基于多源数据的森林生物量与生产力估算研究

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本文采用2000、2005年两期江苏森林资源清查数据,在分析江苏省森林资源结构特征基础上,利用生物量换算因子连续函数法估算了江苏省森林生物量和生产力;分别从龄组、优势树种、区域等方面进行了对比分析,并对其分布空间格局进行分析了空间自相关分析。结果表明:(1)江苏省森林生物量和森林总净生产力不断增加。江苏省森林生物量由2000年的67832259.27 t增加到2005年的86331874.01 t ,森林总净生产力也由16236768.04 t·a-1上升到20925025.87 t·a-1;(2)森林林分平均生物量与平均生产力有所下降。林分平均生物量由53.20 t·hm-2减少到41.18 t·hm-2。,林分平均生产力由10.55 t·hm-2.a-1减少到9.90 t·hm-2.a-1,林分平均生物量与平均生产力年均减少率分别为:4.52%和1.23%,这可能是由于近年来江苏省森林资源幼、中龄林占多数的缘故;(3)幼、中龄林所占森林总净生产力比重较大。2000年中龄林的生物量与生产力所占比重最大,分别占总生物量与总净生产力的56.50%、51.22%。2005年幼龄林面积是2000年的3.15倍,幼龄林的面积增加很快,2005年幼龄林森林生产力是2000年的3.0倍。与2000年相比,2005年幼、中龄林的面积增加,其生物量与生产力的比重也不断上升,表明江苏森林植被碳储潜力较大。(4)江苏省森林生物量(林分、经济林、竹林)的全局自相关指数I为:0.2647。江苏省森林生物量分布的空间自相关分析的结果显示江苏省森林生物量存在空间正的自相关,空间呈现显著的聚集特征。论文还利用了连云港新浦区的森林资源二类调查数据进行了县级森林生物量的估算,在对该研究区的中巴资源地球卫星02B星CBERS数据进行了处理基础上,提取研究区各小班对应的遥感数据及其派生数据,从而对森林生物量与遥感数据之间的相关性进行了分析。结果表明:(1)新浦区地上部分森林林分各优势树种组森林生物量中以杨树森林面积占近1/2,其生物量占60%以上;(2)新浦区高郁闭度的森林其森林生物量所占的比例达74%以上,其单位面积的平均生物量也较高;(3)新浦区幼龄林、中龄林面积占总乔木林面积的80%以上,幼、中龄林蓄积占85%以上,幼、中龄林森林生物量总和占总全区森林生物量的84%以上,也就是说新浦区森林生物量以幼、中龄林森林生物量为主。(4)新浦区乔木林各树种结构中,阔叶纯林其森林生物量占绝大部分,达80%;针叶纯林的比例较低,其森林生物量只占11.68%;表明新浦区主要以阔叶林为主。(5)CBERS图像各派生数据与阔叶林小班林分平均年龄之间的呈现较强的相关性。RVI、NDVI与阔叶林小班林分平均年龄之间在0.01水平上呈显著正相关,其R2分别为0.46428,0.379627。在0.05水平上,CBERS-02B的CCD相机的B4波段与林分年龄呈正相关。CBERS图像各波段亮度值与阔叶林小班林分平均年龄之间的呈现一定的相关性,其相关性的高低对CBERS各波段的排序为CBERS-02B的CCD相机的B4、B3、B5、B1、B2。(6)针对研究区的阔叶林而言,阔叶林按郁闭度分组的森林生物量与遥感数据之间相关性较高达,特别是植被指数NDVI*郁闭度的组合其R2达0.84068,CBERS图像各派生数据与阔叶林小班按郁闭度进行分组的值在0.01水平上呈显著正相关。这为利用遥感模型估算研究区森林生物量提供支撑。
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