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2022年 第1期    刊出日期：2022-02-28

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目次和封面

2022,(1):  0-0. 

摘要 ( 255 )   PDF (11705KB) ( 119 )  

相关文章 | 计量指标

综合管理

我国林业生物质能源产业发展与政策演进分析

赵程乐, 孟贵, 吴水荣, 张超, 刘叶菲

2022,(1):  1-7.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.001

摘要 ( 612 )   HTML ( 35)   PDF (1103KB) ( 390 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

开发和利用林业生物质能源已经成为优化我国能源结构和应对全球气候变化的重要举措之一。在全面总结了我国林业生物质能源产业资源现状的基础之上,系统梳理了我国林业生物质能源政策演进及其特点,如,我国林业生物质能源产业的发展始终坚持“不与粮争地、不与人争粮”的基本原则,以不同阶段国家发展需求对政策目标进行适时调整等。针对当前我国林业生物质能源发展过程中存在的相关法律法规条例缺乏针对性,政府示范资金获取门槛高,产品市场融资渠道单一等问题,提出了优化林业生物质能源法律法规、弥补保险政策空缺、加大对林业生物质能源产业的财政支持的政策建议。

科学研究

基于Moran's I的林分空间结构量化指标自相关分析

卿东升, 彭进香, 李建军, 邓巧玲, 刘帅

2022,(1):  8-17.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.002

摘要 ( 532 )   HTML ( 21)   PDF (1780KB) ( 269 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了研究林分空间单元中对象木与相邻木之间在空间结构指标上的自相关性,分析对象林木与相邻木之间在空间中的逻辑关系。在大围山自然保护区、乌云界自然保护区及芦头林场等区域中设置了25块20m×20m的样地,构建了基于Voronoi图的林木空间单元,确定了每株对象林木的相邻木,并选取混交度、开阔比数、胸径大小比及竞争指数作为林木空间结构量化指标,计算了各指标的值,最后结合全局Moran's I的基本原理构建了林分空间结构单元指标自相关性分析方案,对研究样地中的林分进行分析。结果表明,研究区域的林分为中度混交混交林,该区域的林木之间处于呈中拥挤状态,研究区域内的对象木和其空间单元内的相邻木胸径大小分布差异性较大,林木之间的竞争相对较强。从空间关系上看,研究区域内林木的混交度、开阔比数与其相邻木在空间上呈正相关,在逻辑上表现为聚集;林木的胸径大小比、竞争指数与其相邻木在空间上呈负相关,在逻辑上表现为离散。此外,调研区域中的林木在空间上与其相邻木的关系主要表现为竞争,林分中林木的混交度和竞争指数可能是导致其与周围相邻木存在负相关的主要空间指标。

东北落叶松林碳储量生长模型研建及固碳能力分析

曾伟生

2022,(1):  18-23.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.003

摘要 ( 647 )   HTML ( 23)   PDF (1299KB) ( 461 )  

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在实施碳达峰碳中和战略的背景下,森林生态系统的固碳能力已成为关注焦点。基于东北3省第九次森林资源清查1 091个样地的碳储量数据,建立了落叶松天然林和人工林的碳储量生长模型,分析了地形土壤等立地因子对模型参数的影响,并比较了不同起源现实落叶松林固碳能力的差异。结果表明:1)人工落叶松林碳储量的连年生长量在12a最大,达到2.70t/hm²;平均生长量在20a达到最大,为1.85t/hm²;天然落叶松林碳储量的连年生长量在18a最大,为0.94t/hm²;平均生长量在32a最大,为0.78t/hm²;2)林龄30a时,人工落叶松林的平均碳储量为49.36t/hm²,比天然落叶松林的23.37t/hm²要高出111%;林龄50a时,人工落叶松林的平均碳储量为55.47t/hm²,比天然落叶松林的36.30t/hm²要高出53%;3)所建落叶松天然林和人工林碳储量生长模型,其平均预估误差在5%左右,模型自检的总体相对误差均趋向于0,独立交叉检验的总体相对误差均在2%以内,客观反映了东北3省现实林分碳储量的总体平均生长过程;4)地形土壤因子对人工落叶松林的生长无显著影响,仅坡位对天然落叶松林的生长有显著影响;人工林的固碳能力显著高于天然林。

