基于无人机的喀斯特退化天坑地下森林树高特征研究
张永永 , 1 , 2 , 税伟 , 1 , 2 , 冯洁 1 , 2 , 孙祥 1 , 2 , 孙晓瑞 1 , 2 , 刘橼锰 1 , 2 , 李慧 1 , 2
1.福州大学环境与安全工程学院，福建 福州 350116
2.福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室，福建 福州 350116
Tree-height Characterization of Karst Degraded Tiankeng Underground Forests Using Unmanned Aerial Vehicles
Zhang yongyong , 1 , 2 , Shui Wei , 1 , 2 , Feng Jie 1 , 2 , Sun Xiang 1 , 2 , Sun Xiaorui 1 , 2 , Liu Yuanmeng 1 , 2 , Li Hui 1 , 2
1.College of Environment & Safety Engineering Fuzhou University，Fuzhou University，Fuzhou 350116，China
2.Key Laboratory of Spatial Data Mining & Information Sharing of Ministry of Education，Fuzhou University，Fuzhou 350116，China
通讯作者: 税伟（1974-），男，四川遂宁人，博士，教授，主要从事土地利用/覆被变化与生态环境效应与生态地理研究。E⁃mail：shuiweiman@163.com
收稿日期: 2021-03-19
修回日期: 2022-04-11
基金资助:
国家自然科学基金项目“基于功能性状的云南喀斯特天坑植物群落构建机制研究” . 41871198
Received: 2021-03-19
Revised: 2022-04-11
摘要
基于无人机提取喀斯特退化天坑地下森林的树高特征，探索乔木树高的生长策略与天坑局部圈闭化生境的关系，研究退化天坑作为物种避难所的价值。通过无人机遥感技术对退化天坑进行三维重建，提取退化天坑内外的树高信息。结果表明：退化天坑地下森林平均树高较地表高出约5 m。地下森林平均树高为10.47 m，地表平均树高为5.43 m，地表南坡平均树高为5.75 m，坑内树高的分布特征受海拔影响显著。在喀斯特天坑微生境的作用下，与坑外地表相比，坑内地下森林在树高方面具有显著的优势，光照是地下森林乔木类植物种内和种间竞争的主要因子，垂直梯度是退化天坑植被树高分布格局的首要特征。无人机遥感技术能够快速地获取退化天坑地下森林的树高信息，具有推广潜力。
关键词：
天坑 地下森林 无人机 树高
Abstract
Based on UAV extraction of tree height characteristics of underground forests in graded karst Tiankeng， we explored the relationship between the growth strategy of tree height and the local enclosure habitat of graded Tiankeng， and studied the value of graded Tiankeng as a refuge for species. The graded Tiankeng was reconstructed in three dimensions by unmanned aerial remote sensing technology to extract tree height information inside and outside the graded Tiankeng.The results showed that the average tree height in the underground forest of degraded Tiankengs is about 5m higher than the surface. The average tree height in the underground forest is 10.47 m； the average tree height on the surface is 5.43 m； and the average tree height on the south slope of the surface is 5.75 m. The distribution characteristics of tree height in the Tiankeng are significantly influenced by elevation. Under the effect of karst Tiankeng microhabitats， the underground forest in the Tiankeng has a significant advantage in tree height compared with the surface outside the Tiankeng. Light is the main factor of intra- and interspecific competition among tree species in the underground forest， and vertical gradient is the primary feature of tree height distribution pattern of degraded Tiankeng vegetation. UAV remote sensing technology has the potential to be promoted as it can quickly obtain information on tree height in degraded Tiankeng underground forests.
