孙云霞
- 作品数：11 被引量：72H指数：5
- 供职机构：东北林业大学更多>>
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- 相关领域：农业科学更多>>
- 大兴安岭天然落叶松林碳密度空间分布研究被引量：5
- 2015年
- 采用大兴安岭地区盘古林场2011及2012年天然落叶松林实测碳储量数据,分析林木各器官（树干、树枝、树叶、树根）及全树的碳密度与海拔、郁闭度、坡位及林分密度的关系。基于空间克里格插值原理,利用Arc GIS空间分析软件分别绘制该地区各器官及全树的碳密度空间分布图。结果表明：天然落叶松林各器官及全树的碳密度与海拔、郁闭度和坡位都有密切的关系。各器官及全树均在633~683m的海拔范围内达到最大值;在0.4~0.5的郁闭度范围内达到最大值;不同坡位上各器官及全树碳密度按下坡、山谷、平地、上坡的顺序而逐渐降低;在林分密度为3022~3521株/hm2的范围内,各器官及总量的碳密度达到最大值。利用空间克里格插值能够很好的进行空间林木各器官碳密度分布的估算,树干的碳密度变化范围是5.99~46.33 t/hm2,树枝的碳密度变化范围是0.31~2..92 t/hm2,树叶的碳密度变化范围是0.27~0.78 t/hm2,树根的碳密度变化范围是2.25~20.39 t/hm2,全树的碳密度变化范围为6.43~60.40 t/hm2。综上所述,大兴安岭地区天然落叶松不同器官的碳密度变化范围是不同的,而且其变化规律与林分因子之间的关系也不同。因此,应该分器官研究其碳密度变化规律。
- 孙云霞刘兆刚董灵波
- 关键词：碳密度克里格插值
- 基于综合采伐指数的帽儿山阔叶混交林结构优化模拟被引量：5
- 2018年
- 数据来源于帽儿山4块阔叶混交林固定样地(面积30 m×30 m),以混交度、大小比、角尺度等8个指标作为林分空间结构参数,构建综合采伐指数Fi。对以下不同采伐强度0(对照)、10%、20%、30%的林分进行模拟采伐,对比筛选出各样地最适宜的采伐强度。研究结果表明:(1)林木综合采伐指数的构建综合考虑了各林分空间结构指标,在抚育采伐中,可以科学合理的确定采伐木;(2)阔叶混交林林木各空间结构指标对综合采伐指数影响的程度由大到小为:林木竞争指数、角尺度、开敞度、大小比数、健康指数、目的树种特性、混交度、空间密度指数;(3)通过对比分析不同采伐强度下林分非空间和空间结构的变化情况,发现株数采伐强度在20%~30%时,有效的改善了林分结构,提升了林木生长发育空间。
- 吕忠爽刘兆刚董灵波张凌宇孙云霞
- 关键词：采伐强度
- 基于模拟退火算法逆转搜索的森林空间经营规划被引量：5
- 2019年
- 【目的】研究逆转搜索策略对模拟退火算法性能的提升作用,为复杂森林经营规划问题的优化求解提供技术支撑。【方法】以大兴安岭塔河林业局盘古林场森林空间收获安排问题为例,以模拟退火算法1-邻域和2-邻域技术为基础构建逆转搜索过程,并将其应用于具体的森林经营规划实践。规划模型以10年规划期内的木材均衡收获为目标函数,根据经营措施选用不同空间约束形式,对抚育措施采用面积限制模型,对皆伐措施采用单位限制模型,2种模型均满足3年的绿量约束期。【结果】对于最小化森林经营规划问题而言,逆转搜索中不同邻域间的交互次数对规划结果影响不显著,但其平均目标函数值均显著低于传统模拟退火算法1-邻域(P<0.01)和2-邻域(P<0.01),而算法优化时间分别比1-邻域和2-邻域增加约5和2倍,逆转搜索策略具有显著的优越性能和广泛的应用前景;最优森林经营方案表明,整个规划期(10年)内预计可收获木材约5.00×10^5 m^3,其中抚育出材量3.12×10^5 m^3,抚育林分面积占林场总面积的10.94%,皆伐出材量1.88×10^5 m^3,皆伐林分面积占林场总面积的1.02%,该方案能够满足森林可持续经营的目标。【结论】逆转搜索是一种高效、稳定的优化求解技术,能够满足复杂森林经营规划问题的需要,可为森林经营方案的编制提供技术支撑。
- 孙云霞刘兆刚董灵波
- 关键词：模拟退火算法
- 帽儿山天然次生林多目标森林经营规划模拟
- 天然次生林是我国森林资源的重要组成部分，在水源涵养、水土保持及维持生态平衡等方面均具有重要作用。然而，我国大部分地区现存天然次生林已经退化为低质低效次生林，亟待需要科学合理的抚育经营，对更加充分的利用异质时空资源、提高林...
