立木地上部分生物量模型的建立及其应用研究

根据杉木、马尾松、阔叶树３个树种（组）的样本资料,研究提出了一套建立立木生物量模型及其在区域性森林生物量资源清查中应用的有效方法,解决了总量与各维量间相兼容和生物量估计与森林蓄积量清查的立木材积估计相兼容的问题,而且使模型的精度和适用性相对于传统的二元立木生物量模型有明显提高。     

藏北草地地上生物量及遥感监测模型研究

草地退化已成为藏北地区面临的主要生态环境问题。为了定量监测草地生物量和退化草地的生物量动态变化,利用2004 年8—9 月藏北地区草地地上生物量最大时期的地面实测数据,分析了其地上生物量大小和空间分布特征,在此基础上,结合同期的Terra MODIS植被指数数据,建立了草地地上生物量的遥感监测和估算模型。主要结论如下:①由于受高寒气候、土壤、水分等环境因素的限制,8—9 月藏北地区平均草地地上生物量较小,为96.88g/m²,其中绿色鲜草的比重在80%以上;不同区域不同草地类型地上生物量差异很大,范围在37.10~589.12 g/m²,平均而言,高寒沼泽化草甸的地上生物量最大,达356.84 g/m²,其次是温性草原(64.48 g/m²)和高寒草甸(61.61 g/m²),高寒草原草地最低,为48.87 g/m²;②基于MODIS NDVI的合成、生长型、指数函数、逻辑斯谛等4 个模型是估算藏北草地地上生物量的最优模型;③生物量的空间分布呈东南向西北减少态势,东南部部分地段在100 g/m²以上,西北部则在20 g/m²以下。     

三江源区高寒草地地上生物量遥感反演模型研究

为了发展适用于三江源区高寒草地（包括高寒草甸和高寒草原）地上生物量（aboveground biomass,AGB）模拟的遥感反演模型,基于2006—2014年逐年7—8月三江源区高寒草地70个采样点地上生物量数据与同期MODIS-NDVI和MODIS-EVI数据,通过回归分析方法建立高寒草地地上生物量遥感反演模型,并利用长时间序列MODIS数据对2005—2014年三江源区高寒草地地上生物量的时空格局进行模拟分析.结果表明:基于EVI建立的乘幂模型对三江源区高寒草地地上生物量的拟合效果最好,其判定系数（R2）最大,达到0.654;均方根误差（RMSE_P）最小,仅为27.86 g/m2.根据三江源区70个采样点的地上生物量数据最终确立的估算模型为y=348.769x0.783（R2=0.655,P < 0.001）.估算模型模拟结果显示,2005—2014年三江源区高寒草地地上生物量空间特征基本一致,总体表现为从东南到西北逐渐减少的变化趋势,这与该区域的降水量、气温、海拔和植被类型等因素有关;2005—2014年三江源区高寒草地地上生物量平均值为169.25 t/a,最高值为2010年的178.36 t/a,最低值为2008年的162.80 t/a,年际变化趋势表现为2005—2008年逐年下降、2008—2014年则在波动中逐年有所上升.研究显示,三江源区高寒草地地上生物量遥感反演模型及其确定的模型参数可对该区域草地地上生物量进行有效评估.      

采伐与人工更新对红壤丘陵区森林面积和地上生物量的影响模拟——以会同县磨哨林场为例

我国人工林生态系统正面临着结构退化、功能降低等问题,迫切需要通过合理的森林管理方案实施有效的管理措施加以改善。本文以湖南省会同县磨哨林场为研究区,应用生态系统过程模型PnET-II和森林景观模型LANDIS-II,采用情景模拟的方式研究未来100年低、中、高强度的采伐措施以及人工更新对森林面积和地上生物量的影响。结果表明:(1)随着采伐强度增加,人工针叶林面积持续减少、森林AGB下降幅度加大;(2)人工更新措施能够使人工针叶林面积保持稳定,促进其AGB积累,有利于人工林更新与生长;(3)对人工林采取中等强度采伐且实施伐后人工更新的管理方案有利于我国南方以杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)为主要树种的人工林地区实现森林可持续经营。     