Keywords：
Tiankeng Underground forest UAV Tree height
本文引用格式
张永永, 税伟, 冯洁, 孙祥, 孙晓瑞, 刘橼锰, 李慧. 基于无人机的喀斯特退化天坑地下森林树高特征研究 . 遥感技术与应用 [J], 2022, 37(3): 681-691 doi:10.11873/j.issn.1004-0323.2022.3.0681
Zhang yongyong, Shui Wei, Feng Jie, Sun Xiang, Sun Xiaorui, Liu Yuanmeng, Li Hui. Tree-height Characterization of Karst Degraded Tiankeng Underground Forests Using Unmanned Aerial Vehicles . Remote Sensing Technology and Application
1 引 言
2001年，“天坑（Tiankeng）”作为国际通用的名词和术语正式出现，而中国作为“世界喀斯特天坑王国”，截至2017年底，共发现天坑群27个，其中天坑172个，超大型天坑16个［1 ］ 。在天坑的发育过程中，植物入侵并不断演替形成顶级群落，即地下森林［2 ］ 。研究发现，坑内小气候造成地下森林植物群落与地表群落之间具有较大的生境差异，植物个体生长、繁殖、生存等方面也不尽相同［3 ］ 。随着全球气候变化所带来的环境问题日益严峻［4 ］ ，天坑独特的生态系统作为新一类罕见的植物物种避难所而成为研究热点［5 ］ 。
在环境和群落相互作用下形成的群落结构分布特征能够反映群落的生态策略和过程［6 ］ ，其中森林垂直结构参数的测定是生态系统功能、生态系统物质与能量交换研究的重要内容［7 ］ 。树高作为森林垂直结构中简单但重要的因子，它既能体现树种的生长能力，反映植物的生态位需求，还能指示森林生物量的高低［8 ］ 。更高的树可以占据更有利的生态位，获得更多的光照，有利于光合作用，但同时也意味着水分在输送过程中需要克服更多的阻力和重力［9 ］ 。在天坑地下森林海拔落差可能达上百米，光线、气温、湿度等都表现出一定的垂直性差异的情况下，研究地下森林的树高特征及其与生态因子的关系，对天坑地下森林植物生态策略的探索具有重要意义。
无人机遥感技术是近年迅速发展的对地观测技术，在森林监测和树木属性的评估方面发挥了巨大的作用［10 -11 ］ ，并且消费级无人机已被用于估算树木数量、树高、树冠等详细的森林信息［12 ， 13 ］ 。相较于传统的勘测方法及卫星遥感技术，无人机遥感技术具有较多的优势［14 ］ ，特别是在喀斯特天坑这种下陷上百米的负地形，无人机的优势更加得以体现。利用无人机开展地下森林调查不仅可以克服天坑可进入性差的问题，而且可以低成本、高效率的在更大范围开展森林调查，获得天坑地下森林群落信息的“大数据”。
故本研究基于无人机遥感技术和实地调查提取沾益天坑群中的深陷塘和巴家陷塘退化天坑地下森林及坑外地表的单木株高，研究退化天坑地下森林乔木树高的分布特征及与地表植被进行对比分析，研究天坑地下森林树木树高的生态策略，探索喀斯特天坑作为植物物种避难所的价值，为地下森林生物多样性保护和资源监测管理提供科学依据。
2 研究区域与研究方法
2.1 研究区概况
沾益天坑群位于云南省曲靖市沾益区沾益海峰自然保护区内（25°35′~25°57′ N，103°29′~103°39′ E），该地区为温带高原气候向亚热带高原季风气候的过渡区，其气候特点为干湿季分明，年温差小，日温差大，平均气温13.8 ℃，太阳总辐射年总量为123.8 kcal/cm2 ，年降水量1 073.5~1089.7 mm（图1 ）。区域内天坑成片集中分布，原生天坑和退化天坑完美共存，具有稀有性、典型性和代表性。
图1
图1
研究区区位图
（其中S1、S2为深陷塘地下森林样方，B为巴家陷塘地下森林样方，SG1-3和BG1-5分别为深陷塘和巴家陷塘坑外的地表样方；（a）为退化天坑示意图；（b）为无人机；（c）为RTK（Real-time kinematic））
