检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学杂志 2024年第8期43卷 2354-2364页

作者：郭晓雪刘志军高东丽徐成立张可欣刘宪钊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 中国雄安集团生态建设投资有限公司雄安新区071699 国家林业和草原局产业发展规划院北京100010

土壤全氮(soil total nitrogen,STN)和速效氮(available nitrogen,AN)的空间分布是影响植被生产力的重要因素。以雄安新区东部91个取样点的上下两层共182个土壤样品为研究对象,采用土地利用方式为辅助变量的克里格(kriging combined wit... 详细信息

土壤全氮(soil total nitrogen,STN)和速效氮(available nitrogen,AN)的空间分布是影响植被生产力的重要因素。以雄安新区东部91个取样点的上下两层共182个土壤样品为研究对象,采用土地利用方式为辅助变量的克里格(kriging combined with land-use,KLU)、普通克里格(ordinary kriging)、反距离加权法(inverse distance weighting,IDW)、径向基函数法(radial basis function,RBF)4种方法对STN含量、AN含量、土壤全氮密度(soil total nitrogen density,STND)、速效氮密度(available nitrogen density,AND)的空间分布分布进行预测,并以均方根误差(root mean square error,RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和相关系数(R)为指标比较分析4种插值方法的预测效果,进而对研究区STN、AN空间分布格局和区域储量进行评价。结果表明:在垂直分布上,STN、AN含量和密度均随土层深度的增加而减小;水平分布上,不同土地利用方式STN、AN含量和密度之间均具有显著差异(P<0.05);预测STN、AN含量和密度空间分布的最优插值方法是KLU;在表层土壤中,由KLU得到的R分别为0.574(STN)、0.426(AN)、0.555(STND)和0.407(AND),比其他3种插值方法平均提高0.350、0.390、0.304、0.310;RMSE分别为0.2255(STN)、21.5902(AN),0.0901(STND),8.5365(AND),比其他3种插值方法平均减少0.0481、3.7874、0.0166、1.4236;MAE最接近于0;在下层土壤中KLU也具有相同的优势。

关键词：雄安新区土壤全氮速效氮土地利用方式空间分布

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引入固氮树种对辽东落叶松人工林土壤团聚体氨基糖的影响

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应用生态学报 2018年第6期29卷 1753-1758页

作者：井艳丽刘世荣殷有姚荣生张少强毛日昕沈阳农业大学沈阳110866 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091 辽宁省森林经营研究所辽宁丹东118002 本溪满族自治县林业局辽宁本溪117100

土壤微生物残留物是稳定性碳库的重要组分,然而固氮树种引入对落叶松人工林土壤团聚体微生物残留物分布的影响还不清楚.为了阐明固氮树种对不同团聚体粒级内微生物残留物分布的影响,本研究以氨基糖作为微生物残留物的生物标识物,比较了... 详细信息

土壤微生物残留物是稳定性碳库的重要组分,然而固氮树种引入对落叶松人工林土壤团聚体微生物残留物分布的影响还不清楚.为了阐明固氮树种对不同团聚体粒级内微生物残留物分布的影响,本研究以氨基糖作为微生物残留物的生物标识物,比较了辽东日本落叶松人工纯林和落叶松与固氮树种赤杨混交林土壤团聚体氨基糖的分布特征.结果表明:赤杨引入不影响团聚体氨基糖的分布,但显著提高了团聚体氨基糖含量.与纯林相比,混交林土壤不同团聚体各粒级总氨基糖含量增加1.3~1.7倍.其中,混交林土壤团聚体内总氨基糖增加量的66.5%~66.9%来自氨基葡萄糖,30.0%~30.6%来自氨基半乳糖,2.5%~3.2%来自胞壁酸.赤杨引入显著提高了>2000μm和<250μm团聚体中的氨基葡萄糖/胞壁酸值,但不影响250~2000μm粒级团聚体中真菌和细菌残留物的相对贡献.此外,赤杨引入增加了土壤不同团聚体内的氨基糖对土壤有机碳的贡献,但不影响团聚体粒级之间的微生物贡献,说明赤杨对微生物贡献的影响存在空间均一性.