不同地下水埋深下胡杨叶片生理参数及光谱特征分析

张冬冬, 温云梦, 王家强, 李福庆, 蔡海辉, 柳维扬

2022,(1):  24-34.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.004

摘要 ( 582 )   HTML ( 8)   PDF (4805KB) ( 348 )  

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该研究以塔里木河流域进行实地野外研究,选取典型荒漠河岸林植物胡杨为研究对象,设置5个不同地下水埋深梯度(0~2 m,2~4 m,4~6 m,6~8 m,8~10 m)。通过测定不同地下水埋深梯度下的胡杨生理指标(MDA、PAL、叶片含水率、叶绿素)和叶片反射光谱进行分析。结果显示:随地下水埋深的增大,叶片含水率与MDA含量的变化呈先下降后上升趋势,而叶绿素密度与PAL活性的变化则呈先上升后下降趋势;MDA含量与PAL活性大小均对地下水埋深变化较敏感,同时,低埋深下可能产生的盐胁迫对于植物影响大于干旱胁迫影响,对于埋深0~2m处叶绿素密度和MDA含量都产生较大的影响,但叶片含水率在5个埋深下的差异较小;在350~900nm波段,胡杨具有“一峰两谷”的特征,在“蓝谷”处,不同埋深下胡杨反射率大小顺序:4~6m>0~2m>6~8m>8~10m>2~4m;“绿峰”处,不同埋深下胡杨反射率大小顺序:4~6m>6~8m>0~2m>8~10m>2~4m,与“红谷”处的差异一致;通过生理指标与光谱的相关分析,在波长429nm之后,原始光谱与叶片含水率均达到极显著负相关,在波长645nm处达到负相关的最大值(r为-0.605 30),总体变化幅度较小;但叶绿素密度与光谱在红边710nm处有相关系数最大值(r为-0.636 55)。胡杨光谱的“三边”参数黄边位置在不同埋深时的差异较大,叶片含水率与红谷幅值达到极显著水平,相关性最强(r为-0.577)。这些指标的变化特征及光谱曲线的变化特征,旨在为胡杨抗旱性的研究与鉴定及干旱区植被恢复提供一定的依据。

珍稀植物篦子三尖杉潜在分布范围及气候变化影响预测

刘增力, 胡理乐

2022,(1):  35-42.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.005

摘要 ( 648 )   HTML ( 16)   PDF (2243KB) ( 545 )  

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篦子三尖杉(Cephalotaxus oliveri)是第三纪孑遗植物,国家二级重点保护植物。在全球气候变化背景下,了解篦子三尖杉分布范围及其对气候变化的响应有助于该物种的保护。利用文献和标本库分布记录数据,通过MaxEnt模型分析篦子三尖杉在我国的地理分布,并基于国家气候中心提供的CMIP6气候数据预测4种气候变化情景下篦子三尖杉未来80年的分布范围。结果表明:1)最干燥月份降水量、坡度和年降水量是影响篦子三尖杉分布的主要气候因子;2)篦子三尖杉高适宜生境(适宜生境以下简称适生区)面积占我国国土面积的1.7%,主要集中在四川盆地西南边缘山地、武陵山系—神农架、雪峰山、南岭、罗霄山、大别山、皖南山地—天目山、武夷山—浙南山地、戴云山和台湾中央山脉;但篦子三尖杉西南部种群(位于云南省)不处于模型预测的高适生范围内,这可能与当地明确位置的点位相对较少和微生境有关;3)总体上来看,篦子三尖杉的分布格局对未来气候暖湿化的响应不太敏感,在未来4种气候变化情景下,篦子三尖杉高适生区的空间分布没有显著变化,而篦子三尖杉低、中、高3个等级的适生区面积和适生区总面积普遍扩大,对于极高适生区面积,除了在SSP245的情景下极高适生区面积将持续下降外,其余情景极高适生区面积变化较小。

哀牢山三种植被类型的土壤含水量和凋落物特征及其关系研究

朱秀雯, 郭子豪, 杨双娜, 巩合德

2022,(1):  43-51.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.006

摘要 ( 725 )   HTML ( 17)   PDF (1500KB) ( 479 )  

