数字图像处理法确定林带疏透度随机误差研究

在分析以数字图像处理为测定法确定林带疏透度误差来源的基础上,对其中的随机误差进行研究,结果表明:林带整体疏透度的机误方差小于其冠部和干部的较大者;所研究的各类型林带各部位疏透度随机误差均遵从正态分布;林带整体疏透度随机误差的分布与树种和带内配置无关;北京杨、双阳快杨和其它类杂交杨的矩形或品字形配置林带各自冠部与干部疏透度机误方差之间无显著差异,而乡土杨林带干部的显著大于冠部的。本文还分别各类型林带的各部位确定了由林带疏透度测定值估计其总体实际值的随机误差限,并讨论了在测定林带疏透度过程中据该误差限计算样本量和划定测定范围的应用意义。最后总结提出:以增加测定同一林带不同样段像片数限定随机误差,通过模型计算订正疏透度测定值中的投影误差和影缩误差确定林带疏透度是建立完善的“数字图像处理法确定林带疏透度”新方法的可行途径。     

数字图像处理法确定林带疏透度投影误差和影缩误差研究

继“数字图像处理法确定林带疏透度随机误差研究”之后,研究了数字图像处理法确定林带疏透度的投影误差和影缩误差。文中阐述了在林带像片上离像主点越近投影误差绝对值越小而影缩误差与在像片上的位置无关的规律;揭示了像片疏透度中的投影误差绝对值与照像机焦距和摄影距离均呈负相关的原理;分别建立了矩形、品字形和斜线等3种主要配置类型林带干部像片疏透度中投影误差和影缩误差模型;综合对诸误差研究的结论,提出了从测定样本量的确定和野外摄影到室内测定直至误差计算的尽量缩小、限制诸误差,订正林带干部像片疏透度中投影误差和影缩误差,最终实现按已知或既定界限值的准确度确定林带疏透度的一整套技术措施。     

林带疏透度数字化测度方法的改进及其应用研究

在大量野外调查基础上,用数码相机拍摄林带相片,采用CIAS软件测定林带疏透度,对已有“数字图像处理法”进行了改进,并对疏透度的变化规律进行了深入研究。结果表明,用改进的数字化方法测定林带的疏透度,比用光学相机所进行的“数字图像处理法”精度高,更经济,简捷;林带疏透度β与相对枝下高x(枝下高／林带平均高）的关系无叶期可表达为β＝1.0681x^0.4304(r=0.9763,r0.01=0.4073);有叶期可表达为β＝0。672^0.469(=0.9851,0.01=0.4073)(0≤β≤1）;β随着林龄α呈抛物线式变化,β＝0.0009α^2-0.0364α 0.6828(0≤β≤1);提出的林带断面疏透度β0是定量反映林带断面结构的定量评价指标,同时可作为评价林带结构的辅助指标;提出混交林带的疏透度计算式β＝（β1n1 β2n2)/(n1 n2);在相同配置不同树种的纯杨,柳,榆林带结构以杨树林带结构较好,柳树林带结构次之,疏透度值βPPP＜βSSS＜βUUU;在树种相同,配置不同时,品字形优于矩形;杨柳榆的混交林带中杨榆株间,杨柳对称式行间SPPS混交方式结构防护效果较好。     

东北地区农田防护林结构对林网内积雪分布格局的影响

东北地区冬季降雪是农田土壤水分的重要来源．探索农田防护林结构对林网内积雪分布格局的影响,是经营实践中如何依据疏透度指标来指导农田防护林结构调控的关键问题．通过由3个不同疏透度林带组成的林网内积雪深度的测定,对农田积雪分布格局进行了研究．结果表明,林网的结构对农田积雪分布产生较大影响．疏透度不同的林网内积雪分布的空间格局有明显差别。而且疏透度差异越大。分布格局的差异越显著．其中,在疏透度为φ2w=0．579、φ2s=0．268的林网内,农田积雪分布比较均匀,总体上整个农田积雪深度较为一致．这样,可依据疏透度与积雪分布格局的这种关系。指导冬季防护林带的结构调控与优化经营．     

东北地区农田防护林高效多功能经营的指标体系及标准研究

从单条林带和林网两个尺度出发,建立了农田防护林高效多功能经营的指标体系,并通过分析各个指标之间的机理关系,提出了9个主要评价指标,对于单条林带,用林带疏透度,有效防护距离,初始防护成熟龄,防护成熟期,林带产投比,更新方式等可作为度量林带经营状态的指标;对于林网体系,用林网带斑比,林网连接度,环度,林网优势度等可作为度量林网经营状态的指标;依据主要指标的数量化界定,提出了农田防护林高效多功能经营的标准,可进行综合评价,这些评价指标及其标准,在宏观上确定了主要林网体系的布局,在微观上确定了单条林带的结构,成为衡量是否可持续经营的依据,为其高效多功能经营提供了导向。     