关键词：落叶松团聚体氨基糖固氮树种

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中国代表性森林经营技术模式对比研究

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森林工程 2019年第4期35卷 32-38页

作者：胡雪凡张会儒张晓红中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091

森林经营是林业发展永恒的主题,对比研究中国代表性的森林经营技术模式,为了解这些模式的实践应用情况和因地制宜的选择适应性的技术模式提供参考。采用文献分析法,系统论述中国自二十世纪五六十年代以来涌现的技术模式以及实践应用现状... 详细信息

森林经营是林业发展永恒的主题,对比研究中国代表性的森林经营技术模式,为了解这些模式的实践应用情况和因地制宜的选择适应性的技术模式提供参考。采用文献分析法,系统论述中国自二十世纪五六十年代以来涌现的技术模式以及实践应用现状,包括法正林、检查法、采伐强度控制、森林生态采伐、结构化经营及近自然经营等经营技术模式。从理论来源、核心思想、技术体系、优缺点以及应用情况等方面进行对比分析,得出不同森林经营模式的适用情况,提出我国森林经营模式发展的一些思考和建议。森林多功能的需求是当前森林经营面临的挑战,同时也是难得的机遇。生态采伐、结构化经营和近自然经营这3种模式均属于森林多功能经营的代表性技术模式,未来探索发挥森林多种功能的森林经营模式将成为森林经营研究的重要任务。

关键词：森林经营技术模式强度控制生态采伐结构化经营近自然经营检查法

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基于分层的半天然马尾松阔叶混交林直径分布

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林业科学研究 2021年第3期34卷 72-80页

作者：王金池严铭海黄清麟黄如楚郑群瑞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 福建省永安市林业局福建永安366000 福建省建瓯万木林省级自然保护区管理处福建建瓯353105

[目的]研究半天然马尾松阔叶混交林各林层(包括全林和各亚层)的直径分布,揭示其直径分布特征,为其可持续经营提供基础依据。[方法]基于10块半天然马尾松阔叶混交林样地,采用最大受光面法划分林层,利用Shapiro-Wilk检验对各样地各林层直... 详细信息

[目的]研究半天然马尾松阔叶混交林各林层(包括全林和各亚层)的直径分布,揭示其直径分布特征,为其可持续经营提供基础依据。[方法]基于10块半天然马尾松阔叶混交林样地,采用最大受光面法划分林层,利用Shapiro-Wilk检验对各样地各林层直径分布进行正态性检验,利用峰度和偏度系数描述直径分布图形特征,采用三参数Weibull分布和Meyer负指数函数拟合各样地各林层直径分布,用卡方检验法检验拟合效果,并选择效果较好的函数拟合各样地直径分布图,分析林分直径分布特征。[结果]有5块样地的第Ⅰ亚层服从正态分布,但所有样地全林和第Ⅱ亚层的直径分布均呈反J形且不服从正态分布。所有样地全林和各亚层的偏度系数均为正值,有7块样地的全林峰度系数小于0,大多数样地全林的偏度系数及峰度系数绝对值介于第Ⅰ亚层和第Ⅱ亚层之间。Weibull分布函数对全林和第Ⅰ亚层的拟合效果较好,全林、第Ⅰ亚层、第Ⅱ亚层的卡方检验通过率分别为80%、100%、70%;Meyer负指数函数对第Ⅱ亚层的拟合效果较好,而对全林和第Ⅰ亚层的适应性较差,特别是第Ⅰ亚层的通过率仅为10%,但第Ⅱ亚层的通过率达100%。[结论]半天然马尾松阔叶混交林各林层的直径分布差异显著,第Ⅰ亚层倾向于正态分布,全林和第Ⅱ亚层的直径分布均呈反J形且都不服从正态分布;从第Ⅱ亚层到第Ⅰ亚层直径分布表现出由负指数分布向正态分布过渡的趋势。所有样地各林层的直径分布曲线均为右偏,大多数样地的全林直径分布曲线呈低峰态。Weibull分布函数对全林和第Ⅰ亚层的拟合效果较好,而Meyer负指数函数则适用于拟合第Ⅱ亚层直径分布。

关键词：半天然林马尾松阔叶混交林林层直径分布

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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

【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... 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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基于地面激光点云数据的单木三维重建方法

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南京林业大学学报（自然科学版） 2021年第6期45卷 193-199页

作者：卢军刘宪钊孟维亮李红军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 中国科学院自动化研究所北京100090 北京林业大学理学院北京100083

【目的】使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。【方法】对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算... 详细信息

