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中国林科院“十三五”国家自然科学基金项目优秀成果汇编报道43

——榆树疏林草原植被格局与水文耦合机理解析

 

 

时间:2021-03-30 来源:科技处 文字: 图片: 编辑:乌日娜 点击:

榆树疏林草原植被格局与水文耦合机理解析

Linking the spatial pattern of vegetation and hydrological process in Elm (Ulmus pumila) woodland landscapes:

An ecohydrological perspective

榆树疏林草原是我国半干旱区沙地的顶级植物群落,是典型的水分限制生态系统。对该生态系统植被格局与水文耦合机理深入研究不仅可以为榆树疏林草原天然生态系统的可持续维持,而且可以为退化生态系统的恢复重建提供科学依据。

中国林科院荒漠化研究所王锋研究员在国家自然科学基金(批准号:31570710)的资助下,利用地面调查、传感器网络和无人机平台,对榆树稀树草原的植物结构、植被格局以及生态水文过程开展了研究。

团队发展了一套基于无人机平台和机器学习算法监测干旱区稀疏植物结构和植被格局的新方法,可以自动、快速、准确提取植被类型和海量植物个体结构参数。发现木本和草本对总植被覆盖的贡献率保持稳定,分别在19% ± 3%和79% ± 3%。构建了植被格局与水文过程耦合的榆树疏林生态-水文模型,揭示了景观尺度榆树疏林草原植被结构、空间格局和水分循环过程的生态水文机制。

通过连续7年的定位观测研究,发现榆树疏林草原长期维持稳定的乔木、灌木和草本的盖度阈值分别为5%、15%和50%~80%,为2017年修订的国家《造林技术规程》半干旱区乔木林郁闭度标准提供了数据支撑。研究成果发表在Agricultural and Forest MeteorologyLand Degradation & Development,入选ESI 高引论文。


一种基于机器学习的植被分类和提取植物结构参数的算法

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