长白山自然保护区天然林的林分直径结构探讨

文章对长白山自然保护区0.06hm2天然林进行样地调查。结果表明,2009年样地内共有样木112株;2014年样地内共有样木123株;2009年样地内样木的平均胸径为8.7cm,主要集中在5~7cm两个区分段;2014年样地内样木的平均直径为10.0cm,主要集中在5~10cm四个区分段内,样木平均单株净生长量为1.3cm。     

伊通地区樟子松林十年间蓄积结构变化分析

本文对伊通县大孤山林场人工樟子松林蓄积量进行研究分析,结果表明:前期样木的单株样木平均蓄积量为0.0331m~3,前期样地合计蓄积量3.6712m~3。后期样木的平均蓄积量为0.0676m~3,后期样地合计蓄积量3.5837m~3,整个样地内样木总体蓄积下降了~0.0875m~3。两期林木蓄积量分布特点均符合正态分布。     

蛟河市林区蒙古栎纯林生长量初探

对蛟河市辖区蒙古栎纯林10年间变化情况进行研究,结果表明该地区蒙古栎中龄林10年间单株平均生长量约为0.059cm,生长量总体服从正态分布,生物量积累缓慢。胸径主要分布区间为5~25cm范围,10~15cm蒙古栎样木共计85株,占样木总数的45%以上,为样地内主要样木,样木胸径总体也呈正态分布,和以往研究结果一致。     

基于数码相机的样木胸径获取方法

胸径测量是评价立地质量和林木生长状况的重要依据之一。利用普通数码相机对待测样地进行上下方向的任意摄影,并在林地中测量任意一段物体长度以便在解算中反推摄影基线,恢复摄影区域的真实空间比例关系,实现在图像上测量样地样木胸径和树心坐标的位置。该研究以摄影测量的理论为基础,以同名光线和摄影基线共面为条件,针对林业摄影测量的局限性,建立以垂直地面方向为主方向的摄影测量方式,实验分析验证测量算法的有效性,以Microsoft Visual Studio为开发平台,编制地面立体摄影测量系统软件,对5组样地25株立木进行测量计算,实验表明,采用普通数码相机测量样木胸径的精度高,25棵样木的平均绝对误差为0.29 cm,平均相对误差为1.99%,符合国家森林资源连续清查中关于胸径测量的精度要求,该方法在森林资源调查中具有实际的应用前景。     

基于双目相机的森林样地调查方法研究

为了提高样地调查时的野外工作效率,设计了一种相片样地建立方法,以双目相机为测量工具,在样地中心上下放置双目相机,依次进行12次30°的旋转拍摄,获取12组立体相对,配合少量的现场目视检查和遮挡木补测,以立体相对前方交会作为内业处理手段,提取并纠正相片中各目标木的胸径和树心坐标,利用左右旋转角度和将树心坐标转换至同一坐标系中,完成样地各目标木的胸径提取、样木坐标提取、蓄积量计算等工作。为了验证该方法,选择了9块固定样地进行相片样地建立,分别对比相片样地与固定样地调查中提取的胸径、树心坐标、蓄积量和工作时间,其中蓄积量的平均相对误差为5.5%,最大相对误差为8.2%。     

基于CCD超站仪的森林样地建立与精测方法研究

为了能够快捷、精准地进行固定样地定位和样木胸径测量,提出一种利用CCD超站仪按测带进行像对观测的方法,在GPS/RTK确定或假定的观测点上架设仪器,借助全站仪坐标测量和角度测量功能精确记录CCD摄影瞬间的外方位元素,并确定出其他观测点坐标,选择合适基线长建立像对进行观测,提取目标位置的相对三维坐标,以"S"形路线按测带进行测量,配合少量的人工补测和相关坐标系的旋转变换,实现森林固定样地精准建立和胸径精测的目的。通过实地测试,表明利用该方法能够以较少的站点实现固定样地的建立,并将图像解算的胸径值与实地调查值进行对比,其平均相对误差为3.9%,解算均方根误差为1.2 cm。该方法在森林样地建立中有较好的应用前景。     

基于视觉里程计的森林样地调查系统研究

以视觉里程计技术恢复连续摄影序列图像位姿,并以恢复位姿的图像为基础构建样地调查系统。该系统通过对图像位姿尺度恢复、定义样地坐标系、标记立木等过程估计样地中立木位置及胸径。用相机对12块半径为7. 5 m的圆形样地进行连续摄影,获取有序图像序列,并使用构建的样地调查系统对图像序列进行处理,以获取样地中立木位置及胸径。实验结果表明,所有样地立木位置估计值x轴与y轴方向的偏差(BIAS)分别为0. 04、-0. 03 m,均方根误差(RMSE)分别为0. 21、0. 17 m;样地中立木胸径估计值的BIAS及RMSE分别为0. 09 cm(0. 51%)和0. 88 cm(5. 03%)。     

