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[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 马琪瑶  王振锡  曲延斌  葛瑶  吕金城  郝康迪  董巍  
【目地】以天山云杉林为研究对象,选取疏、中、密3种不同郁闭度的天山云杉林典型样方,分别计算其分形维数,探究不同郁闭度下天山云杉林分形特征的稳定性,以期为新疆山区天然林森林分类提供新的思路。【方法】首先使用ArcGIS软件对无人机影像进行图形深度转换,然后在MATLAB系统下分别采用像素点覆盖法和差分盒子维法计算60个不同郁闭度天山云杉林典型样方的分形维数,最后对计算结果进行分析讨论。【结果】1)在不同郁闭度(疏,0.20~0.39;中,0.40~0.59;密,0.60以上)下,采用像素点覆盖法,得到疏、中和密3种郁闭度下天山云杉林的平均分形维数分别为1.623 0、1.631 3和1.644 5,说明天山云杉林的分形维数受林分郁闭度的影响不大,具有很强的稳定性。2)在不同郁闭度下,采用差分盒子维法,得到疏、中和密3种郁闭度下天山云杉林的平均分形维数分别为2.361 1、2.357 3和2.377 4,方差分析表明三者之间没有显著性差异,分形维数较为稳定。3)通过对两种方法计算结果离散程度的比较,差分盒子维法离散程度较小,所得数据稳定性较高。【结论】基于两种方法计算求得的天山云杉林分形维数,能较好地反映在不同郁闭度下天山云杉林的分形特征较为稳定,且差分盒子维法优于像素点覆盖法,这为今后天山云杉林的调查研究工作提供了新的思路。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 马琪瑶   王振锡   曲延斌   葛瑶   吕金城   郝康迪   董巍   
【目地】以天山云杉林为研究对象,选取疏、中、密3种不同郁闭度的天山云杉林典型样方,分别计算其分形维数,探究不同郁闭度下天山云杉林分形特征的稳定性,以期为新疆山区天然林森林分类提供新的思路。【方法】首先使用ArcGIS软件对无人机影像进行图形深度转换,然后在MATLAB系统下分别采用像素点覆盖法和差分盒子维法计算60个不同郁闭度天山云杉林典型样方的分形维数,最后对计算结果进行分析讨论。【结果】1)在不同郁闭度(疏,0.20~0.39;中,0.40~0.59;密,0.60以上)下,采用像素点覆盖法,得到疏、中和密3种郁闭度下天山云杉林的平均分形维数分别为1.623 0、1.631 3和1.644 5,说明天山云杉林的分形维数受林分郁闭度的影响不大,具有很强的稳定性。2)在不同郁闭度下,采用差分盒子维法,得到疏、中和密3种郁闭度下天山云杉林的平均分形维数分别为2.361 1、2.357 3和2.377 4,方差分析表明三者之间没有显著性差异,分形维数较为稳定。3)通过对两种方法计算结果离散程度的比较,差分盒子维法离散程度较小,所得数据稳定性较高。【结论】基于两种方法计算求得的天山云杉林分形维数,能较好地反映在不同郁闭度下天山云杉林的分形特征较为稳定,且差分盒子维法优于像素点覆盖法,这为今后天山云杉林的调查研究工作提供了新的思路。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 李擎  王振锡  王雅佩  刘梦婷  杨勇强  
森林郁闭度作为林业综合评价的一个重要指标,对评价和监测森林生态系统的稳定性具有十分重要的意义。本研究通过提取GF-2号遥感影像的光谱信息、纹理特征因子和地形因子,结合地面样方的实测郁闭度数据,为了筛选出对郁闭度反演影响较大的因子和构建反演精度较高的估测模型,首先对各个因子与郁闭度之间的相关性进行分析,剔除相关性较低的因子;其次对各个纹理特征因子之间进行相关性分析,利用主成分法对各个波段的纹理特征因子进行分析,最终筛选出合理的纹理特征因子与影像的光谱信息、地形因子等特征,并以此作为自变量构建郁闭度估测的逐步回归模型。研究表明:以纹理特征+光谱信息+地形因子为自变量构建的估测模型拟合度为0.823,经精度检验EA%达到89.82%。总体来看,该模型基本上满足了郁闭度反演的需要,为新疆天山云杉森林生态系统的评估和实现精准数字林业提供理论依据和技术支撑。
