基于GIS的建湖县农田防护林空间配置及发展规模研究

论文题目: 基于GIS的建湖县农田防护林空间配置及发展规模研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 森林经理学

作者: 李春静

导师: 彭世揆

关键词: 农田防护林,生长模型,空间配置,地理信息系统,发展规模

文献来源: 南京林业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 农田防护林优化结构的研究一直是研究的热点问题,因为它决定着农田防护林所发挥的功能和效益,江苏省农田防护林体系建设在实现省委、省政府提出的“绿色江苏”中,占有十分重要的地位。本文在以现有农田防护林的生长规律研究及林带现状分析的基础上,利用地理信息系统(GIS)对研究区的农田防护林的空间配置及发展进行研究,主要研究的内容及结论如下:　利用MATLAB6.5 及最小二乘原理进行编程,采用经典的生长理论方程Logistic 方程Richards 方程、单分子式(Mitscherlich)方程分别对平均胸径(D)、平均高(H)、优势高(H优)、平均材积(V)进行曲线拟合,结果表明,logistic 方程拟合胸径、平均高生长效果最好,而Richards 方程拟合优势高、材积生长效果最好。　利用拟合结果进行立地指数表的编制及成熟龄的确定,研究表明,研究区立地类型可划分为6 个等级,防护林带的防护成熟龄为8—12 年,经济成熟龄为15 年,数量成熟龄为18 年,更新龄确定为15—20 年。　同时将蓄积量作为林龄(t)和地位指数(SI)和密度(N)的函数,利用研究区农田防护林样地,拟合了研究区防护林带的可变密度的全林分蓄积生长模型,为研究区蓄积量的预估打下基础。　在分析农田防护林优化配置理论的基础上,选取林带成林高、林带达防护成熟时平均单株材积、林带宽、带间距、透风系数　、风速削弱系数、林带平均单株营养面积、株行距等配置指标,利用GIS 空间分析技术,对研究区的农田防护林的空间配置进行研究,将林网分成三级或四级配置,采取五种不同配置方案,并分别统计出不同级别林网配置后的面积和森林覆盖率,结果表明:五种配置方案农田防护林的森林覆盖率可分别达到4.19%、6.79%　5.82%、5.10%、11.43%,森林覆盖率有明显的提高。同时,利用ARCGIS 及MO 对林网进行分级配置,易于统计配置的面积。　　　利用MO 结合VB,采用集成二次开发技术,建立了研究区的农田防护林空间配置信息系统,除具有基本的数据操作、编辑、查询、空间分析、图形的输出等功能外,还具有林网格网的生成功能、不同宽度的缓冲区生成功能且集成了林带蓄积量预测模型。　应用“3S”技术,将农田防护林的空间配置信息及蓄积量模型集成在一个系统中,不仅可以直观地掌握农田防护林的空间分布及面积变化,同时可以掌握不同防护林带蓄积量的变化,研究形成的农田防护林空间配置信息系统为研究区的农田防护林的管理和经营提供了更为直观、科学的依据,为经营管理者提供了新的管理手段和方法,同时也适用于其它区域,为精准林业的研究提供了一定的思路。将“3S”技术应用于农田防护林的空间配置,是一个新的尝试,系统的功能的开发和完善有待于在实际的应用中进一步进行。　　　　　对研究区农田防护林的发展规模进行研究,对资源现状及各配置方案下所能达到的森林覆盖率及蓄积量进行分析,并比较研究区提出的“十一五”发展规划提出的森林覆盖率及蓄积量目标,研究结果表明:配置方案中的B、C、D均能实现“十一五”规划提出的15%覆盖率目标,实现蓄积量200万立方米的目标也是可行的。同时又对研究区现行的农田林网的农业效应的经济价值及林木价值进行评价,结果表明:研究区林带的农业效应为1.22,

论文目录:

