检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2022年第4期53卷 52-59页

作者：姚建峰赵燕东符利勇宋新宇卢军黎沙沙信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 北京林业大学工学院北京100083 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 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自... 详细信息

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自制微钻阻力仪、Resistograph 650-s型微钻阻力仪、Lintab 6型高精度树木年轮分析仪测量9个马尾松圆盘的年轮信息,以Lintab 6型树木年轮分析仪测试结果作为真值,分别计算自制微钻阻力仪和Resistograph 650-s型微钻阻力仪的年轮识别错误率和年轮宽度测量精度。结果表明:2个微钻阻力仪的平均年轮宽度的测量精度达85%左右,说明使用微钻阻力法测量树木年轮宽度可行;自制微钻阻力仪的年轮识别错误率比Resistograph 650-s型微钻阻力仪低12.7个百分点,年轮宽度测量精度比Resistograph 650-s型微钻阻力仪高1.47个百分点,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,年轮识别方法可行。

关键词：微钻阻力仪树木年轮钻针阻力峰谷算法

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树木微钻仪钻针阻力表达方法研究

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农业机械学报 2021年第8期52卷 271-277,286页

作者：姚建峰赵燕东张会儒宋新宇雷相东唐守正信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 北京林业大学工学院北京100083 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 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000

树木微钻仪钻针阻力不能直接测量,但能通过直流电机的电流、电压、功率、转速等参数间接表达。为了提高钻针阻力测量精度,进一步研究了钻针阻力表达方法。阐述了树木微钻仪的工作原理,分析了钻针阻力与直流电机电流、电压、功率、转速... 详细信息

树木微钻仪钻针阻力不能直接测量,但能通过直流电机的电流、电压、功率、转速等参数间接表达。为了提高钻针阻力测量精度,进一步研究了钻针阻力表达方法。阐述了树木微钻仪的工作原理,分析了钻针阻力与直流电机电流、电压、功率、转速之间的关系,提出了6种钻针阻力表达方法。使用自主研制的树木微钻仪和德国Resistograph 650-S型微钻仪对4个树种的木材密度进行测试,分别建立自主研制微钻仪每种钻针阻力表达方法各自的平均值、Resistograph 650-S型钻针阻力平均值与木材绝干密度之间的线性模型。测试结果表明:自主研制的树木微钻仪直流电机电流、电压和功率与木材绝干密度之间的线性相关系数均大于0.9,因此可使用直流电机的电流、电压或者功率来间接表达钻针阻力;转速修正后的直流电机电压与木材绝干密度的相关性最高,因此使用转速修正后的直流电机电压表达钻针阻力更为适宜;自制微钻仪转速修正后的直流电机电压与木材绝干密度之间的线性相关系数比德国Resistograph 650-S型微钻仪高0.0053,说明自制树木微钻仪的设计方案和钻针阻力表达方法合理。

关键词：树木微钻仪微损测量钻针阻力线性模型

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雄安新区国家储备林栽培模型设计

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林草资源研究 2021年第3期 47-52页

作者：陈京华国红贺鹏雷相东卢军刘宪钊国家林业和草原局世界银行贷款项目管理中心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国家林业和草原局中南调查规划设计院

对雄安新区国家储备林栽培模型进行阐述,包括设计原则、树种选择和栽培方案等内容,以期通过国家储备林的科学建设,打造蓝绿交织、环境优美、生物多样、生态宜居的雄安新区森林城市。

关键词：雄安新区混交复层异龄林国家储备林栽培模型

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基于无人机高分辨率影像的油松新造林健康树冠提取

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林业科学 2022年第10期58卷 111-120页

作者：郭旭展陈巧张晓芳洪亮尤媛媛唐守正符利勇中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 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 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000 河北省张家口市崇礼区林业和草原局张家口075000

【目的】基于新造林健康树冠的光谱特征和空间交错情况,探讨复杂地面植被条件下健康树冠的光谱增强方式和多尺度分割阈值,为造林核查的日常监测工作提供技术支撑。【方法】以冬奥核心区新造林地无人机航拍影像为试验数据,首先,基于健康... 详细信息