[期刊] 林业科学  [作者] 刘贵峰  臧润国  张新平  郭仲军  成克武  巴哈尔古丽·阿尤甫  
选择新疆天山山脉从西到东处于不同经度的昭苏、巩留、乌苏、乌鲁木齐和哈密的天山云杉林进行垂直样带调查:将各地点划分为低、中和高3个海拔范围,比较不同范围内主要林分因子的差异;分析主要林分因子随海拔梯度(50m间隔)的变化。结果表明:各地点3个海拔范围内主要林分因子呈现出不同的变化规律;天山云杉林分平均胸径和最大胸径随海拔梯度的变化差异不显著,而平均树高、最大树高、林分密度、胸高断面积和蓄积量随海拔的增加总体上呈现单峰型的变化趋势;尽管不同经度位置天山云杉林分布的海拔上下限范围不同,但各个位置天山云杉林分的平均树高、最大树高、林分密度、胸高断面积和蓄积量随海拔梯度的变化都可以用二次曲线方程进行描述...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 刘云  潘存德  李明辉  侯世全  孙丹峰  刘云慧  
通过对天山云杉林中 30个林冠空隙的调查 ,研究了新疆天山云杉林林冠空隙的基本特征和影响林冠空隙内幼苗更新的因子 .结果表明 ,本研究范围内 ,天山云杉林扩展林冠空隙 (EG)的面积在 5 0 .81~ 2 98.0 5m2 之间 ,其中以 4 0~ 1 6 0m2 所占比例较大 ;实际林冠空隙 (CG)的面积大多在 1 1 .37~ 1 83.39m2 之间 ,其中以小于 80m2 所占比例较大 ;CG EG值大多在 0 .4~ 0 .6之间 ,大多数林隙的形状近似于圆形 ,都接近于 1 ;林冠空隙有 1 0种形成方式 ,其中以伐倒和伐倒 +掘根风倒的方式最多 ;林冠空隙开敞度大多分布在 0...
[期刊] 林业科学研究  [作者] 李翔  王海燕  秦倩倩  解雅麟  王福增  郑永林  杨丹丹  
[目的]以吉林省汪清林业局金沟岭林场4块天然云冷杉针阔混交林为研究对象,探究不同采伐强度下[重度(采伐强度21. 21%),中度(采伐强度11. 22%),轻度(采伐强度6. 29%)和对照(未采伐)]凋落物半分解层现存量、含水率与林分郁闭度的空间异质性。[方法]采用地统计学方法,对各样地凋落物半分解层现存量、含水率与林分郁闭度数据进行普通克里金插值,得到3个指标的空间分布格局图。[结果]表明:在10 100 m的尺度上,采伐使得凋落物现存量由离散型分布转变为聚集型分布,而对凋落物含水率的空间格局影响不大;所有样地的郁闭度均表现为聚集型分布,采伐一定程度上影响了其在中度采伐与重度采伐样地的空间异质性;凋落物现存量与林分郁闭度之间不存在相关性,而在对照样地,凋落物现存量与含水率存在显著的负相关,但相关程度较弱(r
[期刊] 浙江林学院学报  [作者] 何福基  吴明安  倪荣新  谢正成  张建忠  
调查长乐、庆元两个杉木子一代种子园,并按株测定同一无性系在不同郁闭度下的碳氮比。结果表明,杉木种子园郁闭度对产量影响很大。郁闭度太小或过大,小区单产均低。最适宜的郁闭度是0.58~0.66。盛果期的杉木种子园必须及时疏伐。
[期刊] 林业科学  [作者] 吴飏  张登荣  张汉奎  武红敢  
在光谱等传统特征的基础上,结合遥感图像的纹理特征估测郁闭度:首先基于面向地块的方法计算图像的灰度共生矩阵纹理特征,然后用主成分方法分析相关性并降维,最后将图像纹理特征和光谱地形等特征一起作为自变量引入到郁闭度估测的逐步回归模型中。结果表明:结合图像纹理特征的方法比传统的只基于光谱或地形特征的方法在估测精度上有较大提高,判别系数R珔2从0.737提高到0.805,估测精度从81.03%提高到84.32%。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 王雅佩  王振锡  李擎  刘梦婷  杨勇强  
