沈阳城市森林绿量测算

借助ARC/GIS地理信息系统,以“平面量推算平面量”的方法,测算了沈阳市城市森林的绿量.结果表明:沈阳市城市森林不同类型单位面积绿量以风景游憩林最高,为3·86m2·m-2;生态公益林最低,为2·27m2·m-2;城市森林分布区单位面积绿量为2·99m2·m-2;城区单位面积绿量为0·25m2·m-2.沈阳城市森林总体绿量约为1·13×108m2·其中,附属林为4·15×107m2,占36·64%;生态公益林2·72×107m2,占23·99%;风景游憩林2·20×107m2,占19·38%;道路林1·84×107m2,占16·20%;生产经营林0·43×107m2,占3·79%.经检验,平面量推算平面量方法测算精度达到91·81%(α=0·05).     

喀斯特季节性雨林木本植物胸高断面积分布格局及其对地形因子的响应

森林生态系统地上生物量的分布格局是物种分布格局的重要内容。局域尺度内因地形差异引起的生境异质性是地上生物量分布格局形成的环境基础。本文以弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha动态监测样地2011年第一次普查数据中每木个体为研究对象, 尝试以每20 m × 20 m样方内所有个体及不同径级类群的胸高断面积之和为木本植物地上生物量的衡量指标, 利用广义可加模型对喀斯特季节性雨林中胸高断面积之和的空间分布格局进行研究, 定量分析了其对7个地形因子的响应。结果表明, 洼地、山坡和山脊3种生境类型中, 所有个体的胸高断面积之和山坡最高、山脊最低, 且山脊与山坡、洼地的差异均显著; 广义可加模型结果显示, 不同地形因子对胸高断面积之和的解释偏差差异明显, 其中海拔、坡向、凹凸度、岩石裸露率对胸高断面积之和的解释偏差依次降低, 而干旱度指数、坡度和地形湿润指数解释偏差相对较小。喀斯特季节性雨林木本植物胸高断面积之和空间分布的异质性及其与地形因子之间的关系, 反映了胸高断面积之和在地形因子对土壤、水分和光照等条件重分配影响下的多重响应机制及生长策略。     

浙江九龙山香果树群落乔木层物种的多样性格局

为了解香果树(Emmenopterys henryi)群落的物种多样性及其驱动因素,在浙江九龙山自然保护区建立了35个以香果树为中心15 m半径的样圆,调查样圆内胸径2.5 cm以上的乔木层树木的物种和胸径。通过线性混合效应模型分析α多样性与海拔、坡向、香果树胸高断面积的关系,通过Mantel检验和方差分解分析样地间距离、海拔、坡向和香果树胸高断面积差异对β多样性的影响。结果表明,九龙山香果树群落乔木层物种丰富(50科96属145种),且以落叶或半常绿树种占优势;样地乔木层Shannon-Wiener指数为2.37～3.40,Simpson指数为0.86～0.94;群落乔木层α多样性随海拔升高呈先升高后下降的变化趋势,但与样地坡向和香果树胸高断面积无关;群落乔木层Sorenson指数为0.15～0.95,物种周转组分对群落β多样性的贡献达74.88%;样地间地理距离与乔木层β多样性及其组分呈显著正相关,样地间海拔差异与其乔木层β多样性及其物种丰富度差异组分呈显著正相关,而样地间香果树胸高断面积差异仅与物种周转组分显著正相关;样地地理距离对于乔木层β多样性及其组分具有最高的解释度(23%...     

基于模拟景观的城市森林景观格局指数选取

基于现实的沈阳城市森林景观,模拟了4个景观格局梯度,并选取了1个与之相应的现实景观格局梯度,分析了28个景观格局指数在各梯度对景观破碎化和景观斑块形状复杂性的反映,从而筛选出描述这两种景观格局特征的适宜景观格局指数.结果表明：斑块密度（PD）和平均斑块面积（AREA_MN）在城市森林景观破碎化方面表现出较规律的变化趋势,斑块密度随破碎化程度的增加而增加,平均斑块面积随破碎化程度的增加而减小;面积加权平均周长面积比（PARA_AM）在描述景观斑块形状复杂性方面与景观格局梯度相吻合,且随斑块形状复杂性的增加而增加,能够较为准确地描述景观斑块形状的复杂性.     

