森林冠层节肢动物取样研究进展

冠层节肢动物的研究是近来生物多样性研究的国际前沿,文章主要介绍了森林冠层节肢动物的取样方法,如烟雾杀虫剂击倒法、取样树叶和小枝、非引诱式捕获器、诱捕器及其它取样法,并指出了各类取样法的优缺点。     

人工同龄纯林理论郁闭度测定计算的研究

通过人工同龄纯林树冠面积与林地面积的相关比例关系，推导，计算出人工同龄纯林林木品字形排列和矩形排列，且株行距不同的林分理论郁闭度。使用者在使用时，只要根据林木的不同排列方式，株行距，树冠半径长，即可计算出相应的理论郁闭度值，解决了人工同龄纯林在一定范围内理论郁闭度的测定计算问题。     

森林冠层叶片氮浓度高光谱遥感反演研究进展

氮素是植物生命活动所需的重要营养元素,在森林植被的光合作用和生态系统固碳方面起着关键作用。因此,理解森林叶片氮浓度在叶片和冠层（遥感像元）尺度上的高光谱特征,是开展森林冠层叶片氮浓度（CNC）遥感反演、优化森林碳循环模拟、应对气候变化的重要基础工作。当前,森林CNC的光谱特征提取受到冠层结构因素的影响,其高光谱遥感反演的理论亦不明确。文中通过梳理国内外大量植被叶氮高光谱反演的代表性研究成果,以时间为轴线从叶片和冠层2个尺度上进行文献综述,详细阐述当前国内外森林叶氮浓度高光谱遥感反演的主要方法、研究热点和面临的问题,并对近年来学界关于森林冠层结构在冠层叶片氮浓度遥感反演中的影响进行综述,并展望森林冠层叶氮浓度高光谱遥感反演的发展方向。     

基于TM影像数据的林分冠层郁闭度反演技术研究

本文以崂山林场为研究区域,利用森林资源二类调查数据和TM影像数据,分析了林分郁闭度与遥感因子之间的定量关系,在此基础上利用多元回归分析法结合实测数据构建郁闭度估测模型,并对模型精度进行检验,结果表明,预估精度达到81.6%,估测效果较好。利用该模型,反演了研究区的林分冠层郁闭度,将崂山林场的林分冠层郁闭度分为四个等级,即非林地区,低郁闭度区,中郁闭度区和高郁闭度区,研究区的森林郁闭度分布呈现西北部和东南部较低,而中部和南部相对较高。     

基于数码相片图像三维信息提取技术的研究

以林分数码相片为原始数据,对其进行阈值分割,选取适当的结构元素进行数学形态学的运算,从而达到对数码相片边缘提取的目的,结合已知数据,通过一系列数理统计分析输出树高、胸径和蓄积。将其与使用传统方法实测的这些立木的数据作比较分析,得出用近景摄影技术测树所能达到的精度,验证该方法的可行性和有效性,为林业调查带来更方便、更精确的方法。     

季风气候下林冠降雨初次分配特征及其主效驱动因子分析

运用调查统计和偏冗余方法分析中国温带至亚热带季风气候下的针、阔叶林冠层降雨初次分配特征,并对该生态过程的影响因子进行分析。结果表明:季风气候下,林冠降雨初次分配总体呈现平均透雨率>截留率>茎流率的趋势;不同林型、气候带的林冠降雨初次分配差异明显,林冠降雨平均截留率呈现温带>亚热带、针叶林>阔叶林的趋势。不同林型间(针叶和阔叶林)主效驱动因子相似,均以森林结构类因子为主,气候类因子居次;不同气候带间主效驱动因子不同,温带为气候类因子,亚热带为森林结构类因子。说明,大尺度下总体呈现气候类因子、森林结构类因子>地理地形类因子。研究结果可为评估和合理干预森林生态水文过程提供参考。     

基于树冠投影判别分析的林分郁闭度测定

采用任意二值图面积测定为方法,以Word产生不同复杂程度的二值图为数据源,对非监督分类、监督分类、像素统计法测定林分郁闭度的方法进行对比分析.结果表明:非监督分类、监督分类、像素统计法对林分郁闭度的测定结果均偏大,监督分类、像素统计法对林分郁闭度测定的精度较非监督分类法测定的要高.像素统计法操作简单、测算速度快、准确程度高,是一种通过树冠投影法测定林分郁闭度的有效方法.     

