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[期刊] 林业科学
[作者]
刘鲁霞 庞勇 任海保 李增元
【目的】探索高分2号遥感数据与中亚热带天然林木本植物物种Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀性指数之间的关系,为森林经营管理和保护策略提供参考。【方法】提取高分2号多光谱数据的原始波段、植被指数、纹理特征和全色波段纹理特征,使用随机森林算法筛选变量并对3种多样性指数进行建模,设置不同纹理提取窗口来寻找最优窗口。【结果】基于随机森林算法的RFE冗余变量去除方法可从众多遥感变量中快速选择对模型精度具有显著贡献的少量变量。多光谱数据3×3窗口纹理特征、全色数据7×7窗口纹理特征和植被指数结合的特征集对3种多样性指数具有较好估测结果,其决定系数(R~2)和均方根误差(RMSE)分别为0.47和0.300(Shannon-Wiener多样性指数)、0.53和0.042 (Simpson多样性指数)、0.61和0.051 (Pielou均匀性指数)。植被指数中类胡萝卜素反射率指数与3种多样性指数具有显著相关关系。【结论】高分2号遥感数据中的植被指数和纹理特征可有效估测研究区森林木本植物物种多样性。类胡萝卜素反射率指数可体现森林中类胡萝卜素相对于叶绿素的含量,在秋冬季节作为反映常绿树种和落叶树种分布的指数,对森林木本植物物种多样性估测具有最大贡献。使用星载遥感数据预测的多样性和均匀性指数分布可有效监测森林木本植物物种多样性变化。
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
刘鲁霞
生物多样性是维持生态系统健康和提供服务功能的基础。生物多样性监测是生物多样性保护的重要组成部分,使得各国政府和民间社会发现问题、制定解决方案,评估在实现“生物多样性公约”目标方面的行动和进展。机载高光谱数据具有高光谱和高空间分辨率特点,对估测森林物种多样性的分布具有较大潜力。但是,高空间分辨率的特点有可能成为限制高光谱数据对森林物种多样性估测精度的因素,特别是当像素尺寸小于树种识别尺度(例如树冠)时。机载激光雷达是一种主动遥感方式,由于其具有探测三维植被结构的能力,在生态和生物多样性保护研究方面愈发重要。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
姚杰 丁易 周超凡 田立新 臧润国
【目的】阐明海南热带天然林木本植物α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响、相对重要性及其尺度效应，以期丰富生物多样性与生态系统功能关系研究的理论框架。【方法】基于海南热带天然林内建立的30个1 hm2动态监测样地，利用植被调查、树木空间分布和环境因子测定等数据，采用空间多尺度设计和多元线性回归模型探讨热带天然林中木本植物多样性、环境异质性与地上生物量之间的关系及其随不同空间尺度的变化规律。【结果】（1）30个1 hm2样地中α-多样性和β-多样性均值分别为（10.85±3.63）和（0.30±0.16）。α-多样性在不同空间尺度上未表现出显著的变化；β-多样性表现出随空间尺度增大而增加的趋势。（2）α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响均为显著的正效应且多样性的影响强度随空间尺度表现出较为一致的变化趋势。（3）木本植物多样性对地上生物量的影响随空间尺度的增加表现为先增加（较小尺度400～3 600 m2）、然后趋于平缓（中尺度3 600～6 400 m2），最后下降（较大尺度6 400～10 000 m2）的趋势。（4）α-多样性对地上生物量的正效应显著强于β-多样性。（5）环境因子对地上生物量的影响均为正效应，且影响强度随空间尺度的增加而增加。【结论】本研究证实了生物多样性与生态系统功能关系存在明显的尺度依赖性，表明影响BEF关系的主要机制可能会因不同的空间尺度而变化。单一的空间尺度或局域小尺度的研究不足以充分、全面地理解BEF关系的影响机制。尽管在解释地上生物量变异方面，β-多样性的作用低于α-多样性，但本研究通过实证分析，揭示了β-多样性在促进生态系统功能中的重要作用。这为进一步探索跨空间尺度的生物多样性与生态系统功能关系提供了新的思路和分析视角。未来的研究应充分考虑β-多样性与多种生态系统功能（生态系统多功能性）之间的关系，以及β-多样性在不同空间尺度（如局域、区域和景观尺度）上对生态系统多功能性的影响机制。
