黄土高原区不同密度刺槐林冠层结构特征及月动态变化

为合理经营黄土高原区刺槐人工林,利用LAI-2200植物冠层分析仪,研究了不同密度刺槐人工林冠层结构特征及月变化。结果表明:密度对LAI(叶面积指数)有影响,随着密度的增加,林分叶面积指数趋于一致;在生长月份上,LAI为先增后降趋势,最大值出现在6月底。密度与冠层开度呈显著负相关,随着密度的增加,刺槐林DIFN明显降低,925～1 125株/hm2与其他3个密度林分有显著性差异;DIFN(无截取散射)随月份的变化均呈"V"字型变化,在6月底至8月初DIFN最低。密度与MTA(平均叶倾角)呈显著正相关,密度在925～1 125株/hm2范围的刺槐林分,叶片几乎处于水平状态,其他3种密度林分MTA均在40°～50°之间有最大分布频率,而月份对MTA影响不显著。对叶面积指数与冠层开度进行回归分析,发现两者之间呈指数回归关系(R2=0.998)。     

晴天和阴天对刺槐光合生理特性的影响

以渭北地区刺槐为研究对象,采用LI-6400便携式光合作用系统,于2009年6月和8月分别在晴天和阴天条件下,测定刺槐光合作用的日进程及光合光响应曲线.结果表明:无论在6月还是8月,晴天刺槐的净光合速率(Pn)和气孔导度(Ga)在10:00以前高于阴天,而在午间12:00和14:00低于阴天.刺槐的胞间CO2浓度(Ci)、空气CO2浓度(Ca)、空气相对湿度(RH)、光能利用率(LUE)在晴天的绝大多数时间显著低于阴天,而蒸腾速率(Tr)、水汽压亏缺(VPD)、光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)在晴天的全天都显著高于阴天.在晴天条件下,虽然刺槐的Ga,Ci,Ca,RH,LUE的日均值比阴天低,但Pn,Tr,VPD,PAR,Ta的日均值比阴天高,从而能够积累更多的日均光合固碳量.在阴天条件下,刺槐的最大光合速率(Pmax)高于晴天,且暗呼吸速率(Rd)和光补偿点(LCP)显著低于晴天,表现出很强的光合适应能力.     

刺槐光合气体交换与环境因子的关系

【目的】研究刺槐的光合生理参数在日进程中与各环境因子的关系,筛选出影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。【方法】采用Li-6400便携式光合作用系统,以陕西省永寿县马莲滩流域的18年生刺槐为研究对象,原位测量其冠层叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO₂浓度（Ci）等光合生理参数,与光合有效辐射（PAR）、水汽压亏缺（VPD）、空气温度（Ta）、空气CO₂浓度（Ca）和空气相对湿度（RH）等环境因子的日进程,并计算刺槐叶片的瞬时水分利用效率（WUE）、瞬时羧化效率（CE）和气孔限制值（Ls）;同时利用通径分析方法,探讨各环境因子对刺槐Pn、Tr和Gs 3种重要光合生理参数的直接影响和间接影响。【结果】刺槐Pn的日变化为单峰曲线,在10：00-14：00,刺槐Pn的降低主要由气孔限制引起;而14：00-18：00,Pn的降低由非气孔限制引起;Tr、Gs和PAR的日动态趋势与Pn相似;WUE于08：00出现全日最高峰,CE在10：00-16：00保持在较高水平;Ci于06：00达到全天最大值后逐渐下降,其日变化趋势与Ca相似,而与VPD相反;Ta早、晚低,白天高,与RH呈现相反的日变化动态。对于Pn,PAR的直接影响最大,VPD和RH的间接影响较大;对于Tr,Ta和RH的直接影响较大,RH的间接影响最大;对于Gs,RH和Ta的直接影响较大,RH的间接影响最大。【结论】在刺槐叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对刺槐不同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。     

