The feasibility of remotely sensed data to estimate urban tree dimensions and biomass

Accurately measuring the biophysical dimensions of urban trees, such as crown diameter, stem diameter, height, and biomass, is essential for quantifying their collective benefits as an urban forest. However, the cost of directly measuring thousands or millions of individual trees through field surveys can be prohibitive. Supplementing field surveys with remotely sensed data can reduce costs if measurements derived from remotely sensed data are accurate. This study identifies and measures the errors incurred in estimating key tree dimensions from two types of remotely sensed data: high-resolution aerial imagery and LiDAR (Light Detection and Ranging). Using Sacramento, CA, as the study site, we obtained field-measured dimensions of 20 predominant species of street trees, including 30–60 randomly selected trees of each species. For each of the 802 trees crown diameter was estimated from the aerial photo and compared with the field-measured crown diameter. Three curve-fitting equations were tested using field measurements to derive diameter at breast height (DBH) (r² = 0.883, RMSE = 10.32 cm) from the crown diameter. The accuracy of tree height extracted from the LiDAR-based surface model was compared with the field-measured height (RMSE = 1.64 m). We found that the DBH and tree height extracted from the remotely sensed data were lower than their respective field-measured values without adjustment. The magnitude of differences in these measures tended to be larger for smaller-stature trees than for larger stature species. Using DBH and tree height calculated from remotely sensed data, aboveground biomass (r² = 0.881, RMSE = 799.2 kg) was calculated for individual tree and compared with results from field-measured DBH and height. We present guidelines for identifying potential errors in each step of data processing. These findings inform the development of procedures for monitoring tree growth with remote sensing and for calculating single tree level carbon storage using DBH from crown diameter and tree height in the urban forest.     

不同间伐强度对杉木人工林林分生长的影响

为探明不同间伐强度对杉木林生长的影响,以浏阳地区4种间伐强度(20%,30%,40%和50%)下的杉木人工林为对象,样地内每木标尺,连续3年测量林木胸径和树高,对比分析不同间伐强度下平均胸径和树高变化。结果表明:不同间伐强度对杉木人工林胸径连年生长量的影响差异显著,当间伐强度为40%时,可促进胸径连续性增长,并合理控制树体高度;不同间伐强度之间树高的差异均不显著。从经济效益分析,间伐强度40%的整体增长趋势较明显,具有连续性,适合当地采用。     

荒漠环境下规模化人工林生物量解析估算

分别采用维量分析法和"全体收获法",对克拉玛依人工杨树林乔木层生物量及地下植被层和地上凋落物层生物量进行分析。结果表明:1乔木层各器官生物量分配排序为:树干(60.79%)树根(14.27%)树枝(9.84%)树皮(8.96%)树叶(6.14%);2径级在6~12 cm的乔木生物量占到61.78%;3单沟单植8 m×0.75 m和单沟单植4.5 m×2 m造林模式是该区域的较好选择;4在相同种植模式下,人工林内新疆杨比俄罗斯杨更具有优势;5乔木层、林下植被层和凋落物层的平均生物量分别为45.285 t·hm-2、1.753 t·hm-2和4.171 t·hm-2。     

30年生不同生长势杉木的胸径和树高的生长动态

采用树干解析法获取3种不同生长势（优势木、中庸木、被压木）杉木的胸径、树高生长数据,利用ForStat的生长曲线模拟杉木的胸径模型和树高模型,结果表明,Richards生长曲线是分析杉木胸径和树高的适宜生长曲线;3种不同生长势的杉木胸径生长曲线和树高生长曲线均呈“S”状曲线,有较高的相关性。     

黄河故道沙地不同间作模式林粮产量的比较

通过对山东省黄河故道冲积沙地间作花生、大豆、地瓜3种林粮间作模式的林分杨树胸径生长量、蓄积量、林地木材产量、间作作物产量及其经济效益的对比分析,结果表明:3种间作模式下,杨树胸径的连年生长量、单株蓄积量、林地蓄积量、木材产量均表现为间作花生>间作大豆>间作地瓜。间作花生、间作大豆、间作地瓜模式第10年的胸径累积生长量分别为39.96,37.89和34.03 cm,木材总产量为700.50、664.13和584.40 m3.hm-2。间作作物产量以第2年最高,第3年最低,3 a后不宜间作。不同林粮间作模式,以花生的木材产量最高,经济效益最大,大豆次之,地瓜最差,因此应选取豆科植物作为间作作物。     

