Estimating aboveground biomass of the mangrove forests on northeast Hainan Island in China using an upscaling method from field plots,UAV-LiDAR data and Sentinel-2 imagery     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2020

The mangrove forests of northeast Hainan Island are the most species diverse forests in China and consist of the Dongzhai National Nature Reserve and the Qinglan Provincial Nature Reserve. The former reserve is the first Chinese national nature reserve for mangroves and the latter has the most abundant mangrove species in China. However, to date the aboveground ground biomass (AGB) of this mangrove region has not been quantified due to the high species diversity and the difficulty of extensive field sampling in mangrove habitat. Although three-dimensional point clouds can capture the forest vertical structure, their application to large areas is hindered by the logistics, costs and data volumes involved. To fill the gap and address this issue, this study proposed a novel upscaling method for mangrove AGB estimation using field plots, UAV-LiDAR strip data and Sentinel-2 imagery (named G∼LiDAR∼S2 model) based on a point-line-polygon framework. In this model, the partial-coverage UAV-LiDAR data were used as a linear bridge to link ground measurements to the wall-to-wall coverage Sentinel-2 data. The results showed that northeast Hainan Island has a total mangrove AGB of 312,806.29 Mg with a mean AGB of 119.26 Mg ha⁻¹. The results also indicated that at the regional scale, the proposed UAV-LiDAR linear bridge method (i.e., G∼LiDAR∼S2 model) performed better than the traditional approach, which directly relates field plots to Sentinel-2 data (named the G∼S2 model) (R² = 0.62 > 0.52, RMSE = 50.36 Mg ha⁻¹<56.63 Mg ha⁻¹). Through a trend extrapolation method, this study inferred that the G∼LiDAR∼S2 model could decrease the number of field samples required by approximately 37% in comparison with those required by the G∼S2 model in the study area. Regarding the UAV-LiDAR sampling intensity, compared with the original number of LiDAR plots, 20% of original linear bridges could produce an acceptable accuracy (R² = 0.62, RMSE = 51.03 Mg ha⁻¹). Consequently, this study presents the first investigation of AGB for the mangrove forests on northeast Hainan Island in China and verifies the feasibility of using this mangrove AGB upscaling method for diverse mangrove forests.  相似文献   

额河源流采金矿区不同恢复措施对矿区物种多样性和地上生物量的影响          下载免费PDF全文

许佳  祝晓瞳  苑塏烨 《干旱区地理》2019,42(3):581-589

以额河源流采金后废弃矿区为研究对象，于2011—2015年期间，通过采取不同恢复措施从被破坏矿区草地植物多样性和生物量的角度分析植被恢复效果。结果表明：（1）不同恢复措施促使各植物群落的物种数增加了5%～30%,说明采取恢复措施使得矿区生态环境得到了一定程度的恢复。（2）综合植被群落结构、盖度和地上生物量、物种多样性指数分析，措施A5（推平+圈羊）、A4（推平+补水）、A3（推平+覆土+黑加仑）较其他措施恢复效果更为显著。（3）通过对各样地植被丰富度指数（R）、Shannon Wiener指数(H′)、Simpson指数（D）、Pielou (Jsw)指数与地上生物量分别进行回归分析,发现指数曲线拟合关系最好。表明物种多样性与地上生物量均存在较显著的正相关关系(P <0.05)。本研究可为类似矿区的植被恢复与重建提供参考和借鉴。  相似文献   

印度尼西亚北苏拉威西红树林生态系统碳库研究     

陈顺洋  陈彬  SASTROSUWONDO Pramudji  DHARMAWAN I Wayan Ek  欧丹云  尹希杰  俞炜炜  陈光程 《海洋学报(英文版)》2018,37(12):85-91

近年来的研究指出红树林在海岸带碳固定和碳储存方面发挥着重要的作用。尽管印度尼西亚的红树林面积在全球占很大的比重，对于该地区红树林的有机碳储量和土壤有机碳来源的认识仍有限。本研究调查了印度尼西亚北苏拉威西海洋型的Wori红树林中生态系统有机碳储量及其空间分布特征，以及土壤有机碳的来源，以期加深该地区红树林“蓝碳”功能的认识。研究结果显示，Wori红树林0-50cm深度土壤中有机碳储量为15.4 kg/m²，占生态系统碳储量的主要部分（65%）。红树植物生物量和生态系统碳储量分别为8.3 kg/m²和23.7 kg/m²。土壤有机碳储量在不同离岸距离的采样站位中未表现出显著的空间分布差异，而生物量碳储量则在外滩最高。¹³C稳定同位素分析结果表明红树林土壤中蓄积的有机碳主要来源于红树林有机质，而潮水中的悬浮有机质和红树林外缘的海草并不构成红树林土壤有机碳的重要来源，它们的贡献者都低于20%。研究结果进一步证实了热带地区海洋型红树林湿地在碳储存以及红树植物对碳固定方面的重要性。  相似文献   