若尔盖亚高山草甸地上生物量与植被指数关系研究

为探讨亚高山草甸地上生物量和植被指数的关系,更好服务于草地生态建设,论文利用2008年7月覆盖若尔盖地区的TM影像,分别建立了7种植被指数（NDVI、RVI、DVI、SAVI、MSAVI、PVI、GVI）与地上生物量的线性和4种非线性（二次多项式、三次多项式、对数、幂函数）回归模型。研究结果表明植被指数（NDVI、DVI、SAVI、MSAVI、PVI、GVI）与地上生物量模型表现出三次多项式回归模型最优,再次是二次多项式模型、线性模型,相对较差的是指数模型;而基于RVI的地上生物量模型表现为指数模型最优,其次为三次多项式模型、二次多项式模型、线性模型。分析表明,基于RVI的地上生物量幂函数模型的模拟效果最好,复相关系数R²=0.817 7,精度检验结果表明该模型的平均误差为6.80%,拟合精度达93.20%,根据此模型模拟出若尔盖县草地地上生物量分布图,表明该县草地生物量东南部较高而西北部较低。     

基于神经网络的三江源区草地地上生物量估算

三江源区位于青藏高原腹地,作为长江、黄河、澜沧江三大河流的发源地,是我国重要的水源涵养和生态功能保护区.为了及时准确地获取该区域草地生物量信息,根据三江源区高寒草甸、高寒草原采样点的地上生物量实测值,结合遥感植被指数、海拔、气象观测数据（光合有效辐射、年均气温、年降水量）构建BP神经网络模型,估算2001—2010年三江源区的草地地上生物量,并对其进行分县统计和年际变化分析.结果表明:① 通过多次反复的训练与测验得到的BP神经网络模型,对高寒草甸、高寒草原的地上生物量模拟值与实测值的R2分别为0.73、0.79,表明BP神经网络模型具有较好的模拟效果.② 2001—2010年三江源区草地地上生物量多年平均值为172.34 g/m2,其中高寒草甸为214.81 g/m2,高寒草原为130.07 g/m2.③ 三江源区草地地上生物量的空间分布具有明显的空间异质性,呈从东南向西北递减的趋势.其中,位于东部的河南县草地地上生物量最高,为413.46 g/m2;而北部的曲麻莱最低,仅为69.04 g/m2.④ 2001—2010年三江源区草地地上生物量呈缓慢波动上升趋势,平均升幅为0.93 g/（m2·a）.研究显示,利用站点地上生物量实测数据构建BP神经网络模型并对地上生物量进行模拟,对于分析区域尺度的草地地上生物量分布格局和变化趋势行之有效.      

基于环境减灾卫星遥感数据的呼伦贝尔草地地上生物量反演研究

推动国产遥感卫星在资源环境领域中的应用对于促进我国航天事业发展、减少科研成本具有重要意义。我国近期发射的环境减灾卫星具有时间分辨率高、可获得高光谱影像的特点,在陆地资源遥感监测领域将有广阔发展空间。研究于2009年夏季获得三景呼伦贝尔草原区遥感影像和对应地面实测草地生物量信息,基于这些数据探讨了利用环境减灾卫星多光谱影像和植被指数反演草地生物量的可行性。结果表明基于影像提取的NDVI、OSAVI、MSAVI、SAVI、EVI、MTVI2、WDRVI和GNDVI等光谱指数均与草地生物量有较好的定量关系。其中,MTVI2结果最好,预测决定系数达0.61,交叉检验决定系数为0.58,均方根误差仅为58.6 g.m-2,基于MTVI2和环境减灾卫星多光谱影像可准确生成草地生物量空间分布图。     

