中国35个城市行道树树种组成特征研究

明确城市森林树种组成是城市森林建设与管理的基础。以往研究多局限在特定城市或区域，难以准确揭示其普遍规律。本研究基于百度街景选取全国35个主要城市，共设置88 632个样点。并根据地理区域将这些城市划分为北方、南方、青藏和西北城市，比较不同区域城市行道树树种组成差异。结果表明：①基于街景调查我国常用行道树共99种，最常见的是杨树（Populus spp.）、柳树（Salix spp.）、香樟（Cinnamomum camphora）、雪松（Cedrus deodara）和国槐（Sophora japonica）；②我国南方城市行道树种多选用阔叶树如香樟，北方和西北城市行道树则以杨树、柳树和槐树为主，青藏地区行道树以杨树和针叶树为主；③依据10/20/30经验法则，仅有昆明和桂林城市行道树在种的水平上配置较为合理，其他城市植物配置均不合理，尤其克拉玛依市的杨树相对多度高达61.2%，长沙市和杭州市的樟树比例超过树种总数的50%，单个树种优势明显，4个区域行道树树种水平上配置均不合理。今后在行道树种选择时北方、西北和青藏区域城市应减少杨树、柳树、松树和槐树等的利用，南方地区应增加适宜本土生长的其他树木种类。本研究为我国合理规划城市行道树，系统开展多城市对比和综合提升生态服务功能提供了重要参数。     

基于街景数据的绿视率模型构建及其影响因子研究

以行人的视觉直观感受为出发点, 以匈牙利塞克什白堡为研究区, 基于街景数据, 深入研究植被信息提取方法, 针对传统像素级分类容易造成过度提取的现象, 提出一种面向对象的街景图像分类方法, 构建了基于街景数据的绿视率模型, 并分析总结了街景图像拍摄时的水平视角、垂直视角、水平方向范围等镜头参数对绿视率计算的影响。研究结果表明: 面向对象的分类方法提升了街景图像分类的精度和效率, 为绿视率计算模型提供了新的数据源和计算方法; 采集街景图像时, 增加水平视角和垂直视角、扩大水平方向范围能使绿视率计算结果更加真实地反映行人视觉感受。构建的绿视率计算模型能从行人角度为街道绿化的布局和空间结构优化提供依据, 可为城市绿地规划设计、居住区视觉生态设计等提供参考依据。     

沈阳市建成区行道树的结构与功能研究

城市森林不仅可以减少城市中的裸露地面 ,更是大气污染的天然净化器。它可以促使大气中Ｏ2和ＣＯ2 的平衡 ,降低多种有害气体浓度 ,吸附空气中的灰尘[3] 。沈阳市是一个重工业城市 ,由于历史和现实的原因 ,以工矿企业污染物排放为主要污染源的大气污染日益严重。因此 ,城市森林的建设对于减轻城市大气污染至关重要。行道树是城市森林的重要组成部分 ,是连接城市分段隔离绿地的纽带 ,同时又为野生动物提供了栖息地及迁移通道 ,被认为是城市自然恢复的重要手段 ,其功能越来越受到人们的重视[8] 。怎样合理配置行道树的结构 ,发挥其最大生态效…     

大兴安岭多布库尔国家级自然保护区植物多样性和群落结构特征

天然林植物多样性保护对于其生态服务功能至关重要,大兴安岭是我国重要国有林区,现有国家级自然保护区保护区林分特征及其耦合关系揭示是天然林保护与生态服务综合提升的基础。于2017年8—9月对多布库尔国家级自然保护区的乔、灌、草和更新层个体大小特征、群落特征和植物多样性特征进行详细调查,冗余分析与方差分解分析解析植物多样性和群落结构特征的耦合关系。结果表明:1)多布库尔保护区主要树种为落叶松,相对多度为42%,其次是白桦和黑桦;灌木中榛所占比例最高,达到60%;草本共记录116种,其中莎草科的羊须草所占比例最大,超过10%;更新层主要树种为蒙古栎,相对多度达54%,其次为白桦。2)多布库尔保护区乔木胸径和树高仅相当于1970年代的55%,乔木和草本丰富度较大兴安岭核心地区(呼中保护区)高出50%—60%。3)冗余分析和方差分解分析结果表明林分个体大小特征的独立效应和乔木层特征对多样性变化贡献最大,乔木层树高与植物多样性变化具有最紧密关系。大兴安岭地区森林已经全部纳入国家天然林保护工程,上述国家自然保护区相关数据是当地本底数据(当地森林以幼龄林为主,尚需要更长时间保护),将为进一步保护区政策制...     