Fig.1
Location map of the study area
自2016年起，课题组就对沾益天坑群进行调查和研究，本文在先前的研究基础上，选择其中两个较为典型的退化天坑作为研究对象，分别是深陷塘和巴家陷塘。其中深陷塘是一个规模较大的退化天坑，其西侧是未退化的垂直坑壁，几乎无植被；东侧为半退化坑壁，植被主要为稀疏的乔灌，并且是通往坑底的主通道；坑底曾是当地居民的农耕之地，目前已经退耕；南侧是完全退化的坑壁，形成了植被类型丰富的地下森林。与深陷塘相比，巴家陷塘的规模较小，构造与深陷塘相似，但其西侧包括西南、西北部分均为垂直坑壁，退化程度更低。实地调查发现深陷塘乔木类植物共有19种，巴家陷塘乔木物种共有17种，深陷塘和巴家陷塘南侧地下森林的主要乔木类型有云南松（Pinus yunnanensis） 、云南油杉（Keteleeria evelyniana） 、栓皮栎（Quercus variabilis） 、八角枫（Alangium chinense） 、青冈（Cyclobalanopsis glauca） 、头状四照花（Dendrobenthamia capitate） 、黄背栎（Q. pannosa） 、长圆叶梾木（Swida oblonga） 等。
2.2 数据调查与采集
2.2.1 样方设置
树高信息和林分信息均通过布设样方获得。首先为获取树高信息，在坑内和坑外分别布设样方。考虑到天坑的实际规模大小，在深陷塘坑内地下森林布设2个样方，在巴家陷塘地下森林布设1个样方，每个样方面积均为8 100 m2 ，共24 300 m2 。由于受地下森林实际分布情况的影响，坑内地下森林样方均为非规则矩形，巴家陷塘坑内样方由南侧和西侧两个树木长势较好的区域组成，深陷塘地下森林面积较大，两个样方均分布在天坑南侧。坑外地表样方分布在深陷塘和巴家陷塘退化天坑坑外的各个方向，其地势平坦且植被丰富，大小为90 m ×90 m，面积为8 100 m2 ，根据实际情况分别在深陷塘和巴家陷塘坑外布设3个和5个样方，面积共为64 800 m2 。
林分调查的样方分布在深陷塘地下森林和巴家陷塘地下森林，共布设15个20 m × 20 m的样方，调查记录样方内乔木的地理位置、海拔、树高等信息。土壤调查的样方分别分布在巴家陷塘的坑底、下坡位、中坡位、上坡位、坑口布设土壤样方，利用环刀采集土样进行实验分析［15 ］ 。
2.2.2 无人机遥感影像的获取及预处理
于2020年9月~10月，选择微风无云、光线充足、天气晴朗的时间在坑外地表空旷区域选择起飞点，分别获取深陷塘和巴家陷塘的无人机遥感影像数据。本研究选用的无人机为中国大疆创新科技有限公司生产的大疆御2 Mavic Pro无人机，该无人机机身重907 g，搭载1/2.3英寸的CMOS影像传感器，有效像素为1 235万，不仅轻便易携带且能获得高清的“.JPG”格式航拍照片，具有红、绿、蓝三个可见波段。控制点利用RTK仪器获得，由于坑内无信号且危险，无法采集控制点，故本研究只在退化天坑边缘周围采集控制点，分别在深陷塘和巴家陷塘四周开阔的地方各均匀采集控制点，利用喷漆制作记号。
无人机影像在Pix4D mapper软件中处理，经过空三加密、特征点匹配、影像拼接、校正等，生成深陷塘和巴家陷塘坑内及坑外的数字地表模型（Digital Surface Model，DSM）、数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，DOM）、点云数据。实验处理结果较好，色调自然且无明显拼接线。其中深陷塘共有942张有效影像，覆盖面积0.86 km2 ，DOM、DSM影像分辨率为0.03 m；巴家陷塘共有1105张有效影像，覆盖面积0.40 km2 ，DOM、DSM影像分辨率为0.02 m。综合考虑到数据处理效率及树高提取效果，本研究将影像数据均重采样至0.1 m。
3 研究方法
3.1 树高信息提取
研究采用布料模拟滤波算法（CSF）区分地面点云与树冠点云数据，其主要思路是：首先把点云进行翻转，假设有一块布料受到重力从上方落下，则最终落下的布料可以代表当前的地形，其原理如图 2 右上角［16 ］ 。
