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浙江省国家级公益林NPP时空特征及影响因子探测

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自然保护地 2024年

作者：郑彦超李律己林辉刘雅楠康乐国家林业和草原局华东调查规划院

【目的】为提高浙江省国家级公益林固碳能力和完善国家级公益林保护管理政策提供科学依据，对浙江省国家级公益林净初级生产力(Net primary productivity, NPP)时空特征及影响因子开展了研究。【方法】以2005-2020年浙江省国家级公益林... 详细信息

【目的】为提高浙江省国家级公益林固碳能力和完善国家级公益林保护管理政策提供科学依据，对浙江省国家级公益林净初级生产力(Net primary productivity, NPP)时空特征及影响因子开展了研究。【方法】以2005-2020年浙江省国家级公益林NPP数据为基础，结合地形因子、土壤因子、气候因子、属性因子，利用线性回归分析和地理探测器对浙江省国家级公益林NPP时空特征进行研究，并探测其影响因子。【结果】2005-2020年浙江省国家级公益林NPP平均值为735.9 g/m2(以C计)；中山地貌公益林的NPP均值最高，低山地貌和丘陵地貌次之，平原地貌公益林的NPP均值最低；浙江省国家级公益林坡向分布特征为南多北少，东西相当；西部坡向公益林的NPP均值增长速度均高于东部坡向；红黏土公益林的NPP均值最大，红壤和黄壤公益林的NPP均值较为接近，石灰土公益林的NPP均值最小；集体公益林的NPP均值显著高于国有的；二级公益林的NPP均值显著高于一级的；人工起源公益林的NPP均值显著高于天然起源；黄山松(Pinus taiwanensis)NPP均值最高，且显著高于其他树种，树种组成中有其他硬阔类或马尾松(Pinus massoniana)混交的，其NPP均值较高，栎类(Fagaceae spp.)和其他灌木NPP均值最小。【结论】在2005-2020年间，浙江省国家级公益林NPP均值呈缓慢增加的趋势；浙江省国家级公益林NPP值在空间分布上呈西北低东南高的特征；对公益林的NPP值空间分异性影响最大的因子为纬度、经度、年降水量、年均气温、树种、土壤类型6个因子。在严格落实相关管理规定的前提下，适度人工干预有助于公益林NPP值的增长。

关键词：国家级公益林净初级生产力时空特征影响因子地理探测器

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2025年京津冀陆地生态系统碳氧平衡分析

环境工程技术学报 2024年第1期14卷 1-7页

作者：贾刚李大瑞孔翠霞周志峰郭俊光国家林业和草原局林草调查规划院

以2020年的京津冀地区数据为基准,测算出2020年释碳耗氧量、固碳释氧量,对2025年释碳耗氧量、固碳释氧量、生态用地需求面积进行预测。结果表明:2020年京津冀地区释碳量和耗氧量分别为125576.1万和143533.7万t。预测出2025年京津冀地区... 详细信息

以2020年的京津冀地区数据为基准,测算出2020年释碳耗氧量、固碳释氧量,对2025年释碳耗氧量、固碳释氧量、生态用地需求面积进行预测。结果表明:2020年京津冀地区释碳量和耗氧量分别为125576.1万和143533.7万t。预测出2025年京津冀地区释碳量和耗氧量分别为135957.0万和163392.0万t。从2025年京津冀地区总体来看,维持碳平衡所需标准生态用地面积小于现有标准生态用地面积,说明不需要再另外增加面积。但分省(市)来看,北京、河北的生态用地面积均能够满足碳氧平衡需要,而天津还应增加标准生态用地,方能满足市内维持碳氧平衡的需要。在实际社会和经济发展过程中生态用地面积会略有调整,而且生态用地结构和质量也会发生变化,因此在实际生产和科研中,应根据每年生态用地的实际变化量来逐步修正。

关键词：生态系统碳氧平衡生态用地京津冀

我国5种主要人工林乔木层碳储量生长模型及其气候驱动分析

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林业科学 2023年第3期59卷 21-30页

作者：曾伟生蒲莹杨学云易善军国家林业和草原局林草调查规划院北京100714 国家林业和草原局产业发展规划院北京100010

【目的】研建我国5种主要人工林(杉木林、杨树林、桉树林、落叶松林和马尾松林)乔木层碳储量生长模型,确定碳储量平均生长量最大时的林龄,分析固碳能力差异及其受气候因子的影响,为提升人工林碳汇能力和制定森林可持续经营决策提供科学... 详细信息