长白山次生杨桦林树木短期死亡动态

以长白山次生杨桦林5 hm²样地为对象,以2005和2010年两次调查数据为基础资料,分析了2005-2010年间样地主要树种的组成、数量,死亡个体的径级分布,以及不同生境类型下主要树种的更新特征.结果表明： 研究期间,样地内树木胸径(DBH)≥1 cm的独立个体的树种数由46种增至47种,新增3个树种,2个树种因仅有的一个个体死亡而消失;独立个体数由16509株减少为15027株,其中,死亡个体数2150株,占2005年个体总数的13%,新增个体数668株,净减少1482个个体;样地树木的胸高断面积由28.79 m²·m^-2增至30.55 m²·m^-2,有41个树种的胸高断面积增加,6个树种减少,其中,山杨和白桦的减少量占总减少量的72.3%;小径级个体的死亡量较大,DBH＜5 cm个体的死亡量占总死亡量的65%,山杨和白桦是大径级个体死亡的主要树种.不同生境类型下个体死亡率差别不大,但各径级间的树木死亡率则有较大差异.     

长白山针阔混交林紫椴的泌蜜量

紫椴是东北东部地区原始针阔混交林中优势种或共优种之一,是优质的用材树种,更是重要的蜜源植物。本文研究长白山地区紫椴从单株到种群(林分)的泌蜜量,建立单株泌蜜量回归模型,并估计林分尺度泌蜜量,分析紫椴泌蜜量与胸高断面积以及材积或蓄积之间的关系。结果表明: 紫椴单花开花时间为6～8 d,泌蜜时间为5 d,平均每朵花总泌蜜量为8.58 mg。花蜜的糖浓度在一天中有变化,中午高于早晨和傍晚,平均糖浓度为37.7%。样地紫椴的平均胸径为40 cm,单株开花量为18万个,泌蜜量为1.56 kg(或纯糖0.588 kg)。每公顷紫椴的泌蜜量为79～147 kg(或0.0686～0.1285 m³,纯糖29.78～55.42 kg)。林分泌蜜量与总断面积以及蓄积量密切相关,可以利用森林资源调查数据估算紫椴泌蜜量。     

广州典型风水林碳密度特征

以广州市典型风水林为对象,对其生态系统全组分碳储量及其分配格局进行调查和估算,研究碳密度特征及其影响因素。结果显示：风水林生态系统平均碳密度为（259.17±69.67）t/hm²,其中,植被碳密度为（194.04±54.07）t/hm²（占74.9%）（其中以乔木层占绝对优势,达90%以上）,土壤碳密度为（65.13±19.30）t/hm²（占25.1%）;植被和土壤碳密度之间呈显著正相关（P<0.05）;不同优势种类的风水林碳密度差异较大,以米槠（Castanopsis carlesii（Hemsl.）Hayata.）为优势的林分碳密度最大（310.57±62.65 t/hm²）。结果表明影响风水林碳密度的主要因子是林分胸高断面积、林分密度、土壤容重和土壤碳含量,其中,风水林碳密度与胸高断面积、土壤容重和土壤碳含量呈显著正相关,与林分密度呈显著负相关,与植物多样性无显著相关。研究结果对南亚热带林分改造和碳汇林营造具有重要科学意义。     

