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遥感学报 2019年第1期23卷 166-176页

作者：崔璐杜华强周国模李雪建毛方杰徐小军范渭亮李阳光朱迪恩刘腾艳邢璐琪省部共建亚热带森林培育国家重点实验室临安311300 浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室临安311300 浙江农林大学环境与资源学院临安311300

竹林是中国亚热带地区特殊而重要的森林资源,现有方法难以实现全国范围竹林时空分布信息快速准确提取。针对此问题,本研究利用2003年、2008年、2014年MODIS NDVI、反射率产品数据和省域Landsat分类数据,提出了基于决策树结合混合像元分... 详细信息

竹林是中国亚热带地区特殊而重要的森林资源,现有方法难以实现全国范围竹林时空分布信息快速准确提取。针对此问题,本研究利用2003年、2008年、2014年MODIS NDVI、反射率产品数据和省域Landsat分类数据,提出了基于决策树结合混合像元分解的全国竹林信息提取方法。首先,通过最大似然法获取中国林地分布信息;然后,在林地信息的基础上,构建决策树模型提取中国竹林分布信息;最后,采用线性最小二乘法混合像元分解得到中国竹林丰度图,并计算竹林面积。研究结果表明:(1)最大似然法提取的3个时期中国林地信息的生产者与用户精度均在90%以上,Kappa系数均值为0.93,为竹林信息提取奠定了基础。(2)C5.0算法构建的决策树模型能够很好的提取中国竹林时空分布信息,3个时期竹林分类精度均在80%左右。(3)在混合像元分解的基础上,统计得到的全国各省竹林估算面积与清查面积具有较高的相关性,R^2分别为0.98、0.97和0.95,RMSE范围为3.92万—9.58万ha,说明估算得到全国竹林面积与实际情况较为吻合。本研究所提出基于MODIS遥感数据运用C5.0算法决策树结合混合像元分解的方法,实现了全国竹林时空分布信息的准确提取,为全国竹林资源信息动态监测及管理提供了技术手段和数据支撑。

关键词：中国竹林 MODIS数据 C5.0算法决策树分类混合像元分解

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天目山针阔混交林林木空间特性

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浙江农林大学学报 2015年第5期32卷 675-682页

作者：范佩佩韦新良郭如意汤孟平浙江农林大学环境与资源学院浙江临安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临安311300

为了解天目山针阔混交林林木空间的特性,以期对该地区森林可持续经营模式的实践提供理论基础,设置了15块30 m×30 m的固定标准地,采用实测调查法,调查样地内所有胸径≥5 cm的林木特征值。以林木冠幅作为空间分割尺度来生成Voronoi图... 详细信息

为了解天目山针阔混交林林木空间的特性,以期对该地区森林可持续经营模式的实践提供理论基础,设置了15块30 m×30 m的固定标准地,采用实测调查法,调查样地内所有胸径≥5 cm的林木特征值。以林木冠幅作为空间分割尺度来生成Voronoi图,确定林木空间结构单元,统计分析林木空间不同尺度上的差异性。结果表明:单株树种的空间面积差异性较大,群组中每株树木周围平均有4~5株树。优势种中苦槠Castanopsis sclerophylla,锥栗Castanea henryi和麻栎Quercus acutissima等树种的空间面积大小较稳定,而马尾松Pinus massoniana,杉木Cunninghamia lanceolata,白栎Quercus fabric和山矾Symplocos caudata等树种空间面积大小差异性较大。林木胸径的大小对其所占空间面积有一定影响,而对其周围邻近木的株数影响不大。目标树的最近邻木株数为3~13株,多数为5~7株,平均为6株。天目山针阔混交林为强度混交林,林分群落结构相对稳定。

关键词：森林生态学针阔混交林 Voronoi图空间结构混交度天目山

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不同淋洗剂和淋洗条件下重金属污染土壤淋洗修复研究进展

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浙江农林大学学报 2015年第1期32卷 140-149页

作者：孙涛陆扣萍王海龙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临安311300 浙江农林大学环境与资源学院浙江临安311300

土壤淋洗修复技术作为一种快速有效的污染土壤治理技术越来越受到重视,其适用于受高浓度重金属污染的土壤。着重阐述了近年来不同淋洗剂以及淋洗条件对重金属污染土壤的修复效果,并综述了不同淋洗剂对不同形态重金属淋洗效果,讨论了淋... 详细信息