【目的】研建我国5种主要人工林(杉木林、杨树林、桉树林、落叶松林和马尾松林)乔木层碳储量生长模型,确定碳储量平均生长量最大时的林龄,分析固碳能力差异及其受气候因子的影响,为提升人工林碳汇能力和制定森林可持续经营决策提供科学依据。【方法】基于第九次全国森林资源清查8 520块样地碳储量数据,采用非线性加权回归方法和可变参数模型,研建5种主要人工林乔木层碳储量生长模型,分析年均气温、年均降水量对模型参数的影响,并比较5种人工林乔木层固碳能力的差异。【结果】5种主要人工林乔木层碳储量生长模型的平均预估误差在5%以内,模型自检和独立交叉检验的总体相对误差在3%以内。落叶松林、马尾松林、杉木林、杨树林和桉树林乔木层碳储量年均生长量最大时的林龄分别为24、16、12、6和2年,对应的年均生长量分别为1.50、1.85、2.10、2.96和6.97 t·hm^(-2);马尾松、杉木、杨树和桉树人工林乔木层碳储量最大平均生长量分别是落叶松人工林的1.23、1.40、1.97和4.65倍。年均气温每下降1℃,杨树林、马尾松林、桉树林和落叶松林乔木层碳储量年均生长量分别降低7.6%、4.5%、4.4%和3.0%;年均降水量每减少100 mm,落叶松林乔木层碳储量年均生长量降低5.8%,杨树林和桉树林乔木层碳储量年均生长量反而略呈增加趋势。【结论】我国5种主要人工林乔木层固碳能力从高到低依次为桉树林、杨树林、杉木林、马尾松林、落叶松林,均不同程度受年均气温和年均降水量的影响,其中受影响最大的是杨树林,其次是落叶松林、马尾松林和桉树林,杉木林受影响不显著。为发挥我国人工林固碳潜力,应参考其碳储量生长过程合理确定经营周期,并在统筹区域发展的基础上努力发展桉树和杨树人工林。

关键词：碳储量固碳能力可变参数生长模型连年生长量平均生长量气候因子

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融合机载和背包激光雷达的桉树单木因子估测

林业资源管理 2022年第6期 131-137页

作者：张信杰郑焰锋温坤剑王鹏杰吴发云国家林业和草原局林草调查规划院国家林业和草原局中南调查规划院

以海南省五指山市4块人工桉树林共计157株桉树为例，融合背包激光雷达和机载激光雷达点云数据对桉树单木因子进行了估测，探究融合数据在森林资源调查中的适用性。估测结果与实际样地数据对比表明，融合点云数据在胸径的估测上，R2=0.98... 详细信息

以海南省五指山市4块人工桉树林共计157株桉树为例，融合背包激光雷达和机载激光雷达点云数据对桉树单木因子进行了估测，探究融合数据在森林资源调查中的适用性。估测结果与实际样地数据对比表明，融合点云数据在胸径的估测上，R2=0.982,RMSE=0.868cm;在树高的估测上，R2=0.895,RMSE=2.005m,优于只使用背包激光雷达数据获取树高精度(R2=0.835,RMSE=2.458m)。基于背包激光雷达点云数据获取的单木胸径精度较高，融合点云数据可改善单一背包点云数据对树高上的估测。

关键词：背包激光雷达机载激光雷达单木参数胸径树高

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林草智慧巡护管理系统设计与应用

林业资源管理 2022年第6期 145-150页

作者：汪帅郑红卢楠李晖彭检贵董雅雯国家林业和草原局中南调查规划院国家林业和草原局林草调查规划院

针对林草巡护管理系统智慧化发展进程中面临的挑战，在现有巡护管理系统的基础上，应用林草网格化管理、巡护任务管理、时空数据分析和系统共享服务技术手段，设计简单实用、管理高效、决策优化的林草智慧巡护管理系统。该系统有助于提... 详细信息