树冠结构参数及附近风场特征的风洞模拟研究

根据风洞模型实验,分析了树冠结构参数（疏透度β、透风系数α）和际近的风速场特征,结果表明,透风系数与疏透度之间符合幂函数关系α＝β＾０．６,树冠附近的风速减弱区为椭球形立体空间,减弱区随树高,冠幅的增大而增大,随透风系数（或疏透度）的增大而减小,在水平和垂直剖面上,等风速线分别为椭圆形和椭圆线段。     

农田防护林生态系统结构研究进展

农田防护林生态系统结构决定着生态功能,其时空结构是该领域研究的核心,旨在探讨形成结构的完整性、稳定性、持久性的组件间的相互关系,将其分为树体结构、林带结构、林网结构、景观结构4个层次,针对各层次中结构研究的原理、方法及成果进行了综述,通过树木个体的形态、质态结构研究,应用分形图形学的手段可实现动态结构的可视化,以研究林带树体结构的生成机理;精确界定林带结构的分维疏透度。探讨农田防护林带最佳结构理论,以构建防护林带最佳结构计算机生成模型;确立多物种、多层次的窄林带小网格的林网优化模式;评价农田防护林景观的合理性、稳定性、持续性,是今后的重要研究方向。     

透光分层疏透度测定及其在次生林结构研究中的应用

次生林是中国森林的主体,对其进行合理的经营无疑对中国天然林资源保护及国家生态安全建设具有重大意义．次生林的结构(尤其是垂直结构)是该林种合理经营的重要因素．本文在以往研究的基础上,引入了分层疏透度的概念,并以透光分层疏透度表征林分的垂直结构;详细介绍了应用全天照片测定透光分层疏透度的方法与步骤．分析了透光分层疏透度在次生林结构研究和次生林的经营理论与技术研究中的应用前景．     

上海环城林带景观美学评价及优化策略

选取上海环城林带7种植物群落,采用美景度评判法,从林内景观和林外景观2个空间层次和春、夏、秋、冬4个季节,应用数量化理论Ⅰ建立了美景度和各景观因子类目之间的景观评价与预测的多元回归模型,分析了群落的结构特征和季相特征对林内景观以及外貌特征对林外景观的影响,并提出相应的优化对策。结果表明:(1)群落结构特征对林内景观的影响主要因子为胸径(平均胸径和胸径变异系数)、郁闭度和疏透度。在春季,林内美景度随着树木胸径增大而增加;在夏季,郁闭度增大会提升林内美景度;在秋季,胸径变异小的群落具有更高的林内观赏性;在冬季,疏透度对林内景观美景度影响最大。(2)群落季相特征对林内景观的影响,在各季节表现亦不同。在春季,黄色、紫色等明度较高的色相和开花量适中的群落美景度最佳;在夏季,生长势好、林冠层变化小以及树干清晰度高的群落具较高的美景度,且观花可显著提高夏季林内美景度;在秋季,色彩越纯美景度越高;而在冬季,树皮颜色深的群落美景度高。(3)群落外貌特征对林外景观有显著影响,其中林冠线对林外景观美景度影响最大,其次为林缘线。具有起伏不大林冠线和自然流畅林缘线的植物群落美景度高。旨在通过对典型植被群落不同季相的美景度评价,对上海环城林带的群落景观进行定量的评价,进而为不同情景下的群落结构优化提出相应的对策,为城市森林的群落建构与管理提供科学依据。     

农田防护林可持续集约经营模型的应用

选择具有典型代表的辽宁北部平原区、河北坝上农牧交错区和渭北旱塬区农田防护林为研究对象,以主栽树种杨树林带为研究材料,针对每个特定类型区的主要自然灾害因子和防护目的,统计分析调查研究数据,确定了辽宁北部、河北坝上和渭北旱塬3类型区农田防护林可持续集约经营模型的最优经营参数.其中林带最适疏透度分别为0.25～0.35、0.20～0.30和0.275～0.375;主林带间距分别为450～500m、200m和200～250m;副林带间距分别为500～1000m、500m和350～450m;林带带面宽度分别为8m、9m和4.5～8m;林带行数分别为3～4、6和2～4;林带树木株行距分别为2m×1.5～3m、1.5m×1.5m和1.5～3m×1.5～3m,主栽树种的防护成熟龄分别为15～16a、14～15a和12～14a;防护成熟期分别为10a、10～11a和12～14a;最佳更新方式分别为隔带更新、半带嫁接更新和隔带更新.     

