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《福州大学》 2016年
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基于LANDIS的森林景观格局动态模拟

王蕾  
【摘要】:森林景观动态变化会导致森林生态系统内部物质、能量和生物在空间上分布和运动方面的差异,由于森林演替更新时间长、空间范围大,传统的野外观测方法不能进行有效的动态变化监测。随着技术的发展,计算机模型模拟成为有效方法,通过森林景观格局的动态模拟研究,揭示森林景观结构变化的过程与规律,为保护生态环境、可持续森林经营提供指导。本研究主要集森林景观可视化与森林景观定量空间分析方法于一体,实现森林景观格局的指数定量和视觉定性分析,并运用LANDIS PRO 7.0模型模拟在有无采伐机制两种情况下的森林动态变化,采用景观指数方法分析了森林景观在150年内的树种组成及景观格局的时空变化,并且实现了不同时期林分的可视化动态模拟。本文主要研究内容及成果如下:(1)从森林景观格局研究、森林景观的动态模拟和森林景观可视化三个方面对国内外研究现状进行综述,指出当前研究的不足;并对相关理论基础如景观格局指数法、LANDIS PRO 7.0模型的原理和虚拟森林环境的构建方法进行了概括。(2)在本研究团队自主研发的森林可视化VisForest软件中实现景观指数方法集成,并进行森林景观格局的定量和可视化定性分析。以闽侯县白沙国有林场的森林景观为例,以2013年森林二类调查数据为基础,分析得出杉木林、马尾松林、湿地松林、木荷林、非林地是白沙国有林场的主要景观类型。结果表明,总体景观类型丰富、景观异质性较高;木荷作为隔离带树种,以小面积狭长斑块居多,其形状指数和分形维数最大,斑块形状复杂而不规则。虚拟森林环境与景观指数计算模型的集成是直观判断和定量数据分析相结合的模拟技术,综合了二三维信息,具有直观性、交互性。(3)以闽侯县白沙国有林场二类调查数据为主要数据源,运用LANDIS PRO 7.0模型模拟在有无采伐机制两种情况下的该区域森林景观格局的长期动态变化,并且实现了不同模拟时期林分的可视化变化模拟。根据物种面积百分比、物种平均斑块面积、斑块数量、聚集度指数等,分析了研究区的景观格局变化趋势和各树种的龄级组成变化,结果表明采伐明显降低了各物种的平均斑块面积和聚集度,增加了斑块数量和斑块密度,说明采伐对森林景观类型造成一定的破碎度,并且采伐明显降低了各物种过熟林的面积比例,提高了幼龄林的面积比例,其中对桉树的影响不明显。
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S718.5

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