【目的】基于新造林健康树冠的光谱特征和空间交错情况,探讨复杂地面植被条件下健康树冠的光谱增强方式和多尺度分割阈值,为造林核查的日常监测工作提供技术支撑。【方法】以冬奥核心区新造林地无人机航拍影像为试验数据,首先,基于健康树冠与其他干扰地物的不同颜色特征,采用同态滤波增强影像并使用ExG光谱指数进行变换;然后,采用最大类间方差方法得到二值图像,并使用多尺度形态学滤波方法进行分割并融合分割结果,以分割交错的树冠区域对应提取原始图像中可能的健康树冠区域;最后,基于颜色向量、灰度共生矩阵和局部二值模式共同构建的特征向量,采用随机森林识别提取区域,从而检测图像中的健康树冠。【结果】基于光谱指数变换、多尺度形态学滤波方法能够有效分割交错连续的树冠区域,排除与健康树冠颜色相近的地物干扰,较为准确提取出可能为树冠的区域。采用该方法对不同造林密度、光照条件下的17幅无人机正射图像进行试验,使用目视解译方式标记出树冠中心,运用精确度、召回率和F1分数3个评价指标对随机森林和支持向量机的识别效果进行定量对比分析,结果表明,多尺度形态学滤波方法可提取96.78%的树冠,随机森林的F1分数高于97%,而支持向量机的召回率显著低于随机森林。【结论】基于光谱指数变换和多尺度形态学滤波的树冠提取方法能够对健康树冠进行快速、准确提取,有效完成造林核查。

关键词：无人机影像同态滤波光谱指数形态学滤波随机森林

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典型中亚热带天然阔叶林林木高径比与胸径及树高关系

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林业科学研究 2022年第5期35卷 81-88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建福州350002 建瓯万木林省级自然保护区管理处福建建瓯353105

[目的]揭示典型中亚热带天然阔叶林各林层林木高径比与胸径及树高的关系特征,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参考。[方法]在建瓯万木林省级自然保护区内5个最典型中亚热带天然阔叶林分中,分别设置50 m×... 详细信息

[目的]揭示典型中亚热带天然阔叶林各林层林木高径比与胸径及树高的关系特征,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参考。[方法]在建瓯万木林省级自然保护区内5个最典型中亚热带天然阔叶林分中,分别设置50 m×50 m的样地,运用Spearman秩相关系数分析典型林分各林层林木高径比与胸径及树高的相关性,选用指数函数和双曲线函数拟合各林层林木高径比与胸径关系曲线。[结果]5个样地全林林木高径比平均值为103.1,各亚层高径比平均值排序为:第Ⅲ亚层(112.7)>第Ⅱ亚层(89.0)>第Ⅰ亚层(66.9);各亚层最小值与最大值排序与其平均值排序一致。各样地各林层林木高径比与胸径均呈现极显著负相关且相关系数都较高,相关系数绝对值第Ⅰ亚层(0.896~0.961)和第Ⅱ亚层(0.912~0.971)最高,全林(0.613~0.749)居中,第Ⅲ亚层(0.415~0.596)最低;各样地各林层林木高径比与树高的关系较为复杂且相关系数绝对值都较低(0.020~0.480)。采用指数函数拟合第Ⅰ亚层、第Ⅱ亚层林木高径比与胸径关系曲线的R~2分别为0.852~0.906和0.830~0.914,而拟合全林分和第Ⅲ亚层的R~2分别为0.465~0.575和0.202~0.399;采用双曲线函数拟合第Ⅰ亚层、第Ⅱ亚层林木高径比与胸径关系曲线的R~2分别为0.874~0.937和0.856~0.968,而拟合全林分和第Ⅲ亚层的R~2分别为0.387~0.536和0.186~0.350;指数函数拟合全林分和第Ⅲ亚层林木高径比-胸径关系的R~2相对较高,RMSE和AMR相对较小,而双曲线函数拟合第Ⅰ亚层和第Ⅱ亚层林木高径比-胸径关系的R~2相对较高,RMSE和AMR相对较小。[结论]典型中亚热带天然阔叶林林木高径比会因所属亚层的不同而变化,因此有必要分亚层来探讨林木高径比与胸径及树高关系;同一亚层的林木高径比也会因胸径不同而变化,各林层林木高径比与胸径均呈现极显著负相关且相关系数都较高,其关系曲线拟合是有意义且必要的;双曲线函数能很好地描述第Ⅰ亚层和第Ⅱ亚层的关系曲线,指数函数更适合描述全林分和第Ⅲ亚层的关系曲线;各林层林木高径比与树高的关系较为复杂且相关系数都较低,其关系曲线拟合是没有意义的;典型中亚热带天然阔叶林林木高径比特征需要且可以采用各林层林木高径比与胸径的关系曲线来表达。