- 孙云霞
- 关键词：天然次生林树种多样性
- 基于碳和木材目标的森林空间经营规划研究被引量：6
- 2017年
- 以大兴安岭地区塔河林业局盘古林场为例,以模拟退火算法为优化技术,以经济收益为基础,建立能够兼顾森林木材生产、碳储量和经营措施时空分布的多目标规划模型。规划周期由3个10年的分期组成,目标函数包括最大化木材和碳储量贴现净收益、最小化采伐成本,而约束条件则主要涉及最小收获年龄、收获次数、收获均衡以及空间邻接约束等。同时,还评估了一系列碳价格对规划结果的影响。结果表明:由于规划模型中空间和非空间约束的限制,规划期内获得的各种经济收益、木材产量以及碳储量等均随着碳价格的增加呈显著的非线性变化趋势;与碳价格为0元/t时的规划结果相比,当碳价格为我国当前现行碳交易的平均(25元/t)和最高(50元/t)价格时,规划期末的总经济收益分别增加了2.06%和3.91%,但规划期内木材产量和碳储量却无显著差异;如果仅从经济角度考虑,则能够使规划期末单位面积碳储量增加的最低碳价格为1 000元/t。同时,研究结果还表明碳价格虽然显著影响规划期内不同经营措施的采伐面积比例,但规划结果均满足均衡收获约束。
- 董灵波孙云霞刘兆刚
- 关键词：碳储量木材生产
- 基于GWR模型的大兴安岭天然落叶松林碳密度预估
- 森林碳储量是描述森林特征的重要指标，准确计量森林碳储量具有重要的意义。为准确预估森林生态系统碳储量，传统的统计学模型得到了非常广泛的应用，为预测单木水平上的含碳量乃至不同森林类型的碳储量奠定了基础。当前世界各国对碳计量日...
- 孙云霞
- 关键词：落叶松林碳密度
- 文献传递
- 基于Ripley L和O-ring函数的森林景观空间分布格局及其关联性被引量：30
- 2014年
- 采用空间点格局分析中的Ripley L和O-ring函数,以大兴安岭盘古林场森林资源二类调查数据为例,对比分析2种方法在森林景观类型的空间分布格局及其关联性研究中的差异.结果表明:2种方法获得的景观空间分布格局在整体趋势上反映一致,都是在中小尺度上呈聚集分布,之后随着尺度的增大主要表现为随机分布特征;景观类型间的关联性存在显著差异,其中,Ripley L函数结果表明,天然落叶松林、天然白桦林分别与针阔混交林在中小尺度上呈负相关,而在更大尺度上整体表现出无关联性或正关联性的趋势,其余景观类型间在所有研究尺度上呈显著负相关;O-ring函数结果则表明,4种森林景观类型两两之间均呈现出相似的关联性变化趋势,即在小尺度上均表现为负相关,在中等尺度上均呈现出不相关性,但在更大尺度上呈正相关趋势;对同一景观类型(或景观类型组),2种方法在不同尺度等级上的空间分布格局及其关联性的判别一致率存在较大差异,其一致性判别率在所有研究尺度上整体呈现出基本不变、先下降后增加和一直下降3种趋势.
