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[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
朱宇颐 解潍嘉 黄华国
在非均匀混合场景下模拟区域能量,三维小气候模型比一维模型考虑因素更为全面,但三维模型较复杂,研究甚少。为探究三维模型在混合像元场景中的通量模拟能力,以ENVI-met模型为例,以黑河关滩森林和加拿大北方森林为实验区,比较森林通量模拟值和实测值的季节性和日变化差异,并模拟森林三维空间结构对通量分布的敏感性。结果表明:(1)模型在春季、夏季、秋季模拟拟合度(R~2)分别为0.75,0.76,0.55。模拟显热通量、潜热通量日变化符合实测趋势,日平均实测值与模拟值之差均不超过10.0%。模型对显热通量、潜热通量和太阳短波辐射模拟精度分别为0.68,0.63,0.80。(2)模拟总体能量闭合率(EBR)达92.9%,模型对气象参数微小变动不敏感,较为稳定。(3)自然参数不变场景下,团状分布通量值大于均匀分布,变化幅度剧烈,且显热通量对空间异质性较潜热通量更为敏感。研究结果肯定了ENVI-met模型模拟通量具有较好精度,且能够反映出森林空间分布格局在通量分配上的影响,为研究区域气候变化提供了有效手段。图10表2参32
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
詹慧娟 解潍嘉 孙浩 黄华国
为深入研究地表温度异质性机理,引入三维小气候模式ENVI-met开展三维植被场景的温度场模拟。以离散分布的山杨、侧柏和油松人工林场景为例,在实测的气象要素、土壤水分、植被结构、叶面积指数和组分温度等的基础上,进行了敏感性分析和试验验证。敏感性分析结果表明:土壤相对湿度对模拟土壤温度场最为敏感,太阳辐射比例因子对模拟植被温度场最为敏感。验证结果表明:ENVI-met能准确模拟三维植被温度场的分布规律,模拟值与实测值较为接近(最高R2≈0.9,最小RMSE≈0.6 K)。
[期刊] 林业科学
[作者]
陈亮 周国模 杜华强 刘玉莉 毛方杰 徐小军 李雪建 崔璐 李阳光 朱迪恩
【目的】探究环境因子对毛竹林CO_2通量的影响,为亚热带典型森林碳循环模拟提供技术和理论支撑。【方法】基于浙江省安吉县山川乡2011—2014年毛竹林通量塔观测数据,采用随机森林模型对毛竹林CO_2通量进行模拟,以均方根误差(RMSE)、决定系数(R~2)和林氏调和系数(LCCC)3个指标评价模型精度,并通过计算环境因子重要性得分来分析环境因子对毛竹林CO_2通量的影响。【结果】随机森林模型能以较高精度模拟毛竹林CO_2通量,但由于2013年7和8月发生极端高温干旱,模型难以刻画这种短时、剧烈的干扰,最终导致测试阶段模型精度(R~2=0.845 5,RMSE=0.437 7 mg·m~(-2)s~(-1),LCCC=0.914 1)低于训练阶段模型精度(R~2=0.961 5,RMSE=0.005 4 mg·m~(-2)s~(-1),LCCC=0.980 1);十折交叉验证表明,随机森林模型拟合效果稳定,且模型内部参数设置合理,模型误差主要来自于输入数据;在月尺度上,环境因子对毛竹林CO_2通量影响的重要性得分表现为光合有效辐射PAR(63.332)>土壤5 cm深处温度T_S(29.932)>空气相对湿度R_H(25.839)>大气温度T_A(25.581)>空气CO_2浓度C_(CO_2)(25.095)>饱和水汽压差VPD(24.123)>风速W_S(23.504)>生态系统有效能量A_E(19.323)>土壤热通量Q_S(18.502),PAR对毛竹林CO_2通量变化影响最大,PAR、T_S和VPD对毛竹林CO_2通量的影响较显著(P
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
周梦遥 游巍斌 林美娇 刘君成 林雪儿 何东进 刘进山 蔡昌棠
【目的】了解天宝岩国家级自然保护区森林演替发展趋势,可以更好地为保护区制定管理政策保护珍稀植物和生物多样性提供科学依据。【方法】借助空间直观景观模型LANDIS Pro 7.0对福建天宝岩国家级自然保护区未来300年(2016—2316年)的森林景观演变进行模拟,采用Fragstats 3.3景观格局分析软件对树种面积变化、景观聚集度、分维度、多样性指数进行分析,并对各个树种在模拟时间内的龄级组成进行分析。【结果】在演替时段内,除毛竹林外所有树种斑块分维度均在1.00~1.06之间,表明其景观斑块形状较规则且变化不大。多样性指数呈现先上升后下降趋势,均匀度指数呈现先下降后上升的趋势,且变化速度在逐渐变缓,表明树种逐渐趋于稳定。阔叶林聚集度先增加后保持稳定,其面积则始终保持增长,至演替结束,以成熟林和幼龄林为主;猴头杜鹃林、长苞铁杉林聚集度在整个演替时段内呈增加趋势,其面积在演替中后期有所增加,且以幼龄林的增加为主;杉木林面积在前150年增长,此期间幼龄林比重也在逐渐上升;后150年面积保持稳定,至演替结束,以中龄林和近熟林为主;聚集度虽保持稳定但略有增加;柳杉林聚集度在演替前100年保持稳定而后200年有所降低,至演替后期,整个柳杉林以过熟林为主,中龄林次之;马尾松林在整个演替过程中均以过熟林为主,幼龄林和中龄林比例很低;毛竹林在演替后期以过熟林占据主要地位,其次是成熟林;且马尾松林和毛竹林在演替期间聚集度均呈现降低的趋势。【结论】天宝岩森林景观的演替会依据一定的规律向顶级群落常绿阔叶林演替;马尾松林、柳杉林、毛竹林在群落中随时间的推移会逐渐被取代;杉木林、长苞铁杉林和猴头杜鹃林,在演替时段内表现出良好的发展趋势。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