Optimization of Biological Elimination of Ammonia and Chemical Oxygen Demand from Wastewater Using Response Surface Methodology          下载免费PDF全文

Sanak Ray  Ayusman Mohanty  Shakti S. Mohanty  Snehasish Mishra  Gautam Roy Chaudhury 《洁净——土壤、空气、水》2014,42(12):1744-1750

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南海北部东沙天然气水合物区浮游植物生物量和生产力粒级结构特征及其环境影响分析     

康建华  梁前勇  王建军  林毅力  何雪宝  夏真  郑新庆  王雨 《海洋学报(英文版)》2018,37(1):97-107

本文讨论了2013年5月南海东沙天然气水合物区浮游植物生物量和生产力粒级结构特征及其环境影响因素。结果表明，研究海域表现出典型的低营养盐、低叶绿素a、低生产力特征，浮游植物叶绿素a和初级生产力具有明显的次表层最大值现象。东沙海域生物量和初级生产力粒级结构差异性显著，从生物量和生产力贡献度来看，表现为微微型浮游植物> 微型浮游植物> 小型浮游植物。生物量的垂直分布结果表明，春季不同粒级类群浮游植物在真光层内的分布存在明显不同，比如小型浮游植物在真光层内分布较均匀；微型浮游植物则主要分布于近表层或真光层中部，而微微型浮游植物则主要分布于真光层中部和底部。微微型浮游植物在纬度较低的热带贫营养海区之所以能够占主导优势，最主要的原因是其极小的细胞体积和较大的表面积使其有利于营养竞争。相关性分析表明，南海东沙浮游植物各粒级生物量与温度、pH显著正相关，与硅酸盐、磷酸盐显著负相关；浮游植物各粒级生产力与温度显著正相关，与盐度、磷酸盐显著负相关。磷酸盐含量是影响东沙海域浮游植物粒级结构差异的重要因素之一，同时，光辐照度和水体的真光层深度对东沙天然气水合物区不同粒径浮游植物的垂直分布起着更为重要的调控作用。  相似文献   

不同类型的高位虾池排污对秋茄幼苗生长的影响     

田园  陈光程  唐飞龙  郑春芳  叶勇 《海洋学报(英文版)》2018,37(6):112-120

中国多数红树林陆地边缘存在着大量的养虾池塘。这些养虾池塘可通过：（1）换塘外排废水，（2）清塘直排污泥影响周围的红树林。本研究共包含两个实验，来探讨这两种类型的排污对秋茄幼苗生长的影响。实验一模拟虾池常规换塘情况，研究换塘废水对秋茄幼苗生长的影响。实验二设置四种虾池清塘污泥沉积厚度（0 cm，2 cm，4 cm，8 cm），研究虾池清塘污泥的累积效应对秋茄幼苗生长的影响。结果如下：在5，15和25三种盐度下，虾池换塘废水未对秋茄生长指标造成显著影响；而清塘污泥对秋茄生长的影响与其沉积厚度有关，大多数生长参数在污泥沉积厚度为4 cm时呈现最大值。秋茄幼苗在适量的沉积厚度下加速了生长，且本实验秋茄幼苗对虾池清塘污泥的耐受性为沉积厚度8 cm。  相似文献   

植被覆盖、放牧和季节对牧草种类组成和生物量的影响:以埃塞俄比亚南部Yabello牧场为例     

Yeneayehu FENETAHUN  徐新文  尤源  王永东 《资源与生态学报(英文版)》2020,11(2):159-170

Yabello牧场是埃塞俄比亚博拉纳的一个半干旱地区的牧场,目前面临着草场退化的严重挑战。植被覆盖的变化、过度放牧和季节性变化极大地影响了Yabello牧场的牧草组成和生物量。本文评估了植被覆盖、放牧和季节对Yabello牧场的牧草组成和生物量的影响。首先采用1 m×1 m的随机样方进行实验,根据植被覆盖类型和放牧变化选择样点,并对季节影响进行评估。使用SAS统计软件和MicrosoftExcel分析牧草组成、牧草高度和质量数据。本研究总共记录了26种草种,其中Chloris roxburghiana, Chrysopogon aucheri和Chrysopogon aucheri草种均表现出最高的平均单种覆盖高度和生物量产量。因此,建议将这些草种用于研究区域退化草地的恢复。研究结果还表明,植被覆盖类型、放牧和季节变化是决定牧草种类组成、牧草高度和生物量产量的关键因素。最后,研究结论还认为控制灌木丛植被并平衡放牧水平的可持续管理对于该地区的可持续牧草生产和生物多样性保护至关重要。  相似文献   