针对林草巡护管理系统智慧化发展进程中面临的挑战，在现有巡护管理系统的基础上，应用林草网格化管理、巡护任务管理、时空数据分析和系统共享服务技术手段，设计简单实用、管理高效、决策优化的林草智慧巡护管理系统。该系统有助于提升巡林效率、减轻基层负担、规范巡林工作、调动成员单位参与，实现网格化、实时化、智慧化决策管理，以期加快推进生态文明建设，推动林草事业高质量发展。

关键词：巡护管理系统智慧化林(草)长制林草信息技术

基于多时相光学和雷达遥感的太平湖生态保护区森林地上生物量反演

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浙江农林大学学报 2023年第5期40卷 1082-1092页

作者：卢佶张国威吴昊国家林业和草原局华东调查规划院浙江杭州310019

【目的】探究光学和雷达卫星遥感对亚热带森林生物量的反演潜力。【方法】利用不同季节时间序列的合成孔径雷达(Senitinel-1)和光学数据(Sentinel-2),对太平湖生态保护区森林地上生物量进行反演。基于后向散射系数、光谱波段、植被指数... 详细信息

【目的】探究光学和雷达卫星遥感对亚热带森林生物量的反演潜力。【方法】利用不同季节时间序列的合成孔径雷达(Senitinel-1)和光学数据(Sentinel-2),对太平湖生态保护区森林地上生物量进行反演。基于后向散射系数、光谱波段、植被指数和生物物理参数,采用回归随机森林算法探究Sentinel-1和Sentinel-2在地上生物量制图中的精度,探究对亚热带森林地上生物量制图的最佳影像采集时期,评估光学和雷达遥感特征参数对提高地上生物量估计精度的贡献。【结果】Sentinel-2对研究区森林地上生物量的估计精度[决定系数(R^(2))=0.68,均方根误差(ERMS)=37.69 Mg·hm^(-2)]要优于Sentinel-1(R^(2)=0.47,ERMS=49.11 Mg·hm^(-2)),但两者联合产生了最佳结果(R^(2)=0.78,ERMS=31.56 Mg·hm^(-2))。生长季(6和9月)的光学数据和旱季(12月)获得的雷达数据结合有利于提高地上生物量估算精度。另外,Sentinel-2提取的叶面积指数(LAI)、光合有效辐射吸收比(fapar)和覆盖度(fcover)与Sentinel-1提取的VH极化和VH+VV指数对地上生物量估算具有重要的贡献度。【结论】通过联合不同季节的光学和雷达数据,明确了6、9、12月与LAI、fapar、VH极化、VH+VV指数是地上生物量反演的最佳时相和预测变量。

关键词：地上生物量 Sentinel-1 Sentinel-2 不同季节随机森林

2010—2021年金沙江干热河谷植被覆盖度时空变化及其影响因素

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生态学杂志 2023年

作者：赵冬林朱仕荣国家林业和草原局西南调查规划院

受地形、气候及人为干扰的影响，金沙江干热河谷生态系统退化严重，是典型的生态脆弱区。基于MODIS-NDVI数据，运用趋势分析、残差法、偏相关分析等方法，探讨2010—2021年金沙江干热河谷植被覆盖度时空变化特征及未来变化趋势，并对影... 详细信息

受地形、气候及人为干扰的影响，金沙江干热河谷生态系统退化严重，是典型的生态脆弱区。基于MODIS-NDVI数据，运用趋势分析、残差法、偏相关分析等方法，探讨2010—2021年金沙江干热河谷植被覆盖度时空变化特征及未来变化趋势，并对影响其变化的气候、人为和海拔因子进行解析。研究表明：近12年研究区植被覆盖度整体呈波动上升趋势，增长速率为0.0093 a-1，植被覆盖度增加面积大于减少面积；植被覆盖度变化类型以低波动为主，未来变化趋势以上升为主；气温、降水因子与植被覆盖度呈弱正相关性，弱正相关性面积占比分别为60.23%、60.26%，通过显著性检验的区域占比为3.47%、5.08%；人类活动对植被覆盖度的影响以改善为主；金沙江干热河谷植被覆盖度变化受海拔影响明显：低、中低植被覆盖度占比随海拔上升呈现出先增加后减少再次增加的趋势，高植被覆盖度则与之相反。

关键词：植被覆盖度干热河谷趋势分析驱动力

基于MLP的上海市主要树种单木胸径生长率模型

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江西农业大学学报 2022年第5期44卷 1169-1176页