街道绿化品质的人本视角测度框架—基于百度街景数据和机器学习的大规模分析

新技术条件下测度街道绿化品质,实现人眼视角绿化可见度与街道可达性的整合分析。抓取上海的大规模街景数据,基于机器学习算法提取绿化可见度,将其与基于空间网络分析的街道可达性开展叠合分析,并与基于卫星遥感影像的绿化率比较,发现绿化率难以准确展现市民日常生活中绿化接触度。运用新技术和新数据推动精细化规划导控,实践上能实现大规模分析并保证高精度结果,理论上能为规划政策的人本视角转型提供支撑。     

基于随机森林的不同径级树木死亡影响因子研究

树木死亡是多种因素共同作用的结果,然而不同径级的林木,导致其死亡的原因是否相同尚不明确。以坝上地区小叶杨为对象,于2016-2017年调查了100块20m×20m样地。以林木胸径、林木相对断面积、林龄、林分密度、不同土层土壤含水量和土壤容重等11个因子为输入变量,运用随机森林算法分别不同径级建立树木死亡模型,分析各因子对不同径级树木死亡的影响大小,并得到关键影响因子的阈值。结果表明：依据不同径级树木死亡与影响因子的相关性不同,可将林木径级划分为 < 10cm、10-25cm、 > 25cm;胸径 < 10cm时,林木相对断面积对树木死亡的影响最大,当0.23 < 林木相对断面积 < 0.43时,树木死亡率最低;胸径为10-25cm时,密度对树木死亡的影响最大,当密度 > 600株/hm²时,树木死亡率随着密度的增加明显上升;胸径 > 25cm时,20-60cm土壤水分和林分断面积对树木死亡的影响最大且相近,当20-60cm土壤质量含水量 > 5%时,树木死亡率明显下降;基于随机森林算法建立的树木死亡模型可以解释树木死亡70%-90%的变异,具有一定的预测优势和应用价值,可为坝上地区树木死亡预测和防护林的经营管护提供参考。     

基于形态结构特征的洞庭湖湖泊健康评价

湖泊形态结构特征与湖泊健康水平密切相关,是评价湖泊生态系统、服务功能是否健康的基础。以历史文献、图件及1986—2010年水沙实测数据等资料为依据,选取洲滩出露频率、水动力条件和几何形态等3类共8个湖泊形态结构特征指标,采用突变级数法对典型年洞庭湖湖泊健康状况进行评价。结果表明:(1)东洞庭湖湖泊健康状况相对较好(隶属度平均值为0.7486),但波动较大(0.6775—0.7965);南洞庭湖次之(0.7311);西洞庭湖最差(0.7269),其健康相对隶属度波动最小(0.7026—0.7487);(2)近20a来,洞庭湖湖泊健康状况呈现"先恶化、后改善"的趋势。1998年其健康隶属度最低(0.6912),2004年值最高(0.7711),其余典型年的值介于二者之间。这充分说明"4350"工程实施、三峡水库蓄水运行等有效地改善了洞庭湖湖泊形态结构,使其朝健康方向发展。     

基于无人机激光雷达遥感的亚热带常绿阔叶林群落垂直结构分析

森林植被高度与树木分布格局是植物群落重要结构特征,也是计算森林生物量分布的重要参数。传统的森林群落调查方法耗费大量人力物力难以进行较大尺度的群落结构测量,而一般的遥感影像也难以获得精确的地形信息及垂直结构。近年来激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)技术快速发展,能够较好的进行植被三维特征的提取并被广泛应用于森林生态系统检测模拟。且随着无人机低空摄影技术的发展催生的无人机激光雷达(UAV-Lidar)更增加了激光雷达的灵活性以及获取较大范围植被冠层信息的能力。而受限于激光的穿透性以及不同植被类型郁闭度的影响,该技术的应用多局限于在针叶林群落的垂直结构研究,而在常绿阔叶林的研究中应用较少。为探究现有无人机激光雷达设备及垂直结构提取分析技术应用于常绿阔叶林的可行性,利用无人机载激光雷达遥感技术对哀牢山中山湿性常绿阔叶林3块面积1hm²的样地进行基于数字表面模型以及数字地表高程模型做差得到树冠高度模型测量的植被冠层高度、基于局部最大值法进行单木位置提取并使用Clark-Evans最近邻体分析方法进行样地内高大乔木分布格局的计算。分...     