土壤淋洗修复技术作为一种快速有效的污染土壤治理技术越来越受到重视,其适用于受高浓度重金属污染的土壤。着重阐述了近年来不同淋洗剂以及淋洗条件对重金属污染土壤的修复效果,并综述了不同淋洗剂对不同形态重金属淋洗效果,讨论了淋出液的处理及淋洗剂的回收,同时介绍了国内外重金属污染土壤淋洗修复工程实践。指出在众多淋洗剂中以天然有机酸因低生态毒性和高降解性而最具有研究前景。应综合考虑各影响因素,选择最优条件达到最好的修复效果,而在选择淋洗剂时,也应考虑其本身的生物降解性和生态毒性。无论哪种淋洗剂,均以可交换态和碳酸盐结合态形式存在的重金属容易被淋出,而相对稳定的残渣态较难去除。本文最后提出了研究中存在的问题,并展望了今后淋洗技术的研究方向,旨在为研究重金属污染土壤修复技术提供理论依据。

关键词：土壤学重金属污染土壤修复综述土壤淋洗技术土壤污染生物有效性

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评价芽孢杆菌脂肽产量及底物碳利用效率的新方法

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浙江农林大学学报 2019年第6期36卷 1182-1189页

作者：王晶刘茗冯歌林方伟高竞梁辰飞秦华陈俊辉徐秋芳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 浙江农林大学环境与资源学院浙江杭州311300

芽孢杆菌Bacillus代谢产生的脂肽类物质具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等多种生物活性,但芽孢杆菌脂肽产量普遍较低。探索高产量的培养条件是开发利用的重点,而简单快速的产量评价方法则可大大提高条件探索的效率。以解淀粉芽孢杆菌Bacillus ... 详细信息

芽孢杆菌Bacillus代谢产生的脂肽类物质具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等多种生物活性,但芽孢杆菌脂肽产量普遍较低。探索高产量的培养条件是开发利用的重点,而简单快速的产量评价方法则可大大提高条件探索的效率。以解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens WK1为试验菌株,首先通过含发酵液培养基对病原菌的抑制实验确定最佳培养时间,然后设计初始pH值分别为5,6和7的培养基生产脂肽物质,通过测定发酵液酸沉降前后总有机碳的差值,推算脂肽类物质粗提物的产量(差减法),以传统的重量法为对照。结果表明:试验所用的解淀粉芽孢杆菌WK1菌株的最佳发酵时间为72 h。重量法与差减法所测得的不同处理脂肽物质产量差异规律相同,从高到低依次为pH 6,pH 7,pH 5,两者的相关性系数为0.563 2(n=9),但相同初始pH值条件下差减法所得的脂肽物质产量均高于重量法。初始pH值为5条件下脂肽物质合成效率和二氧化碳排放量均最低,初始pH值为6与pH值为7条件下二氧化碳排放量相同,为700 mg·kg-1,但初始pH值为6条件下产脂肽物质产量(1 228 mg·L^-1)和脂肽物质合成效率(234 mg·kg-1)最高。可见,差减法是评价脂肽产量的简单快速而有效的方法。

关键词：微生物学解淀粉芽孢杆菌脂肽类产量差减法重量法底物碳利用

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基于空间协同仿真模拟的开化县森林碳估计

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浙江农林大学学报 2016年第3期33卷 384-393页

作者：袁振花张茂震郭含茹秦立厚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临安311300 浙江农林大学环境与资源学院浙江临安311300

森林碳储量是反映森林生态系统生产力的重要指标,也是区域森林碳汇计量的基础。以浙江省开化县为研究区,采用2013年资源3号遥感影像与2014年森林资源清查样地数据,结合序列高斯协同模拟方法对全县地上部分森林碳储量及其分布进行估计,... 详细信息

森林碳储量是反映森林生态系统生产力的重要指标,也是区域森林碳汇计量的基础。以浙江省开化县为研究区,采用2013年资源3号遥感影像与2014年森林资源清查样地数据,结合序列高斯协同模拟方法对全县地上部分森林碳储量及其分布进行估计,并以平均误差、残差平方和、平均相对误差以及均方根误差4个指标为基础对估计结果进行精度评价。结果表明:开化县2014年森林总碳储量空间协同仿真估计结果为7.221 573 Tg,碳密度值分布为0~109.178 0 Mg·hm^(-2),均值为32.376 4 Mg·hm^(-2),基于15%检验样本的平均相对误差为4.565%,仿真估计碳总量在实测样地估算的置信区间内。本研究发现,遥感影像与地面样地森林碳密度的相关性随遥感影像的空间分辨率变化而变化,这对于提高森林碳储量估计精度有着重要意义,也是下一步研究的重点。

关键词：森林生态学森林碳储量序列高斯协同模拟资源3号森林资源清查

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天目山常绿阔叶林空间结构与地形因子的关系

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浙江农林大学学报 2021年第1期38卷 47-57页

作者：龙俊松汤孟平浙江农林大学环境与资源学院浙江杭州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

【目的】研究天目山常绿阔叶林的空间结构与地形因子之间的关系,以期为常绿阔叶林的经营管理提供科学依据。【方法】以浙江省天目山国家级自然保护区常绿阔叶林为研究对象,设置100 m×100 m的大型固定样地,用相邻格子调查方法将样... 详细信息

