《北京山區櫟類群落空間三維結構指數研究》是依託北京林業大學，由張振明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：北京山區櫟類群落空間三維結構指數研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：張振明
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
森林群落結構是生態系統管理和經營研究的基礎和熱點問題，它反映了森林群落內林木的分布格局及其屬性在空間上的排列方式，是連線群落格局與過程的紐帶。本項研究擬從當前群落空間結構量化表達的指標入手，套用數學算法和圖像融合技術建立櫟類群落空間三維結構指數。通過大量野外調查，同時輔以相應室內分析和模型方法，探求櫟類群落空間三維結構指數的理論依據；分析不同立地條件下，櫟類群落垂直與水平結構量化指標與空間三維結構指數的關係；揭示櫟類群落空間三維結構指數與環境的作用機制，以近一步驗證該指數的可行性，為準確描述群落三維空間結構和指導經營者進行結構化森林健康經營提供理論依據。
結題摘要
森林群落結構是生態系統管理和經營研究的基礎和熱點問題，它反映了森林群落內林木的分布格局及其屬性在空間上的排列方式，是連線群落格局與過程的紐帶。本項研究擬從當前群落空間結構量化表達的指標入手，套用數學算法和圖像融合技術建立櫟類群落空間三維結構指數。通過大量野外調查，同時輔以相應室內分析和模型方法，探求櫟類群落空間三維結構指數的理論依據；分析不同立地條件下，櫟類群落垂直與水平結構量化指標與空間三維結構指數的關係；揭示櫟類群落空間三維結構指數與環境的作用機制，以近一步驗證該指數的可行性，為準確描述群落三維空間結構和指導經營者進行結構化森林健康經營提供理論依據。研究結果表明：1、北京山區櫟類林分布比較均勻，但局部相對較為集中，主要集中分布於北部山區的懷柔、延慶、密雲、平谷、門頭溝、房山等地，山區櫟類林面積為119904.3hm2，占整個北京山區面積的13.61%，在北京山區各優勢樹種中櫟類分布面積最大，分布範圍也較廣。櫟類面積在北京山區的6個區縣中分布面積大小為：懷柔區＞延慶縣＞密雲縣＞門頭溝區＞平谷縣＞房山區。北京山區櫟類分布不均勻，破碎化程度較高。2、採用R軟體作為平台，使用插入形心的逐點插入算法，實現了空間三角網（x， y， z），建立了櫟類群落空間三維褶皺指數。該指數越大，說明森林生態系統結構越穩定，反之，則森林生態系統結構越不穩定。在布設的樣地中，2號樣地結構指數最大（FSI-DBH）13.56、（FSI-H）11.37，8號樣地結構指數較小（FSI-DBH）1.841339、（FSI-H）1.953994。這說明2號樣地遼東櫟林結構較穩定，8號樣地遼東櫟林穩定性相對較差。同時通過圖像融合技術建立了森林三維空間信息指數，同樣的研究結果表明：在所設定的8塊樣地中，2號樣地結構指數最大（FSI）70.06，8號樣地結構指數較小（FSI）30.14，說明2號樣地相對於其它樣地結構較穩定。3、所建立的三維褶皺指數（FSI-DBH、 FSI-H）和三維空間信息指數（FSI）與混交度成正相關，與大小比成負相關，與角尺度沒有相關性。該結果說明所建立的空間三維結構指數與林分結構中的混交度和大小比關係密切，可反映森林的空間三維結構。4、運用多水平貝葉斯模型，建立了空間三維指數與海拔、坡度、密度的模型。研究表明海拔、坡度、密度對不同立地下三維結構指數-胸徑模型都有一定的影響程度。
