广西杉木人工林生物量及分配规律的研究

本文根据２０１个样地和１４５株样本的实测数据，建立了广西不同地区杉木人工林单木生物量估测优化模型，并对各地杉木单木生物量、林分生物量及其在时间和空间上的分配规律进行了分析比较。     

落叶松人工林林分生物量预测模型的研究

本文以不同年龄、不同密度的落叶松（Larix olgensis）人工林为研究对象,基于95株标准木的树干解析和枝解析生物量数据,研究不同大小树木因子与单木各分量生物量之间的关系,应用统计分析软件建立落叶松单木各部分生物量的回归模型;利用单木各部分生物量回归模型方程估测落叶松人工林各林分的总生物量,并分析了不同年龄及林分密度下林分生物量的变化规律。研究结果表明林分的生物量随年龄的增加而不断增长,树干的生物量的比例是最大的,同时也随着年龄的增加而不断的增长,而树枝和树叶的生物量的比例较小,林分的生物量随林分密度的增加而不断增加。     

磴口农田防护林新疆杨不同时空叶生物量比较

叶片是多数树木唯一能够进行光合作用的器官,其生物量至关重要,为比较不同时空年均和连年叶生物量差异性,以乌兰布和沙漠磴口绿洲田渠林路式新疆杨农田防护林为研究对象,采用空间代替时间的方法,实地调查20株各径级单木年均叶生物量并建模,并通过树干解析得出树龄及对应胸径代入年均叶生物量模型得出连年叶生物量并建模,进而得出林带林网...     

山西省油松人工林的生产力及经营潜力

[目的]研究山西省油松林生产力动态变化规律,以潜在生产力为目标,对油松人工林生产力提升空间进行预测,为区域林分提质增效提供科学指导。[方法]采用分层法和收获法,结合相对生长模型建立油松单木生物量回归方程;采用"累积法"和Thornthwaite memorial模型估算林分现实生产力和潜在生产力。[结果]油松林生产力与林龄有着密切的关系,随着林龄的增加,油松林生产力先增加,成熟期开始下降,全省油松林现实生产力平均为4.462t/(hm2·a);乔木层生产力幼林龄期最小,贡献率占72.17%,随着林龄增加,生物量总量继续增加,生产力在近熟林晚期开始下降;草本层贡献率最大值出现在幼龄林期21.16%,而后逐渐降低,相反,灌木层生产力贡献率逐渐增大,林分成熟初期其贡献率超过草本层,是林分结构调整关键期;油松林平均潜在生产力为8.422t/(hm2·a),以此为目标,油松林生产力提质增效至少有32%的空间。[结论]山西省油松林生产力提质增效空间为32%,油松林生产力首要限制因子为降雨。     

人工林内射频信号传输绕射规律分析

为解决无线传感器信号在人工林内传输时节点接收不到信号或通信质量差的问题,该文根据人工林的特点,采用4层独立介质简化方法,将人工林内场强模型简化成自由空间模型、衰减屏模型、吸收屏模型3个独立模型,基于波传播的局部性原理和过渡区一致性劈绕射理论,应用Kirchhoff-Huygens近似,推导了吸收屏绕射场强模型。并以白杨木人工林为采样区域采集数据,将90组实测样本平均分为9组,分别用3种模型计算各组的预测值并与实测值进行t检验,结果表明:绕射场强理论预测t值[0.242,2.193]小于t0.05,无显著性差异,可以用理论预测值代替实测值进行信号的分析和计算,距离越近可信度越高,而经验模型和半经验模型存在显著性差异,不适合用于人工林内绕射场强预测。研究结果为无线传感器网络林内优化布置策略提供了一个新思路,成果也可为林区的其他射频信号通讯技术开发提供理论支撑。     

基于线性回归的玉米生物量预测模型及验证

玉米生物量是评估玉米长势的重要参数,为了实现玉米生物量的快速测量,该文拟以玉米株高H、茎粗长轴L、茎粗短轴S为输入,建立玉米生物量鲜质量FW和干质量DW的预测模型。采用多元回归和逐步回归方法对平展型和紧凑型玉米的小喇叭口期生物量数据进行线性回归分析。结果表明,玉米茎粗长轴和茎粗短轴与玉米鲜质量和干质量的相关性高于玉米株高,多元回归模型H+L+S、L×S和逐步回归模型具有较高的拟合精度,其对玉米鲜质量、干质量的决定系数高于0.874和0.877,均方根误差分别小于7.363和0.801 g,且单因素方差分析表明,3个模型之间没有明显差异,模型交叉验证结果表明,3个模型都具有较好的稳定性和预测能力。应用上述3个模型对玉米大喇叭口期的生物量进行预测,预测结果表明,模型对平展型玉米的预测精度优于紧凑型玉米。对平展型玉米生物量的预测中,逐步回归模型预测效果最优,其对玉米鲜质量、干质量的决定系数分别为0.866、0.875,均方根误差分别为30.790和2.752 g,相对均方根误差分别为13.53%、11.41%。该研究表明,利用玉米株高、茎粗长轴、茎粗短轴可实现对玉米生物量的估测,且对平展型玉米具有较好的预测效果。     