作者：肖舜祯刘强徐志扬刘龙龙朱海伦国家林业和草原局华东调查规划院浙江杭州310019

【目的】胸径生长率模型是研究林分生长变化、森林生长收获预估以及生物量和碳储量动态变化等的基础支撑,对于森林资源管理具有重要意义。探索利用多层感知机神经网络技术建立上海市单木胸径生长率模型,为上海市森林资源年度监测数据更... 详细信息

【目的】胸径生长率模型是研究林分生长变化、森林生长收获预估以及生物量和碳储量动态变化等的基础支撑,对于森林资源管理具有重要意义。探索利用多层感知机神经网络技术建立上海市单木胸径生长率模型,为上海市森林资源年度监测数据更新提供技术支撑。【方法】利用第六次至第九次全国森林资源连续清查上海市1999、2004、2009、2014年4期固定样地调查数据,对复位样木按照两倍标准差法进行胸径生长异常值剔除,再按照树种和前期胸径分组进行数据合并,分组计算样木胸径生长量的算术平均值,然后按复利式计算出相应的生长率,进而分别建立水杉、樟树、女贞、木兰、杨树5个树种的传统非线性回归和人工神经网络多层感知机的单木胸径生长率模型。使用确定系数(R2)和估计值剩余标准差(SEE)进行模型评价,使用确定系数(R2)、估计值剩余标准差(SEE)、平均预估误差(MPE)和平均百分标准误差(MPSE)进行预估评价。【结果】5个树种单木胸径生长率建模时,非线性回归模型的确定系数(R2)达到0.854、0.790、0.691、0.641和0.608,多层感知机模型确定系数(R2)达到0.903、0.863、0.802、0.684和0.650,后者确定系数(R2)较非线性回归模型分别提高0.049、0.073、0.111、0.043和0.042,多层感知机模型的估计值剩余标准差(SEE)较非线性回归模型均有所下降,5个树种分别下降0.13、0.26、0.32、0.12和0.10;预估后期胸径时,非线性回归模型确定系数(R2)达到0.880、0.832、0.526、0.860和0.799,多层感知机模型确定系数(R2)达到0.883、0.839、0.561、0.862和0.803,后者确定系数(R~2)较非线性回归模型分别提高0.003、0.007、0.035、0.002和0.004,2种模型的平均预估误差MPE均在2%以内,平均百分标准误差(MPSE)均在20%以内,多层感知机模型的估计值剩余标准差(SEE)、平均预估误差(MPE)和平均百分标准误差(MPSE)较非线性回归模型均有所下降,5个树种估计值剩余标准差(SEE)分别下降0.02、0.05、0.07、0.01和0.04,平均预估误差(MPE)分别下降0.01、0.01、0.05、0.01和0.02,平均百分标准误差(MPSE)分别下降0.26、0.09、0.56、0.47和0.33。【结论】多层感知机可以避免模型选型和违背传统统计假设处理。与非线性回归模型相比,多层感知机胸径生长率模型的建模精度和预估精度略有提高,为上海市森林资源年度监测数据更新提供参考。

关键词：单木模型胸径生长率非线性回归模型多层感知机模型

新时代自然保护地体系下草原自然公园的发展回顾与思考

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草地学报 2023年第6期31卷 1599-1608页

作者：赵欢王林田海静石俊华韩立亮国家林业和草原局林草调查规划院北京100714

党和国家高度重视生态文明建设。加快构建以国家公园为主体的自然保护地体系是新时代我国生态文明建设的重要组成部分,推进草原自然公园建设是对新时代自然保护地体系的重要补充完善。本文全面梳理总结了新时代我国自然保护地体系的发... 详细信息

党和国家高度重视生态文明建设。加快构建以国家公园为主体的自然保护地体系是新时代我国生态文明建设的重要组成部分,推进草原自然公园建设是对新时代自然保护地体系的重要补充完善。本文全面梳理总结了新时代我国自然保护地体系的发展历程以及草原自然公园的发展概况,对草原自然公园未来的发展进行了思考,并就生态保护、规划编制、特色挖掘、成果共享等四方面内容提出了宏观发展策略以及细化建议措施,以期为了解和推动我国草原自然公园建设和草原事业高质量发展提供借鉴。

关键词：自然公园自然保护地保护修复生态旅游