关键词：中亚热带天然阔叶林分层林木高径比林木高径比特征

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华北落叶松和白桦半参数树高曲线模型

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林业科学 2022年第10期58卷 101-110页

作者：黄宏超谢栋博段光爽张状张海江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 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000 河南农业大学风景园林与艺术学院郑州450002 河北省张家口市崇礼区林业和草原局张家口075000

【目的】运用半参数回归模型描述华北落叶松和白桦树高与胸径的关系,并与传统参数回归模型进行比较,为构建树高曲线模型和提高模型精度提供新方法。【方法】基于河北省张家口市崇礼冬奥核心区76块样地4921株华北落叶松和2833株白桦的胸... 详细信息

【目的】运用半参数回归模型描述华北落叶松和白桦树高与胸径的关系,并与传统参数回归模型进行比较,为构建树高曲线模型和提高模型精度提供新方法。【方法】基于河北省张家口市崇礼冬奥核心区76块样地4921株华北落叶松和2833株白桦的胸径、树高等数据,按7∶3比例随机选取数据用于模型拟合与检验。半参数模型选择广义可加模型和单指标模型形式,自变量设为胸径和林分优势木高,分树种建模,其中广义可加模型将常数项作为参数部分,胸径、优势木高及二者交互作用作为非参数部分,单指标模型将胸径、优势木高或二者乘积的线性组合作为参数部分,联系函数作为非参数部分。选取4种常见的包含优势木高的标准树高曲线模型用于模型比较。为进一步构建可同时表示两树种的树高曲线模型,以广义可加模型和改进的Richard参数模型为基础模型,将树种组成作为参数部分引入广义可加模型,通过比较在改进Richard参数模型不同参数上添加树种哑变量的拟合效果筛选出最优参数模型,选择调整决定系数(Ra2)、均方根误差(RMSE)和赤池信息量(AIC)评价模型估计精度。【结果】分树种建模情况下,广义可加模型的拟合精度最高,华北落叶松和白桦的Ra2分别为88.98%和72.35%,较各参数模型提高3.13%~4.80%和7.37%~12.09%,RMSE分别为1.4413和2.0333,较各参数模型减少0.1904~0.2848和0.2529~0.4034。单指标模型对华北落叶松的拟合效果次之,Ra2和RMSE分别为85.99%和1.6241,对白桦的拟合效果居第4位,Ra2和RMSE分别为64.75%和2.2956。在对检验样本的预测精度方面,广义可加模型同样为最优模型,华北落叶松和白桦的RMSE分别为1.5804和2.1926,而单指标模型对两树种预测结果不佳。混合树种建模结果显示广义可加模型略优于参数模型,Ra2达83.00%,训练和检验样本的RMSE分别为1.7224和1.8075。无论是分别树种还是混合树种建模,广义可加模型的AIC均远小于参数模型,表现出显著的模型结构简洁性。【结论】在华北落叶松和白桦树高曲线模型构建中,半参数模型在参数模型基础上引入非参数回归方法,不仅可大大提高模型的灵活性和适用性,而且拟合精度通常会有所提高,其中广义可加模型表现出对数据拟合与预测的高精度,单指标模型可作为判断其他模型中联系函数选择是否合适的参考。随着更多林分变量引入树高胸径模型,半参数方法能够为复杂模型构建提供一种新思路。

关键词：树高曲线半参数模型华北落叶松白桦优势木高

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基于机载LiDAR的高郁闭度华北落叶松林单木识别

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浙江农林大学学报 2022年第4期39卷 800-806页

作者：陈思宇刘宪钊王懿祥梁丹浙江农林大学环境与资源学院浙江杭州311300 浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300 浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室浙江杭州311300 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

【目的】高郁闭度华北落叶松林Larix principis-rupprechtii林木树冠交叉重叠,传统的基于高分辨影像的单木识别方法识别精度不高。利用机载LiDAR三维点云数据可提高高郁闭度华北落叶松林的单木识别精度。【方法】在点云数据预处理基础上... 详细信息