【目的】研究天目山常绿阔叶林的空间结构与地形因子之间的关系,以期为常绿阔叶林的经营管理提供科学依据。【方法】以浙江省天目山国家级自然保护区常绿阔叶林为研究对象,设置100 m×100 m的大型固定样地,用相邻格子调查方法将样地划分为100个10 m×10 m的调查单元,对样地内林木进行实测。用聚集指数、竞争指数和树种多样性混交度描述空间结构特征,以坡度、坡向、海拔和粗糙度作为地形因子,利用方差分析分析空间结构与地形因子之间的关系。【结果】①坡度过大或过小都会导致竞争指数显著增大(P<0.05)。半阳坡的树种多样性混交度显著高于阳坡(P<0.05),Ⅰ级粗糙度的树种多样性混交度显著低于Ⅲ级粗糙度(P<0.05)。随着样地内海拔的升高,林分的树种多样性混交度显著增大(P<0.05),但样地内海拔过高或过低,都会使聚集指数显著减小(P<0.05)。②在Ⅲ级粗糙度中,Ⅰ级坡的竞争指数显著高于Ⅱ级坡和Ⅲ级坡(P<0.05),Ⅱ级坡的树种多样性混交度显著高于Ⅰ级坡和Ⅲ级坡(P<0.05),半阳坡的聚集指数和树种多样性混交度显著高于阳坡(P<0.05)。在样地内的高海拔区域,Ⅰ级坡的竞争指数显著高于Ⅱ级坡和Ⅲ级坡(P<0.05);而在样地内的中海拔区域,Ⅲ级粗糙度的聚集指数和树种多样性混交度显著高于Ⅰ级粗糙度和Ⅱ级粗糙度(P<0.05)。【结论】在常绿阔叶林群落中,不同的地形因子对其空间结构特征有着不同程度的影响。在一定地形条件下,合理调控常绿阔叶林的空间结构是促进树木生长的重要经营策略。

关键词：森林经理学地形因子常绿阔叶林空间结构方差分析

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基于FCN与面向对象的滨海湿地植被分类

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林业科学 2020年第8期56卷 98-106页

作者：谢锦莹丁丽霞王志辉刘丽娟浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300 浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室杭州311300 浙江农林大学环境与资源学院杭州311300 浙江远卓科技有限公司杭州310012

【目的】提出一种基于全卷积神经网络(FCN)与面向对象的滨海湿地植被分类方法,以提高滨海湿地植被监测效果。【方法】以浙江慈溪部分杭州湾滨海湿地为研究区,基于高分辨率QuickBird影像,采用FCN与面向对象相结合的方法监测滨海湿地植被... 详细信息

【目的】提出一种基于全卷积神经网络(FCN)与面向对象的滨海湿地植被分类方法,以提高滨海湿地植被监测效果。【方法】以浙江慈溪部分杭州湾滨海湿地为研究区,基于高分辨率QuickBird影像,采用FCN与面向对象相结合的方法监测滨海湿地植被:1)融合QuickBird影像的多光谱数据和全色数据提高影像空间分辨率,运用目视判读制作标签图,以100×100窗口选取样本后进行翻转、旋转等操作,获得训练样本4904对、测试样本544对,采用FCN对样本完成训练后得到相应的模型参数用于整幅影像,获得全图分类结果;2)对原始影像进行多尺度分割,利用平均全局评分指数法确定最优分割尺度为170,以最优分割结果对FCN分类结果进行边界约束,得到最终分类结果并制作滨海湿地植被分类图;3)基于混淆矩阵对仅采用FCN处理的结果影像及采用FCN与面向对象相结合处理的结果影像进行精度评价。【结果】1)采用FCN处理的影像分类总体精度达94.39%,典型滨海湿地植被精度均在85%以上,但分类结果存在少量椒盐现象,分类误差产生的主要原因是滨海湿地下垫面背景复杂,不同植被类型空间分布杂乱;2)将面向对象与FCN相结合处理的结果影像可消除椒盐现象,总体精度达97.56%,典型滨海湿地植被精度均在90%以上。【结论】基于FCN的滨海湿地植被分类方法能够有效从高分辨率影像中提取典型滨海湿地植被信息,在此基础上结合面向对象的多尺度分割方法可有效消除椒盐现象,弥补基于像元分类的缺陷,优化滨海湿地植被分类结果,在滨海湿地植被监测方面值得推广和运用。

关键词：滨海湿地植被遥感监测全卷积神经网络面向对象高分辨率

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植被指数的地形效应研究进展

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应用生态学报 2018年第2期29卷 669-677页

作者：张慧李平衡周国模周宇峰省部共建亚热带森林培育国家重点实验室/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/浙江农林大学环境与资源学院浙江临安311300

