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北京山区森林健康评价研究
作 者: 甘敬
导 师: 马履一;余新晓
学 校: 北京林业大学
专 业: 森林培育
关键词: 森林健康 模糊综合评价 景观区划 多尺度 北京山区
分类号: S757
类 型: 博士论文
年 份: 2008年
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引 用: 12次
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内容摘要
本文以系统科学、景观生态学等理论为依据,以样地调查、北京市“十五”森林资源二类调查结果和其它途径收集的图件为基础数据,从探讨森林健康的内涵与实质入手,在对森林景观进行区划的基础上,确立评价指标,采用正态分析及等距分组法确定评价指标标准,采用层次分析法确定评价指标权重,采用多级模糊综合评价法确定健康等级隶属度,并将北京山区森林健康评价等级划分为优质、健康、亚健康、不健康和疾病五级,从森林经营小班、景观和区域三个尺度对北京山区森林健康状况进行了评价,旨在为北京市森林健康可持续经营提供理论依据。主要研究结果与结论如下:(1)运用森林资源二类调查与遥感影像相结合的方法,以地类、森林类型、起源和优势树种作为北京山区森林景观区划的主要因子,区划得到北京山区共18个森林景观类型。森林景观分类精度达到83%以上。(2)在森林经营小班尺度上,以现代系统科学理论为基础,从完整性、稳定性和可持续性三个方面初步构建健康评价指标14个,经筛选,得到小班健康评价指标8个;在景观尺度上,以景观生态学理论为基础,从结构与格局、功能与过程两个方面初步构建健康评价指标6个,经筛选,得到景观健康评价指标4个。(3)在森林经营小班尺度上,建立了森林景观类型林分蓄积量—生物量回归模型、灌木层生物量—灌木高度回归模型、草本层生物量—草本高度回归模型各18类,以推求单位面积总生物量;建立了树高、胸径—叶面积指数回归模型18类,以推求小班叶面积指数。在景观尺度上,采用景观格局计算公式得到了分形维数、景观多样性、景观优势度、景观均匀度各18个指标值;通过统计各类景观样地每木调查数据的病虫害等级数量比例,计算其模糊隶属度的相对位置而得到了病虫害程度18个指数。(4)在小班尺度上,将小班评价指标分类为定性描述指标、无限制可比定量指标和半限制可比定量指标三种。确立了无限制可比定量指标、半限制可比定量指标标准各5级,在景观尺度上,确立分形维数、景观多样性指数指标标准各5级。(5)采用层次分析法确定指标权重,得到:小班健康评价指标权重向量为A_p=(0.0211 0.0646 0.2476 0.0333 0.3000 0.0861 0.2123 0.0349);景观健康评价指标权重向量为A_L=(0.1250 0.3750 0.4375 0.0625);北京山区森林整体健康评价指标权重向量为A_T=(0.0719 0.0602 0.0632 0.0618 0.0495 0.0670 0.0414 0.0476 0.0640 0.05230.0493 0.0496 0.0536 0.0477 0.0451 0.0668 0.0677 0.0411)。(6)评价结果表明:在小班尺度上,北京山区30164个森林经营小班中,处于亚健康的最多,达11265个,面积比例为42.21%,属于优质和疾病的小班较少,面积比分别占10%左右。在景观尺度上,北京山区18类森林景观中属于健康的4类,亚健康的12类,不健康的2类,无优质和疾病的景观类型。在区域尺度上,北京山区整体的健康状况为亚健康。以上结论说明北京市急需进行森林健康可持续经营,提高森林健康等级。
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全文目录
摘要 3-5 ABSTRACT 5-8 目录 8-12 引言 12-13 1 国内外研究现状 13-30 1.1 森林健康内涵与实质 13-16 1.1.1 面向目标途径的概念 13-15 1.1.2 面向生态系统途径的概念 15 1.1.3 综合途径的概念 15-16 1.2 森林健康研究现状 16-20 1.2.1 美国森林健康研究现状 16-17 1.2.2 德国森林健康研究现状 17 1.2.3 我国森林健康研究现状 17-18 1.2.4 北京山区森林健康研究现状 18-20 1.3 森林健康监测研究现状 20-23 1.3.1 美国森林健康监测 20-21 1.3.2 德国森林健康监测 21 1.3.3 欧洲森林健康监测 21 1.3.4 我国森林健康监测 21-23 1.4 森林健康评价研究进展 23-27 1.4.1 评价指标 23-26 1.4.2 评价方法 26-27 1.5 森林健康评价存在的问题 27-30 1.5.1 对森林健康本身的认识途径不统一 27-28 1.5.2 森林健康及其评价研究的概念框架不明 28-29 1.5.3 森林健康的评价标准不统一 29 1.5.4 森林健康的评价体系不完整 29-30 2 理论基础 30-48 2.1 系统科学理论 30-32 2.1.1 系统科学理论的内涵 30-31 2.1.2 森林健康与系统科学理论的关系 31-32 2.2 基础生态学理论 32-34 2.2.1 生态系统的结构 32-33 2.2.2 生态位理论 33-34 2.3 景观生态学 34-36 2.3.1 森林健康与景观结构和格局 34-35 2.3.2 