基于GF-2号影像的森林优势树种分类

利用遥感数据开展森林资源优势树种的分类对森林资源的监测、森林可持续经营及生物多样性研究具有重要意义。研究针对复杂地形区域的破碎化森林,采用高分二号(GF-2)的多光谱影像作为基础数据进行森林优势树种的精细分类。本文以地形复杂、森林破碎化的湖北省竹山县九华山林场为研究对象,采用面向对象分类方法对树种进行精细分类,比较支持向量法、最近邻法(KNN)和随机森林(RF)三种不同分类算法的分类效果。在尺度阈值为30、合并阈值为95时分割的基础上,利用SVM、KNN和RF分类结果和分类精度差异较大。分类精度最高的是SVM分类方法,总体精度为68.52%,Kappa系数为0.62;其次为随机森林分类法,总体精度为60.29%,Kappa系数为0.54;KNN分类方法精度最低,总体精度为59.41%,Kappa系数为0.53。GF-2号数据能满足树种分类基本需求,在复杂地形和景观破碎化地区用支持向量机进行树种的分类精度更高,但仍存在一定的局限性。     

基于高分二号遥感数据的森林自然度等级划分

以地面样点为基础的森林自然度评价方法很难获得区域范围森林自然度等级,针对该问题,提出了利用高分遥感卫星影像数据,划分区域范围森林自然度等级的方法。以湖北竹山县九华山林场为试验区域,在选取研究区典型样地的基础上,结合高分二号(GF-2)遥感影像数据的特点,从GF-2影像上提取遥感光谱、纹理等特征并结合地形特征,采用随机森林算法在大尺度范围对九华山林场森林自然度等级进行分类研究。结果发现:以GF-2数据为基础提取的植被指数、光谱、纹理等特征与地形特征结合,采用随机森林算法可较好地划分森林自然度等级,总体分类精度高达93.97%,Kappa系数为0.91。对森林自然度等级影响最重要的6个特征因子为高程、坡向、坡度、纹理均值、光谱主成分变化分量和归一化植被指数(NDVI)。结果表明,基于遥感影像提取的特征和地形特征结合进行森林自然度等级划分的研究方法具有可行性,为大面积区域的森林自然度等级划分奠定基础。     

纹理步长对刺槐林叶面积指数估算的影响

以渭北地区刺槐林为研究对象,通过计算不同步长Quickbird影像的纹理参数,建立野外实测刺槐林叶面积指数(LAI)与纹理参数的线性回归方程,比较纹理步长对刺槐林LAI估算精度的影响,遴选出估算刺槐林LAI的最佳纹理步长。结果表明:对于角二阶矩阵(ASM)和熵(ENT),LAI估算精度随着步长的增加变化不大;对于对比度(CON)、非相似度(DIS)和同质性(HOM),LAI估算精度随着步长的增加而明显下降,步长为3时,r2达到最大值(分别为0.51、0.56和0.59);对于相关性(COR),在0°和135°角度下,LAI估算精度随着步长的增加而降低,在45°和90°角度下,步长对LAI估算精度无明显影响;对于变化量(VAR),步长对LAI精度影响不大。     