程越 林旻 杨刚 黄心渊
森林动态演替过程的计算模拟历来是森林生态学中的一个重要问题。不同于传统宏观式的模拟思路,本文提出了一种基于个体植物生长模型、自下而上的模拟方法。首先构建了参数化的个体植物生长模型,模型中考虑了植物内部属性、外部环境、邻域竞争3种对植物生长有影响的因素,综合模拟出植物在不同环境状况下的生长变化情况。在此基础上,对构成一片森林的大量植物个体进行遍历式、迭代化的计算,从而模拟出整片森林区域的生长演替现象。实验结果表明,本文方法可以模拟出植被在复杂外部环境影响下的动态变化效果,可表现出自然稀疏、物种竞争、物种演替
[期刊] 林业科学研究
[作者]
李长银 陈永富 张怀清
森林地域分布广阔,森林中植被众多、光影分布复杂。在森林可视化模拟时巨大的场景,场景中大量的模型,复杂的光线和阴影给真实感绘制带来了很大的困难[1]。特别是在基于单木生长模型的森林生长可视化模拟中,由于要对每一棵树的生长进行计算,同时还要渲染三维场景中大量的模型,计算光照阴影等,CPU的计算量很大。一般的森林场景都
关键词：
森林生长模拟 可视化 分页调度 GPU
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈佳楠 唐代生 贾剑波
【目的】通过分析景观格局动态变化特征,模拟预测未来的森林景观格局,为区域景观资源优化配置及森林城市创建提供参考。【方法】选择宁乡市为研究区域,以2009、2013、2017年3期Landsat遥感影像解译结果为基础,采用转移矩阵和景观指数对2009—2017年森林景观格局动态变化进行分析,结合高程、坡度、河流、道路、GDP和行政中心6个影响因子,构建MCE-CA-Markov模型,对2021年宁乡市森林景观格局进行模拟预测。【结果】1)2009—2017年,宁乡市森林景观类型以乔木林地和耕地为主,其面积占比从35.95%和51.27%变化为37.13%和49.67%。2)2009—2017年,乔木林地和建设用地显著增加,主要来源于耕地和其他林地,表明城镇化进程加快,森林资源得到有效管理;耕地减少速度明显减缓,得益于保护耕地的力度加强。3)2009—2017年,乔木林地、耕地和建设用地的斑块破碎化程度显著升高,各森林景观类型呈均衡化趋势分布,景观聚集度下降,景观异质性朝着多样性发展。4)2017年森林景观分类预测值和2017年森林景观分类实际值的Kappa系数为0.83,满足精度要求。5)预测结果显示,2021年宁乡市耕地和建设用地面积增加,林地面积减少。【结论】运用MCE-CA-Markov模型模拟森林景观格局演变是可行的,解析省会次中心城市土地开发利用背景下森林景观格局的演变规律,可为同类型区域森林景观格局演变和模拟预测提供参考。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘之欣 郑森林 方小山 陆筱慧 赵立华
【目的】近年来,随着计算机性能的不断提升数值模拟技术已成为定量预测和评价微气候的重要研究手段。植物作为影响微气候的重要因子之一,数值模拟能否准确反映其在当地气候条件下的热表现值得研究。本文的研究旨在验证城市微气候模拟软件ENVI-met(4.2 Science版)在广州地区湿热气候下模拟细叶榕生理特性和微气候表现的适用性。【方法】通过实测广州地区常用乔木细叶榕的树冠形态、叶片属性和根系形态,对其进行ENVI-met建模并进行模拟分析,将模拟结果与2017年春夏两季实测的数据进行对比。【结果】生理特性方面,
[期刊] 自然资源学报
[作者]
石浩 王绍强 黄昆 周蕾 王辉民 韩士杰 周国逸 Takeshi Ohta Nobuko Saigusa Ichiro Tamagawa Takashi Hirano
东亚地区森林类型多样,开展区域生态系统碳循环模拟时应考虑森林类型的差异。论文利用基于叶氮浓度-最大净光合作用速率关系的PnET-CN模型,对东亚地区8个森林生态系统通量观测站点的总生态系统碳交换(GEE)和生态系统呼吸(RE)进行模拟,以探讨模型的适用性并对不确定性来源进行分析。研究结果表明:1PnET-CN模型能较为准确地模拟东亚地区大部分森林生态系统站点的GEE和RE;2模型的适用性排序依次为温带、寒温带、亚热带、热带,模型未能很好地模拟热带湿地森林GEE和RE的季节与年际变异;3在同一气候区中,PnET-CN模型更加适用于针叶林碳交换的模拟;4PnET-CN模型比较准确地反映了东亚森林生...