【目的】使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。【方法】对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算关键路径。计算树枝骨架,然后对初始骨架进行Bezier曲线半径平滑,得到平滑的骨架,再将骨架连接,使用半径平滑和圆柱拟合减少点云密度小造成的拟合不足的情况,能够最大限度保留树枝的细节。【结果】使用3株落叶松点云数据构建了树枝树干表面网格模型,重建了树木三维结构。将树干、树枝的三维网格模型与点云匹配后,效果较好;所构建的模型能够进行细小枝条的重建,而不是模拟细枝,通过观察重建结果,一级枝的重建效果非常好,大的二级枝也能得到很好的展示;整套算法计算快速,计算时间与枝条的复杂程度、连接关系有关。【结论】基于关键路径探测的方法能够很好地构建树木的三维网格模型,可以用于单株树木测树因子的精确提取。

关键词：单木三维结构地面三维激光扫描点云数据测树因子落叶松

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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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微钻阻力法间接测量木材密度

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林业科学 2022年第9期58卷 138-147页

作者：姚建峰郭旭展符利勇王雪峰雷相东卢军郑一力宋新宇信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 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 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 北京林业大学工学院北京100083 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000

【目的】探究微钻阻力仪钻针阻力与木材密度之间合适的模型形式,以及不同树种之间和同类树种之间的数学模型适应性,为微钻阻力法间接测量木材密度提供依据。【方法】1)使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含软木和硬木8个树种木材... 详细信息

【目的】探究微钻阻力仪钻针阻力与木材密度之间合适的模型形式,以及不同树种之间和同类树种之间的数学模型适应性,为微钻阻力法间接测量木材密度提供依据。【方法】1)使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含软木和硬木8个树种木材样品的钻针阻力和绝干密度,每个树种2/3的测量数据作为建模数据集,1/3的测量数据作为测试数据集;2)基于总体建模数据集,建立所有树种钻针平均阻力与木材绝干密度之间的线性模型、对数模型以及线性模型与对数模型相结合的混合模型,选用决定系数最高的模型形式作为总模型反映钻针平均阻力与木材绝干密度之间的关系;3)基于软木类和硬木类建模数据集,使用选定的模型形式分别建立软木类和硬木类木材钻针平均阻力与木材绝干密度之间的类模型;4)基于每个树种建模数据集,使用选定的模型形式建立每个树种钻针平均阻力与木材绝干密度之间的分模型;5)基于测试数据集,计算总模型、类模型和分模型的估计标准误差和平均估计精度,分析各级别模型之间估计标准误差和平均估计精度是否存在显著性差异。【结果】1)基于总体建模数据集建立的线性模型、对数模型以及线性模型与对数模型相结合的混合模型的决定系数分别为0.942、0.952和0.961;2)软木和硬木类模型的决定系数分别为0.780和0.864,分模型的决定系数在0.397~0.943之间;3)总模型、类模型和分模型估计标准误差分别为32.222、31.635和27.121 kg·m-3,平均估计精度分别为95.554%、95.636%和96.292%;4)各树种总模型、类模型和分模型相互之间的估计标准误差和平均估计精度在0.1水平上均不存在显著性差异。【结论】1)线性模型与对数模型相结合的混合模型的决定系数最高,采用线性模型与对数模型相结合的混合模型形式研究钻针阻力与木材绝干密度之间的关系较为合适;2)分模型的估计标准误差最小,平均估计精度最高,采用分模型预估木材绝干密度较为合适;3)当测量精度要求不高时,为降低建模工作量,可采用总模型估计木材绝干密度。

关键词：木材密度微钻阻力法微损测量线性模型对数模型

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华北落叶松人工林林分枯损株数随机效应预测模型

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林业科学 2022年第10期58卷 67-78页

作者：周泽宇冯林艳闫星蓉张晓芳杨旭平符利勇张会儒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 山西农业大学林学院晋中030801 中国林业科学研究院华北林业实验中心北京102300 中国林业科学研究院北京100091

【目的】构建能够准确预测华北落叶松林分枯死木的计数模型,探究影响华北落叶松林中林木枯死数量的主要原因,为冬奥会核心区的华北落叶松人工林科学经营与管理提供决策依据。【方法】以张家口市崇礼冬奥核心区45块华北落叶松人工林样地... 详细信息