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在云南省普洱市哀牢山自然保护区,选取中山湿性常绿阔叶林、山顶苔藓矮林和滇山杨次生林3种植被类型为研究对象,通过TDR时域反射仪测定10~50,70,90,110,130cm和150cm的土壤含水量,收集凋落物各组分干重(叶、枝、花果、树皮、苔藓地衣和其它凋落物),分析不同植被类型凋落物特征和土壤水分以及二者的关系。结果表明:1)土壤含水量,表现为中山湿性常绿阔叶林的>滇山杨次生林>山顶苔藓矮林;2)3种植被类型间凋落物除枝条和树皮干重外均具有显著性(P<0.05),且凋落物构成具有相似性,主要由枝和叶构成;3)中山湿性常绿阔叶林中,土壤含水量仅与叶干重呈现极显著的正相关关系(P<0.01),山顶苔藓矮林中,土壤含水量除了与苔藓地衣干重负相关外,与其余指标均是正相关,滇山杨次生林中土壤含水量除与叶和苔藓地衣干重负相关外,与其余指标正相关。RDA分析结果表明,苔藓地衣、叶干重和其它凋落物干重对此3种植被的土壤含水量的影响大于花果、树皮和枯枝干重的;中山湿性常绿阔叶林的土壤含水量与凋落物总量之间的拟合效果最佳,为y=78.601x+35.374。常绿阔叶林的培育有利于哀牢山土壤水源涵养。

奈曼旗土地沙漠化敏感性空间分布研究

赵恺, 岳永杰, 贺嵘, 王雅倩, 乌云珠拉

2022,(1):  52-60.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.007

摘要 ( 472 )   HTML ( 7)   PDF (5850KB) ( 233 )  

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以奈曼旗为研究对象,选择干燥度指数、起风沙天数、土壤粉砂含量、植被覆盖度和坡度5个因子为评价指标,将研究区划分为极敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感和不敏感5个等级,对其土地沙漠化敏感性空间分布和影响因素进行研究分析。结果表明,1)整体来看,2020年奈曼旗土地沙漠化属轻度敏感等级的土地面积最大,占总面积的29.7%;高敏感等级土地,占比22.9%;中度敏感等级土地,占比22.2%;不敏感等级,占比15.2%;极敏感等级的土地面积占比最小,为10.0%,奈曼旗土地沙漠化敏感性在空间上呈由北向南敏感性递减的分布。2)从自然条件来看,导致沙漠化敏感性出现空间差异的最主要原因是植被覆盖度,其次为起风沙天数、干燥度指数、土壤粉砂含量和坡度。3)从土地利用角度来看,人类活动对于土地沙漠化也有着一定的影响,土地沙漠化敏感性的大小与耕地和沙地面积呈正相关,与林地面积呈负相关。

云南省岩溶地区土地利用对石漠化景观格局演变的影响分析

田湘云, 张超, 陈棋, 史小蓉, 王妍

2022,(1):  61-69.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.008

摘要 ( 455 )   HTML ( 7)   PDF (1955KB) ( 255 )  

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以云南省为研究区,基于GlobeLand30获取土地利用分布数据,对Landsat影像进行决策树分类,获取石漠化等级分布数据,定量分析云南省岩溶地区土地利用对石漠化景观格局演变的影响程度,结果表明:1)2000—2020年云南岩溶地区土地利用类型以耕地、林地及草地为主,耕地与建设用地面积逐年增加;2)无石漠化面积逐年增加,重度石漠化面积逐年减少,整体石漠化等级有所改善,高等级石漠化斑块面积减少,即优势度降低;3)石漠化主要发生在林地与草地,发生于耕地的石漠化面积呈增加趋势,发生于林地和灌木的石漠化面积除极重度等级外,均呈减少趋势;4)土地利用及石漠化景观格局的面积周长维数分别降低了0.000 7和0.002 2,而凝聚度指数、聚合度指数、分离度指数、香浓多样性和香农均匀度均呈负相关,石漠化景观类型的复杂程度随土地利用的变化而降低,石漠化状况持续改善。研究将有助于对石漠化治理成效进行宏观定量评估,为今后生态恢复及石漠化科学治理提供依据。

福建省林地覆盖变化及其海拔梯度效应的分析

左雪漫, 闫国东, 陈瑾, 巫志龙, 胡喜生

2022,(1):  70-77.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.009

摘要 ( 557 )   HTML ( 13)   PDF (2358KB) ( 234 )  