RZWQM2模型对中国北方农牧交错带青饲玉米模拟适用性评价

为评估RZWQM2模型对中国北方农牧交错带青饲玉米模拟的适用性，率定出一套适宜于本地区青饲玉米的模型参数，选取位于中国北方农牧交错带中段张北县境内的实验样地进行了为期两年的田间试验（2020、2021年）。基于大型蒸渗仪实测蒸散数据、气象数据、土壤物理参数、作物遗传参数和田间管理措施等数据，对青饲玉米不同土层土壤含水量、作物生长状况以及生育期内田间蒸散量进行模拟。结果表明：(1)RZWQM2模型较好地模拟土壤水分的动态趋势，不同土层（20 cm、40 cm、60 cm和80 cm）土壤含水量均方根误差RMSE在0.019～0.029 cm3/cm3之间，一致性指数d在0.609～0.789之间，决定系数R2在0.717～0.940之间；(2)模型对青饲玉米生长情况模拟结果较好，2020、2021年青饲玉米株高模拟的一致性指数d分别高达0.919和0.952，青饲玉米叶面积指数和生物量的d值在介于0.731～0.816之间；(3)青饲玉米生育期内田间蒸散量模拟值与实测值均呈现先升高后降低的变化规律，在吐丝期蒸散量达到最大，最大值分别为6.550 mm和8.246 mm,2020、2021...     

基于竞争指数的水陆交错带枫杨生长模型

为进行河岸流域水陆交错带植被生长的可视化模拟研究,以漓江流域枫杨树种为模拟对象,基于改进的Hegyi简单竞争指数建立了枫杨树种的单木生长模型,通过将直径分布模型和随机算法运用于全林分,利用C#编程语言、3D Max建模工具、Virtools平台等可视化相关技术,实现了漓江流域枫杨树种在不同全氮含量土壤的生长可视化模拟。研究表明,枫杨胸径年生长量与土壤全氮含量呈显著正相关,相关系数为0.749;竞争指数模型改进前和改进后的竞争指数与胸径年增长量均呈显著负相关,相关系数分别为-0.621和-0.657;模拟过程中,拟合2块样地内枫杨径阶分布时误差率分别为6.25%和11.9%,枫杨树高与胸径模型拟合决定系数为0.703,冠幅与胸径模型拟合决定系数为0.612,枫杨胸径生长模型拟合决定系数为0.734。改进的竞争指数模型和随机算法对构建水陆交错带枫杨树种的生长模拟具有较强的适用性和较高的逼真度。该研究为漓江流域植被恢复和演替模拟提供理论依据和参考。     

辽宁双台子河口湿地不同水深芦苇变异研究

针对辽宁双台子河口湿地的芦苇生长状态指标进行了试验研究,并采用数理统计方法对不同水层深度的芦苇生长状况变异度进行了多项比较分析。结果表明：不同形态指标在同一样地内的变异度不同,5个形态指标种群内变异系数的均值从大到小依次为叶宽、茎粗、叶长、株高、节间长;不同样地各种形态指标的平均变异系数也存在明显差异;F检验表明,芦苇的5个形态指标表现为差异显著;不同形态指标在样地间的多重比较分析中多数表现为差异显著。表明芦苇是在不同水深情况下形态变异较高的物种,且在15cm水层深度生长状况最好。     

基于RGB-D SLAM手机的森林样地调查系统研究

基于RGB-D SLAM手机构建了森林样地调查系统,该系统实现了样地构建、每木检尺及林分/样地参数的估计功能,并在测量过程中使用增强现实展示测量结果,且提供了重新测量的交互方式,使观测者在观测过程中能够检测结果的可靠性,并保证所获取样地信息的完整性。该系统在18块半径为7. 5 m的圆形样地中进行了测试。结果显示,平均胸径估计值的偏差(BIAS)及均方根误差(RMSE)分别为0. 36、0. 69 cm,平均树高估计值的BIAS及RMSE分别为0. 06、0. 63 m,蓄积量估计值的BIAS及RMSE分别为8. 595 9、25. 735 8 m3/hm2,横断面积估计值的BIAS及RMSE分别为0. 949 7、1. 987 3 m2/hm2,株树密度估计值的BIAS及RMSE分别为-3、13株/hm2,坡度估计值的BIAS及RMSE分别为0. 30°、0. 88°,坡向估计值的BIAS及RMSE分别为-0. 44°、7. 61°。其中,坡向估计具有较大的RMSE,是由于当坡度较小时,即使SLAM系统估计位姿有较小漂移,仍会导致该值产生较大偏差,但整体而言坡向仍是无偏的。     