城市郊区小尺度森林生态系统服务功能评估

该研究以沙塘林场为例,筛选出沙塘林场森林生态系统服务功能评估指标体系,包括7项功能13个指标,并制定具体评价方法。利用广西柳州市沙塘林场2009年森林资源二类调查数据、连续观测数据和社会公共数据,采用?森林生态系统服务功能评估规范?( LY/T1721-2008),评估柳州市郊区小尺度森林生态系统服务功能的总物质量及其价值量。结果表明：沙塘林场每年每公顷涵养水源量为5051.04 m3,固土29.30 t,林分年保肥量1.09 t,固碳5.27 t,释氧11.49 t。沙塘林场森林生态系统服务功能的总价值为78077001元.a-1,每公顷提供的生态服务价值为79630元. hm-2. a-1,沙塘林场各功能项价值量从大到小顺序为涵养水源(52.02％)>固碳释氧(22.36％)>生物多样性保护(12.61％)>净化大气环境(5.06％)>保育土壤(3.84％)>森林游憩(3.09％)>积累营养物质(1.03％)。不同林分类型单位面积生态系统服务功能价值由大到小的顺序为桉类(104673.43元.hm-2.a-1)>其他阔叶林(95538.66元.hm-2.a-1)>经济林(69537.58元.hm-2.a-1)>松类(69433.52元.hm-2.a-1)>杉木类(58820.11元.hm-2.a-1)。沙塘林场单位面积涵养水源量(5051.04 m3.hm-2.a-1)大于广西区单位面积涵养水源量(3368.32m3.hm-2.a-1);沙塘林场的固碳量(5.27 t.hm-2. a-1)大于广西森林的平均固碳量(3.52 t.hm-2.a-1),森林游憩的单位面积价值量也大于广西全区的平均价值量。这说明城市郊区小尺度森林在涵养水源、固碳释氧、森林游憩等方面的生态功能价值在当地生态系统服务功能中起到关键作用。该研究结果可为城市郊区小尺度森林生态功能的评估提供理论参考,为柳州市生态文明建设提供科学依据。     

绿量快速测算模式

着重讨论绿量快速测算方法中的原始数据自动采集问题。这里以原LVV基本测算模型的分树种径-高方程（D-HEqs）为基础,通过加权归纳和系统误差调整,给出了测算精度较好的模糊径-高相关方程（G_D_HEq）,LVV测算误差与原基本模型相比仅低7．6％;通过树冠信息提取、噪声去除和边界跟踪等技术,给出了树冠边界周长面积比与冠径的相关方程（P／A_DEq）,并由实验证明了树冠的周长面积比（P／A）对冠径变化敏感。冠径自动提取和计算误差约为10％。该研究不仅改变了原来LVV遥感测算模式中多数原始数据必须通过人工判读量算的现状,也实现了LVV数据更新的自动化。     

不同林分红松生长与结实性状比较研究

以吉林省通化县三棚红松良种基地16个红松林分为材料,对其土壤理化性质（pH、电导率EC、有机质、速效钾、碱解氮、速效磷、全氮、C/N）、红松生长及结实性状（胸径、树高、每公顷产籽量）和每公顷株数进行测定并分析。结果表明：除速效钾、C/N和树高外,16个林分间各指标均达到极显著差异水平（P<0.01）;各指标的表型变异系数变化范围为3.59%~42.04%,属于高变异林分,有利于优良林分的选择;相关分析表明每公顷松籽产量与树高（0.267）和胸径（0.259）呈极显著正相关,与每公顷株数呈极显著负相关（-0.557）,与有机质（0.306）、碱解氮（0.909）、速效磷（0.805）和全氮（0.213）呈极显著正相关;以每公顷红松产籽量为标准,依10%的入选率对16个林分进行评价选择,林分3 206和3 308入选,入选2个林分的土壤有机质比总体均值提高了11.91 g·kg^-1,碱解氮比总体平均值提高30.92 mg·kg^-1,速效磷比总体均值提高13.65 mg·kg^-1,全氮比总体平均值提高0.4 g·kg^-1,每公顷松籽产量比总体均值提高461.35 kg·hm^-2,胸径比总体均值提高1.9 cm,树高比总体平均值提高0.69 m,每公顷株数比平均值减少了104株;研究结果为选择适当的抚育管理办法来提高松籽产量及红松果林改造提供理论基础。     