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采用资源环境科学与数据中心提供的2000,2010和2020年的空间分辨率为30m×30m的土地利用遥感数据,分析福建省林地覆盖时空变化规律,并结合DEM数据,研究林地覆盖变化在不同海拔梯度的响应机制。结果显示:1)研究区2000,2010,2020年林地总面积分别是76 279.98,75 807.97,75 595.75km²,总面积逐渐减少;2)2000—2020年,林地的重心未发生较大偏移;林地分布范围整体呈现扩张的态势;空间变化上,无论是2000—2010年还是2010—2020年,稳定区都占据一定的优势,面积在1 200 000km²左右;2000—2010年,林地丧失面积为1 134.78km²,林地获取面积为662.78km²;2010—2020年,林地丧失面积为316.50km²,林地获取面积为102.61km²;3)2000—2010年,林地主要与建设用地、草地发生转换,林地转出648.56km²到建设用地,林地从草地转入577.51km²;2010—2020年,林地主要与建设用地转换,林地转出240.47km²到建设用地;4)在海拔<500m的地方,林地丧失和获取面积均达到最大;随着海拔增加,林地丧失/获取面积逐渐减少,当海拔>2 000m时,林地丧失与获取几乎不发生。

中国木材市场时空格局分析

李林蓓, 李剑泉, 郭慧敏

2022,(1):  78-85.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.010

摘要 ( 463 )   HTML ( 9)   PDF (1286KB) ( 325 )  

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为研究中国木材市场的时空格局与动态变化,基于1997—2020年中国各省域商品材产量统计数据,应用集中度指数、空间基尼指数、重心模型、全局莫兰指数和局域热点指数,结合ArcGIS及GeoDa分析软件进行研究。结果显示:1997—2020年中国木材市场集中度由43.62%上升到64.10%,空间基尼指数从0.044上升到0.129,空间分布不均衡程度上升;分布重心从山东向江苏、河南、湖北和湖南迁移;省域木材市场间存在显著的空间自相关性,全局莫兰指数从1997年的0.36降低到2020年的0.22;热点区域从黑龙江和吉林变化到云南、广东、广西、湖南和贵州。因此,中国木材市场在区域间分布差异扩大,集中度提高;空间分布重心和热点区从东北向西南迁移;中国木材市场分布呈现空间正相关性,集聚区域趋于稳定。

基于森林碳汇阈值的江苏省旅游碳排放环境风险评价

涂玮, 刘钦普

2022,(1):  86-94.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.011

摘要 ( 549 )   HTML ( 6)   PDF (1221KB) ( 196 )  

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基于森林碳汇构建旅游碳排放环境安全阈值模型,对旅游碳排放环境风险进行评价。研究结果表明,1)15年来,江苏省旅游碳排放总体呈现增长状态,表现为平稳增长—稳定增长—快速增长—大幅增长4个阶段,旅游碳排放从13.633×10⁶t增长至129.365×10⁶t,共增长了8.49倍。省内13个市域旅游碳排放的差异逐渐缩小,南京、苏州、无锡保持高碳排放,宿迁、盐城和淮安旅游碳排放强度增长较快。2)江苏省旅游碳排放环境安全阈值近15年来在1.579×10⁶~11.460×10⁶t之间变化,基于森林碳汇的环境安全阈值不断提升,平均值为0.659×10⁶t;市域旅游碳排放环境安全阈值在1.605×10⁶~11.833×10⁶t之间变化,苏州、南京、无锡环境安全阈值最高,宿迁最低。3)江苏旅游碳排放环境风险15年来进入极为严重风险状态,经历了下降、徘徊、加速上升、平稳持续上升状态,总体呈现为“勺”型。省内13个市域环境风险差异持续缩小,环境风险区增多,由3个增加至10个,江苏省旅游碳排放环境风险演变和现状令人堪忧。

热岛效应视角下口袋公园对城市热环境的影响研究

卓志雄, 吴天杰, 洪长兴, 黄启堂

2022,(1):  95-105.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.012

摘要 ( 567 )   HTML ( 10)   PDF (10444KB) ( 102 )  

