县级森林资源信息管理系统设计

运用建模工具软件、采用可视化建模的方法及标准的建模语言,比较系统地介绍了通用且符合“数字林业标准与规范”的县级森林资源信息管理系统的设计思想、主要内容及建立方法。内容包括：(1)系统开发思想与方法;(2)系统设计目标与要求;(3)系统分析及设计;(4)县级森林资源管理系统开发方法等。     

水分调控和钝化剂处理对水稻土镉的钝化效应及其机理

采用盆栽试验,研究了水分管理和钝化剂处理对红壤性水稻土重金属镉的钝化效应及其作用机理。结果表明,在土壤镉含量为0．75mg·kg。下,添加海泡石复配磷肥可以显著提高土壤pH值,长期淹水、常规管理水分条件下,土壤交换态cd分别降低了20．4％和15．7％,碳酸盐结合态cd分别下降了15．5％和14．1％,糙米cd分别降低了52．3％和46．O％。未添加钝化剂条件下,长期淹水处理的根表Fe（Ⅱ）含量比常规处理增加了1．2倍,根表cd含量则是常规处理的82．6％。土壤经钝化处理后,长期淹水和常规管理水分条件下,根表Fe（Ⅱ）分别增加了40．1％和70．0％,而根表cd分别降低了35．3％和42．4％。糙米cd含量与根表Fe（Ⅱ）含量呈显著负相关,与根表cd含量呈显著正相关。土壤Fe“和cd“对水稻根表吸附点位的竞争以及土壤镉较低的生物有效性是钝化处理组糙米镉含量下降的主要原因。     

油松针叶面积估计模型及比叶面积的研究

叶面积和比叶面积是植物生长过程中的重要参数.本研究基于河北木兰围场实测油松数据,通过winSEEDLE种子和针叶图像分析系统获得油松522个单个针叶的表面积LA、针叶长度L、针叶宽W、针叶周长P,分别建立了以针叶长、针叶宽、针叶周长等形状属性为自变量的叶面积估计模型和以针叶干质量为自变量的叶面积估计模型.用总相对误差、平均相对误差、平均相对误差绝对值、均方根误差、预估精度5个统计量来检验模型的误差和拟合优度,经检验模型LA=-2.761 +0.464 L +6.608W和LA =1.345 +0.501X分别为这两种模型中最好,X为针叶干质量.通过对算术平均法、比估计法、最小二乘法3种方法的比较,得到油松的比叶面积为7.08 m2 ·kg-1.本研究为油松叶面积的估计提供了一个简单可靠的方法.     

北京十三陵林场侧柏人工林林分结构的研究

以北京十三陵林场侧柏人工林13块样地资料为依据,研究其林分结构的特点和规律。结果表明,侧柏林林分平均密度为1535株／hm^2,平均高6．2m．断面积平均胸径为10．9cm,平均断面积为14．69m^2／hm^2,平均蓄积量为56．75m^3 ／hm^2。应用正态分布、Weibull分布、对数正态分布、Gamma分布和Beta分布拟合直径和树高结构,发现正态分布和Weibull分布拟合直径分布和树高分布效果最好,也符合人工林的林分结构规律。侧柏人工林层次结构简单,物种多样性低,乔木层、灌木层和草本层的Shannon—Weiner指数、均匀度指数平均值分别为0．85、0．58．0．75、0．39,0．78、0．58。在0～30cm阶段,更新幼苗以鹅耳枥、臭椿、槲树和栓皮枥为主;在30～50cm阶段,更新幼苗以槲树为主要更新树种;在50cm以上阶段,更新幼苗以侧柏、黄栌等喜光性树种为主,且每公顷50cm以上株数占总株数的55．5％。同时提出了“近自然森林经营”部分建议。     

基于多层感知机的长白落叶松人工林林分生物量模型

目的神经网络模型能避免林分生物量模型建模时自变量共线性与异方差问题,研究多层感知机在林分生物量模型中的应用,为森林经营单位、区域生物量和碳储量的估算提供方法和依据。方法以长白落叶松人工林为研究对象,利用吉林省一类清查固定样地的917组数据,分别建立了基于传统的对数转化后线性模型和神经网络多层感知机的地上生物量和总生物量模型。使用AIC、决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）、相对均方根误差（RMSE_r）和平均绝对误差（MAE）来评价模型。结果估计精度最高的模型是输入单元为林分平均胸径（D）?平均高（H）?林分密度指数（S）?海拔（HB）?坡向（PX）?坡位（PW）、2个隐藏层、隐单元数为40?20的神经网络模型,与传统对数转换线性回归模型相比,地上生物量和总生物量模型的调整决定系数（Adj.R2）分别从0.902 1提高到了0.914 1,从0.897 9提高到了0.908 9;RMSE_r分别从6.330 5%降低到了5.992 2%,从6.490 1%降低到了6.153 6%。包含立地因子的神经网络模型比未包含立地因子的神经网络模型估计精度略有提升,地上生物量与总生物量的Adj.R2分别提高了0.88%和0.99%,RMSE_r分别降低了5.33%和5.46%。结论多层感知机生物量模型的估计精度比传统回归模型略有提高,但它可以避免模型选型和违背传统统计假设的处理等问题,且能够一次性计算地上生物量和总生物量模型,有一定优势。      