广西国有黄冕林场15年生马尾松生物量的研究

以广西国有黄冕林场15年生马尾松人工林为调查对象,分析15年生马尾松林的生物量。结果表明:马尾松林分的总生物量主要取决于乔木层,乔木层的生物量主要由平均木来决定,以12~18径阶的马尾松生物量为主林层,优势木和被压木都不占优势,同时乔木层的生物量又以树干为主。     

用机载LiDAR点云数据估测海南博鳌人工经济林单木参数

激光雷达是目前发展迅速的一种主动遥感技术,其发射的激光脉冲能穿透树林冠层,实现森林三维结构特征的获取。为验证机载激光扫描器提取森林单木参数的可行性,该研究以海南省博鳌机场周边人工林为研究对象,使用机载激光扫描器Mapper5000（中国）获取的点云数据,探索对人工经济林单木参数估测的可行性。根据研究区的地形和林木结构特征,分别对槟榔和橡胶2个树种进行单木参数提取,使用K-means分层聚类对不同样地的林木进行单木分割,提取样地内单木树高、冠幅、胸径、材积和地上生物量。结果表明,2个树种的单木分割正检率均在85%以上,总体平均正检率在89.98%以上;单木树高、冠幅、胸径、材积、地上生物量估测结果的决定系数均达到0.8以上,说明该点云数据对提高森林参数估测精度有积极作用,机载激光雷达技术在森林资源精细调查中有较大的应用潜力,同时也可应用于相关果树生长情况监测,为数字果园的发展提供技术支撑。     

渭北黄土区人工刺槐林生长与生物量效应

通过比较黄土区不同立地条件刺槐人工林各器官生长指标及126株解析木生物量实测资料,分析不同密度刺槐人工林的生长与生物量状况,揭示林分不同径级的密度变化特征,拟合单株生物量与胸径、树高的生长模型.结果表明:在撂荒地、坡耕地和荒坡地营造刺槐林后,随林龄的增长和密度的变化,单株总生物量均表现为平均树干占47.1％,树枝和根系分别占22.22％和25.41％,树叶和果实的比例最低,而且高密度林分内林木的树干生物量均小于低密度林分.同时,30年撂荒地造林密度为1 050株/hm2时,24 cm径级树干生物量占65.5％;35年坡耕地造林密度950株/hm2时,24 cm径级树干生物量占58.39％;30年荒坡地造林密度1 410株/hm2时,24 cm径级树干生物量占51.6％.另外,30年中小径级的树木占林分总密度的67.62％,35年中径级的树木占林分总密度的52.84％.从刺槐生长状况分析结果看,黄土区刺槐人工林的适宜密度为950 ～1 050株/hm2,并应对该区生长30～35年的中径级刺槐林进行合理间伐利用,方可获得较高的生物产量.     

基于红边参数的植被叶绿素含量高光谱估算模型

利用ASD便携式野外光谱仪和SPAD-502叶绿素计实测了落叶阔叶树法国梧桐、毛白杨叶片的高光谱反射率与叶片绿度,并对原始光谱反射率及一阶导数光谱与叶片绿度进行了相关分析,建立了基于红边位置、峰度系数、偏度系数的叶片叶绿素含量的高光谱估算模型,最后采用红边位置、峰度、偏度作为BP人工神经网络的输入变量进行了叶绿素含量的估算。结果表明：基于红边位置的法国梧桐、毛白杨叶绿素估算模型的决定系数达到0.7366、0.7289;基于峰度、偏度建立的估算模型可以有效提高估算精度,模型的决定系数均达0.8341以上;法国梧桐和毛白杨人工神经网络模型的确定系数决定系数分别达到0.9574和0.9523。与单变量模型相比人工神经网络模型反演精度明显提高,是一种良好的植被叶绿素含量高光谱反演模式。     