基于结构方程模型的森林健康评价

指标权重是影响森林健康评价结果的关键因素.探索更科学的指标权重确定方法,为森林健康评价提供全新的思路,也为提升森林评价结果的公认性提供理论依据和方法基础.将林分作为研究尺度,以研究区杉木纯林、杉木混交林和天然次生林3种典型森林为研究案例,依据复杂系统思想构建森林健康评价指标体系,将森林组织结构、生产力、土壤状况和稳定性...     

森林退化/衰退的研究与实践

森林退化可以理解为森林面积减少、结构丧失、质量降低、功能下降;森林衰退则是森林退化的一种形式,指森林（树木）在生长发育过程中出现的生理机能下降、生长发育滞缓、生产力降低甚至死亡,以及地力衰退等状态.国内外研究表明,森林采伐/毁林是造成森林面积减少的最主要原因,有关森林采伐/毁林引起的森林退化研究主要集中在森林退化的后果、国家/国际政策的影响、加强全球性合作以及寻求解决途径等方面.森林衰退原因可归纳为：工、农业污染,自然胁迫/致衰因子,林分动态发生变化,森林衰退病或生态病,人工纯林以及纯林连栽导致的地力、生产力衰退等.中国的森林退化/衰退现状与世界各地森林退化基本一致,但由于历史原因,中国森林退化又有其自身特点：近一个世纪的强烈人为干扰,使大部分原始天然林退化为次生林;中国拥有世界上最多的人工林,且多数人工林均具有质量差、功能低等衰退特征.本文在综述森林退化/衰退研究与实践基础上,提出中国现代森林退化/衰退的的主要原因,给出中国森林退化/衰退的基本对策.     

山西忻州地区1900-2012年典型森林的健康历史

健康的森林对维持其区域生态系统服务起着至关重要的作用,了解树木的生长历史对评估气候变化背景下森林的健康状况具有促进作用。选择山西高原中北部忻州地区保存较好的4个森林为研究对象,利用树木年轮学方法分析其生长变化特征,获得了该地区森林健康的时间和空间特征。结果表明：该地区森林在过去1个世纪中,存在3次不健康事件（1910-1940、1970-1987和1990-2012年）且在空间上表现出明显的同步性,不同时期的不健康事件持续时间和强度不尽相同,1930s的不健康事件持续时间最长也最为显着。树木径向生长与气象观测资料的相关分析显示,该地区森林生长主要与当年5-6月份温度呈负相关,与7月份降水和5-9月PDSI指数显着正相关。生长季持续的高温或降水减少造成的极端干旱事件是不健康事件空间一致性的主要驱动力,各采样点树种以及林分组成差异是影响时间特征不一致的可能原因。研究结果提供的森林健康历史数据对评估极端气候条件对森林健康生长的影响及制定合理的森林保护措施具有积极的现实意义。     