林带空间配置与布局优化研究

农田防护林(林带)的空间配置与布局是影响防护林结构和防护效益发挥并持续的关键因素．为达到农田防护林防护效益最大并持续的经营目标。在保证林分多样性和稳定性的条件下．林带必须具有空间上布局的合理性和时间上的连续性．经过多年防护林营林研究实践．在对1992年于辽宁省昌图县双井子乡设计营造的试验示范林带调查的基础上．对农田防护林单条林带方向的设置、带内树木的空间搭配方式、树种组成形式,多条林带或林网的带间距离以及大面积或区域防护林体系的空间景观布局等进行了综合研究．结果表明,单条林带和林网走向都应以垂直主害风作为设计的原则;林带内树木的空间搭配以“品”字型为佳,在不同树种混交的同一条林带中,可利用“边行优势”将生长相对缓慢的树种配置于边行．生长相对迅速的树种配置于内行;多条林带或林网空间配置参数——带间距离的设计应以林带达到初始防护成熟龄时的树高作为成林高．以林带结构变化规律和降低害风比例作为林带设计关键参数;区域防护林体系的空间布局应以景观生态学原理为基础．对林网体系进行评价与调控．     

交通绿化带植物配置对空气颗粒物的净化效益

交通绿化带有显著的净化街道空气的环境效益。通过对上海浦东某交通干道旁侧绿化带不同季节大气中总悬浮颗粒物(TSP)的测定,定量研究了绿化带对TSP的净化效益;同时对研究区域内植物的配置情况用郁闭度和疏透度进行了表征,并研究了其与TSP的净化效益之间的相关性。研究结果表明:交通绿化带对由机动车引起的TSP污染有明显的净化作用,其中夏、秋季净化百分率较高,春、冬季较低;为达到较高的TSP净化效益,交通绿化带宽度应不小于5m,最佳为10m,采用先灌后乔的配置方式,并更多的选用常绿树种;绿地对TSP的净化百分率同植物群落的郁闭度成正相关,同疏透度成负相关关系;绿地内植物郁闭度的最佳范围为0.70～0.85,疏透度的最佳范围为0.25～0.33。研究结果可为评价现有交通绿化带植物配置情况和日后的城市绿地规划和建设提供技术依据。     

防护林阶段定向经营研究Ⅱ. 典型防护林种--农田防护林

以防护林阶段定向经营理论为基础,对典型防护林种-农田防护林的防护成熟、经营阶段、更新方式、方法进行了研究讨论：通过对东北地区农田防护林长期调查积累资料的分析,确定了乡土杨和杂交杨（Populus spp.)农田防护林和初始防护成熟龄和终止防护成熟龄分别为16-24年和自然成熟龄,第一代农田防护要的更新龄为32-36年,以树木径级离散度,防护成熟龄和更新龄为主要依据定量划分了杨树农田防护林的3个经营阶段,并重点讨论了不同更新方式下3个经营阶段的变化情况,给出了维持农田防护林成熟状态的疏透度调控技术及其相关的林木分级依据与标准,同时为实现定向经营的目标,提出了各个经营阶段内应采取的系列经营管理措施。     

防护林阶段定向经营研究Ⅱ.典型防护林种——农田防护林

以防护林阶段定向经营理论为基础,对典型防护林种———农田防护林的防护成熟、经营阶段、更新方式、方法进行了研究讨论;通过对东北地区农田防护林长期调查积累资料的分析,确定了乡土杨和杂交杨(Populus spp.)农田防护林的初始防护成熟龄和终止防护成熟龄分别为16～24年和自然成熟龄,第一代农田防护林的更新龄为32～36年.以树木径级离散度、防护成熟龄和更新龄为主要依据定量划分了杨树农田防护林的3个经营阶段,并重点讨论了不同更新方式下3个经营阶段的变化情况,给出了维持农田防护林成熟状态的疏透度调控技术及其相关的林木分级依据与标准.同时为实现定向经营的目标,提出了各个经营阶段内应采取的系列经营管理措施.     

杨树林带生长阶段与林木分级的研究

依据林带的特殊性,结合树木生长发育和林带结构变化规律,将林带生长阶段划分为幼龄期、中龄期（速生期）和防护成熟期３个时期;采用径级离散度、防护成熟龄、更新龄等量化指标,以杨树林带为例,将３个生长时期定量化;同时依据林带树木对防护效益的贡献和树木的生长状况,将林带树木划分为４级;并给出各生长发育时期的相应的经营措施．     

Dynamic force microscopy for imaging of viruses under physiological conditions

Dynamic force microscopy (DFM) allows imaging of the structure and the assessment of the function of biological specimens in their physiological environment. In DFM, the cantilever is oscillated at a given frequency and touches the sample only at the end of its downward movement. Accordingly, the problem of lateral forces displacing or even destroying bio-molecules is virtually inexistent as the contact time and friction forces are reduced. Here, we describe the use of DFM in studies of human rhinovirus serotype 2 (HRV2) weakly adhering to mica surfaces. The capsid of HRV2 was reproducibly imaged without any displacement of the virus. Release of the genomic RNA from the virions was initiated by exposure to low pH buffer and snapshots of the extrusion process were obtained. In the following, the technical details of previous DFM investigations of HRV2 are summarized. Published: June 29, 2004.