- 董灵波刘兆刚张博袁野孙云霞
- 关键词：森林景观L函数
- 基于森林空间收获问题的模拟退火算法邻域搜索技术比较被引量：4
- 2017年
- 邻域搜索是当前提高启发式算法求解效率的核心技术之一,然而近期关于该搜索策略的性能却产生了较大争议。模拟退火算法作为一种典型的启发式算法,已广泛应用于一系列的林业规划问题。为此,本研究以模拟退火算法为例,系统评估2种不同邻域搜索技术在森林空间收获安排问题中的应用效果。规划模型以50年规划周期(10个规划分期)内的最大化木材收获为目标函数,以蓄积均衡收获、蓄积期末存量、单位限制模型和绿量限制等为主要约束条件。测试方法以模拟退火算法为原型,以每次优化过程中随机选择的小班数量为标准,共包括1-邻域和2-邻域2种不同的搜索技术。模拟规划数据由3个假设的栅格数据集组成,其共产生了3 293个(林分Ⅰ)、29 536个(林分Ⅱ)和81 625个(林分Ⅲ)0-1型决策变量。研究结果表明:模拟退火算法2-邻域搜索技术能够提高各规划问题的最大目标函数值;但当规划问题的决策变量数(或小班数量)较大时(即林分数量≥3 600),单纯增加邻域范围并不能提高规划问题的平均目标函数值。因此,鉴于模拟退火算法的优化结果对规划问题具有较高的敏感性,因此森林经营决策人员应慎重选择模拟退火算法邻域搜索作为相关规划问题的优化求解技术。
- 董灵波孙云霞刘兆刚
- 关键词：模拟退火算法邻域搜索
- 大兴安岭天然落叶松林相容性立木含碳量模型研究被引量：4
- 2015年
- 森林是生态系统的重要组成部分,是改善全球气候变暖趋势的机体,森林的固碳能力越来越受到重视,而研究森林中立木的含碳量对森林生态系统量化固碳能力具有重要意义。本文基于大兴安岭44株天然落叶松解析木实测数据和各器官碳密度样木数据,借鉴相容性生物量模型的思想来研究相容性立木含碳量模型,基于基础模型y=a Db和y=a(D2H)b,利用非线性度量误差模型系统构建了总含碳量和干、枝、叶、根四个分含碳量之间相容的一元和二元立木含碳量模型。通过比较各模型的拟合优度和独立检验统计量,计算拟合优度结果显示:在一元和二元基础模型下的4个器官,树干的确定系数R2分别为0.960,0.985,都是2个模型中各器官确定系数的最高值,树枝、树叶和树根相对偏低,但均达到了85%以上,说明建立的模型可行;模型检验统计量表明:一元和二元基础模型的树干模拟效率EF值为0.904,0.951,相应的预估精度P值为80.5%,85.5%,其次是树枝模拟效率0.830,0.898,精度都在70%以上,树叶和树根预估精度偏低,其值在70%左右。综上研究结果表明:二元立木含碳量预估模型的拟合及预测精度优于一元模型。
- 蒋蕾刘兆刚董灵波孙云霞
- 基于模拟退火算法的森林空间经营规划被引量：9
- 2018年
- 【目的】评估不同空间约束形式对森林规划结果的影响,以期为我国森林资源的可持续经营提供科学依据【方法】以大兴安岭地区塔河林业局盘古林场数据为例,以模拟退火算法作为优化求解技术,建立了3种不同的森林收获安排模型(即非空间模型、单位限制模型(URM模型)和面积限制模型(ARM模型)),以定量分析不同空间约束形式对森林规划结果的影响。3类规划模型均以规划期内的最大化木材收益为目标函数,其中非空间规划模型不包含任何的空间信息;在非空间规划模型的基础上,URM模型要求在相同规划分期内相邻林分不允许被同时采伐;而在ARM模型中则允许相邻林分在相同规划分期内被同时采伐,但其最大连续面积应受到约束。此外,这3类规划模型还涉及收获均衡、最小采伐年龄以及采伐次数等约束。【结果】模拟结果表明,模拟退火算法的优化结果具有较好的稳定性,其平均变异系数仅为0.06%~3.97%,因此该算法能够适应复杂的森林规划问题。与非空间规划问题相比,当加入ARM约束时,平均目标函数值虽略有增加(0.08%),但差异不显著(P=0.35);而当加入URM模型时,平均目标函数值显著下降约5.11%(P<0.01),但森林经营措施的时空分布更为合理。最优森林经营方案表明各规划分期的平均采伐面积均相对较小,平均仅占总面积的0.44%,能够满足森林可持续经营的需求。【结论】空间约束不仅增加了森林规划模型的复杂性,而且也在很大程度上降低了森林经营的木材收益,但其输出结果更符合森林可持续经营的理念。同时,以模拟退火算法为代表的启发式算法能够满足复杂森林规划问题的需求。
- 董灵波孙云霞刘兆刚
- 关键词：模拟退火算法森林可持续经营