【目的】林分密度是影响森林生态系统结构和功能的主要因素,是森林资源调查的一项重要指标,对林木生长发育有着十分重要的影响。基于无人机影像,以实现提取不同郁闭度的林分密度,旨在为天然林保护工程实施后山区森林资源更新恢复评价提供技术支撑。【方法】以新疆农业大学实习林场伐后更新的天然林为研究对象,以天山云杉Picea schrenkiana var. tianshanica纯林为主,基于无人机影像,利用面向对象多尺度分割方法提取了低、中、高3种不同郁闭度林分的天山云杉冠幅信息,进而估算林分密度,提出了采用平均冠幅法估测高郁闭度林分冠层遮挡区域林木株数的方法。【结果】采用面向对象方法对新疆农业大学实习林场伐后更新的天山云杉树冠边缘信息提取精度较高,提取的林分密度与实测结果相近。其中低、中郁闭度林分中林分密度提取精度分别为0.986 8和0.933 3,高郁闭度林分中林分密度提取精度相对较低,为0.765 7。【结论】总体来看,该方法用于研究区天山云杉林伐后更新地林分密度估测是可行的,采用树冠平均冠幅法能够快速准确地提取伐后更新造林地的林分密度。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 尤号田  邢艳秋  冉慧  王蕊  霍达  
为提高小光斑激光雷达估测针叶林郁闭度的精度,采用回归分析法建立多变量回归模型,通过对小光斑激光雷达点云数据进行处理,分别提取3个数量比值变量、3个能量比值变量,并建立郁闭度单变量反演模型,接着在单变量的基础上进行多元线性回归分析,建立郁闭度多变量反演模型,最后用剩余数据对所建立的反演模型进行精度评价。结果表明:在郁闭度单变量反演模型中I2反演模型最好,拟合相关性为R2=0.818,Adj R2=0.810,RMSE=0.016,模型精度为P=0.978;多变量反演模型中LPI'和I'3组合的模型最好,拟合相关性为R2=0.898,Adj R2=0.889,RMSE=0.012,模型精度为P=0...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 宋昕妮  李路  常亚鹏  罗庆辉  许仲林  
[目的]探讨不同环境因子对雪岭云杉林土壤和叶片氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,为干旱区和半干旱地区植被与土壤化学计量特征关系研究提供参考。[方法]以位于干旱区的天山北坡的雪岭云杉林为研究对象,于2016-2017年7-8月,在7个采样区采集不同土层(0~30,30~50,50~80 cm)土壤和叶片样品,测定其N、P含量及N:P,同时测定各样地的海拔、年均气温(MAT)和年均降水量(MAP),计算R_N(N_(叶片)/N_(土壤))和R_P(P_(叶片)/P_(土壤)),研究叶片N和P含量对土壤N和P含量的响应,利用线性回归,分析环境变量(海拔、MAT和MAP)对土壤、叶片N、P含量和N:P以及R_N、R_P的影响。[结果](1)随土层深度的增加,土壤N、P含量及N:P均降低。土壤P含量与海拔、MAT以及MAP的关系不明显;土壤N含量随海拔和MAP的增加而增大,随MAT的升高而降低,土壤N:P随海拔的增加而增大,随MAT的升高而降低,与MAP之间无明显相关性。(2)叶片N含量随海拔的上升而降低,随MAT的升高而增大,与MAP相关性不明显;叶片N:P随MAP的增加而增大,与海拔、MAT相关性不明显;叶片P含量与海拔、MAT以及MAP的关系不明显。(3)在0~80 cm土层,土壤N含量与叶片N含量、土壤P含量与叶片P含量、土壤N:P与叶片N:P均呈正相关关系,但相关性均未达显著水平。(4)R_N与海拔呈负相关,与MAT呈正相关,与MAP相关性不明显;R_P与海拔、MAT、MAP均无明显相关性。[结论]雪岭云杉林土壤N:P相对较低,N是主要限制元素;海拔、MAT、MAP对雪岭云杉林叶片和土壤N含量及N:P有影响,对土壤和叶片P含量无影响。
[期刊] 林业科学  [作者] 臧润国  刘华  张新平  丁易  江晓珩  郭仲军  张炜银  