内蒙古鄂托克前旗地区苦豆子植被指数信息提取的研究

苦豆子是一种兼具药用、经济、生态等多方面价值的灌草,本文利用NDVI、DVI和MSAVI等7种植被指数(Vegetation Indices)对内蒙古鄂托克前旗地区的苦豆子资源进行遥感分类提取,并且利用分类精度评价和信噪比评价2种方法比较了这几种植被指数在苦豆子分类上的优劣。经过对比分析,认为修正土壤调节植被指数(MSAVI)可以根据植被的郁闭度来调节土壤调节参数,在苦豆子遥感分类提取上具有明显的优势。     

北京山区油松林森林发展类型设计研究

针对北京山区不同阶段的油松林特点,规划设计出每个阶段油松林的发展目标类型,并制定出了相应的经营措施。根据林分结构特征及其功能的定位,将涉及到的17块油松林样地分为4个阶段,即竞争生长阶段、竞争生长向质量选择阶段的过渡阶段、质量选择阶段和近自然阶段。每个阶段均按照发展目标类型、主要指标、近期经营措施等方面进行设计。本研究期望对北京人工林的可持续经营和近自然化改造提供科学参考。     

北京西山油松人工林结构特征研究

以西山试验林场近自然经营试点区建立的11块中龄油松人工林样地为依据,对油松林分的结构特点、表达模型和树种多样性格局进行了分析。结果表明：油松人工林林分平均密度为1069株／hm^2,平均胸径为13．7cm,平均高为8．6m,蓄积量为86．36m3／hm^2。应用正态分布、Weibull分布、对数正态分布、Gamma分布和Beta分布拟合直径和树高结构,发现正态分布拟合直径分布和树高分布效果最好,也符合人工林的林分结构规律;油松人工林层次结构简单,物种多样性较低,乔木层、灌木层和草本层的Shannon—wiener指数、均匀度指数分别为0．355、0．726、0．160和0．372、0．651、0．266;幼苗更新各高度级均以构树和栾树为主,他们分别占总体更新树种的72．2％和10．2％。     

结构—功能模型在林木竞争研究中的应用

林木结构-功能模型是指能明确表达由林木生理过程和环境因子调控的植物三维结构生长和变化的一类模型, 其既考虑了树木结构的发展, 又考虑了树木生理生态过程和环境之间的交互影响。文中探讨了林木竞争经验模型的研究应用, 认为其存在的不足是缺乏反映树木内部资源获取与分配的生理生态指标以及着枝个数、枝条长度等形态属性指标等; 以目前几种主要的结构-功能模型为例, 对其在林木竞争研究中的应用以及对竞争表达的改进方面进行了评述, 最后指出目前结构-功能模型在林木竞争研究中存在的问题及未来的应用前景。     

基于TWINSPAN分类的天然云冷杉-阔叶混交林发育阶段划分

[目的]提出了基于TWINSPAN双向指示种分析法的发育阶段划分方法。划分天然云冷杉-阔叶混交林的发育阶段,为天然林发育阶段划分和按阶段进行森林经营提供方法和理论依据。[方法]以吉林省森林资源一类连续清查中的172块云冷杉阔叶混交林为对象,采用TWINSPAN双向指示种数量分类法进行初始分类,对各初始类的生长、树种多样性和结构进行比较分析,进而划分其生长发育阶段。[结果] TWINSPAN法将云冷杉阔叶混交林分为3类(类1:云杉桦木混交林;类2:冷杉软阔叶混交林;类3:红松云杉硬阔叶混交林)。各类林分直径分布相似,基本均呈倒J形分布;垂直结构呈现一定的规律性。各类的林分因子、定期生长量存在一定差异,其中,林分的平均胸径、平均高、优势高、优势径、每公顷蓄积的大小排序为:类2类1类3;定期生长量的大小排序为:类3类2类1。各类林分的树种多样性存在一定差异,树种丰富度的大小排序为:类2类3类1,类2、类3的树种优势度低于类1。[结论]根据TWINSPAN、林分结构和生长分析,云冷杉阔叶混交林的生长发育阶段依次为:冷杉软阔叶混交林、云杉桦木混交林、红松云杉硬阔叶混交林。该方法也可用于其它天然林发育阶段的划分。