Allometry and biomass of Korean pine (Pinus koraiensis) in central Korea

Aboveground tree biomass of Korean pine (Pinus koraiensis Sieb. et Zucc.) was determined for a natural forest of Korean pine and mixed deciduous trees and seven age classes of plantation forests in central Korea. Regression analyses of the dry weights of stem wood, stem bark, branches, and needles versus diameter at breast height were used to calculate regression equations of the form of log Y = a + b log X. Biomass of Korean pine in the mixed forest was 118 Mg ha(-1), and biomass in the plantations was linearly related to stand age, ranging from 52.3 Mg ha(-1) in 11 to 20-year-old stands to 317.9 Mg ha(-1) in 71 to 80-year-old stands. The proportions of stem wood and stem bark in the total aboveground biomass decreased with stand age while those of branch and needle increased. Specific leaf area of Korean pine ranging from 35.2 to 52.1 cm2 g(-1) was significantly different among crown positions and needle ages; in general, lower crown position and current needles had the greatest surface area per unit dry weight.     

利用简易测量板估测白三叶群落地上生物量

地上生物量是草地群落的一个重要指标,而直接收割法对生态系统较脆弱的地区有极大的破坏.为了更有效地估测白三叶群落地上生物量而又不破坏草地,采用自制测量板对陕西省杨凌区大寨镇杜寨村的白三叶群落高度和地上生物量进行了研究.采用铝塑板和高分子板不同规格的17种测量板,将各测量板分别置于白三叶群落上方,记录测量板下方到地面的植物群落高度,重复20次,然后将测量板下方对应面积内的植物齐地面刈割,烘干后,称量得到地上生物量,最后进行数学模型建立、相关性分析,并对模型进行验证.结果表明: 以测量板下方群落高度为自变量,对应面积内群落地上生物量为因变量,建立多种回归方程,群落高度和地上生物量之间呈正相关,R²为0.37～0.76;铝塑板与高分子板相比,其测量得到的生物量变异系数和建立的回归方程决定系数均表现较好,精度较高;最佳测量板为直径35 cm的圆形铝塑板,其最优估测模型为: y=1.6460x-3.3462 (R²=0.76),预测精度达到92.1%.     

基于遥感和空间分析的上海城市森林生物量分布特征

城市森林发挥着改善和维护城市生态环境质量的作用, 研究城市森林生物量和分布特点对其生态系统服务评价和林分经营均具有重要意义。该文根据上海城市森林的种植分布和经营状况利用2011年6月-2012年6月样地实测森林生物量数据和同期Landsat ETM+遥感图像, 在基于逐步回归分析建立森林生物量反演模型的基础上, 引入回归残差及空间分析, 研究了城市森林及其主要优势树种樟(Cinnamomum camphora)林分的生物量分布特征, 探讨了区域尺度森林生物量的遥感估测方法。结果表明: (1)上海城市森林生物量密度总体呈现中心城区(静安区、黄浦区等)较高, 生物量密度集中在35-70 t·hm^-2之间, 郊区(嘉定区、青浦区等)空间分布状况相对较低, 生物量密度介于15-50 t·hm^-2之间的变化特征。上海优势树种樟林分生物量密度范围为20-110 t·hm^-2; 空间上呈现出东北部较高、西南部较低的变化特征。(2)上海城市森林及樟林分的生物量总量分别为3.57 Tg和1.33 Tg。林地面积小, 具有较高森林生物量密度的上海中心城区, 其森林生物量占总量的6.1%, 其中林地面积最小的静安区生物量最低, 仅占总量的0.11%。在所有区县中, 林地面积最大的崇明县、浦东新区具有较高的森林生物量, 分别占总量的20.08%和19.18%。(3)所建立的基于回归反距离插值的城市森林生物量估测模型, 其标准误差、平均绝对误差、平均相对误差分别为8.39、6.86、24.22%, 较回归模型分别降低了57.69%、55.43%、64.00%, 较空间插值的方法分别降低了62.21%、58.50%、65.40%。残差的引入减少了由于空间变异引发的城市森林生物量遥感估测的不确定性。相比基于实测数据通过空间插值的估测, 遥感为快速便捷、客观高效的森林生物量监测提供了可能, 更加完善的结果和模型的优化有待引入其他信息源如高分高光谱信息或改善残差空间分析方法获得。     

沈阳城区五种乔木树种的光合特性

采用LI-6400红外气体分析仪和多元逐步回归统计分析方法,研究了沈阳城市森林中主要乔木树种—银中杨、旱柳、白榆、刺槐和山桃不同季节光合速率的日变化与季节变化.结果表明:各树种的光合速率日变化曲线多为单峰型;季节变化趋势均为夏季>秋季>春季;影响光合速率的主要因子是光合有效辐射、气孔导度和胞间CO2浓度.并建立了净光合速率与环境因子关系模型.     