第一章 农田防护林研究进展

1.1 农田防护林结构研究

1.1.1 林带结构研究

1.1.1.1 林带结构分类

1.1.1.2 林带结构主要参数

1.1.1.3 林带结构优化配置的研究

1.1.2 林网结构研究

1.1.3 农田防护林景观结构研究

1.2 农田防护林生长规律研究及成熟研究

1.2.1 杨树农田防护林不同阶段的生长特点研究

1.2.2 杨树农田防护林生长模型及经营研究

1.2.3 农田防护林的防护成熟研究

1.2.3.1 防护成熟的相关概念研究

1.2.3.2 影响农田防护林的防护成熟因素及确定研究

1.3 农田防护林防护及对作物的效应研究

1.3.1 农田防护林的防护效益研究

1.3.2 农田防护林对作物的效应

1.4 GIS 在农田防护林中的应用研究

1.5 本论文研究的目的和意义

第二章 研究区概况及研究方法

2.1 研究区概况

2.1.1 自然条件基本特征

2.1.1.1 地理位置与地貌特征

2.1.1.2 气候特点

2.1.1.3 水资源

2.1.1.4 土壤、植被特点

2.1.1.5 自然灾害状况

2.1.2 社会、经济条件基本概况

2.1.3 土地利用现状

2.1.4 第一产业中所包括行业的总产出情况

2.1.5 林业生产现状、特点及存在的主要问题

2.2 研究区基础数据的收集处理及研究方法

2.2.1 图形数据的收集

2.2.2 研究区地面样地调查

2.2.2.1 林带样地常规因子调查

2.2.2.2 农田防护林典型林带调查

2.2.3 研究方法及技术路线

第三章 杨树农田防护林生长模型研究

3.1 研究方法

3.2 杨树生长模型的选择和拟合

3.3 地位指数表的编制

3.3.1 导向曲线(guide curve)方程的选择

3.3.2 基准年龄的确定及指数级距的确定

3.4 成熟龄的确定

3.4.1 防护成熟龄的确定

3.4.1.1 防护成熟的内涵

3.4.1.2 防护成熟龄的确定考虑的因素

3.4.1.3 树高生长确定初始防护成熟龄

3.4.1.4 树冠生长确定防护成熟龄

3.4.1.5 胸径生长作为防护成熟龄确定的参考

3.4.2 数量成熟龄的确定

3.4.3 经济成熟龄的确定

3.4.4 林带更新龄的确定

3.5 林带全林生长模型的研究

3.5.1 影响林分生长模型的主要因子

3.5.2 样地整理及特征因子的统计

3.5.2.1 地位指数的计算

3.5.2.2 蓄积量的计算

3.5.3 全林分蓄积生长模型拟合

3.6 小结

第四章 基于GIS 的农田防护林空间优化配置方法研究

4.1 优化结构配置的分析技术路线框架

4.2 研究区农田防护林现状及存在的问题

4.3 林带结构优化配置的理论研究

4.3.1 林带结构的的类型

4.3.2 林带结构优化的基本参数的理论分析

4.3.2.1 疏透度

4.3.2.2 透风系数

4.3.2.3 风速削弱系数

4.3.3 基于林带生长模型和优化结构的其它参数的理论分析

4.3.3.1 林带、林网走向

4.3.3.2 带间距的确定

4.3.3.3 林带宽度确定

4.3.3.4 造林密度确定

4.3.3.5 占地比率的确定

4.4 基于GIS 的建湖县农田防护空间配置研究

4.4.1 研究区林带优化配置参数的确定

4.4.1.1 林带生长基础数据的确定

4.4.1.2 林带走向的确定

4.4.1.3 林带宽度的确定

4.4.1.4 带间距的确定

4.4.1.5 株行距的确定

4.4.2 以农田为基础的理论配置方案的选择

4.4.2.1 配置指标确定的原则

4.4.2.2 林网分级选择的考虑思想

4.4.2.3 指标数据的确定

4.4.2.4 基于GIS 的配置方案的实现

4.4.2.5 三种配置方案的结果分析

4.4.3 道路、河流分级的林带设置

4.4.3.1 配置指标的确定

4.4.3.2 优化配置专题图的生成

4.4.3.3 配置结果分析

4.4.4 道路河流不分级的林带设置

4.4.4.1 道路、河流配置统计

4.4.4.2 配置结果分析

4.4.5 各配置方案结果与现状的对比分析

4.6 小结

第五章 基于GIS 的农田防护林配置信息系统的研建

5.1 农田防护林配置信息管理的应用

5.2 系统所用软件介绍

5.2.1 MapObject 简介

5.2.2 VB 简介

5.2.3 二次开发方法简介

5.2.4 Visual Basic 与 MapObject 的结合

5.3 系统设计的思想及技术路线

5.4 系统设计与功能

5.4.1 系统设计

5.4.2 系统设计的功能与实现

5.4.2.1 用户登录及主界面介绍

5.4.2.2 数据查询功能

5.4.2.3 格网生成功能的实现

5.4.2.4 缓冲区生成功能的实现

5.4.2.5 蓄积量预测模型功能

5.4.2.6 数据库的调用

5.4.2.7 三级林网配置专题图的生成

5.5 小结

第六章 研究区农田防护林发展规模分析及效益评价