基于TM遥感影像的湿地松林生物量研究

利用江西千烟洲地区2005年Landsat5TM遥感图像数据和同期野外调查获得的28个样方湿地松(Pinuselliottii)各器官生物量数据,分析了植被指数、影像变换(主成分分析,缨帽变换)结果与森林各器官生物量之间的相关关系,进而建立了光谱-植被指数与生物量多元回归模型。湿地松林各器官与遥感光谱、植被指数拟合相关性大小依次为:叶生物量>枝生物量>地上生物量>树干生物量。通过多元回归模型计算出湿地松林叶生物量平均为573g.m^-2,地上生物量平均为6628g.m^-2,低于样地调查平均值。单一植被指数与生物量相关性较低,ND-VI并不适用于盖度较大的湿地松林;遥感影像经主成分分析后生物量光谱模型的相关系数略有提高,缨帽变换后反而使模型的相关系数降低。     

基于现场光谱的黄河口湿地芦苇生物量估算模型研究

本文利用2014年春季黄河口湿地芦苇的现场光谱和生物量数据,以植被指数、光谱一阶导数及其导出量为特征参数,运用多种单变量回归模型,构建了基于现场光谱的芦苇生物量估算模型。结果表明:(1)总体上,特征参数与生物量的相关性由大到小排序为:植被指数 光谱一阶导数 光谱一阶导数导出量;(2)春季芦苇光谱在715~755 nm波段范围处的一阶导数与生物量显著相关。当构成植被指数的红光波段在722~751 nm范围内,近红外波段为765 nm或768 nm时,植被指数与生物量相关性最好;(3)S型模型和三次模型较其他单变量的估算模型结果好,所有估算模型中,修改型土壤调节植被指数MSAVI(modified soil adjusted vegetation index)的S型模型的估算结果最好,R2、MRE和RMSE分别为0.817、11.80%和0.085 kg/m2,且估算值总体上与实测值相当。     

基于高分一号卫星影像的柽柳地上生物量遥感估算研究——以昌邑柽柳国家海洋特别保护区为例

柽柳是滨海湿地植被中的典型物种,多生长在潮间带和潮上带,在保护海岸、改良滩涂等方面发挥着巨大的作用。国民经济与社会发展"十三五"规划明确提出实施"南红北柳"湿地修复工程,凸显了柽柳在滨海湿地保护中的核心作用,应用遥感技术估算大范围柽柳的生物量对柽柳保护具有重要意义。本文以昌邑柽柳国家海洋特别保护区为例,应用国产GF-1卫星遥感数据和地面生物量实测数据,构建了柽柳地上生物量估算模型,选取了最优模型并开展了应用试验。结果表明:(1)5个植被指数中,比值植被指数RVI与柽柳地上生物量(AGB)相关性最高,为0.686;(2)RVI对应的三次多项式生物量估算模型决定系数最高,为0.81,且平均相对误差MRE和均方根误差RMSE最小,分别为4.7%和0.05 kg/m2;(3)应用2014年9月4日获取的昌邑柽柳国家海洋特别保护区GF-1卫星遥感影像,利用RVI三次多项式估算模型进行生物量遥感估算,得到研究区柽柳林地上平均生物量为0.75 kg/m2,总生物量为15020 t。     

钢铁渣粉在混凝土中的应用研究

为提高钢铁渣综合利用率,考察了钢铁渣粉作混凝土掺合料对混凝土抗压强度、工作性及对大体积混凝土温升的影响,并介绍了应用钢铁渣粉的工程项目。试验及工程应用表明,钢铁渣粉作混凝土掺合料,在相同胶凝材料用量下可显著提高混凝土抗压强度,在保证设计强度要求下可降低胶凝材料用量。此外,钢铁渣粉作混凝土掺合料能提高混凝土的工作性及施工性能,并可能降低混凝土内部温升,是一种新型的混凝土掺合料。     

