松材线虫入侵后森林生态系统的遥感动态监测

论文摘要

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是一种外来入侵生物，主要危害对象是松林资源。松材线虫自传入我国以来，全国发病面积已达7.9万hm~2。松材线虫入侵松林后，成片松树迅速死亡，对原来生态系统的结构和功能产生很大的影响。本研究以松材线虫入侵的森林生态系统为研究对象，根据研究区具体情况，搜集地面调查资料，利用遥感技术，结合GPS和GIS技术，研究了松材线虫入侵过程中森林的结构和功能的动态变化情况。首先研究了浙江富阳马尾松4种不同受害程度的林木光谱特征，并对光谱反射曲线进行一阶导数分析，研究了不同受害程度在绿光区、红光区和近红外区反射光谱的变化特征。其次对富阳地区不同时期影像进行植被指数提取，反演叶面积指数和覆盖度，结合森林植被和马尾松信息提取结果，分析了不同受害时期研究区域各种植被要素以及马尾松动态变化情况。最后结合地面调查数据和遥感影像信息，建立地上生物量估测模型，利用此模型实现对不同时间、空间尺度上的生物量估测，从而了解富阳地区在松材线虫入侵过程中，森林生态系统功能演变过程。通过研究发现，在松材线虫入侵后，由于对受害松林的采伐，在马尾松林面积减少的情况下，由于当地自然条件优越，森林生态系统逐渐恢复，结合实际调查情况，分析认为是森林植被演替的结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题依据和研究意义
• 1.1.1 选题依据
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 “3S”技术在森林病虫害监测中应用的研究现状
• 1.2.1 国外研究进展
• 1.2.2 国内研究进展
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 数据采集与预处理
• 2.1 研究区概况
• 2.2 松材线虫病生物特性
• 2.3 地面数据采集与处理
• 2.3.1 标准地的选取与建立
• 2.3.2 土壤调查
• 2.3.3 光谱测量
• 2.3.4 地上生物量调查
• 2.4 遥感数据获取与处理
• 2.4.1 遥感影像的选择
• 2.4.2 遥感影像的处理
• 2.5 其他辅助数据获取与处理
• 2.5.1 地形图
• 2.5.2 林相图
• 2.5.3 病害历史数据
• 2.5.4 DEM数据
• 2.6 数据处理平台
• 3 植被光谱特征分析
• 3.1 不同受害程度划分
• 3.2 光谱数据的获取与处理
• 3.3 不同受害程度光谱曲线分析
• 3.4 光谱曲线的一阶导数分析
• 3.5 小结
• 4 植被要素分析
• 4.1 归一化植被指数（NDVI）
• 4.2 叶面积指数（LAI）
• 4.3 植被覆盖度（f）
• 4.4 样点信息分析
• 4.5 小结
• 5 森林植被时空信息提取
• 5.1 主成分分析原理
• 5.2 影像主成分处理
• 5.3 森林植被信息提取
• 5.4 马尾松信息提取
• 5.5 分类精度
• 5.6 小结
• 6 森林生物量变化研究
• 6.1 生物量估测研究方法
• 6.2 地上生物量估测模型的建立
• 6.2.1 自变量的选择
• 6.2.2 地上生物量与各项自变量的相关性分析
• 6.2.3 生物量模型拟合及精度检验
• 6.3 地上生物量反演估测分析
• 6.4 小结
• 7 结论与讨论
• 7.1 结论
• 7.2 讨论
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