森林健康与尺度效应 35 2.3.3 森林健康与干扰 35-36 2.4 恢复生态学 36-37 2.4.1 恢复生态学的理论基础 36-37 2.4.2 森林健康与恢复生态 37 2.5 近自然经营理论 37-39 2.5.1 近自然经营的涵义 38 2.5.2 近自然森林经营的技术要点 38-39 2.6 生态经济学 39-41 2.6.1 生态经济学与传统经济学和生态学的比较 39-40 2.6.2 森林健康与生态经济学 40-41 2.7 可持续发展 41-43 2.7.1 林业可持续发展的目标 41-42 2.7.2 林业的可持续发展标准和指标体系 42 2.7.3 森林健康与可持续发展 42-43 2.8 森林文化 43-45 2.8.1 森林文化的涵义 43-44 2.8.2 森林健康与森林文化的关系 44-45 2.9 社会生态学理论—(社会-经济-自然复合生态系统理论) 45-46 2.9.1 社会-经济-自然复合生态系统 45-46 2.9.2 复合生态系统机理 46 2.10 小结 46-48 3 研究区概况 48-55 3.1 自然概况 48-51 3.1.1 地理位置 48 3.1.2 地质地貌 48 3.1.3 土壤 48-49 3.1.4 气候水文 49 3.1.5 植被 49-51 3.2 社会经济概况 51-52 3.2.1 全市经济社会概况 51 3.2.2 山区经济社会概况 51-52 3.3 森林资源概况 52-55 3.3.1 北京市的森林资源概况 52-53 3.3.2 北京山区的森林资源概况 53-55 4 研究内容与方法 55-75 4.1 研究目标 55 4.2 主要研究内容 55 4.3 技术路线 55-57 4.4 数据来源 57-61 4.4.1 森林资源二类调查数据 57-58 4.4.2 样地调查数据 58-61 4.4.3 其他搜集数据 61 4.5 研究方法 61-75 4.5.1 样地调查 61-65 4.5.2 数据处理 65-68 4.5.3 评价模型构建 68-75 5 北京山区森林景观区划 75-85 5.1 森林景观区划基本原则 75-76 5.2 森林景观区划方法 76-79 5.2.1 基于遥感影像的森林景观区划 76-77 5.2.2 基于森林资源二类调查的森林景观区划 77 5.2.3 本研究应用的区划方法 77-79 5.3 北京山区森林景观区划结果 79-84 5.3.1 北京山区土地利用类型区划 79-82 5.3.2 北京山区森林景观区划结果 82-84 5.4 森林景观分类结果精度评价 84 5.5 小结 84-85 6 北京山区森林健康评价指标体系研究 85-101 6.1 森林健康评价的尺度确立 85-86 6.2 评价指标选取原则 86 6.3 森林经营小班健康评价指标体系建立 86-97 6.3.1 小班健康评价指标体系建立的理论依据 86-87 6.3.2 小班健康评价指标体系的内容 87-88 6.3.3 小班健康评价指标测度分析 88-97 6.4 森林景观健康评价指标体系建立 97-99 6.4.1 景观健康评价指标体系建立的基础理论依据 97 6.4.2 景观健康评价指标体系的内容 97-98 6.4.3 景观健康评价指标测度分析 98-99 6.5 小结 99-101 7 北京山区森林健康诊断与分析 101-140 7.1 森林健康评价指标分析计算 101-120 7.1.1 小班健康评价指标分析计算 101-115 7.1.2 景观健康评价指标分析计算 115-120 7.2 森林健康评价指标筛选 120-125 7.2.1 小班健康评价指标筛选 121-123 7.2.2 景观健康评价指标筛选 123-125 7.3 森林健康评价标准建立 125-138 7.3.1 小班健康评价指标标准 125-135 7.3.2 景观健康评价指标标准 135-138 7.4 小结 138-140 8 北京山区森林健康评价 140-164 8.1 森林经营小班健康评价 140-152 8.1.1 指标权重推求 140-143 8.1.2 确定单项指标隶属度 143-145 8.1.3 单因素模糊评价矩阵建立 145-147 8.1.4 综合隶属度判别 147-148 8.1.5 小班健康评价结果 148-152 8.2 森林景观健康评价 152-159 8.2.1 景观健康评价指标权重推求 152-154 8.2.2 景观健康评价模糊矩阵建立 154-157 8.2.3 综合隶属度判别及评价结果 157-159 8.3 北京山区森林健康整体评价 159-162 8.3.1 指标权重确定 159-162 8.3.2 综合隶属度判别及评价结果 162 8.4 小结 162-164 9 结论与讨论 164-167 9.1 结论 164-166 9.2 讨论 166-167 9.2.1 本研究的创新点 166 9.2.2 建议 166-167 参考文献 167-175 个人简介 175-176 导师简介1 176-177 导师简介2 177-178 获得成果目录清单 178-180 致谢 180
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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林经营学、森林计测学、森林经理学 > 森林经理学
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