Research on characteristics of biomass distribution in urban forests of Shanghai metropolis based on remote sensing and spatial analysis

Aims
Monitoring and quantifying the biomass and its distribution in urban trees and forests are crucial to understanding the role of vegetation in an urban environment. In this paper, an estimation method for biomass of urban forests was developed for the Shanghai metropolis, China, based on spatial analysis and a wide variety of data from field inventory and remote sensing.
Methods
An optimal regression model between forest biomass and auxiliary variables was established by stepwise regression analysis. The residual value of regression model was computed for each of the sites sampled and interpolated by Inverse-distance weighting (IDW) to predict residual errors of other sites not subjected to sampling. Forest biomass in the study area was estimated by combining the regression model based on remote sensing image data and residual errors of spatial distribution map. According to the distribution of plantations and management practices, a total of 93 sample plots were established between June 2011 and June 2012 in the Shanghai metropolis. To determine a suitable model, several spectral vegetation indices relating to forest biomass and structure such as normalized difference vegetation index (NDVI), ratio vegetation index (RVI), difference vegetation index (DVI), soil-adjusted vegetation index (SAVI), and modified soil-adjusted vegetation index (MSAVI), and new images synthesized through band combinations such as the sum of TM2, TM3 and TM4 (denoted Band 234), and the sum of TM3, TM4 and TM5 (denoted Band 345) were used as alternative auxiliary parameters .
Important findings
The biomass density in urban forests of the Shanghai metropolis varied from 15 to 120 t·hm^-2. The higher densities of forest biomass concentrated mostly in the urban areas, e.g. in districts of Jing’an and Huangpu, mostly ranging from 35 to 70 t·hm^-2. Suburban localities such as the districts of Jiading and Qingpu had lower biomass densities at around 15 to 50 t·hm^-2. The biomass density of Cinnamomum camphora trees across the Shanghai metropolis varied between 20 and 110 t·hm^-2. The spatial biomass distribution of urban forests displayed a tendency of higher densities in northeastern areas and lower densities in southwestern areas. The total biomass was 3.57 million tons (Tg) for urban forests and 1.33 Tg for C. camphora trees. The overall forest biomass was also found to be distributed mostly in the suburban areas with a fraction of 93.9%, whereas the urban areas shared a fraction of only 6.1%. In terms of the areas, the suburban and urban forests accounted for 95.44% and 4.56%, respectively, of the total areas in the Shanghai metropolis. Among all the administrative districts, the Chongming county and the new district of Pudong had the highest and the second highest biomass, accounting for 20.1% and 19.18% of the total forest biomass, respectively. In contrast, the Jing’an district accounted for only 0.11% of the total forest biomass. The root-mean-square error (RMSE), mean absolute error (MAE) and mean relative error (MRE) of the model for estimating urban forest biomass in this study were 8.39, 6.86 and 24.22%, respectively, decreasing by 57.69%, 55.43% and 64.00% compared to the original simple regression model and by 62.21%, 58.50%, 65.40% compared to the spatial analysis method. Our results indicated that a more efficient way to estimate urban forest biomass in the Shanghai metropolis might be achieved by combining spatial analysis with regression analysis. In fact, the estimated results based on the proposed model are also more comparable to the up-scaled forest inventory data at a city scale than the results obtained using regression analysis or spatial analysis alone.     