膜下滴灌不同盐度土壤棉田水盐运移规律研究

通过对棉田整个生育期的土壤盐分和土壤水分测定,研究不同盐度土壤膜下滴灌棉田不同土层水分和盐分变化及其对棉花生长的影响。结果表明,盐分在0～20cm土层降幅较大;40～80cm土层为膜下滴灌棉田盐分积聚区。整个生育期2种土壤盐分在前期(现蕾期)快速下降,后期有所增加,中度土壤和轻度土壤的各层平均含盐量都有着极显著的差异。中度和轻度盐渍化土壤在棉花整个生育期内平均土壤含水率变化无显著差异。中度盐渍化和轻度盐渍化棉田的单株干物质积累量在生长前期差异显著,后期不显著。     

基于改进LOAM的森林样地调查系统设计与试验

森林中线、面特征较少等,导致LOAM算法去畸变及配准精度低、鲁棒性差,很难将该算法直接用于森林调查。为此以LOAM算法为基础设计了LiDAR SLAM森林样地调查系统,在SLAM系统工作流程中剔除了遮挡线特征,避免视点与立木切线点作为线特征参与运算;引入二次去畸变、二次配准等模块提高了去畸变、配准的鲁棒性及精度;该系统将激光雷达测量精度、位姿估计精度等先验信息引入去畸变及配准优化算法中,提高去畸变及配准精度。使用32线激光雷达扫描了4块32 m×32 m的森林样地,利用LiDAR SLAM森林样地调查系统完成样地建图,利用该点云提取的立木位置及胸径与参考数据对比,完成了新型SLAM样地调查系统在森林中建图精度的间接评估。结果显示：立木位置估计值在x、y轴方向的平均误差分别为-0.004 m和-0.011 m,x、y轴方向均方根误差分别为0.081 m和0.083 m;胸径估计值的偏差为0.25 cm(相对偏差为1.18%),均方根误差为1.03 cm(相对均方根误差为5.53%);经与LOAM估计结果相比,改进系统获取的立木位置及胸径精度均提高。结果表明,所设计的LiDAR SLAM森...     

马铃薯主要生长指标对有效积温响应的定量分析

为探究马铃薯生长指标与有效积温间关系,以叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量为生长指标,系统研究了不同地区马铃薯生长特征,建立了以有效积温为自变量的普适生长模型。研究表明:当有效积温达到600℃(块茎形成期)、900℃(块茎膨大前期)、1 100℃(块茎膨大后期)左右时,相应的叶面积指数、全株干物质积累量以及块茎干物质积累量的增长速率分别达到最大值。在马铃薯苗期和块茎形成期(有效积温小于900℃)叶面积指数的增长率大于块茎干物质积累量的增长率,在块茎膨大期(有效积温大于等于900℃)块茎干物质积累量的增长率则大于叶面积指数的增长率。叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量的增长过程均为S形变化曲线,即马铃薯各指标生长曲线呈现慢-快-慢的特征,符合Logistic生长模型。运用Logistic生长模型对马铃薯叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量过程进行定量分析,结果表明,该模型可较好描述马铃薯主要生长指标的变化过程。研究结果可为合理选择马铃薯适宜的播期和生长期管理提供科学依据,也为有效利用当地的自然气候条件、实现增产高效提供参考。     

不同经营措施对冰砬山森林公园落叶松生长量和生物量的影响

本文在区域样地调查基础上,通过解析木分析,比较了不同经营措施对落叶松种群生物量和生长量的影响.结果表明,4种经营措施中,人工林透光抚育对落叶松林幼龄林时期的树高、胸径和材积的生长都有着较好的促进作用;疏伐抚育模式在落叶松林进入速生时期后,很好地调节主要树种之间的矛盾,达到促进保留木的生长、提高落叶松林分质量的作用;而在落叶松中龄林时期人工林生长抚育伐能够及时调整林分密度,保证林木有一定的营养空间,加速了林木的直径生长和材积生长;同时,透光抚育、生长抚育和疏伐方式都有助于落叶松林下生物物种的生长,可以增加林下物种的多样性和丰富度.     