[期刊] 林业科学
[作者]
王家鸣 许涵 李意德 林明献 周璋 骆土寿 陈德祥
【目的】探讨热带山地雨林不同地形条件下物种组成及群落结构特征差异,评估物种与地形关联性,为进一步探索热带山地雨林的物种共存机制提供依据。【方法】以海南尖峰岭热带山地雨林60 hm2大样地及其290种木本植物(胸径≥1 cm)为研究对象,通过对大样地每块20 m×20 m样地的平均海拔、坡度和凹凸度3个地形指标进行C-均值模糊聚类,将60 hm2大样地分为不同地形类型,分析不同地形条件下群落物种组成、物种丰富度和植株密度的差异;采用Torus转换检验,对大样地中胸径≥1 cm的独立植株且种群个体数量大于60
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王永强 蔡燕茹 曾焕忱 徐明锋 苏志尧
【目的】研究林下植物在不同林冠开度梯度下的物种组成和多样性变化，为森林生态系统多样性维持机制提供新的研究案例，并为野生植物的引种应用提供科学依据。【方法】基于广东省银瓶山自然保护区２ｈｍ２固定样地调查数据，将林冠开度（ＣＯ）划分为第１梯度（ＣＯ＜１０％）、第２梯度（１０％≤ＣＯ≤２０％）和第３梯度（２０％＜ＣＯ
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吴举扬 朱江 艾训儒 姚兰 郭秋菊 闫风辰 薛卫星
【目的】对亚热带常绿落叶阔叶混交林木本植物生物量模型进行汇编与分析，获悉基于样地调查的植物名录中生物量模型现状，为研究者开展生物量计算与评估提供参考，从而为完善该类森林木本植物生物量模型的研究提供方向，为制定统一的生物量建模标准提供借鉴。【方法】根据在鄂西南3个自然保护区和1个国有林场的常绿落叶阔叶混交林内的固定监测样地调查确定物种名录，检索、筛选和整理木本植物生物量模型，并对模型结构、参数和影响模型准确性的因素进行分析。【结果】共获得167组665个生物量模型，涉及55科、110属、270种的植物，涵盖了物种名录中455种植物的60%，有182个物种未找到生物量模型；模型集中包含19种自变量形式（主要为胸径D、基径DB、树高H等及其不同组合，如D2H、 DB2 H）和5类函数形式（幂函数388个、线性函数121个、多项式函数73个、对数函数68个、指数函数15个）；模型集中的568个模型（85.4%）标注了自变量取值范围，596个模型（89.6%）标注了建模标准木数量，样本数超过30株的生物量模型占比较低（22.3%）;559个模型（84.1%）标注了相关系数或决定系数以表征模型准确性，该类系数介于0.17～0.99之间，平均值为0.91；模型自变量、样本量、函数类型、树木不同器官组分和生活型均会对模型的准确性产生影响。【结论】亚热带常绿落叶阔叶混交林木本植物的生物量模型仍存在较大的空缺，且已有的模型存在样本量不足、统计参数不完整等问题，模型的准确性需要考虑样本量、自变量、函数类型等因素带来的影响。
[期刊] 林业科学
[作者]
马志波 黄清麟 庄崇洋 郑群瑞 王宏
【目的】分析各林层物种组成及多样性,探讨各林层之间的联系和群落结构的形成机制,以期为深入了解典型森林群落组成成分在垂直空间中的分布规律、揭示生物多样性维持机制提供依据。【方法】在福建万木林自然保护区内设5块50 m×50 m标准地,使用最大受光面法自上而下将乔木层划分为第Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ亚层,第Ⅰ,Ⅱ亚层属于受光层,第Ⅲ亚层为非受光层,采用常见物种多样性指标分析各层的组成与多样性,用相似性系数探讨各层之间的联系。【结果】5块标准地均表现为由第Ⅰ亚层降至第Ⅲ亚层物种丰富度和多样性增加;各样地相同亚层的物种组成及数
[期刊] 林业科学
[作者]
郭志华 臧润国 奇文清 余让才