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以最新四大“火炉城市”之首福州市为研究地点,从热环境的角度出发,以口袋公园为研究对象,通过热环境实测数据对口袋公园与城市热环境的关系进行分析,探讨口袋公园的景观特征以及城市设计指标与城市热环境的关系,为未来口袋公园的建设和优化提供建议。结果表明:1)口袋公园在白天和夜间比周围城市街道要凉爽,在微尺度上可以改善城市热环境;2)口袋公园绿化覆盖率、面积、形状指数与热环境存在负相关关系。当口袋公园周长小于300m时,其与平均温度的关系是正相关,当口袋公园周长大于300m时,其与温度的关系是负相关关系;3)建筑密度与口袋公园的空气温度呈现显著的正相关关系,在夜间却显示得比较微弱;容积率与温度呈现抛物线关系,容积率超过一定数值(1.25)可以降低环境温度;4)口袋公园绿化覆盖率和形状指数对周边环境降温程度具有一定的影响,绿化覆盖率越大,形状指数越复杂,降温幅度越大。

技术应用

机载激光雷达亚热带森林乔木层垂直结构分类方法

周相贝, 李春干, 余铸, 陈中超, 苏凯

2022,(1):  106-113.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.013

摘要 ( 474 )   HTML ( 13)   PDF (7389KB) ( 142 )  

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森林垂直结构分类具有重要的生态学和林学意义。以广西为研究区,通过10阶多项式对样地的离散机载激光点云的高度—覆盖度频率分布进行拟合,得到反映冠层物质垂直分布的垂直冠层剖面(伪波),通过伪波提取有效峰、冠层表面高、层下高、林层高与冠层表面高比值等冠层结构参数,建立分类规则,将林分乔木层垂直结构分为6个类型,采用混淆矩阵评估分类精度,并选取一个面积为1 369km²的区域进行制图以检验分类规则的可推广性。结果表明:1)1 147个样地的总体分类精度为93.9%,Kappa系数为0.913;2)单峰、双峰、3峰剖面的分类错误率为6.2%,7.4%和9.1%,杉木林、松树林、桉树林和阔叶林的分类错误率分别为9%,6.4%,2.4%和6.9%,说明林分垂直结构越复杂分类精度越低;3)各个林层的检测精度均高于96%,漏检率均小于4%,误检率均小于10%,表明各个林层都能够得到准确的检测;4)制图区域的分类规则的覆盖率达到99.8%。研究表明,乔木层垂直结构分类方法具有分类精度高、普适性强、可推广性好、空间信息丰富的特点,适用于大区域亚热带森林乔木层垂直结构分类制图。

机载激光雷达树高产品的释义与精度水平评估

付安民, 高显连, 吴发云, 高金萍

2022,(1):  114-123.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.014

摘要 ( 644 )   HTML ( 6)   PDF (4002KB) ( 286 )  

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围绕航空激光雷达森林冠层高度产品(Canopy Height Model,CHM)的物理意义、准确性和精度指标,开展CHM产品质量评价的数据处理流程和技术方法研究,设计了地面参照样木筛选、迭代剔除粗差、分树种(组)相关性分析和精度水平等级分组统计等步骤。在我国东北虎豹国家公园开展了典型山地温带针阔混交森林的应用示范。对由航空激光测距设备RIEGL-VQ-1560i采集数据(激光脉冲密度10pluse/m²)并处理得到的CHM产品进行了精度评价,研究结果表明:1)从总体上看,CHM树高与“真实”树高具有极其显著的线性相关性,可达R²=0.97,CHM产品略低于“真实”树高,约为0.7m,具体到每株林木大致有±2m的不确定性;2)从各个树种(组)上看,各个树种(组)CHM树高与“真实”树高比较也均呈现略低现象,大小范围从0.3~1.3m不等,具体到每株林木大致有±1.4~±2.4m的不确定性,其中人工落叶松林的CHM高度比“真实”值低约1.3m,最为突出;3)从抽样参照林木精度水平等级分组统计结果情况上看,精度指标为0~±1m的CHM产品占比为57.6%,精度指标为0~±2m,CHM产品占比为79.4 %,其中,18.6%的抽样高度误差超过了+2m,仅有2.0%的抽样低于-2m,指明了产品大约1/5的区域存在CHM偏低的问题,需要进一步人工检验。研究结果表明,此技术方法可以有效地评价CHM产品整体质量状况及识别存在的问题,为大范围山地林区复杂作业条件下的航空激光雷达森林资源调查工程的质量控制提供了技术支撑和保障。

基于多层K-means在森林点云中的单木识别算法

谷志新, 裴方睿

2022,(1):  124-131.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.015

摘要 ( 586 )   HTML ( 17)   PDF (7820KB) ( 199 )  