北京密云水库库区水源涵养林冠层水文特征研究

北京是一个严重缺水的城市,人均水资源占有量仅为300 m3,是全国平均值的15%,世界平均值的4%.     

基于叶面积指数的森林郁闭度遥感反演研究

以密云半城子为研究区,以TM影像为数据源,基于RS技术,提取归一化植被指数。根据实测真实叶面积指数及结合土地利用信息确定的聚集度系数,计算有效叶面积指数。在此基础上构建NDVI与有效叶面积指数间的回归模型,最后利用John提出的郁闭度估算模型进行郁闭度的估算,并对估算结果进行精度检验。结果表明:NDVI与有效叶面积指数相关性高,可用于有效叶面积指数的估算;采用有效叶面积指数,综合考虑叶倾角进行郁闭度估算精度较高。     

樟树林冠层生态因子及其对蒸腾速率的影响

林木蒸腾速率随天气状况、叶面积大小、林冠构架和土壤水分等因素的变化而变化(Landsberg ef al．，1997)，在一定程度上也反映了林木调节水分损失和对环境胁迫的适应能力。近年来国内对树木蒸腾作用与环境因子的关系进行了大量的研究(张启昌等，2000；曾小平等，2000；高健等，2000；钟育谦等，1999；高洁等，1997；孙慧珍等，2002；阮成江等，2001；肖文发等，2002；张劲松等，2002；刘淑明等，1999)，但在较小的时间尺度(如h)上连续对树木蒸腾特性和林冠层各生态因子进行测定的报道很少。     

洞庭湖区防浪林林分林冠结构的研究

对洞庭湖区河洲、滩地上的不同林龄的旱柳、杨树防浪林、芦苇林进行了标准地调查,选取标准株(地),对其茎杆、枝条、叶片的空间分布进行了测定,通过对其差异进行比较分析,旨在间接测定不同防浪林的防浪效益的差异。     

滩地林分郁闭度与钉螺密度关系的研究

林分郁闭度大小是改变林下生态环境的主导因素,通过对林下草本植物分布变化以及林下温度、湿度、光照及地下水位等因子的调查分析研究,结果表明:滩地林分郁闭度大小与钉螺密度呈负相关关系。     

森林冠层孔隙度提取方法比较

选取最大熵算法、OTSU算法和改进OTSU算法对同一副鱼眼镜头的冠层半球图像进行孔隙度提取,并将结果与Winscanopy软件所得结果进行比较分析。结果表明,改进的OTSU算法与Winscanopy具有最高的相关性,改进OTSU算法为有效获取冠层孔隙度开辟了新途径。     

基于无人机可见光遥感的单木树高提取方法研究

利用目前流行的高分辨率可见光无人机遥感影像生成树木冠层高度模型,采用分水岭分割算法提取单木树高的研究具有重要理论和实践意义。以位于云南省富民县的天然云南松纯林为研究对象,通过大疆Phantom 4 Pro无人机获取低空可见光遥感影像,利用Pix4D Mapper对无人机影像进行预处理及三维重建,生成三维点云,利用LiDAR360处理三维点云,构建DSM,DEM并生成CHM;采用分水岭分割算法对不同郁闭度条件下获得的CHM进行单木分割及树高提取,对提取结果进行精度评价。结果表明:分水岭分割算法能够准确分割CHM,利用无人机可见光遥感影像进行单木树高提取是可行的;将基于无人机可见光影像提取的树高值与野外实地调查得到的树高值进行对比,R²为0.893,RMSE为1.23m,估测精度为87.58%;同时,林分郁闭度会对单木树高估测产生影响,根据不同郁闭度条件下提取的3组样木树高与实地测量树高的决定系数(R²)分别是0.857,0.939和0.921,RMSE分别为1.450,1.097,0.896m,在低郁闭度林分内树高估测的精度显著高于高郁闭度林分。     

