模糊综合评价法在森林生态安全预警中的应用

森林生态安全研究是城市生态学和可持续发展研究的重要方面。运用模糊综合评价法评价和预测了2011—2015年北京市森林生态安全状况,主要内容包括3个部分:1)通过压力—状态—响应的概念模型,构建森林生态安全预警指标体系。采用模糊综合评价方法,借助相对隶属度的概念和客观赋权的主成分分析,评价2001—2010年的北京市森林生态安全状态。结果表明北京市森林生态安全状态呈逐年转好趋势;2)利用指数平滑法预测2011—2015年的预警级别。结果表明预测时段内北京市森林生态安全状态继续转好,并将于2015年首次达到无警状态。3)根据各指标的权重排序,分析了压力层、状态层和响应层3个层次北京市森林生态安全的影响因子。     

县域尺度森林地上生物量遥感估测方法研究

以河南西峡县2013年Landsat 8影像及同期217块森林资源连续清查固定样地数据为信息源,以9个植被指数、3个地形指数为自变量,建立多元线性回归、决策与回归树、装袋算法、随机森林4种遥感估测模型;采用十折交叉验证,及相关系数、绝对误差、均方根误差、相对误差、相对均方根误差5个指标,对遥感估测模型进行精度评价,在此基础上,对研究区域2013年的森林地上部分生物量进行遥感估测和空间分析。结果表明:在4种遥感估测模型中,随机森林综合性能最高,装袋法次之,多元线性回归最低;在12个自变量中,地形(海拔、坡度)、土壤(亮度指数、湿度指数)、植被生长状况(垂直植被指数、有效叶面积指数)6个因子是影响研究区域森林地上部分生物量的重要环境变量;2013年,研究区域单位面积森林生物量为38.56 t/hm2,其中低(40 t/hm2)、中(40~60 t/hm2)、高(60 t/hm2)的面积分别占59.92%、24.30%、15.78%;研究区域森林地上部分生物量较高的区域,主要分布在交通不便、森林茂密、人类干扰活动较少的北部石质山区,而较低的区域,主要分布在交通发达,人口密度大,坡度较为平缓的南部鹳河谷地。     

资源三号遥感卫星影像的生物量反演研究

研究了北京市森林生物量遥感估测模型的构建和合理性判断。建立森林生物量模型所需的各种数据,包括2012年的资源三号卫星影像数据和实测样地调查数据。采用9格法提取的遥感影像信息,其中影像的纹理因子作为建模因子之一,与光谱因子、地形因子一起与实地样地数据建立生物量模型,进行生物量反演,通过精度分析,分别建立整个北京市针叶林和阔叶林的森林生物量反演模型,其相关系数分别为0.82、0.71,拟合估测精度分别为76.75%、80.02%,为提高林业调查的效率与精度提供一种方法。     

基于遥感信息模型的香格里拉森林生物量估算

森林生物量是陆地生态系统碳循环过程中最主要的参数,森林生物量准确估算是进行森林碳循环和碳储量及变化分析的基础。以香格里拉这一特殊区域为研究区,以野外调查样方数据为基础,利用植被指数、降水、积温、太阳总辐射量、海拔等多个因子,组合成遥感综合因子层、地理综合因子层与水、光、热一同构成变量,建立了研究区丽江云杉Picea likiangensis-长苞冷杉Abies georgei林,川滇高山栎Quercus aquifolioides林,云南松Pinus yunnanensis林,高山松Pinus densata林等4个建群种森林生物量遥感估算模型,并进行了检验。据此模型开展其生物量估算研究,结果表明:研究区4种森林总生物量为1.14亿 t,其中云冷杉林、栎类林、云南松林、高山松林4种森林的生物量分别是0.715亿t,0.14亿t,0.09亿t和0.20亿t;4种森林总的生物量分布在海拔、坡度上都具有明显的规律,在坡向上无明显分布规律。图1表7参10     

基于旋转森林的Landsat-8影像森林植被分类

以黑龙江大兴安岭塔河林业局瓦拉干林场2013年的Landsat8 OLI影像为数据源,在光谱特征基础上,增加归一化植被指数、纹理特征和地形特征,得到3种特征组合(光谱特征和NDVI(F1);光谱特征、NDVI和纹理特征结合(F2);光谱特征、NDVI、纹理特征和地形特征结合(F3)),将旋转森林算法分别应用于3种特征组合下的森林植被分类,获得分类精度最高的特征组合;之后利用最佳特征组合将旋转森林与最大似然分类法和支持矢量机2种分类方法进行对比和精度验证分析。结果表明:利用旋转森林算法并结合光谱特征、NDVI、纹理特征和地形特征的特征组合分类精度最高,为87.54%,比F1和F2特征组合的精度分别提高了11.08%和3.39%。比较不同分类方法,旋转森林算法进行森林植被的分类精度比最大似然法和支持矢量机方法的分类精度分别提高了13.24%和5.39%。由于旋转森林算法稳定性好,在植被分类中受山地阴影的影响较少,因此在分类图中"椒盐"现象最少,图像更加清晰,分类效果最好。     

