠识别算法的适宜性,在新造林油松中,基于点云的距离判别聚类法适宜性表现最优;在中龄林华北落叶松中,双正切角树冠识别算法适宜性表现最优。

关键词：激光LiDAR 单木分割冬奥分水岭分割算法树冠识别

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海南热带雨林国家公园马占相思人工林快速转型天然林研究初报

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林业科学研究 2025年第2期38卷 23-33页

作者：王少杰严铭海黄清麟彭文成廖立国黄士绮宋磊中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海南海口571100 福建省林业科学研究院福建福州350012 国家林业和草原局产业发展规划院北京100010

[目的]探索海南热带雨林国家公园27年生马占相思(Acacia mangium Willd.)人工林快速转型为天然林的技术措施及其实施效果,为国家公园人工林快速转型天然林提供技术支撑。[方法]在海南热带雨林国家公园一般控制区选择有代表性的马占相思... 详细信息

[目的]探索海南热带雨林国家公园27年生马占相思(Acacia mangium Willd.)人工林快速转型为天然林的技术措施及其实施效果,为国家公园人工林快速转型天然林提供技术支撑。[方法]在海南热带雨林国家公园一般控制区选择有代表性的马占相思人工林为研究对象,采取环剥技术对马占相思人工林木(除对照样地外)进行树干环剥,设置3块监测样地,对人工林木致死和天然林木更新状况进行跟踪调查,分析林分树种组成与物种多样性的变化。[结果](1)树干环剥16个月后马占相思人工林木全部枯死并以枯立木方式直立在转型后的天然林乔木层上层,枯立木的密度分别为152、272和288株·hm^(-2);(2)转型后的天然林郁闭度均在0.85以上,平均胸径、平均树高、公顷株数和单位面积蓄积量分别为10.6cm、11.8m、2264株·hm^(-2)、115.1m^(3)·hm^(-2),9.1cm、10.7m、1424株·hm^(-2)、48.5m^(3)·hm^(-2)和11.5cm、13.2m、1344株·hm^(-2)、86.5 m^(3)·hm^(-2),林木径级结构呈异龄林分布特征;(3)转型后的天然林乔木层和灌木层活立木主体均由转型前马占相思人工林中天然更新定居的乡土树种组成,胸径≥5 cm的乔木层进界木密度分别为144、224和152株·hm^(-2),树高≥150 cm的灌木层(含乔木幼树)进界木密度分别为728、1128和960株·hm^(-2);(4)树干环剥作业未造成乔木层天然林木的损伤或枯死,造成灌木层天然林木的损伤或枯死的分别为16、12和160株·hm^(-2)。(5)转型后天然林乔木层树种(包括乔木和灌木树种)丰富度分别为51、41和34,Shannon-Wiener指数分别为4.96、3.95和3.63,均匀度分别为0.87、0.74和0.71;常绿乔木树种均占绝对优势,其重要值分别为78.1%、84.4%和78.9%,林木株数占比分别为80.6%、85.4%和86.9%;灌木层树种(包括乔木和灌木树种)丰富度分别为73、86和93,Shannon-Wiener指数分别为3.59、4.53和3.90,均匀度分别为0.58、0.71和0.60;常绿乔木种均占优势,其重要值分别为49.2%、49.9%和41.2%,株数占比分别为33.4%、42.3%和32.5%。[结论]树干环剥16个月后,27年生马占相思人工林木全部枯死,马占相思人工林已成功转型为地带性植被类型的天然林,其物种多样性丰富,具有特征明显的异龄林结构,且林分中含有相当数量珍贵或高价值树种。树干环剥技术是促进海南热带雨林国家公园内人工林快速转型为天然林的可推广应用的重要技术措施之一。

关键词：树干环剥马占相思人工林乡土树种天然林转型树种组成与物种多样性

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