深圳市古树资源特征与分布格局

在收集资料的基础上,采用实地调查和走访相结合的方法,对深圳市古树资源的种类组成、区系分布、结构特征和生长状况进行了分析;并采用网格法对古树资源空间分布状况进行了统计分析。结果表明：深圳市共有古树1482株,隶属于35科63属78种,古树数量多且种类丰富;主要以桑科( Moraceae)、无患子科( Sapindaceae)、桃金娘科( Myrtaceae)、大戟科( Euphorbiaceae)、樟科( Lauraceae)和榆科( Ulmaceae)等优势科和榕树( Ficus microcarpa Linn. f.)、樟树〔Cinnamomum camphora ( Linn.) Presl〕、龙眼( Dimocarpus longan Lour.)、荔枝( Litchi chinensis Sonn.)和朴树( Celtis sinensis Pers.)等乡土树种为主;深圳古树资源的科、属分布类型具有明显的热带性质和由热带向亚热带、温带过渡的特点。从深圳市古树资源的结构上看,树龄主要集中在100~200 a,平均树龄为145.2 a;树高主要集中在8.0~16.0 m,平均树高为12.4 m;胸径主要集中在0.5~1.5 m,平均胸径为1.1 m;冠幅主要集中在10.0~20.0 m,平均冠幅为15.8 m。从空间分布状况看,深圳市古树分布广泛,但不同区域古树的种数和株数差异显著,主要集中在深圳市的中南部和东南部。从生长状况看,生长良好(Ⅰ级)、一般(Ⅱ级)、较差(Ⅲ级)和濒死(Ⅳ级)的古树分别有729、616、100和37株,分别占古树总株数的49.19%、41.57%、6.75%和2.50%。相关性分析结果表明：深圳市古树的树高与胸径、树高与冠幅、胸径与冠幅间均极显著正相关;古树树种丰富度与古树数量和土地性质极显著正相关;古树生长状况与所处环境的近自然程度和树池的有无极显著正相关,与树龄则无显著相关性,表明区域土地利用性质是影响古树空间分布的关键因素。根据调查结果,对深圳市古树资源的保护提出了建议。     

关帝山云杉次生林活立木和枯立木的数量特征与分布格局

本研究以山西关帝山庞泉沟自然保护区4 hm2云杉次生林样地2010年和2015年两次调查数据为基础,从物种组成、径级结构、空间格局,以及不同径级活立木与枯立木的空间关联性、枯立木不同径级间的相互关联性4个方面,分析5年间活立木与枯立木的数量特征、分布格局及相互关联性.结果 表明:样地内2010年胸径(DBH)≥1 cm...     

Automatic extraction and measurement of individual trees from mobile laser scanning point clouds of forests

Background and AimsIn addition to terrestrial laser scanning (TLS), mobile laser scanning (MLS) is increasingly arousing interest as a technique which provides valuable 3-D data for various applications in forest research. Using mobile platforms, the 3-D recording of large forest areas is carried out within a short space of time. Vegetation structure is described by millions of 3-D points which show an accuracy in the millimetre range and offer a powerful basis for automated vegetation modelling. The successful extraction of single trees from the point cloud is essential for further evaluations and modelling at the individual-tree level, such as volume determination, quantitative structure modelling or local neighbourhood analyses. However, high-precision automated tree segmentation is challenging, and has so far mostly been performed using elaborate interactive segmentation methods.MethodsHere, we present a novel segmentation algorithm to automatically segment trees in MLS point clouds, applying distance adaptivity as a function of trajectory. In addition, tree parameters are determined simultaneously. In our validation study, we used a total of 825 trees from ten sample plots to compare the data of trees segmented from MLS data with manual inventory parameters and parameters derived from semi-automatic TLS segmentation.Key ResultsThe tree detection rate reached 96 % on average for trees with distances up to 45 m from the trajectory. Trees were almost completely segmented up to a distance of about 30 m from the MLS trajectory. The accuracy of tree parameters was similar for MLS-segmented and TLS-segmented trees.ConclusionsBesides plot characteristics, the detection rate of trees in MLS data strongly depends on the distance to the travelled track. The algorithm presented here facilitates the acquisition of important tree parameters from MLS data, as an area-wide automated derivation can be accomplished in a very short time.     

柳州市行道树资源调查与结构特征分析

该研究通过对柳州市区主要道路园林绿化全面踏勘,在四城区中筛选出68条道路行道树进行现场调查和综合评价。结果表明:(1)柳州市行道树共有28种,隶属于17科21属,常绿树种与落叶树种比例及乡土树种与外来树种比例合理。(2)柳州市行道树中小叶榕和黄葛榕在各城区应用频度较高,树种组成结构相对单一。(3)季相树种在各城区应用频度不均衡,部分城区春季景观营造效果显著,而夏秋冬季相景观效果不显著。(4)绿化达标率和林荫路推广率离国家生态园林城市还有较大差距,物种丰富度和多样性指数有待提高。建议加大乡土树种的应用与推广,提高各城区物种丰富度及季相树种的应用,营造城市道路特色季相景观。该研究成果提出了发展乡土树种、丰富树种多样性及季相景观营造的技术建议,对柳州市行道树树种规划和建设提供了科学依据。     