基于多时相无人机遥感生育时期优选的冬小麦估产

为确定无人机遥感产量估算的最优生育时期及采集次数,以砂土种植冬小麦为研究对象,设置了4组灌水（36个样区）与5组施氮（15个样区）处理,采集了起身期至灌浆后期的8次遥感数据。采用偏最小二乘法（PLS）、随机森林（RF）和套索（LASSO）算法构建了单生育时期产量估算模型。根据提出的最优模型,利用三次B样条曲线和复合梯形公式,建立了5种特定生育阶段日植被指数积分的产量估算方案。结果表明,不同生育时期的冬小麦产量估算模型精度差异显著,随冬小麦生长精度总体呈递增趋势。单生育时期中,PLS、RF和LASSO模型的最优生育时期分别为灌浆前期、灌浆前期和灌浆后期。除拔节前期外,RF模型的产量估算精度均优于PLS和LASSO。冬小麦多生育时期的产量估算精度优于单生育时期,从起身期至灌浆后期的8次遥感产量估算精度最高（决定系数R2为0.96,标准均方根误差（NRMSE）为5.39%）,而起身期至开花期的6次遥感产量估算精度亦达到极好（NRMSE为9.16%）,可减少遥感采集次数,提前预测产量。研究结果对采用无人机遥感进行冬小麦产量预测和精度提升具有重要意义。     

不同经营措施对冰砬山森林公园落叶松生长量和生物量的影响

本文在区域样地调查基础上,通过解析木分析,比较了不同经营措施对落叶松种群生物量和生长量的影响。结果表明,4种经营措施中,人工林透光抚育对落叶松林幼龄林时期的树高、胸径和材积的生长都有着较好的促进作用;疏伐抚育模式在落叶松林进入速生时期后,很好地调节主要树种之间的矛盾,达到促进保留木的生长、提高落叶松林分质量的作用;而在落叶松中龄林时期人工林生长抚育伐能够及时调整林分密度,保证林木有一定的营养空间,加速了林木的直径生长和材积生长;同时,透光抚育、生长抚育和疏伐方式都有助于落叶松林下生物物种的生长,可以增加林下物种的多样性和丰富度。     

毛管间距对膜下滴灌棉花根系及植株生长的影响

在大田膜下滴灌条件下,对毛管间距影响棉花根系分布及植株生长的特点进行了试验研究。试验中滴灌毛管布置间距分别为130、90 cm;观测了棉花不同生育阶段的根系分布及单株株高、叶面积。试验结果表明,毛管间距大,导致灌水量也大,土壤易出现深层渗漏,而且土壤水分水平分布均匀性差,造成内、外行棉花长势不均匀,棉花根茎小,根长密度水平方向呈单峰抛物线分布,垂直方向14~28 cm土层处根长密度最大;而毛管间距小,土壤水分水平分布均匀,内、外行棉花长势均匀,棉花根茎大,根长密度水平方向呈双峰抛物线分布,垂直方向0~14 cm土层处根长密度最大。但2种毛管布置间距的棉花根系生长过程、株高及叶面积生长过程均符合相同的规律。试验结果为滴灌技术设计中选定土壤湿润比和毛管间距提供参考。     

基于地面摄影测量的平朔矿区林分蓄积量研究

蓄积量是评价森林数量和质量的重要指标。为了分析露天开采和土地复垦对林分生长的影响,需要快速准确地测定开采未损区、开采受损区和受损治理区的林分蓄积量。由于矿区环境复杂多变,为了避免危险性,提出以非接触地面摄影测量方式进行外业数据采集,然后以五棵树法为原理,再结合推导形数法快速计算蓄积量的方案。为了证明地面摄影测量方法测量的精度满足林业上的精度要求,把用地面摄影测量量取的25棵树的胸径与对应每木检尺法测量的胸径结果进行对比,平均胸径绝对误差为0. 23 cm,相对误差为1. 35%,表明非接触地面摄影测量方法可以代替每木检尺法进行胸径测量。采用地面摄影测量结合五棵树法分别对平朔矿区开采未损区、开采受损区和受损治理区树木进行调查,结果显示受损区相对未损区平均胸径减小21. 26%,蓄积量相对减小41. 14%,治理区相对受损区平均胸径增加1. 46%,蓄积量增加17. 80%,说明露天开采影响了平朔矿区林分的平均胸径和蓄积量,尤其对蓄积量的影响较大,土地复垦一定程度上改善了树木的生长状况。     

不同立地条件对食叶草智能日光温室穴盘育苗生长发育规律的影响

采用食叶草智能日光温室穴盘育苗的试验方法,分析了食叶草苗期的生长特性及立地条件对苗木生长的影响。结果表明,出苗率平均值为95.14±4.86%;立地条件对食叶草的出苗率、株高、最大叶长和最大叶宽的生长有显著影响,立地条件较好的穴盘,生长较快;食叶草日光温室穴盘育苗的苗高、最大叶长、最大叶宽与育苗时间的拟合发现存在一定的关系,相关性较好;苗高、最大叶长和最大叶宽在育苗初期与立地条件呈极显著的负相关,苗高在育苗的中后期与立地条件相关性不显著,最大叶长和最大叶宽在育苗后期与立地条件相关性不显著。因此,可在育苗的前期和中期交换穴盘位置,确保幼苗长势均匀。