6.1 农田防护林发展规模分析

6.1.1 问题的提出

6.1.2 农田防护林面积及覆盖率分析

6.1.2.1 森林覆盖率的概述

6.1.2.2 农田防护林面积及覆盖率分析

6.1.3 农田防护林蓄积量规模分析

6.1.4 森林资源总量分析

6.1.4.1 片林覆盖率及蓄积量分析

6.1.4.2 零星四旁树覆盖率及蓄积量分析

6.1.4.3 总的森林覆盖率及蓄积量分析

6.1.5 研究区十一五林业发展目标分析

6.1.5.1 森林覆盖率发展目标

6.1.5.2 立木蓄积量目标

6.2 农田防护林效益评价

6.2.1 农田防护林的生态效益研究

6.2.2 农田防护林的农业效益研究

6.2.2.1 农田防护林农业效应的各区域分析

6.2.2.2 研究区农业效应的量化评价

6.2.3 农田防护林木材价值评价

6.3 小结

第七章农田防护林一些问题的探讨和建议

7.1 农田防护林可持续经营问题的探讨

7.1.1 森林可持续经营与分类经营

7.1.2 研究区农田防护林林种属性的探讨

7.1.3 研究区农田防护林可持续经营探索

7.1.3.1 合理的规划布局和经营措施

7.1.3.2 适宜的树种选择

7.1.3.3 适宜的更新模式选择

7.2 农田防护林经营模式的探讨

7.2.1 经营模式的概论和内涵

7.2.2 经营模式的评定标准

7.2.3 农林复合经营模式概述

7.2.4 研究区农林复合经营模式的现状调查

7.2.4.1 研究区林农复合经营概况

7.2.4.2 研究区农林复合经营模式的主要类型及效益调查

7.2.5 研究区复合经营模式存在的问题及建议

7.3 关于农田防护林经营体制的问题探讨

7.3.1 林权改革概述

7.3.2 盐城市关于林权改革的环境

7.3.3 研究区林业产权体制的现状

7.3.3.1 研究区林权改革情况介绍

7.3.3.2 研究区现有的林权形式

7.3.4 研究区现有林权改革对林业发展所产生的影响

7.3.4.1 加速绿化步伐,提高了造林绿化率

7.3.4.2 促进了林业投资渠道的多元化和投资结构的社会化

7.3.4.3 提高了农民的经济收入

7.3.4.4 有利于林业资源的保护

7.3.5 研究区林权改革中参与者关心的问题

7.3.5.1 研究区林地、林木资产评估的理论依据

7.3.5.2 研究区常用的资产评估方法

7.3.6 研究区林权改革中的问题及建议

7.4 小结

第八章 结论与讨论

8.1 现有农田防护林生长模型的研究

8.2 基于GIS 的农田防护林空间优化配置方法研究

8.3 基于GIS 的农田防护林配置信息系统的研建

8.4 研究区农田防护林发展规模及效益评价研究

8.5 农田防护林一些问题的探讨和建议

8.6 研究中的创新点

8.7 研究中需深入的问题

参考文献

发布时间: 2005-12-30

参考文献

• [1].农田防护林体系空气动力效应研究[D]. 关德新.中国科学院研究生院（沈阳应用生态研究所）1998
• [2].吉林省西部农田防护林生态学研究[D]. 梁万君.东北林业大学2007
• [3].黄淮海农田防护林体系水分利用同步测算模型与应用研究[D]. 尹昌君.中国林业科学研究院2012
• [4].国家商品粮基地防护林规划设计管理研究[D]. 杨斯玲.天津大学2012
• [5].乌兰布和沙漠东北部农林复合系统持续经营研究[D]. 马利强.内蒙古农业大学2009
• [6].农田防护林带分维疏透度研究[D]. 李春平.北京林业大学2009
• [7].不同宽度杨树农田防护林带树冠结构特征[D]. 赵东.河南农业大学2011
• [8].新疆典型沙区区域防风固沙体系协同配置研究[D]. 孙钦明.石河子大学2016
• [9].河套灌区节水、减盐型农田防护林效益研究[D]. 孙旭.内蒙古农业大学2009

相关论文

• [1].水土保持林体系高效空间配置和稳定林分结构研究[D]. 郭浩.北京林业大学2003
• [2].基于组件GIS的造林决策支持模型的研究[D]. 谭伟.北京林业大学2005
• [3].黄前流域不同配置经济林防护林水源涵养功能与价值评估[D]. 张永涛.山东农业大学2005
• [4].基于GIS的森林生态效益空间分析研究[D]. 宋彩平.东北林业大学2005
• [5].南京市水土保持GIS研制及其在规划中的应用[D]. 黄荣珍.南京林业大学2005
• [6].农田防护林体系空气动力效应研究[D]. 关德新.中国科学院研究生院（沈阳应用生态研究所）1998
• [7].山东沙质海岸防护林体系建设关键技术研究[D]. 许景伟.北京林业大学2006
• [8].华北土石山区防护林体系稳定林分结构定向调控基础研究[D]. 王海龙.北京林业大学2007
• [9].吉林省西部农田防护林生态学研究[D]. 梁万君.东北林业大学2007
• [10].防护林体系空间配置中植被结构调整的研究[D]. 王春玲.北京林业大学2008

标签：农田防护林论文;  生长模型论文;  空间配置论文;  地理信息系统论文;  发展规模论文;