金佛山兰为国家二级保护植物 ,个体数极少 ,仅见于南川金佛山及附近的稀疏马尾松林下 ,并只与其亲缘种金兰生长在一起。在温室内 ,模拟研究了金佛山兰和金兰对不同强度变化光环境的响应与适应。结果表明 :①在强光下利用便携式光合仪长时间观测植物的光合速率时 ,由于温度的影响 ,应使用温控系统才能获得更准确结果。②对于PAR 80 0到 2 0 0 μmolphotons·m- 2 s- 1 之间任何强度的光照变化 ,金佛山兰和金兰的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2 浓度、气孔导度和水分利用率均保持相对稳定 ,表现出对大幅度变化光环境较好的适应性 ;对于逐渐遮荫至 10 0 μmolphotons·m...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张景路 朱雅丽 张绘芳 刘建 地力夏提·包尔汉
【目的】科学估测阿尔泰山天然林生物量，提高山区天然林生物量反演模型精度，同时为阿尔泰山天然乔木林的科学管护提供理论基础支持。【方法】基于6月6日、7月8日、7月24日和9月10日等4期Landsat 8遥感影像和新疆第九次全国森林资源连续清查数据，以岭回归、主成分分析、偏最小二乘法为建模方法分别构建阿尔泰山天然乔木林生物量反演模型，并验证其精度，从中选取最优模型，根据所选模型测算研究区天然乔木林生物量并分析其空间分布。【结果】从7月8日遥感影像所提取的与生物量显著相关的特征变量在数量和质量上都优于其他3期影像，最适宜用于研究区生物量反演；岭回归构建的生物量模型拟合出的预测值确定系数（R~2）为0.918，预测值标准差（SEE）为16.70 t/hm~2，平均系统误差（MSE）为5.39%，拟合精度（P）为85.55%，各项模型精度指标均优于主成分分析（R~2:0.824、SEE:20.19 t/hm~2、MSE:8.37%、P:80.88%）和偏最小二乘法（R~2:0.626、SEE:44.77 t/hm~2、MSE:-13.79%、P:70.21%）构建的模型。【结论】基于7月8日Landsat 8遥感影像，采用岭回归构建的模型最适用于研究区天然乔木林生物量估测。研究区天然乔木林生物量整体呈现南部低北部高的趋势，随海拔的升高先升高后降低，阴坡、半阴坡大于阳坡、半阳坡，随坡度的增大先升高后降低。精准估算山区天然乔木林生物量对于研究森林生态系统固碳能力、生产力以及评估天然乔木林的质量和生态效益具有重要意义。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
陈燕旋 黄小波 郎学东 唐荣 张锐 李聪 李俊松 李有寿 王校海 苏建荣 李帅锋
[目的]通过分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能性状的差异，揭示热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的变化规律以及影响因素。[方法]本文基于西双版纳国家级自然保护区勐仑、补蚌和尚勇等片区3块1 hm~2动态监测样地的调查数据和木本植物功能性状数据，利用单因素方差分析、主成分分析、Pearson相关分析、冗余分析以及多元线性回归分析等方法，分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的差异，阐明热带雨林木本植物群落的功能特征及主要影响因子。[结果](1)乔木的叶面积、叶碳含量、叶干物质含量的群落加权平均值均显著高于灌木和藤本，而藤本叶氮含量和比叶面积的群落加权平均值显著高于乔木和灌木。(2)乔木功能丰富度和功能离散度高于灌木和藤本，而灌木功能均匀度和功能分异度均高于乔木和藤本。(3)乔木和藤本功能丰富度以及藤本功能离散度随物种丰富度、多度和系统发育多样性的增加而显著增大；乔木功能均匀度和功能分异度随土壤肥力的增大而显著增大，而灌木功能离散度随物种丰富度的增加而增大。(4)植物多度是影响乔木和灌木功能性状群落加权平均值的主要因素，而系统发育多样性、物种丰富度和土壤肥力是影响藤本功能性状群落加权平均值的主要因素。[结论]表明西双版纳热带雨林不同生长型木本植物群落在功能性状和功能多样性之间存在显著差异性，且植物多度和土壤肥力在热带雨林植物群落功能多样性维持机制中起到重要作用。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