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针对目前激光雷达(Light Detection And Ranging,LIDAR)采集的森林点云数据使用K-means算法进行单木识别时,算法的收敛时间长,以及对于株树密度大的森林场景容易产生过聚类的问题,提出了一种改进的多层K-means单木识别算法。以黑龙江省佳木斯市孟家岗林场落叶松人工林的点云数据为实验对象,通过RANSAC算法和半径离群值算法去除数据中的地面点与非树干且非地面点,最后通过多层K-means算法进行单木的识别。结果表明,改进后的多层K-means算法单木识别的识别率达到了91.01%,误判树木的数量为0,算法收敛时间相较于传统K-means算法缩短了48.13%。可以得出结论,多层K-means算法效率更高,对复杂密集的林分样地进行单木识别有更好的效果,降低了勘测森林结构的成本,这对于森林结构参数的测算、森林资源的保护与总体规划工作有重要意义。

基于无人机倾斜影像的阔叶林单木参数提取

陈周娟, 程光, 卜元坤, 黄维, 陈佳卉, 李卫忠

2022,(1):  132-141.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.016

摘要 ( 669 )   HTML ( 19)   PDF (13242KB) ( 321 )  

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基于倾斜影像提取单木参数是当前无人机在林业研究中的热点,以银杏(Ginkgo biloba L.)阔叶林分为研究对象,利用无人机倾斜摄影数据,采用局部最大值法进行了3种探测窗口的单木顶点识别和单木树高提取,并分别进行了精度验证;比较了种子区域增长算法和标记控制分水岭算法提取冠幅的精确度。结果表明:1)在3m×3m,5m×5m,7m×7m探测窗口下,银杏树顶点识别的F得分分别为0.87,0.88,0.83,5m×5m窗口识别效果最好,其树高预测拟合方程中R²达到了0.99,RMSE为1.91m;2)在预测冠幅相对误差为30%的情况下,种子区域增长算法和标记控制分水岭算法提取树冠面积的正确率分别为73.14%和63.43%,对于建立预测与实测冠幅的线性回归关系中,两种算法的R²分别为0.98和0.97,RMSE分别为1.79m²和2.44m²,总体上种子区域增长算法的树冠分割精度较标记控制分水岭算法高。研究指出了无人机倾斜摄影技术在对银杏阔叶林进行自动化、精准化单木识别与分割上具有可行性,在森林资源调查中具有一定的应用潜力。

基于深度学习的多时相GF-1影像林分类型分类研究

杨丹, 李崇贵, 张家政

2022,(1):  142-149.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.017

摘要 ( 587 )   HTML ( 17)   PDF (1697KB) ( 330 )  

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为了探究深度学习方法基于多时相高分1号影像的森林植被分类效果。以黑龙江省孟家岗林场为研究区,以多时相GF-1影像和数字高程模型(DEM)为数据源,通过提取光谱特征、植被指数、纹理特征以及地形特征构建多特征数据集,并结合VSURF算法进行特征优选。同时,分别采用优化后的U-Net,SegNet,DeepLab V3+模型对森林林分类型进行分类,并与最大似然法、随机森林方法进行对比分析。结果表明:1)利用多时相影像分类精度明显优于单时相影像;2)基于VSURF算法从构建的97个特征中优选出16个特征变量,其中NDVI、RVI、均值、同质性、对比度、相关性以及DEM特征具有较高的贡献性均被保留,其余变量被消除,从而在一定程度上避免“维数灾难”,提高模型效率;3)3种深度学习方法中U-Net模型的分类精度最高,总体精度为86.04%,Kappa系数为0.742,DeepLab V3+模型次之,SegNet模型精度最低。同时,深度学习方法的精度均优于随机森林和最大似然法。基于多时相GF-1影像构建最优特征组合,并结合深度学习方法对森林林分类型分类具有一定的参考价值。

研究简报

飞行高度与郁闭度对水杉冠幅提取影响的研究

周辰琴, 余拥军, 方陆明, 刘雨真, 胡建锦

2022,(1):  150-156.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.018

摘要 ( 440 )   HTML ( 7)   PDF (2221KB) ( 246 )  