基于林分高度及郁闭度的森林生物量和蓄积量模型研究

随着激光雷达和立体影像航天航空遥感技术的快速发展,目前,我国虽然具备了快速获得林分平均高、郁闭度等相关信息的能力,但缺少利用林分平均高和郁闭度来准确估测森林生物量和蓄积量的模型,这严重影响了激光雷达和立体影像航天航空遥感技术的推广应用。为了对模型的构建进行探研,利用湖南湘西地区地面调查数据中52块杉木样地的林分平均高、郁闭度、株数等数据,通过因子变量组合不同的自变量形式,并分别构建多个不同函数形式的杉木地上生物量、蓄积量反演模型,用决定系数R~2对模型进行评价。结果表明,基于杉木林分平均高、郁闭度构建的因子变量组合与地上生物量、蓄积量之间有紧密的联系。其中:以e为底数的对数形式变量ln(C×HH~2)作为解释变量的杉木地上生物量模型、蓄积量模型拟合效果最佳;指数函数模型能够精确地表达自变量与地上生物量、蓄积量之间的关系;与一次函数模型、幂函数模型、对数函数模型相比,指数函数模型的拟合效果更佳。对杉木林分平均高、林分郁闭度与地上生物量、蓄积量之间的关系进行了有效探究,构建了杉木地上生物量模型、蓄积量模型,以期为建立林分平均高和郁闭度因子估测其它树种的地上生物量和蓄积量模型提供参考依据。     

基于分水岭算法的阔叶林郁闭度提取方法的研究

针对现有的人为调查林区郁闭度耗时,费力且林区条件恶劣等问题,本研究实现了一种使用无人机来测定森林郁闭度的方法。通过无人机在面积为50 m×70 m以内的5个阔叶林为主的地块中,在不同间距和高度拍摄4组图像并制作成正射影像图,通过对图像的灰度化以及滤波等预处理,使用改进的标记控制分水岭的分割算法来提取树冠,并与人工提取做比对,经过实际试验该算法有较高的准确度,所得误差在5%左右,并对提取的树冠使用样线法计算郁闭度,结果表明对0.5～0.9之间的郁闭度有较高的精度。     

林冠对降雨截留过程的研究

在天然降雨情况下，利用自制自记装置，对油松、侧柏和灌木林的林冠截留降雨过程及截留量进行了观测。结果表明：油松林的截留量最大，灌木林次之，侧伯林最小。年截留率为２０％～３３％，截留强度与降雨强度呈正相关。林冠截留过程表示为：Ｉｔ＝Ｉｃ＋（ｆＩ０兄－Ｉｃ）ｅ－αｔ　（ｆ≠０）。用实测数据确定出截留公式的特征值及参数，经检验与实际过程有良好的一致性。     

喀纳斯泰加林群落火成演替中草本层与林冠层物种的连锁关系

【目的】检验喀纳斯泰加林群落火成演替中草本层与林冠层物种的连锁关系,并探索其形成机制。【方法】以新疆喀纳斯国家级自然保护区内未受人为干扰的可识别的泰加林火成演替群落为对象,基于369个森林样地及其历史火干扰时间和火烈度调查,以环境、火干扰和林分因子为解释变量,草本层和林冠层物种多样性指数为响应变量,分别进行典范对应分析(CCA),并对草本层和林冠层的CCA排序第一轴得分值进行相关分析,探讨不同烈度火干扰后草本层与林冠层物种的连锁关系和随演替阶段的变化及其原因。【结果】1)火成演替群落的草本层与林冠层CCA排序第一轴得分值之间的相关性,在弱烈度和中烈度火干扰后达到显著水平(P=0.0170.05,P=0.0430.05),在强烈度火干扰后未达到显著水平(P=0.093 0.05); 2)在强烈度火干扰后,火成演替群落的草本层与林冠层CCA排序第一轴得分值之间的相关性在演替前期达到显著水平(P=0.0440.05),在演替中期和后期达到极显著水平(P=0.0080.01,P=0.0060.01);中烈度火干扰后,相应得分值的相关性在演替前期达到显著水平(P=0.0430.05),在演替中期和后期达到极显著水平(P=0.0060.01,P=0.0040.01);弱烈度火干扰后,相应得分值的相关性在不同演替阶段均达到极显著水平(P=0.0060.01,P=0.0050.01,P=0.0020.01); 3)草本层和林冠层具有一致性响应且达到显著水平的因子,在强烈度火干扰后的演替前期、中期和后期分别有1、2和4个,在中烈度和弱烈度则均为3、4和5个。【结论】火干扰后,泰加林群落演替过程中的草本层与林冠层物种之间存在连锁关系,其原因可能是草本层和林冠层物种多样性格局对相同环境梯度的响应具有一致性。该连锁关系随火烈度增强而从强到弱,且随演替向前发展变得更加紧密。