Association of suboptimal health status with intestinal microbiota in Chinese youths

Suboptimal health status (SHS), a physical state between health and disease, is a subclinical and reversible stage of chronic disease. Previous studies have shown alterations in the intestinal microbiota in patients with some chronic diseases. This study aimed to investigate the association between SHS and intestinal microbiota in a case‐control study with 50 SHS individuals and 50 matched healthy controls. Intestinal microbiota was analysed by MiSeq 250PE. Alpha diversity of intestinal microbiota in SHS individuals was higher compared with that of healthy controls (Simpson index, W = 2238, P = .048). Beta diversity was different between SHS and healthy controls (P = .018). At the phylum level, the relative abundance of Verrucomicrobia was higher in the SHS group than that in the controls (W = 2201, P = .049). Compared with that of the control group, nine genera were significantly higher and five genera were lower in abundance in the SHS group (all P < .05). The intestinal microbiota, analysed by a random forest model, was able to distinguish individuals with SHS from the controls, with an area under the curve of 0.79 (95% confidence interval: 0.77‐0.81). We demonstrated that the alteration of intestinal microbiota occurs with SHS, an early stage of disease, which might shed light on the importance of intestinal microbiota in the primary prevention of noncommunicable chronic diseases.     

Community characteristics and spatial distribution of dominant tree species in a deciduous broad-leaved forest of Muzhaling,Henan, China

Aims The objective of this paper is to quantify the species composition and spatial distribution pattern in a deciduous broad-leaved forest in temperate to subtropical ecological transition zone.
Methods In this study, a 3-hm² forest was selected in the temperate to subtropical ecological transition zone to analyze the community species composition, structure of diameter at breast height, community classification and spatial distribution pattern of dominant tree species.
Important findings Our results showed that in the plot there were 85 species, 52 genera and 31 families, mainly composed of Betulaceae, Celastraceae, Caprifoliaceae, Salicaceae and Aceraceae. Quercus aliena var. acuteserrata and Pinus armandii are dominant species of the community tree layer. The rare species and occasional species accounted for 20.0% and 28.24% of total species respectively. Size distribution of all species showed an invert J-shape, which indicates that the community is in a stable and normal growth status. Using multiple regression trees, the community in this plot can be divided into four categories: 1) Quercus aliena var. acuteserrata + Pinus armandii + Litsea tsinlingensis + Cerasus clarofolia + Lindera obtusiloba; 2) Quercus aliena var. acuteserrata + Salix chaenomeloides + Sorbus hupehensis; 3) Quercus aliena var. acuteserrata + Ailanthus altissima + Cerasus clarofolia + Litsea tsinlingensis; 4) Quercus aliena var. acuteserrata + Fraxinus chinensis + Litsea tsinlingensis + Philadelphus incanus. Under the completely random distribution model, the main species in the plot display clustered distributions, with the different species occurring in different habitat types, showing obvious terrain habitat preferences. However, under the heterogeneous Poisson distribution model, these species at different scales are distributed randomly or regularly. This study helps to understand the plant community species composition of the Muzhaling World Geopark, community structure and community distribution. The results show that the terrain habitat heterogeneity is an important factor influencing the spatial distribution of the species. The present work improves the understanding of plant community in Muzhaling World Geopark, and provides technical reference for biodiversity conservation and forest management of this area.     

新疆野杏种群结构特征与健康评价

为探明新疆野杏的生存现状,本研究从新疆野杏种群结构特征与生存状况入手,评价新疆野杏的健康状况与更新能力,为其保护与恢复提供理论依据.在新源县吐尔根乡杏花沟、巩留县塔斯托别乡伊勒格代沟、霍城县大西沟乡大西沟和巩留县库尔德宁镇大小莫合沟的4个野杏居群,共设置22个样地,调查各野生果树居群的种群非空间结构(树种组成、胸径(D...