马鞍山市城市森林碳储量及分布格局研究

应用遥感技术结合样地调查的方法,估算马鞍山市城市森林斑块的储碳及其分布的格局,研究区面积为340 km2。结果表明,城市森林生物量与从LandSAT5 TM(2010年7月)图像中提取归一化植被指数(NDVI)之间有很好的相关性,可用回归方程y=123.02x1.076 1来描述,同时分别建立了不同类型城市森林生物量与NDVI的关系,应用这些方程计算得出研究区中11 477.07 hm2的城市森林斑块的生物量计5.748×105t,碳储量2.874×105t;其中郊区水源涵养林和建成区市郊风景林总储碳1.496×105t,占全部储碳的52.0%;城市公园的树林储碳2.567×103t,占0.9%;行道树储碳3.530×103t,占1.2%;其他类储碳量1.317×105t,占45.8%。另外,从马鞍山市的NDVI分布推导出生物量的分布特点。     

苏南丘陵山区森林生物量时空变化驱动因素分析

森林生物量是反映自然生态环境的重要指标,分析苏南经济发达区域森林生物量的时空变化,并探讨其驱动因素,对于经济发达地区的森林经营规划和生态保护具有重要意义.本研究以江苏省的重点林区句容市为研究对象,以2007年、2014年森林资源规划设计调查数据和林地变化调查数据为主要数据源,分别采用克里金、反距离权重、样条函数3种插值...     

森林生物量扩展因子研究进展

森林生物量是研究森林生态系统结构和功能的重要基础数据,生物量因子(Biomass factors,BEs)法是估测森林生物量的主要方法之一,生物量扩展因子则是其中重要的估测参数,它主要用于树干生物量与林木总生物量以及各维量生物量之间的转换.从生物量扩展因子的定义以及生物量扩展因子与森林类型、林木大小、林分密度等因素之间的变化规律等方面进行综述,分析了国内外对生物量扩展因子的研究现状,指出在生物量扩展因子的研究中存在的方法与定义不一致、缺乏生物量扩展因子影响的系统研究以及数据的适用性较差等问题,并对生物量扩展因子的研究进行展望.     

基于GIS的森林资源空间数据挖掘方法研究——以紫金山为例

空间数据挖掘,可以从森林资源空间数据库中抽取未清楚表现出来的隐含的知识和空间关系,为森林空间规划和经营措施设计提供科学依据。以南京紫金山国家森林公园为研究对象,以2002年森林资源二类调查空间数据库、2002年遥感卫星SPOT5数据包为主要信息源,选取与风景林美景度有关的林分、地形、人类干扰等10个环境因子,在ArcGIS 9.3平台上,进行空间热点探测、趋势面分析、地理加权回归、C5.0决策分析。研究表明:高美景度风景林主要分布在南坡的中上部,而低美景度风景林主要分布在紫金山森林公园外围;风景林美景度在空间分布上呈现出一种圆心偏东的同心圆状分布格局;风景林美景度与林分生长状况正相关,与所处位置的海拔高度正相关,与距离公路、与居民点距离等人为因素的干扰强度负相关;C5.0决策分析归纳的3个示例规则所揭示的知识与空间热点分析、趋势面分析、地理加权回归的结论保持一致,4个主要输入变量的重要性依次为:平均胸径(0.33)>海拔(0.25)>与公路距离(0.23)>与居民点距离(0.21)。     

武夷山中亚热带常绿阔叶林群丛分类及群落构建

研究区位于武夷山市星村镇四新村附近区域,以武夷山常绿阔叶林9.6 hm²森林动态监测样地为试验地,以2018年对森林动态监测样地复查的物种分布及地形因子数据为基础数据;将物种分布与地形因子结合,使用多元回归树(MRT)将样地内群落划分;应用非度量多维标度(NMDS)、相似性分析(Anosim),确认多元回归树群丛划分准确性;应用置换相似性百分比(PER-SIMPER),分析群丛之间差异性和群落构建机制;综合研究结果对武夷山中亚热带常绿阔叶林群丛进行划分。结果表明：样地内群落划分为4个群丛,结合重要值与指示值,群丛命名为群丛A——“红毒茴+檵木-闽楠+福建含笑”群丛(Illicium lanceolatum+Loropetalum chinense-Phoebe bournei+Michelia fujianensis associations)、群丛B——“米槠-毛锥+甜槠”群丛(Castanopsis carlesii-Castanopsis fordii+Castanopsis eyrei associations)、群丛C——“赤楠-米槠+毛锥”群丛(Syz...     