晋西山杨和油松生物量分配格局及异速生长模型研究

山杨和油松是晋西地区重要的建群树种,采用整株收获法分析了山杨和油松各器官生物量以及地上地下生物量分配格局.采用胸径(DBH)、树高(H)、树木因子(D2H)、平均冠幅(CW)和冠长(CL)等变量建立了叶、枝、干、根、地上部分及整株生物量模型,并选取了最优模型.结果表明:(1)山杨的叶、枝、干、根生物量分配比例分别为3.42％,11.23％,64.30％和21.06％,油松的叶、枝、干、根生物量分配比例分别为13.44％,19.86％,47.52％和19.18％;山杨和油松地上生物量和地下生物量比值分别为3.32∶1和3.99∶1.(2)山杨和油松的地上生物量与地下生物量之间呈极显著线性相关(p＜0.001).(3)山杨和油松各器官生物量拟合的最优模型形式均为CAR类型,模型解释量均超过92％.(4)基于树木胸径D的山杨和油松各器官单变量模型可解释量除叶(解释量＞83％)外均达到或超过了90％,树高不宜单独对各器官生物量进行预测.综合考虑模型的可解释量和生产实践中的需要,胸径是预测山杨和油松不同器官生物量的可靠变量.     

杉木人工林乔木层的生物量和生产力的研究

为探讨杉木人工林乔木层的生物生产力,我们对在龙胜县里骆林场所建立的三个定位观测样地,在进行了生长量和生物量调查研究的基础上,从定量研究的角度,探明该林区不同立地杉木人工林乔木层的生物量和生产力的差异程度以及其中物质的积累和分配规律;同时,结合杉木生长与内外相关因子的分析,试图找出不同立地决定杉木速生丰产的内外因素,为林业集约经营提供科学依据。     

不同退耕还林林草复合经营模式生物量和营养元素循环研究

以四川盆周山地退耕还林中杉木与黑麦草、三倍体毛白杨与黑麦草、杂交竹与牛鞭草三种不同林草模式为研究对象,对其生物量及其分配、营养元素循环进行研究为林草混交提供理论支撑.结果表明①林木与草生物量各组分所占比例地上部分＞地下部分;树干＞树枝、树叶.乔木层中,杉木现存量＞毛白杨＞杂交竹.各模式林木现存量分配规律均以树干材最大,杂交竹竿材＞杉木＞毛白杨;树皮现存量占乔木层的10%以上;毛白杨根系占23%,杉木占比例最小;树干与树冠之比,杂交竹最大.毛白杨树冠较大,树干与树冠之比较小;枝与叶现存量之比仍以杂交竹最大,杉木最小;光合系统与非光合系统比值杂交竹最大,充分说明这一模式的重要意义.     

桂西南连续年龄序列尾巨桉人工林的生物生产力

为了揭示桂西南尾巨桉人工林生长过程中的生物量和生产力的变化特征,本文采用固定标准地法对广西宁明县1、2、3和4年生尾巨桉人工林的生物量及生产力进行了研究。研究结果显示:尾巨桉人工林乔木层生物量随林龄的增大而逐步积累,分别为9.02、46.53、73.67和97.20t/hm~2,其中干材所占的比例随着林龄的增加而明显增大,树枝、干皮和树叶所占的比例则呈现相反的变化趋势。各林龄乔木层净生产力分别为每年9.02、23.26、24.56和24.30 t/hm~2,不同林龄净生产力的比例均以干材最大,其次是树根、树枝和树皮,最小是树叶。1~4年生尾巨桉人工林生林下植被生物量为5.42~8.62 t/hm~2,随林分生长过程而逐渐积累。研究结果可为该地区桉树人工林的经营管理提供科学依据。     

湿地松人工林地径与胸径树高模型的研究

应用样木资料,采用多方程分析对比法建立胸径与地径及树高与地径的相关数学模型,所建立的模型平均相对误差低于2％,预估效果理想,从而为通过地径的测定,应用二元立木材积表测定湿地松人工林被伐木材积提供了科学依据,在实践上有应用价值。     

基于水稻叶面积指数的根生物量预测模型研究

准确预测作物根生物量对评价农田生态系统碳源汇功能具有重要意义。本研究以江西省余江县为研究区,以2012年晚稻季抛秧的黄花粘水稻为研究对象,基于26个监测点的水稻生育期(分蘖期、抽穗期、灌浆期和完熟期)叶面积指数(LAI)以及完熟期地上和地下生物量数据,分析了LAI与生物量的相关关系,比较了利用LAI直接预测根生物量和利用根冠比法预测根生物量的优劣,最终建立了基于多生育期LAI的水稻根生物量预测模型。结果表明:灌浆期LAI与根生物量呈极显著相关关系,相关系数为0.775;利用LAI直接预测根生物量精度高于根冠比法;利用单一生育期LAI预测根生物量的精度较低;多生育期LAI能显著提高根生物量预测精度,其中基于抽穗期、灌浆期和完熟期LAI组合的根生物量预测模型最优。综上所述,本研究区抛秧的黄花粘水稻的根生物量可以通过LAI快速、准确地预测。     