农友 卢立华 游建华 雷丽群 王亚南 李华 杨桂芳
以南亚热带5个年龄系列次生林为研究对象,通过时空互换的方法对其植物多样性及乔木生物量进行了研究,对比分析不同演替阶段次生林之间的植物多样性及乔木生物量差异,为次生林的管理提供数据参考。结果表明:(1)共调查植物69种,隶属于39科,55属;随着演替的进行,物种多样性呈波动的不稳定状态,乔、灌、草各层物种组成及多样性也发生相应的变化;乔木层植物的物种丰富度S、Shannon-wiener指数、Simpson指数、J_(sw)均匀度指数均呈现先降低后升高再降低的规律;林下灌、草层植物的物种丰富度S呈现前期平稳,中期升高,后期下降的趋势;林下灌、草层植物的Shannon-wiener指数、Simpson指数、J_(sw)均匀度指数均呈现先降低后升高再降低的规律。(2)通过异速生长方程计算,乔木生物量随演替的进行呈现先升高后降低再趋于稳定的状态,演替进行到30 a时,乔木生物量最大(296.91 t·hm~(-2))。(3)方差分析结果表明,不同演替阶段不同层次的物种丰富度S差异不显著(P>0.05),但Shannon-wiener指数、Simpson指数、J_(sw)均匀度指数差异显著(P0.05)。
关键词：
南亚热带 次生林 植物多样性 生物量
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
蒋云姣 韩轶群 李明阳 王艺晓
生物多样性的监测是国际生物多样性科学项目的一个核心研究内容。景观尺度上生物多样性遥感估测可以克服传统地面调查劳动强度大、效率低的缺点。以南京紫金山国家森林公园为研究对象,以2011年90个野外样地调查数据、2011年先进对地观测卫星(ALOS)遥感数据为主要信息源,构建了风景林乔木树种Gleason指数、Shannon-Wiener指数遥感估测模型,并在此基础上了进行了生物多样性趋势面分析和热点探测。研究表明:1地形因子(坡度、海拔),人为干扰因子(距道路和居民点的距离),植被生长状况(Gleason指数、Shannon-Wiener指数)等是影响紫金山乔木树种多样性的主要环境因子;2紫金山乔...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
徐明锋 胡砚秋 李文斌 柯娴氡 苏志尧
了解亚热带天然林土壤养分对物种分布的影响,确定不同土壤养分梯度下的指示种,对评价森林土壤肥力和管理森林资源具有重要意义。对康禾自然保护区样地胸径1 cm以上的植被进行每木调查,采集每个小样方的表层土壤,通过Spearman R.分析和多响应置换过程分析发现,影响康禾自然保护区样地物种分布的主要土壤养分元素是全氮、全钾和土壤有机质;样地中含量较低的全磷与物种分布呈极显著正相关,含量偏高的全钾与物种多度和均匀度指数呈极显著正相关,物种多样性指数与土壤有机质呈显著负相关,含量处于中等水平的全氮对物种分布影响不显著,在典范对应分析取得的结果中也得到了验证;对各土壤养分元素的指示种分析结果发现,全磷的指...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吴娇娇 欧光龙 舒清态
以普洱市思茅松天然林为研究对象,以Landsat8 TM影像和DEM(30 m)数据为信息源,结合2006年森林资源二类调查小班数据和2012至2013年样地实测数据,在ENVI下提取14个自变量备选因子(11个遥感因子、3个地形因子),在MATLAB平台下利用BP神经网络模型建立研究区思茅松天然林生物量估测模型。结果表明,利用优选训练算法Ploak-Ribiere,隐含层节点数为9时效果最佳,得到决定系数R2=0.85,均方误差RMSE=14 t/hm2,预估精度P=74.75%。以像元为单位,分块提取
关键词：
思茅松 生物量 BP神经网络
[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。
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