莱州湾大型底栖动物群落结构及其动态变化特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

袁伟  王俊  左涛  牛明香  栾青杉  时永强  孙坚强 《海洋学报》2020,42(6):52-61

本文以莱州湾2009年夏季(8月)、秋季(10月)及2010年春季(5月)、夏季(8月)4个季节大型底栖动物资料为基础，对莱州湾大型底栖动物的种类组成、丰度、生物量、优势种进行了研究，同时与历史资料进行对比，探讨了莱州湾大型底栖动物的群落结构特征及动态变化。4个航次中共鉴定出大型底栖动物272种，其中包括环节动物多毛类122种，软体动物46种，甲壳动物64种，棘皮动物18种，鱼类9种，其他类13种。调查海域平均丰度为(1102.56 ± 216.32) ind./m2, 多毛类在丰度上占绝对优势；平均生物量为(28.16 ± 8.45) g/m2，软体动物占据优势。丰度和生物量空间分布规律具有很强的相似性，低值区位于莱州湾西部黄河口邻近海域，高值区位于渤海中部海域。丰度和生物量季节变化明显，夏季最高，秋季其次，春季最低。多毛类不倒翁虫(Sternaspis sculata)、寡鳃齿吻沙蚕(Nephthys oligobranchia)、紫壳阿文蛤(Alvenius ojianus)等是莱州湾调查海域的优势种。通过与历史资料的对比发现，莱州湾大型底栖动物种类组成及优势种类出现小型化的趋势。  相似文献   

高分二号异轨立体数据的森林高度提取     

倪文俭  张大凤  汪垚  庞勇  张志玉  刘见礼  何亚婷  郭伟 《遥感学报》2018,22(3):392-399

森林植被碳储量的空间分布格局及其动态变化是陆地生态系统碳收支核算的基础。作为森林地上生物量的重要指示因子,森林高度的精确估算是提高森林植被碳储量估算精度的关键。现有研究已证明,由专业星载摄影测量系统获取的立体观测数据可用于森林高度提取,但光学遥感数据最大的问题是受云雨等天气因素的影响严重。区域森林地上生物量产品的生产需要充分挖掘潜在数据源。国产高分二号卫星(GF-2)虽然不是为获取立体观测数据而设计的专业星载摄影测量系统,但其获取的图像空间分辨率可达0.8 m,且具备±35°的的侧摆能力,在重复观测区域可构成异轨立体观测。本文以分别获取于2015年6月20日和2016年7月19的GF-2数据作为立体像对,其标称轨道侧摆角分别为0.00118°和20.4984°,以激光雷达数据获取的林下地形(DEM)和森林高度(CHM)为参考,对利用GF-2立体观测数据进行森林高度提取进行了研究。通过对立体处理得到的摄影测量点云的栅格化得到DSM,以激光雷达数据提供的DEM作为林下地形,得到了GF-2的CHM。结果表明GF-2提取的CHM与激光雷达CHM空间分布格局较为一致,两者之间存在明显的相关性,像素对像素的线性相关性(R2)达到0.51,均方根误差(RMSE)为3.6 m。研究结果表明,在林下地形已知的情况下,GF-2立体观测数据可用于森林高度估算。  相似文献   

利用GPS-R遥感技术反演植被生物量   总被引：5，自引：3，他引：2  

周晓敏  郑南山  祁云  陈顺 《测绘通报》2018,(1):129-132,137

为了验证利用GPS-R遥感技术反演植被生物量的可行性,分析了GPS反射信号反演植被生物量的原理与方法,通过试验利用干涉复合场数据（ICF）计算出信号反射率,利用已有文献拟合出的信号反射率与植被生物量之间的关系求出生物量,并与遥感技术结果进行了对比。试验结果表明：利用GPS-R遥感技术反演植被生物量是可行的,但是精度还需依靠时间反演模型;GNSS-R反演植被生物量对分析调查区域植被生长和碳排放情况具有重要意义。  相似文献