桂西南连续年龄序列尾巨桉人工林的生物生产力

为了揭示桂西南尾巨桉人工林生长过程中的生物量和生产力的变化特征,本文采用固定标准地法对广西宁明县1、2、3和4年生尾巨桉人工林的生物量及生产力进行了研究。研究结果显示:尾巨桉人工林乔木层生物量随林龄的增大而逐步积累,分别为9.02、46.53、73.67和97.20t/hm~2,其中干材所占的比例随着林龄的增加而明显增大,树枝、干皮和树叶所占的比例则呈现相反的变化趋势。各林龄乔木层净生产力分别为每年9.02、23.26、24.56和24.30 t/hm~2,不同林龄净生产力的比例均以干材最大,其次是树根、树枝和树皮,最小是树叶。1~4年生尾巨桉人工林生林下植被生物量为5.42~8.62 t/hm~2,随林分生长过程而逐渐积累。研究结果可为该地区桉树人工林的经营管理提供科学依据。     

华北落叶松人工林碳汇功能的研究

以河北省木兰林管局14～59年生华北落叶松人工林为对象, 研究树木不同器官和林分不同组分水平的生物量与碳储量.结果表明, 华北落叶松树干碳储量在树木总储量中所占比重最大, 林地土壤和林木碳储量所占林分碳储量的比重最大.华北落叶松人工林林分碳密度为平均206.02 t·hm-2;林木碳密度为27.58 t·hm-2, 林地土壤碳密度为157.14 t·hm-2.以林木蓄积量(M)为基础的林木生物量(W)与碳储量(C)的拟合方程为:W =10.210 1+ 0.732 1M, C=5.188 4+0.373 6M;以林龄(A)和优势木平均高(H)为基础的林地土壤碳密度(Soc)拟合方程为:Soc=-24.635 6-5.606 1A+14.936 0H+0.439 8AH.在此基础上计算得出, 木兰林管局华北落叶松人工林总碳储量约为571.43×104 t, 其中林木生物量约150.00×104 t、碳储量约为76.49×104 t, 土壤碳储量约435.85×104 t.     

引入地形因子的黑土区大豆干生物量遥感反演模型及验证

为了对田块尺度农作物地上干生物量进行估测,提高大豆地上干生物量反演模型的精度和稳定性,该文获取了研究区地块2016年7、8月份的SPOT-6多光谱数据,并测定不同地形坡位的大豆地上干生物量,以归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI)为输入量,建立田块尺度大豆地上干生物量一元线性回归模型;加入与地上干生物量相关的地形因子,建立逐步多元回归和神经网络多层感知反演模型.结果表明:1)使用传统的单一植被指数模型预测大豆地上干生物量有可行性,但模型精度和稳定性不高.2)加入地形因子(海拔、坡度、坡向)的神经网络多层感知器模型,有较高的精度和可靠性,模型准确度达到90.4％,验证结果显示预估精度为96.2％.反演结果与地块的地形、地貌、气温和降水特征基本吻合,反映了作物长势的空间分布特征,可以为田块尺度大豆地上干生物量动态监测和精准管理,提供借科学依据.     

长白山露水河林区乔木层生物量及生产力研究

基于长白山露水河林区2003年和2013年两次森林资源规划设计调查中固定样地资料,利用相对生长法,对长白山露水河林区各林分类型的乔木层生物量和生产力进行了研究,结果表明:长白山露水河林区各林分类型乔木层生物量平均为175.07t/hm2,其中天然林平均乔木层生物量要高于人工林。天然林中针叶树种和慢阔类树种积累生物量的能力较强,而人工林中以人工红松林的乔木层生物量最高。半数以上林分类型随着林龄的增长,乔木层生物量逐步升高;其他林分类型变化趋势不一。长白山露水河林区各林分类型的乔木层生产力平均5.00t/(hm~2·a),总体看来,人工林的生产力比天然林高。人工林中乔木层生产力最高的是人工红松林,这与人为抚育有关,而天然林中以针叶混交林乔木层生产力最高。