图 2
图 2
无人机数据处理和树高提取流程图
Fig.2
UAV data processing and CHM extraction workflow diagram
虽然喀斯特退化天坑地下森林较为茂盛，但是在坑底、坑外地表有较多开阔地表，能够辅助地下森林数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）模型的构建，并且实验表明地下森林树缝中的地面点信息也能被提取出来，因此该方法能够建立较好的DEM模型。
提取得到地面点云数据后在ArcMap10.5中创建不规则三角网（Triangulated Irregular Network， TIN）数据，设置空间分辨率为0.1 m转为栅格数据得到DEM，最后将DSM与DEM相减得到冠层高度模型（Canopy Height Model，CHM）。树顶点位置的识别使用局域最大值算法，在局域最大值算法中不同的初始窗口大小会得到不同的树顶点提取效果，受各样方土地利用空间分布特征的影响，各样方的最优窗口大小不同。以10个像元为步长遍历分析不同窗口大小的提取效果，经过不断的尝试选择，最终在BG1样方选择90×90的窗口值，BG2-5、SG1样方选择50×50的窗口值，SG2-3样方选择20×20，深陷塘坑内样方选择60×60的窗口值，巴家陷塘坑内样方选择30×30的窗口值时能够得到较好的提取结果。具体方法见文献［17 ］ ，具体操作流程如图 2 。
3.2 坑外样方坡向的判断
选用ASTER GDEM数据产品，分辨率为30 m，来自中国科学院计算机网络信息中心地理空间数据云平台（http：∥www.gscloud.cn），在ArcGIS10.5软件中利用坡向工具计算得到研究区的坡向数据来判断各样方的坡向。
3.3 精度验证
提取得到树顶点后与目视解译结果比较分析，计算总体精度（Overall Accuracy， OA）、错分误差（Commission Error， CE） 和漏分误差（Ommision Error， OE）指标来评价树顶点提取结果，具体方法参见文献［18 ， 19 ］ 。
由于天坑地形复杂、危险，并且信号差，难以获取一定量的检查点来验证无人机影像数据拼接效果的准确性，故本研究通过验证树高提取结果的精度来代替。在巴家陷塘和深陷塘地下森林选择林冠交叉较少的树木，利用激光测距仪测量真实树高，记录树种，并利用手持GPS记录位置信息，备注相关环境信息，有利于树木位置的定位。最终在巴家陷塘和深陷塘坑内共筛选得到30个样本，将该结果作为实测值与对应树顶点的CHM值进行对比分析，从而对树高的提取结果进行精度评价。
4 结果与分析
4.1 精度验证结果
研究的精度验证包括两部分，分别是树顶点提取精度验证和树高提取精度验证。在喀斯特地区，由于地形起伏大，土壤保水能力较低，其水土流失、土壤侵蚀严重，基岩大面积裸露［20 ］ ，形成的裸岩较高，可能会被误判为树顶点，且本研究所选择的样方区域多为高大乔木，灌木多在林下生长，不能被正射影像捕捉到，因此本文以大于等于3 m的乔木作为研究对象，标记提取结果局部放大图如图 3 所示，虽然对于个别树冠较大的树会被识别出两个顶点，但整体上提取效果较好。
图 3
图 3
退化天坑地下森林及地表样方树顶点提取结果局部放大图像
（其中S1、S2为深陷塘地下森林样方，B为巴家陷塘地下森林样方，SG1-3和BG1-5分别为深陷塘和巴家陷塘坑外的地表样方）
Fig.3
Local zoomed-in images of tree vertices extraction results in graded Tiankeng underground forest and surface samples
计算树顶点的个数即为各样方的乔木株数，结合目视解译的提取精度如表 1 所示，可以看出共提取出树顶点2 325株，目视解译株数为2 304株，其中误判154株，漏判133株。总的提取精度达95.34%，错分和漏分精度分别为6.54%和5.51%。无人机影像的质量，邻近树木、树荫、林下植被等都会影响植被光谱，造成错分和漏分［17 ］ ，但总体上本研究对高于等于3 m的树木树顶点的提取具有较好的效果。