采用LI-6400便携式光合测定系统对天山中部天山生态站天然林分中4个龄级(即Ⅰ(0~20年)、Ⅱ(20~40年)、Ⅲ(40~60年)及Ⅳ≥60年以上)天山云杉林木不同叶龄叶片的光合速率进行测定,分析在自然环境条件下天山云杉的基本光合特性。结果表明:在自然林分中,不同龄级不同叶龄天山云杉的光补偿点在10~25μmol.m-2s-1之间,光饱和点在870~1220μmol.m-2s-1之间;不同龄级不同叶龄天山云杉阳生叶的净光合速率日变化为单峰型曲线,分别在10:00—13:00时段内达到最大光合速率;相同叶龄不同龄级天山云杉的净光合速率大小顺序为Ⅲ龄级>Ⅳ龄级>Ⅱ龄级>Ⅰ龄级;阴生叶的净光合速...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 刘赛赛  陈冬花  栗旭升  刘聪芳  李虎  
[目的]探索高分一号卫星影像在新疆落叶松林林分郁闭度估测中的应用潜力,为高分一号卫星影像用于林分郁闭度定量估测提供技术方法。[方法]以新疆布尔津林场为研究区,以阿尔泰山西段新疆落叶松林为试验对象,基于高分一号PMS多光谱影像和DEM数据,利用遥感和GIS技术,采用多元逐步回归和BP神经网络2种方法对新疆落叶松林分郁闭度进行估测。[结果]从模型验证结果可以看出,BP神经网络模型(决定系数R~2=0.713,均方根误差RMSE=0.082,相对均方根误差rRMSE=0.175,估测精度EA=82.401%)对新疆落叶松林林分郁闭度的估测要明显优于多元逐步回归模型(R~2=0.692,RMSE=0.085,rRMSE=0.182,EA=81.680%),且BP神经网络模型建模时R~2=0.714,与其精度验证时的R~2=0.713非常接近,说明模型的稳定性良好。[结论]2种模型的估测精度均高于80%,这说明高分一号PMS数据在新疆落叶松林林分郁闭度估测方面具有一定的潜力。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 张震  刘萍  丁易  刘黎明  
以新疆西部天山云杉林6hm2永久样地调查数据为基础,采用点格局分析方法,对不同发育阶段的天山云杉种群空间分布格局和种群之间相关性进行统计分析。结果表明:1)调查样地内天山云杉群落物种组成简单,仅7个物种,区系成分均为温带成分,是以天山云杉为主的单优植物群落。2)样地内天山云杉大树个体数较多,小树和中树个体数较少,不同发育阶段其个体密度大小顺序为:大树>中树>小树,表现为衰退型种群。3)天山云杉不同发育阶段种群分布格局与研究尺度紧密相关,各发育阶段均以聚集型分布为主;不同尺度下均表现为小树的聚集强度最大,中树次之,大树最小。4)天山云杉种群不同发育阶段之间存在着相关性,大树和小树表现为显著的负相...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 孙钊  潘磊  孙玉军  
【目的】冠幅是树冠结构的重要特征因子,直接影响树木的生产力和生命力,郁闭度是反映森林冠层结构与密度以及评价森林经营管理采伐强度的重要指标之一。利用无人机可以云下飞行,易于获取图像,精度高,低成本等优势,研究无人机影像上提取树冠参数的方法,使无人机影像提取林木树冠参数的操作系统化,实现精准高效的森林资源清查和监测。【方法】以福建将乐林场杉木人工纯林为研究对象,采用四旋翼无人机影像为数据源,基于面向对象分类的方法,将杉木纯林的树冠参数从无人机影像中提取出来。面向对象分类的方法需要先利用ESP工具选取最优分割尺度,然后根据影像的分割结果将树冠对象聚为一类,进而统计每个树冠对象栅格像素个数计算出树冠冠幅面积以及林分郁闭度。【结果】面向对象分类有效的对高郁闭度林分进行了树冠的提取。在分割尺度为70时,单木树冠分割效果最好,树冠被单独分割出来,但也存在一定的过分割以及未分割的问题,以至于部分单木的丢失。分割结束后,对分割对象进行特征空间的优化,选取适当的分类特征,最终将研究区分为树冠和林隙两类。通过统计每个对象栅格点数,计算得出的林分因子包括林分郁闭度,树冠面积。以地面实测数据作为参考,冠幅面积提取精度为0.829 1,林分郁闭度测量精度为0.973 1。【结论】研究结果表明,基于无人机高分辨率影像的树冠参数提取在高郁闭度林分同样适用,能有效提高森林资源调查的效率并且能够满足森林资源调查的精度。
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