西双版纳12 a间森林扰动监测研究

及时准确的森林干扰信息是掌握森林时空演变规律和碳汇状态变化的重要基础知识。基于1999—2010年间的Landsat TM/ETM+遥感影像,本研究采用单类支持向量机(one class support vector machine,OCSVM)监测了近12 a以来西双版纳傣族自治州的热带森林干扰的时空变化。监测结果表明:1999—2010年间,西双版纳热带森林面积在各种因素的干扰下呈逐年减少趋势,热带森林保护形势依然严峻。OCSVM是一种快速提取热带森林面积的简单方法,具有较高的提取精度(90.19%)。将长时间序列MODIS数据与Google Earth高分辨率影像结合是快速获取丰富的高质量采样数据的有效途径,能够为遥感分类算法训练和结果验证提供可靠数据源。     

基于Geomatics可视化功能的风景林美学评价方法研究——以南京梅花山为例

以南京梅花山为研究对象,以IKNOS,QuickBird等高分辨率遥感数据、数字高程模型为主要信息源,通过遥感图像处理与地理信息系统软件Erdas 8.7,ArcGIS 9.0提供的可视化功能,对2000年,2004年风景林美学状况进行评价.在研究区域小班界线提取、空间子集生成的基础上,根据不同类型风景林的划分标准和各自美学评价因子,在计算机屏幕上通过目视判读的方式进行风景林类型划分和美学评价因子的提取.评价因子中地形起伏状况可从地形阴影图直接获取,而眺望条件需借助于ArcGis的视域分析功能实现.研究表明:2000~2004年间,梅花山风景林美学质量呈变化不大、总体改善的趋势.针对不同风景林类型,制定了提高风景林美学等级的经营措施,探讨了可视化评价方法存在的问题和未来的研究方向.     

基于遥感与地统计的森林生物量时空变异分析

大兴安岭林区是我国最大的天然林区,估算该区域的森林生物量,并研究该区域的森林生物量的空间格局特征具有重要意义。以20世纪末至21世纪10年代期间(1994—1997、2006—2007、2010—2011)的Landsat5系列TM遥感影像为基础数据,建立遥感信息模型,估算黑龙江省大兴安岭地区3个时期的森林生物量。采用0°、45°、90°、135°方向以及全局Morans I系数和半变异函数块金值、基台值、变程、块金值与基台值比值、拱高与基台值比值5个参数,对20世纪末至21世纪10年代研究区域3个时期的森林生物量进行异质性和空间自相关性分析。结果表明:研究区3个时期的森林生物量的整体性良好,均成连片化分布,没有出现破碎情况。森林生物量的半变异函数模型均为线性模型,3个时期的森林生物量的块金值与基台值比值都接近1。通过遥感反演方法获得森林生物量且估算精度均达到75%以上,为地统计分析提供了可靠的数据源。采用地统计分析方法对森林生物量进行空间异质性和自相关性分析,是对单独使用GIS工具对森林生物量进行空间分析的有益补充。因此,基于遥感与地统计学相结合的方法能够更好地实现森林生物量的时空变异分析。      

林火干扰对广东省杉木林土壤有机碳及其组分的影响

目的定量研究林火干扰对森林生态系统土壤有机碳及其组分的影响,揭示林火干扰对森林生态系统土壤有机碳及组分的变化规律,以期为森林土壤碳循环和碳过程研究提供科学参考。方法以广东省杉木林为研究对象,采用相邻样地比较法,以野外调查采样与室内实验分析为主要手段,在森林生态系统水平上,定量测定不同林火干扰强度对土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量的影响,探讨林火干扰对土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量的影响机制。结果林火干扰对杉木林的土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量均有影响,土壤有机碳密度与土壤有机碳组分含量变化趋势表现为对照 > 轻度林火干扰 > 中度林火干扰 > 重度林火干扰。轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响差异不显著（P > 0.05）,而中度和重度林火干扰则显著降低了土壤有机碳密度（P < 0.05）。杉木林土壤细根生物量均低于对照样地,变化趋势为重度林火干扰 > 中度林火干扰 > 轻度林火干扰,轻度林火干扰只显著降低了土壤表层细根生物量（P < 0.05）,而中度和重度林火干扰则显著降低了土壤表层和浅层细根生物量（P < 0.05）。结论林火干扰减少了土壤有机碳密度,减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。不同林火干扰强度后,土壤有机碳组分含量总体随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈下降趋势。通过分析林火干扰后土壤碳密度的分布格局及影响机制,可为林火干扰后生态系统碳汇管理以及定量评价林火干扰对森林生态系统碳库的影响提供参考依据。      