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树冠是树种识别、估测树木胸径、估算森林蓄积量、监测树木生长情况的重要指标。无人机遥感具有低成本高精度等优势,非常适合高分辨率影像的获取。以杭州市临安区青山湖风景区的水杉林为研究对象,采用无人机获取不同飞行高度以及不同郁闭度的遥感影像为数据源,基于面向对象法提取平均冠幅。以地面实测的平均冠幅作为参考,在相对低郁闭度的情况下飞行高度在65,70,75m时冠幅提取精度分别为:95.39%,94.80%,94.29%。在相对高郁闭度的情况下冠幅提取精度分别为:89.10%,88.10%,88.03%。研究结果表明,在研究范围内,随着无人机高度的增加,冠幅提取的精度逐渐降低,且在两种不同郁闭度的情况下同样适用,其精度都在88%以上。该方法高效可靠,在森林资源调查中有重要的现实意义。

重庆渝北区古树空间分布特征及土地利用变化对其影响分析

杨琼, 林知远, 丁鹏飞, 刘刚铭, 王海洋

2022,(1):  157-165.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.019

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为探讨重庆市渝北区古树的种类组成、个体数量、来源、年龄结构、分布等特征,以及土地利用类型变化对古树的影响,彰显古树传承历史文化、改善城市环境、保护区域生物多样性等价值,在已有的古树资料的基础上,于2021年3—6月对渝北区内分布的古树进行野外调查,并对部分数据进行了补充完善。利用Excel、ArcGIS、Spss Statistics 25等软件,对渝北区古树的等级、科属种组成、生长状况进行分析,总结其空间分布特征,并对渝北区土地利用类型进行划分,研究土地利用类型的变迁,揭示了土地利用类型变化对古树的影响。结果表明,快速的城市化使得古树面临着生境恶化、生长发育空间缩小等问题,高度城市化区域保留下的古树大多是具有较强适应性的树种。在此基础上,提出了针对性的古树保护对策。

广西壮族自治区4种典型灌丛凋落物层的水文效应

代奉林, 陈芳清, 吕坤, 刘杨赟

2022,(1):  166-173.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.020

摘要 ( 353 )   HTML ( 5)   PDF (1152KB) ( 387 )  

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灌丛凋落物层在水土保持中具有重要的作用,为了探寻不同灌丛水文效应的差异,利用样方法采集了广西壮族自治区所分布的红背山麻杆、牡荆、杜茎山和羊蹄甲等4种典型灌木群落凋落物层的凋落物,通过测定凋落物的蓄积量、持水率和拦蓄量等参数,对灌丛凋落物层的水土保持效应及其机理进行了研究。结果显示,4种灌丛凋落物总蓄积量在3.80~4.84 t/hm²之间,以红背山麻杆灌丛的蓄积量为最大;4种灌丛凋落物层的自然含水率和最大持水率的差异显著,羊蹄甲灌丛显著高于其它3种灌丛类型;4种灌丛凋落物的有效拦蓄总量在5.32~7.28 t/hm²范围内。各灌丛类型有效拦蓄总量排序依次为红背山麻杆>牡荆>羊蹄甲>杜茎山,红背山麻杆灌丛凋落物层有效拦蓄总量分别比牡荆、羊蹄甲和杜茎山灌丛高11.15%,35.06%和36.84%。研究表明,4种灌丛凋落物层的水文效应以红背山麻杆灌丛和羊蹄甲灌丛较优。

内蒙古三北工程区退化林现状分析与修复建议

段河, 张建波, 张忠旺

2022,(1):  174-179.  doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.021

摘要 ( 549 )   HTML ( 13)   PDF (1179KB) ( 523 )  

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为准确掌握内蒙古三北工程区退化林地分布情况,推进内蒙古三北工程建设,不断提升森林资源质量,持续改善内蒙古三北地区生态环境,2021年内蒙古自治区林业和草原局组织开展了三北工程区退化林摸底调查。成果显示,三北工程区退化林面积3 019 432.30hm²,退化乔、灌木林地各占16.86%和83.14%。退化原因主要有生理、立地、灾害和人为等原因,生理、灾害原因形成退化林面积分别占45.81%、38.13%。轻度、中度、重度退化面积分别占0.88%、64.86%、34.26%。退化林主要分布在内蒙古西部地区,需进一步采取更新、补造、抚育、封育、生境修复等措施进行修复,以保持区域生态建设成果。