【目的】构建能够准确预测华北落叶松林分枯死木的计数模型,探究影响华北落叶松林中林木枯死数量的主要原因,为冬奥会核心区的华北落叶松人工林科学经营与管理提供决策依据。【方法】以张家口市崇礼冬奥核心区45块华北落叶松人工林样地为研究对象,构建华北落叶松林分枯死数量Poisson回归模型、负二项回归模型、零膨胀Poisson回归模型和零膨胀负二项回归模型、Hurdle-Poisson回归模型、Hurdle负二项回归模型,根据AIC值选出最优计数模型。基于最优计数模型,考虑不同随机效应水平和作用在截距和协变量上的随机参数,根据模型收敛情况和AIC值确定最优的随机效应水平和随机参数组合,构建最优林分枯死数量混合效应模型。【结果】林分平均直径、林分优势木平均高、林龄、林分断面积和林分胸径Gini系数为影响林分枯死的林分因子,立地因子对林分枯死的影响并不大。未考虑零膨胀现象时,负二项回归模型拟合效果优于Poisson回归模型;考虑零膨胀现象后,Hurdle-Poisson回归模型拟合效果优于零膨胀Poisson回归模型。最终几种考虑零值过多的计数模型的拟合精度表现为:Hurdle负二项回归模型(HNB)≈零膨胀负二项回归模型(ZINB)>Hurdle-Poisson回归模型(HP)>零膨胀Poisson回归模型(ZIP)。选用HNB和ZINB模型进一步进行混合效应模型构建,当随机效应水平为样地时,随机参数个数为1个,作用在除截距以外的其他协变量上时,模型均不能收敛,只有当随机参数作用在样地水平下的截距上时,模型可以收敛且拟合精度进一步提升,采用留一法LOOCV进行模型拟合误差评价,HNB和ZINB模型的平均误差(ME)分别为14和11株·hm^(-2)。【结论】在冬奥核心区,影响华北落叶松枯死的主要因素为林分因子而非海拔、坡向等立地因子;负二项回归模型优于Poisson回归模型;在拟合零值过多的情况下,HNB回归模型优于ZINB回归模型;基于HNB回归模型优于ZINB回归模型,考虑随机截距效应的广义线性混合效应模型能够提高模型拟合精度,降低拟合误差,构建的华北落叶松林分枯死木数量预测模型可为研究区森林经营提供一定理论依据。

关键词：枯死木数量 Poisson模型负二项模型零膨胀模型 Hurdle模型随机效应

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基于双目视觉系统的幼龄格木生长因子测定

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森林与环境学报 2024年第6期44卷 628-638页

作者：王鹏王雪峰赵溪月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 吉林市林业科学研究院吉林吉林132000

为实现幼木参数的无损、高效测定,以3年生幼龄格木(Erythrophleum fordii)为研究对象,对幼木参数的双目测定方法进行研究。先用RealSense D415双目相机获取52株格木的侧面图像对,并采用伽马校正与限制对比度直方图均衡化(CLAHE)算法对... 详细信息

为实现幼木参数的无损、高效测定,以3年生幼龄格木(Erythrophleum fordii)为研究对象,对幼木参数的双目测定方法进行研究。先用RealSense D415双目相机获取52株格木的侧面图像对,并采用伽马校正与限制对比度直方图均衡化(CLAHE)算法对图像进行预处理操作;再通过改进半全局块匹配(SGBM)算法对左右视图进行匹配,根据三角测量原理对像素点进行空间映射,生成三维点云数据;最后,通过提取点云中关键点的坐标信息,实现对格木树高、冠幅与地径的测量。结果表明:预处理后图像对比度显著增强,不同灰度区域的过渡更加平滑,视差计算更加准确,匹配精准度得到提升。改进的SGBM算法较传统SGBM算法具有更优的匹配效果,获取的视差图更加平滑,视差连续性更强,得到的点云密度更高且噪点较少,对树高、冠幅、地径的测量误差更小,平均相对误差(Emr)分别为1.981%、2.459%、2.942%,平均绝对误差(Ema)分别为1.492 cm、1.567 cm、0.044 cm,均方根误差(Erms)分别为1.843 cm、1.914 cm、0.060 cm。总体而言,基于改进的SGBM算法的双目测定方法显著提升了幼龄格木参数的测定精度。

关键词：格木生长因子双目重建立体匹配三维点云

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