以巴家陷塘为例，结合实地调查数据对树高提取结果进行精度验证，从图4 可以看出树高的估测值和实测值的决定系数（R 2 ）为0.79，均方根误差（RMSE）为3.22。通过构建一元线性回归模型表示估测值能解释78.9%的真实树高信息，而RMSE误差较大主要是由于无人机遥感为被动遥感，对树叶的穿透能力有限，在地下森林树木茂盛的区域地面点信息较少，从而造成DEM插值结果存在一定的误差，但鉴于该结果在天坑地下森林如此复杂、特殊的地形中，一定程度上已经可以描述地下森林整体的树高信息，能够满足实验需要［21 ，22 ］ 。
图4
图4
退化天坑地下森林树高林分参数精度验证
Fig.4
Verification of accuracy of tree height stand parameters in degraded Tiankeng underground forests
4.2 地下森林树高提取结果
在ArcScene10.5中以三维的形式显示DOM（图5 （b）），可以看出退化天坑的原型被较好的还原，两个退化天坑的地下森林、未退化垂直坑壁，半退化坑壁等都与实际相符。从图 5 （a）可以看出深陷塘地下森林中分布着较多的云南松和云南油杉，其中云南松为青色，树冠接近圆形；云南油杉为浅绿色，树冠为中心高四周低的尖塔形。云南松和云南油杉明显高于周围其他乔木，特征明显，多分布在下坡位，其他乔木树冠则多接近圆形，且树高较低，如头状四照花，栓皮栎、青冈、黄背栎等。巴家陷塘在下坡位分布着多株的云南油杉，中坡位有较多的头状四照花连片生长，东部有一株高度明显的云南松，上坡位一些较为矮小的树木，能够较好分辨出其树冠。
图5
图5
退化天坑内外DOM、CHM、DSM、DEM提取结果
（其中SG1-3和BG1-5分别为深陷塘和巴家陷塘坑外的地表样方）
Fig.5
DOM， CHM， DSM， DEM extraction results of inside and ouside in Tiankengs
从深陷塘的DEM数据可以得到深陷塘海拔介于1 902.18~2 058.76 m之间，坑内外海拔落差达156.58 m。CHM效果图能够较好的区分出地面点与树冠，突显了树高因子，其阈值范围为-1.75~52.00 m，与DOM、DSM、DEM不同，CHM的三维图中间未凹陷，没有树木的地方像元值约为0，故其三维图为平地，高值为有树木及垂直坑壁区域，树木信息被较好地突显出来。从巴家陷塘的DEM得到其海拔范围在1 915.89~2 004.15 m之间，海拔落差达88.26 m。CHM的高度范围在-1.75~ 69.52 m之间，与深陷塘结果相同，在有树木及未退化垂直坑壁处像元值较高，其他区域为平地，整体上也较好的表现出地下森林的树高信息。CHM出现异常值主要是由于插值出现的误差，高于正常树高的部分主要位于未退化的垂直坑壁区域，所选样方中未出现异常值，故不影响本文的研究。
根据树高特征对地下森林样方的树顶点进行标记进行统计，共提取树木638棵（图6 、表2 ）。首先对于深陷塘，树顶点位置与实际相符，从数量上看，其中S1样方共提取出189棵树，S2样方共提取出198棵树，株数密度分别为0.02株/m2 和0.02株/m2 ；从空间分布特征上看，树木高度具有从坑底往坑口递减的趋势，高大的树木更靠近坑底，该结果与实地勘测时所见相同。对于巴家陷塘，从数量上看，在样方中共提取出251棵树，其中树高为10~15 m的数量最多，达140棵；从空间上看，与深陷塘相同，其树高也具有从坑底往坑口递减的趋势；从整体上看，坑内平均树高为10.47 m，方差为5.41，深陷塘的平均树要高于巴家陷塘，平均株数密度为0.03 株/m2 （图7 ）。
图 6
图 6
退化天坑内外林分参数提取结果
（其中S1、S2为深陷塘地下森林，B为巴家陷塘地下森林，SG1-3和BG1-5分别为深陷塘和巴家陷塘坑外的地表样方）