Worldview-2不同波段纹理特征对森林蓄积量估算精度影响

为检测高分辨率遥感影像不同波段纹理特征对于森林蓄积量估算精度的影响,以湖北省荆门市京山县太子山林场马尾松纯林为对象,基于灰度共生矩阵的方法分别提取高分辨率遥感影像Worldview-2 红光、绿光、蓝光、近红外波段和全色波段的纹理特征,利用随机森林算法,分别建立野外样地蓄积量与纹理参数的模型。结果表明,全色波段对马尾松森林的精度最高（R²=0.86,RMSE=47.37 m³·hm^-2）,其次是绿色波段（R²=0.85,RMSE=50.82 m³·hm^-2）和近红外波段（R²=0.85,RMSE=46.85 m³·hm^-2）,蓝色波段（R²=0.68,RMSE=60.72 m³·hm^-2）和红色波段（R²=0.69,RMSE=56.27 m³·hm^-2）的精度最低;窗口大小对模型精度影响较小,全色波段的R²取值在0.82~0.86,RMSE取值在47.66~51.99 m³·hm^-2,多光谱波段的R²取值在0.88~0.89;蓝色和红色波段的非相似度（DIS）的估算模型精度相对较高,绿色波段的对比度（CON）（R²=0.87,RMSE=46.21 m³·hm^-2）估算精度最高,红色波段的非相似度（R²=0.68,RMSE=58.30 m³·hm^-2）估算精度较高,近红外波段的角二阶矩阵（ASM）（R²=0.68,RMSE=60.30 m³·hm^-2）精度最高,全色波段的对比度、相关性、熵、变化量模型精度较高,R2为0.85。利用高分辨率遥感影像纹理特征估算森林参数时需综合考虑不同波段的纹理特征对模型的贡献。     

林学专业综合实习改革与实践——以华中农业大学为例

指出了林学专业综合实习面临的主要问题,并以华中农业大学林学综合实习为例,针对问题,对优化实习内容、基地建设、组织管理和考核等方面的改革进行了探讨,内容上整合实习内容、编写实习指南、突出林业信息技术及开展林业技能竞赛,提出了一系列改革措施并付诸实践,取得良好的效果,受到学生的好评。这些措施能够适应当前林学专业人才培养的需要,具有可行性、创新性特点,旨在对我国高等林业院校林学及其他相关专业的实习有一定的借鉴和指导意义。     

刺槐光合气体交换与环境因子的关系

【目的】研究刺槐的光合生理参数在日进程中与各环境因子的关系,筛选出影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。【方法】采用Li-6400便携式光合作用系统,以陕西省永寿县马莲滩流域的18年生刺槐为研究对象,原位测量其冠层叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等光合生理参数,与光合有效辐射(PAR)、水汽压亏缺(VPD)、空气温度(Ta)、空气CO2浓度(Ca)和空气相对湿度(RH)等环境因子的日进程,并计算刺槐叶片的瞬时水分利用效率(WUE)、瞬时羧化效率(CE)和气孔限制值(Ls);同时利用通径分析方法,探讨各环境因子对刺槐Pn、Tr和Gs 3种重要光合生理参数的直接影响和间接影响。【结果】刺槐Pn的日变化为单峰曲线,在10:00-14:00,刺槐Pn的降低主要由气孔限制引起;而14:00-18:00,Pn的降低由非气孔限制引起;Tr、Gs和PAR的日动态趋势与Pn相似;WUE于08:00出现全日最高峰,CE在10:00-16:00保持在较高水平;Ci于06:00达到全天最大值后逐渐下降,其日变化趋势与Ca相似,而与VPD相反;Ta早、晚低,白天高,与RH呈现相反的日变化动态。对于Pn,PAR的直接影响最大,VPD和RH的间接影响较大;对于Tr,Ta和RH的直接影响较大,RH的间接影响最大;对于Gs,RH和Ta的直接影响较大,RH的间接影响最大。【结论】在刺槐叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对刺槐不同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。     

教育信息化背景下林学专业本科实践教学体系的重构

在现代信息技术迅猛发展的背景下,为了提高实践教学效果,提升人才培养质量,提出了林学专业本科实践教学体系信息化、系统化、综合性、可操作性的构建原则,并在此基础上,探讨了林学专业本科实践教学体系的构建途径:一是围绕林业信息化的目标对实践教学内容进行整合;二是充分利用信息技术开展实践教学;三是建立实践教学的保障机制;四是要建设高水平的实践教学师资队伍。通过构建完善的林学专业本科实践教学体系,整合了实践教学内容,提升了学生的综合素质,取得了较好的实践教学效果。