基于FVS的华北落叶松人工林树高生长量模型研究

基于大量华北落叶松人工林临时样地和解析木数据,选用林木大小和立地条件为自变量,构建起单木树高生长量回归模型,模型相关系数R²为0.516。结果表明,影响华北落叶松单木树高生长量的因素从大到小依次为:林木生长、立地条件。利用检验数据对所建立的树高生长量模型进行检验,预测值2.77 m要略高于实测值2.74 m,t-检验差异不显著,模型预测效果良好。     

济南市主要公园乔木树种结构及动态

采用抽样调查的方法,对济南市的6个主要公园黄河森林公园、千佛山公园、环城公园、大明湖公园、五龙潭公园、趵突泉公园的树木进行调查。通过树种数、树种丰富度、树种多样性、树种均匀度4个指标对济南市各公园的树种组成结构进行分析,同时通过上述6个公园的树木总数、树木种类和胸径分布关系对公园树木结构特征进行分析。结果表明,大明湖公园的树种数最多,趵突泉公园的树种丰富度最大,千佛山公园的树种丰富程度最高,黄河森林公园树种最均匀。国槐(Sophora japonica)出现比例最高,占全部树木的10.69%。前20位树种总数占全部树木的75.06%,树木的数量构成具有明显的聚集性,出现少数树种主导整个群落的现象。从树木株数随胸径的分布看,同天然林存在差异,表现为近似的抛物线状。从不同胸径等级树种数分布上看,小径级的树种数多,大径级的树种数少,反映出济南市城市公园树种丰富度不断增加的趋势。       

地形和竞争对典型阔叶红松林不同生长阶段树木胸径生长的影响

近年来,地形和竞争对树木生长影响机制的研究备受关注。本文基于黑龙江凉水国家级自然保护区内9 hm2典型阔叶红松林动态监测样地,使用2010年和2015年的野外调查数据,分析了地形(坡向、坡度、坡位)和树木间竞争对阔叶红松林主要组成树种胸径生长的影响。结果表明:紫椴、色木槭、冷杉径级Ⅰ(1 cm≤DBH＜10 cm)以及红松、紫椴、色木槭、水曲柳径级Ⅱ(DBH≥10 cm)的胸径年均生长量与地形显著相关(P＜0.05);竞争对红松、紫椴、色木槭、水曲柳、冷杉、枫桦、青楷槭径级Ⅰ以及红松、紫椴、色木槭、冷杉、春榆径级Ⅱ的胸径年均生长量有显著影响(P＜0.05)。总体上,阔叶红松林中耐荫和非耐荫树种组的胸径年均生长量均受地形和竞争的显著影响;阔叶红松林中大径级树木的胸径生长主要受地形影响,而小径级树木的胸径生长主要受竞争影响。      

漫湾库区周边常绿阔叶林群落多样性研究

通过样方法对漫湾库区周边的常绿阔叶林群落多样性进行研究,结果表明:在漫湾库区周边的常绿阔叶林群落样地内维管束植物100种,隶属于44科。蕨类植物共3科3种,种子植物有41科、97种。含种数最多的科是山茶科,其次是樟科,含单种的科有28科,占科总数的63.64%。乔木层中山茶科和樟科的种占据优势,其重要值之和为57.6%;灌木层山茶科和壳斗科占据优势,其重要值之和是34.5%。群落生活型小高位芽植物种类最多,占总种数的43.7%,矮高位芽植物占34.8%,地面芽植物很少,只占总种数的0.3%。群落中大径级的植物优势不十分明显,多数种类在中小径级范围有较多的分布。灌木层的Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Margalef指数均比乔木层和草本层的大,从灌木层、乔木层到草本层的多样性指数呈下降趋势。     

赤水市不同海拔麻竹生长情况分析

通过对赤水市不同海拔麻竹生长情况调查分析表明,不同海拔麻竹生长情况存在一定的差异,其中生长在海拔545m的麻竹生长情况较好,其次为生长在海拔270m的麻竹。另外,不同海拔麻竹胸径分布特征也存在一定的差异。