沈阳城市森林景观连接度距离阈值选择

利用2006年沈阳市QuickBird遥感影像城市森林解译数据,借助地理信息系统,以沈阳市三环以内区域城市森林景观斑块为研究对象,基于生境可利用性和动植物的扩散能力,选取50、100、200、400、600、800、1000、1200 m 8个距离阈值,采用整体连通性指数、可能连通性指数和景观中各斑块的重要性对研究区城市森林景观连接度的距离阈值进行了分析和筛选.结果表明：2006年沈阳城市森林景观连接度的适宜距离阈值范围在100～400 m,以200 m尤为适宜.距离阈值的选择可因城市森林景观连通性的可执行性和不同层次需求而适当增大或减小.     

珠江三角洲地区森林生物量及其动态

利用生物量转换因子连续函数法,通过69组不同龄级的森林样地实测数据,拟合了珠江三角洲主要森林类型的生物量和蓄积量之间的回归方程,并结合3个时段森林清查资料,估算了区域森林生物量及其动态.结果表明：珠江三角洲的中幼林面积占森林总面积的80％以上,其林下植被生物量约占森林总生物量的33％,充分考虑林下植被生物量能提高区域森林生物量估算的精度.在1989—1993年、1994—1998年、1999—2003年3个研究时段,珠江三角洲森林生物量共增加了14.67×10⁶ t.其中,马尾松林、常绿阔叶林和针阔混交林的生物量约占区域总生物量的80％,是区域森林生物量的主体;而中、幼林的生物量所占比例达90％,但呈逐年下降趋势.珠江三角洲快速城市化和经济发展对区域森林生物量的积累并没有产生明显影响,区域森林面积基本保持不变,而区域森林生物量呈逐年增长趋势,年增长率为1.2％.随着珠江三角洲区域中、幼林不断发育成熟,区域森林的生物量将不断增加,其环境效应也将不断增强.     

基于增强回归树和Logistic回归的城市扩展驱动力分析

研究城市扩展驱动力对于准确判断城市发展规律,剖析演化过程和预测城市未来扩展趋势具有重要意义,同时也能为制定合理的调控政策提供指导。以沈阳市1997—2010年城市建成区变化作为因变量,选取三大类10种驱动因子,利用增强回归树(BRT)和Logistic回归两种方法分析影响城市扩展的主要驱动力。结果表明:(1)BRT分析得到影响沈阳城市扩展的驱动因子从大到小依次是:距1997年城区距离、距河流距离、数字高程模型DEM、距高速公路和铁路距离、土地利用类型、开发区规划、GDP、人口密度、坡向和坡度;(2)Logistic回归分析得到影响沈阳城市扩展的前8位驱动因子依次是:开发区、距1997年城区距离、DEM、距高速公路和铁路距离、人口密度、距河流距离、农村居民点和坡度;(3)距1997年城区距离、DEM、距高速公路和铁路距离是影响沈阳城市扩展的主要驱动力,均位于主要因子的前四位;(4)总体来说,沈阳城市扩展受邻域因子影响最大,而自然因子的影响相对较小,社会经济因子则只有开发区和农村居民点对城市扩展影响较大。     

绿咖啡豆中低咖啡因绿原酸的提取分离研究

建立高效液相色谱—双波长同时检测咖啡豆提取物中绿原酸和咖啡因含量的方法。咖啡因和绿原酸在0.2～1.0 mg·mL-1范围内，峰面积与浓度呈现良好的线性关系。咖啡因：Y＝44077X＋227.78，R＝0.9997，RSD＝0.78%；绿原酸：Y＝34896X＋289.96，R＝0.9995, RSD＝0.93%。以绿原酸含量为指标，在单因素试验基础上建立正交试验，确定从绿咖啡豆中提取绿原酸的最佳条件为乙醇浓度20%，液料比6∶1，提取时间60 min，提取温度70 ℃。以咖啡因和绿原酸含量为指标，通过萃取试验，确定最佳脱咖啡因萃取剂为环己烷-三氯甲烷-丙酮混合溶剂，萃取工艺为1.5倍体积萃取剂萃取3次，产物中咖啡因含量由(3.52±0.08)%下降至(0.47±0.11)%。