阴山北麓丘陵区林草建设与生态恢复--以固阳县忽鸡沟乡小六分子村为例

针对阴山北麓生态环境特点和主要环境问题，以固阳县忽鸡沟乡大六分子村为基点，应用恢复生态学的基本理论和生态经济学原理，以恢复生态系统良性循环为目标，通过实施以林草建设为核心的一系列植被恢复与重建措施，使遭受破坏的生态系统逐步得到恢复并步入良性循环的轨道，为阴山北麓广大地区生态恢复探索一条切实可行的有效途径。     

山东省森林资源与木材供需平衡模型的建立与应用

本文在对山东省森林资源和木材供需平衡状况进行系统分析的基础上，利用系统动力学方法建立了山东省森林资源与木材供需平衡模型，通过对不同方案的政策仿真和结果分析，试图提出解决山东省木材供需矛盾的最佳途径，为制定林业发展政策提供依据。     

理生物滤池-活性污泥法处理生物质煤气废水的工程应用

将生物滤池与活性污泥池串联形成一个生化处理系统,生物质煤气洗涤废水经过预处理后,采用ASBRO和AO1O2两种联合工艺进行处理,着重考察了系统对生物质煤气洗涤废水CODCr、NH+4N的降低效果。采用ASBRO工艺,CODCr的去除率平均达到85.4%,NH+4N平均去除率为33.5%;采用AO1O2工艺,CODCr的去除率平均达到78.2%。NH+4N平均去除率为22.7%。     

用树叶、树皮含硫量监测包头市大气SO2污染的探讨

植物与周围环境不断进行着气体交换,当外界大气环境发生变化时,就会对植物产生影响,这种影响会在植物体有关部位以各种形式反映出来.研究表明,植物中含硫量与大气SO2浓度呈现出密切相关性,因此,可以通过植物含硫量来反映大气SO2的污染状况.     

钢铁渣粉对混凝土中钢筋的保护作用

钢渣和矿渣是冶炼钢、铁过程中产生的固体废物.由于其矿物组成与水泥熟料相似,具有水硬胶凝性能,所以被用作混凝土掺合料.钢铁渣粉是钢渣粉和矿渣粉接一定的比例混合而成的.试验表明,钢铁渣粉的使用能够保留钢渣粉和矿渣粉单掺时的优点,弥补单掺时的缺点,对钢筋起到很好的保护作用.     

生物质废物热解过程中气相产物的生成及等离子体重整研究

针对松木屑的热解以及产物的等离子体重整进行研究。热解温度分别为400,500,600,700,800℃时,在加热30 min的条件下,主要气体产物是H2、CO、CH4和CO2,热解气的总生成量的摩尔分数由46.11%(400℃)增至80.12%(800℃)。介质阻挡放电等离子体重整结果显示,随着放电功率的增加,CH4和CO2的转化率以及H2/CO的摩尔比都呈现增长趋势,控制等离子体重整条件有助于获得高品位能源。     

不同林地清理方式对杉木幼林生态系统水土流失的影响

利用径流小区定位观测法对不同林地清理方式林地的水、土、肥流失及产流过程进行的６年定位研究结果表明：不同林地清理方式导致了林地水、土、肥流失的较大差异。随时间推移，这种差异在缩小。林地缺少采伐剩余物覆盖及炼山时有机质烧失是炼山林地严重水土流失的重要原因。在影响南方杉木造林地水土流失诸因子中，炼山是首要因子。     

小清河沿岸地下水污染强度及发展速度预测的研究

对小清河流域工业废水污染源，河水，地下水进行了监测分析和综合评价，重点进行了有机化合物的监测，研究了距河一定距离内地下水的污染强度现状。在对小清河沿岸水特征。地质钻孔资料和水质监测结果综合分析基础上，以Ｉ作示踪剂模拟污染物质，进行了潜水不质污染野外模拟，得出小清河沿岸潜水纵向弥散系数，建立了水质污染测数学模型，预测了地下水污染的发展速度。