植被指数是定性、定量评估绿色植被的关键指标,已经广泛应用于地表植被的监测.森林多分布在地形复杂山区,利用植被指数进行森林植被信息反演时地形对其影响较大.本文从几何光学模型原理分析了冠层反射率的地形效应,分析比较完全比值型... 详细信息

植被指数是定性、定量评估绿色植被的关键指标,已经广泛应用于地表植被的监测.森林多分布在地形复杂山区,利用植被指数进行森林植被信息反演时地形对其影响较大.本文从几何光学模型原理分析了冠层反射率的地形效应,分析比较完全比值型植被指数(简单比值植被指数SR、归一化植被指数NDVI和湿度调整植被指数MAVI)、非完全比值型植被指数(增强型植被指数EVI和土壤调整植被指数SAVI)、非比值型植被指数(减化比值植被指数RSR、修正归一化植被指数MNDVI和绿度植被指数GVI),以及地形调节植被指数TAVI对地形的响应,试图为复杂地形山区选取植被指数提供参考.最后分析了植被指数地形效应研究的不足并对未来发展进行展望.

关键词：地形效应完全比值型植被指数非完全比值型植被指数非比值型植被指数几何光学模型

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生草提高山核桃林土壤有机碳含量及微生物功能多样性

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农业工程学报 2013年第20期29卷 111-117页

作者：吴家森张金池钱进芳黄坚钦南京林业大学森林资源与环境学院南京210037 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临安311300 浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地临安311300

山核桃（Carya cathayensis）是中国特有的高档干果和木本油料树种,但高强度经营导致林地土壤性质的改变,为了解生草对土壤的修复效果,在山核桃主产区设置了紫云英（Astragalus sinicus）、油菜（Brassica campestris）、黑麦草（Lolium... 详细信息

山核桃（Carya cathayensis）是中国特有的高档干果和木本油料树种,但高强度经营导致林地土壤性质的改变,为了解生草对土壤的修复效果,在山核桃主产区设置了紫云英（Astragalus sinicus）、油菜（Brassica campestris）、黑麦草（Lolium perenne）和免耕4种处理,对土壤有机碳及微生物功能多样性进行分析。结果表明,不同生草栽培后,山核桃林地土壤总有机碳（total organic carbon,TOC）质量分数显著增加,与免耕相比,种植油菜、黑麦草、紫云英4 a后土壤TOC分别提高了23.12%,26.61%和24.74%,增加的组分以羰基碳为主,但并未改变土壤碳库的稳定性;同时也显著提高了林地土壤微生物量碳（microbial biomass carbon,MBC）和水溶性有机碳（water-soluble organic carbon,WSOC）的质量分数,MBC增加了138.61%~159.68,WSOC提高了56.24%~69.47%%。3种生草的土壤微生物活性（average well color development,AWCD）显著高于免耕,微生物多样性指数（Shannon index,H）和均匀度指数（evenness index,E）则表现为油菜、紫云英处理显著高于免耕。研究表明,生草栽培能有效提高林地土壤TOC质量分数和微生物功能多样性,为山核桃林地土壤修复和科学管理提供参考。

关键词：土壤有机碳微生物学山核桃生草水溶性有机碳微生物量碳微生物功能多样性

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样方形状对空间点格局的性能影响分析——以天目山阔叶林为例

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地理研究 2012年第4期31卷 665-671页

作者：陈永刚汤孟平施拥军葛宏立胡芸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临安311300 浙江农林大学环境资源学院浙江临安311300

利用浙西天目山常绿阔叶林样地调查数据,在随机样方点格局分析基础上,提出样方形状对点格局分析性能影响差异性问题。结果表明:(1)在最优样方面积相同条件下,通过配对t检验得出圆形与正方形、圆形与正六边形和正方形与正六边形样方性能... 详细信息

利用浙西天目山常绿阔叶林样地调查数据,在随机样方点格局分析基础上,提出样方形状对点格局分析性能影响差异性问题。结果表明:(1)在最优样方面积相同条件下,通过配对t检验得出圆形与正方形、圆形与正六边形和正方形与正六边形样方性能对比的配对t检验概率P分别为0.249、0.043和0.023,表明样方形状对点格局分析性能影响具有差异性,圆形样方和正方形样方之间没有显著差异,正六边形样方与圆形样方、正方形样方之间差异显著;(2)圆形～正六边形和正方形～正六边形样方间VMR差值的95%置信区间分别为[-0.429,-0.010]和[-0.196,-0.021],其区间值上界均小于0,表明正六边形样方分析性能为最优,其性能高于圆形样方和正方形样方;(3)随机样方法在样本量较小时,点格局分析结果不稳定,但随着采样数目逐步增大到90以上时,其VMR值和P值趋于稳定。

关键词：随机样方点格局样方分析

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