兴安落叶松林土壤微生物生物量季节动态及影响因素

应用氯仿熏蒸浸提法测定了大兴安岭塔河地区兴安落叶松林(Larix gmelinii Rupr.)土壤微生物生物量碳(Cm)和微生物量氮(Nm)的季节动态变化,并研究了其与土壤养分因子和土壤环境因子的关系。结果表明:兴安落叶松林的Cm的变化范围为70.02～1 065.38 mg.kg-1,其Nm的变化范围依次为:15.63～75.18 mg.kg-1。Cm和Nm基本于5—6月呈上升趋势、6—8月呈下降趋势,9月又达到一个最大值,之后开始下降,其中出现1～2个峰值的季节变化格局。Pearson相关分析表明,Cm与Nm呈显著相关(P<0.05),Cm与土壤温度(TS)呈显著负相关(P<0.05),Cm与土壤有机碳(CS,O)和土壤全氮(NT)呈极显著正相关(P<0.01)。Nm与土壤有机碳(CS,O)和土壤全氮(NT)呈极显著正相关(P<0.01)。     

国内外风景游憩林抚育研究进展

作者认为 :风景游憩林是特种用途林中的一个重要林种 ,风景游憩林抚育是风景游憩林建设的重要手段之一 .科学的抚育可以改善风景游憩林的林分条件 ,从而有利于风景游憩林社会效益、经济效益和生态效益的进一步发挥 .该文全面介绍了目前国内外在风景游憩林抚育领域研究的进展状况 ,包括风景游憩林抚育遵循的一般原则 ,抚育措施对风景游憩林景观质量、游憩条件、生态因子的影响以及风景游憩林抚育前后的景观评判 ,表明风景游憩林抚育应是提高景观质量、游憩条件同改善生态条件和保护生物多样性完整统一 ;风景景观评判最好采用心理物理学方法中的美景度评判法 (SBE) .文中同时也指出了风景游憩林抚育研究中存在的问题和今后的发展趋势     

北京主要森林类型碳储量变化分析

利用全国森林资源清查资料中的北京市部分,基于生物量转换因子法,通过建立不同森林类型蓄积量与生物量间的回归方程,估算出北京市不同时期森林的生物量和碳储量,并对碳储量的变化进行了分析。结果表明:北京市森林碳储量在5 a内由796万t增加到852万t,呈现增长的趋势,各森林类型碳储量的变化与相应森林类型面积变化呈正相关关系。在全市森林总碳储量中,栎类Quercus spp.,阔叶类,杨树Populus spp.在碳汇中起着重要的作用。树种年龄组成上的不合理很大程度上限制了北京的森林碳汇能力,幼龄林与中龄林面积大但是碳储量较低,成熟林碳储量所占比例较大,不同植被类型以及不同龄组的森林碳密度呈现略微下降的趋势,碳密度随着龄级的增长而增加,其他林分要素在碳汇中发挥着较为重要的作用。表4参20     

森林土壤微生物生物量动态变化研究进展

土壤微生物生物量是土壤有机质中最为活跃的部分,它调节着陆地生态系统的生物地球化学过程.不少研究表明,森林土壤微生物生物量具有明显的季节动态变化特征.本文在综合前人研究的基础上,对森林土壤微生物生物量的季节动态变化规律及其影响因子进行了归纳和总结,发现森林土壤微生物生物量的季节波动主要有夏高冬低型、夏低冬高型和干-湿季节交替循环型3种模式,这些变化类型主要与土壤温度、土壤湿度、季节干-湿交替循环或与植物的生长节律等有关.在今后的相关研究中,要加强对森林土壤微生物生物量季节动态变化调控机理的研究,并注重对土壤微生物生物量C 与土壤微生物生物量N、P动态变化的耦合关系的研究.     

浙江省森林凋落物碳密度空间分布的影响因素

基于浙江省森林资源清查固定样地信息数据和森林监测中心2010年6-9月采集的森林凋落物碳密度数据,探讨浙江省森林凋落物碳密度空间分布的影响因素。研究表明：浙江省森林凋落物碳密度空间分布在全省大尺度范围和不同地级市的县域小尺度范围都存在差异。浙江省森林凋落物碳密度随着海拔的升高而增大,但局部地势较低地区森林凋落物碳密度很高;生物量覆盖度和地上腐殖质层厚度两者与森林凋落物碳密度无相关关系,而土壤有机碳密度和凋落物氮密度两者与凋落物碳密度具有极显著的正相关关系;优势树种对于凋落物量积累有很大影响,栎类为主的落叶乔木凋落物碳密度较高,经济林则最低。