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
曹建华 王红英 严成
林业政策在对森林资源的培育、保护和利用方面起相当大的作用。在市场机制作用的框架下林业政策的作用更多的是通过影响市场机制传递的产品和生产要素的价格信号,进而影响生产经营主体的收益成本预期及其决策行为,最终影响到对森林资源的培育、保护和利用的效果,因此分析和认清林业政策对林业发展的作用机制和影响效果有重要的意义。本文基于市场机制,以林业经济福利为目标,把森林资源培育的第一产业环节和以森林资源为原料的第二产业发展结合一起作为完整的产业链,构建一个林业的政策模拟模型。利用该模型,对木材价格、林业税费、信贷利率和采伐限额等林业经济政策的影响进行了定量分析,着重比较了林业产权制度改革前后政策变化所产生的效...
关键词：
林业政策 政策模拟模型 经济福利
[期刊] 林业科学
[作者]
李金中 裴铁璠 牛丽华 李晓宴
本文以水量平衡原理、动力学假设以及饱和导水率与有效孔隙度的对数递减模型为基础，提出了一个形式简单的森林流域坡地壤中流模型（以下称为改进模型）。并以二道白河森林流域内阔叶红松林土壤为背景制作模拟坡面，在模拟坡面上用两场不同强度的降雨对该模型进行了验证；同时，本文也分别用Ｓｌｏａｎ所提出的贮水泄流模型（以下称Ｓｌｏａｎ模型）与Ｒｏｂｉｎｓｏｎ所修改后的贮水泄流模型（以下称Ｒｏｂｉｎｓｏｎ模型）对这两场降雨进行了预测，并将这３个模型预测的结果与实测结果进行了比较。结果表明，改进模型精度比其它两个模型高。
关键词：
森林流域,壤中流,模型,模拟
[期刊] 中国软科学
[作者]
曹建华 王红英
市场机制下林业政策对林业发展的影响很大。本文将林业产业链整合一起,以市场机制为基础设立的林业经济福利为目标,构建林业政策模拟模型,并利用该模型分析价格、税收和补贴、信贷利率以及采伐限额等林业政策的作用效果,获得林业政策调整如何影响政策目标和合理政策的选择等研究结论,并对有关问题进行了讨论。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙阁 张志强 周国逸 魏晓华
在全球变化的背景下,研究森林植被与水资源相互作用的森林水文学和流域管理科学在国际上得到迅猛发展.作为一种新型的水文研究和流域管理工具,流域水文模拟模型在中国越来越为森林水文和流域管理工作者所接受和使用.该文在总结了中国在森林水文研究中的主要问题后,介绍了森林流域水文模拟模型的基本概念、分类方法以及在开展森林与水关系研究中的主要作用,总结了流域水文模拟模型的主要功能.并以分布式水文模型MIKE SHE为例介绍了模型的结构组成、开发和应用过程.最后提出该模型在中国应用中要注意的问题,包括中国土地利用的独特性、历史水文气象数据的可靠性和共享性.
关键词：
森林水文 模拟模型 MIKE SHE
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
雷相东
森林生态系统同时提供多种功能和服务的能力，被称为森林生态系统多功能性，可分为生态系统功能多功能性和生态系统服务多功能性。近年来，生态学领域对生物多样性与多功能性关系机理、多功能性驱动因子等进行了大量研究，这些研究持续成为热点。然而，这些研究成果在实际应用，尤其是在指导森林经营实践方面，尚显不足。森林经营一直以实现多种功能或服务的最大化为目标，但目前还缺乏与生态学中多功能性理论研究的有机联系，迫切需要将二者结合。本文对国际国内森林生态系统服务多功能性的概念、指标、评价方法、经营模拟和优化模型进行了综述，认为预测森林生态系统服务及多功能性、在森林经营单位层面实现多功能性最大化是将来的研究方向。因此，需要加强森林经营模型模拟研究，寻找减少不同服务间冲突、增加协同（即增加多功能性）的经营策略，回答森林经营和气候变化如何影响生态系统服务间的权衡和协调关系及其时空变化等理论和实际问题。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
刘海 张怀清 莫登奎 鞠洪波
通过对森林景观可视化模拟技术的研究,结合现有信息分类编码技术,提出一种利用自定义的数字化树木编码构建森林可视化环境的新方法。通过实验模拟结果可知,利用树木编码构建的森林可视化环境效果较好,此种方法为数字化森林模型的研建做出了部分尝试,在一定程度上提高了森林景观的构建速度。
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