林业的发展不仅能够创造经济效益,而且能够有效保护生态环境。对林业生态系统进行有效的数据采集与监测,可以更好地实现林业可持续发展。为了应对林业环境恶劣,面积广大,人烟稀少造成的监测设备易损坏、易失效、维护维修困难以及其他林业突发状况下的不稳定因素,需要构建具有一定的自组织、自维护能力的监控网络来解决这些问题,保证数据采集与监测的持续性和有效性。利用无线传感器网络自组织,可靠性高,维护管理方便等特点,可以改变传统监测系统的缺点,提高监测效果。针对无线传感器网络的研究包括很多方面,本文主要对现有无线传感器网络路由协议进行研究、改进使其更加适应林业环境的要求。论文的主要工作如下:（1）本文提出了基于剩余能量与距离的LEACH协议的改进协议,该协议在簇首选择阶段加入平均距离和剩余能量的因素来优化网络中节点当选簇首的概率,距离因素使簇首节点的分布更加合理,能量因素有效地降低了剩余能量较低的节点当选簇首节点的概率。仿真结果表明,该协议均衡了簇首节点选择,降低了簇间能耗,延长了网络生存时间。（2）本文提出了基于粒子群算法的分簇路由协议,该协议通过在粒子群算法的适应值函数中加入距离权重、能量权重以及频数选择概率因子,然后利用动态适应惯性权重,选举出更适合作为簇首节点的节点,同时提高粒子的速度以及寻优精度。最后通过对粒子边界值的调整,以保证选举的节点有效性。仿真结果表明,该算法选举产生的簇首节点分布均衡,提高了网络数据传输量。（3）本文提出了基于Dijkstra算法的LEACH协议的改进协议,该协议通过非均匀分簇将节点分成三类角色,直接传输节点与上层簇首节点采用直接传输的方式,下层簇首节点通过改进Dijkstra寻优算法寻找最佳的数据传输路径,并进行了仿真实验,结果表明,节点的存活时间以及网络的生命周期都有了很大的提高与改善。最后对三种协议进行了对比得出结论,LEACH-HD协议适合于对节点的计算力要求较低的网络,WDPSO协议在较大的网络规模下网络性能更好,而Dijkstra-LEACH协议适合于网络规模较小的网络。将不同的路由协议运行在特定的场景下,可以最大化林业生产的效率,提高网络的鲁棒性。