【目的】高郁闭度华北落叶松林Larix principis-rupprechtii林木树冠交叉重叠,传统的基于高分辨影像的单木识别方法识别精度不高。利用机载LiDAR三维点云数据可提高高郁闭度华北落叶松林的单木识别精度。【方法】在点云数据预处理基础上,提出基于点云空间特征的高斯核函数改进的均值漂移单木位置识别方法 (MSP),比较并分析MSP法与基于点云空间特征的区域生长点云分割方法 (RGP)、基于冠层高度模型的局部最大值单木位置识别方法 (LMC)和基于冠层模型的多尺度分割单木位置识别方法 (MSC)的单木识别效果。【结果】4种方法单木位置识别精度从大到小依次为MSP(89.30%)、LMC (85.60%)、RGP (77.50%)和MSC (70.00%),MSP的漏分误差和错分误差最小,分别为8.7%和8.0%,平均单木冠幅提取精度为90.18%。【结论】提出的MSP法对高郁闭度华北落叶松林单木位置识别具有较好的适用性,利用机载LiDAR可为提取华北落叶松林森林结构参数提供新的途径。图3表3参28。

关键词：单木位置识别机载LiDAR 高郁闭度均值漂移华北落叶松

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黄土丘陵区杠柳叶片气体交换过程对土壤水分的响应

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林业科学研究 2006年第2期19卷 231-234页

作者：杨朝瀚王艳云周泽福张光灿中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091 山西吕梁山森林经营局东鸣峪林场山西吕梁033400 山东农业大学林学院水土保持系山东泰安271018

在半干旱黄土丘陵区，采用CIRAS-2型光合作用系统，在不同土壤水分条件下，对2年生杠柳的净光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、气孔导度和胞间CO2浓度等叶片气体交换参数的日变化进行了研究。结果表明：土壤水分的变化会影响到杠... 详细信息

在半干旱黄土丘陵区，采用CIRAS-2型光合作用系统，在不同土壤水分条件下，对2年生杠柳的净光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、气孔导度和胞间CO2浓度等叶片气体交换参数的日变化进行了研究。结果表明：土壤水分的变化会影响到杠柳光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的日变化过程。相对含水量为31．6％～84．9％时，杠柳可以维持较高光合生产力和较高的叶片水分利用效率，杠柳维持正常生理和生长过程所需的最低相对吉水量为21．7％。据此认为：杠柳对土壤水分的适应范围较广，适宜栽植在黄土丘陵区水分较少的阳坡、陡坡。

关键词：黄土丘陵区杠柳光合速率蒸腾速率水分利用效率

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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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气候变化背景下华北落叶松人工林最优轮伐期的经济分析

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林草资源研究 2023年第5期 40-47页

作者：王小涵何潇史景宁河北农业大学经济管理学院河北保定071000 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

探讨气候变化背景下华北落叶松木材碳汇复合经营的最优轮伐期以及林地期望值影响因素,为服务“碳中和”战略的人工林多目标经营与决策提供理论依据。以华北地区4个省份的落叶松人工林为研究对象,利用第六次至第八次森林资源连续清查的10... 详细信息

探讨气候变化背景下华北落叶松木材碳汇复合经营的最优轮伐期以及林地期望值影响因素,为服务“碳中和”战略的人工林多目标经营与决策提供理论依据。以华北地区4个省份的落叶松人工林为研究对象,利用第六次至第八次森林资源连续清查的108块固定样地调查数据,基于弗斯曼模型在3种气候情景下定量分析木材价格、碳汇价格和贴现率对最优轮伐期与林地期望值的影响。结果表明:1)当前气候条件下,华北落叶松兼顾木材碳汇收益复合经营的最优轮伐期为27 a,碳排放浓度增加会缩短最优轮伐期并降低林地期望值;2)木材价格变动不会改变最优轮伐期,碳汇价格的上涨可以延长最优轮伐期,每吨碳汇价格增长100元,最优轮伐期延长1 a;3)贴现率增加会导致最优轮伐期缩短和林地期望值下降。在当前全球气候稳定性发生改变的背景下,有必要建立包含气候因子的最优轮伐期模型,从而减少未来人工林碳汇经营决策中的不确定性。

关键词：华北落叶松气候变化最优轮伐期林业碳汇

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