Fig.6
Extraction results of tree height stand parameters in graded Tiankeng underground forests and surface samples
图 7
图 7
喀斯特天坑地下森林与地表样方树高对比箱形图
（其中S1、S2为深陷塘地下森林样方，B为巴家陷塘地下森林样方，SG1-3和BG1-5分别为深陷塘和巴家陷塘坑外的地表样方）
Fig.7
Comparison of tree height between underground forest and surface samples in karst Tiankeng
4.3 坑外地表树高提取结果
利用相同的方法提取坑外地表的DOM、DSM、DEM和CHM，对提取结果在ArcScene10.5中进行三维显示（图 5 ），从提取结果可以看出在坑外地表样方能够提取较多的地面点云数据，生成的DEM效果较好。CHM高值为红色，低值为蓝色，与DOM对比发现CHM高值与实际树木生长位置相符，在DOM低值区无树木生长。
坑外地表所有样方共提取得到1687棵树（图6 、表2 ），在BG4样方上提取得到的株数最多，共279株；在BG3仅提取出47株数木，这主要是由于该样方树木低矮，更多的是在3 m以下，从空间分布特征上看，本文提取方法能够较好地将树冠的树顶点提取出来，树顶点位置与实际相符。对不同等级的树高株数进行统计发现，从数量上看，SG1、SG2、BG2、BG3、BG4、BG5等6个样方中5 m以下的树占比最多，5~10 m次之；SG3，BG1两个样方中5~10 m之间的树占比最多。从整体上看，地表样方平均树高为5.43 m，方差为2.15，SG3树高整体较高，SG2较低。坑外树高小于10 m的树木占95.26%，而大于10 m的树仅占4.74%，平均株数密度为0.03 株/m2 （图7 ）。
5 讨 论
5.1 坑内地下森林与坑外地表树高对比
研究表明退化天坑坑内和坑外地表的植物群落在多方面均表现出较大的差异。陈毅萍等［3 ］ 通过对比分析巴家陷塘坑底和坑外地表的草地植被群落发现喀斯特退化天坑的圈闭化对植物群落的隔离、庇护作用明显。税伟等［23 ］ 发现坑内外物种组成上具有明显的差异，坑内存在特有种。Su等［24 ］ 对广西乐业喀斯特天坑坑内外植物群落进行研究发现坑内物种丰富度、多样性显著高于坑外，且通过天坑内外的胸径信息发现天坑内的大树远多于坑外，展现了天坑坑内生境的古老性和独立性。
本研究提取了大量的树高信息，结果也发现坑内乔木树高显著高于坑外地表（*p<0.001）（图7 ）。坑内平均树高为10.47 m，坑外地表则为5.44 m，坑内平均树高高出坑外地表约5 m，但同时坑内树高方差也是坑外地表树高方差的两倍左右。表明喀斯特负地形独特生境促进了乔木树高的生长，加之退化天坑内部生境异质性明显，生物多样性丰富，乔木间的树高差异更明显。统计不同树高的比例发现坑外地表一半以上的乔木在5 m以下，而坑内地下森林低于5 m的树高仅占13.64%；在坑外地表高于10 m的树仅占4.74%，而在坑内地下森林10 m以上的树高比例约是坑外地表的10倍；在坑外地表未见高于15 m的树，而在地下森林有19.28%的树在15 m以上（表2 ）。退化天坑坑内和坑外树高组成结构间的显著差异可以看出，与广西乐业天坑相同，在云南沾益天坑群的退化天坑坑内的乔木也比坑外地表乔木更加高大，再次证明了受坑壁天然屏障的保护作用，天坑坑内圈闭化生境孕育了不可多得的自然遗产，具有植物物种现代避难所的价值。
5.2 喀斯特退化天坑南坡与坑外地表南坡树高因子的差异
在小尺度上，植被的分布格局主要受微生境等非地带性环境因子的影响［25 ］ ，而微生境主要受海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子的影响［26 ］ 。余敏等［27 ］ 发现在海拔变化不明显时，随着坡向逐渐转向阳面，土壤养分也相应增加，坡向、坡位是影响油松和辽东栎群落分布格局的重要因素。特别是在山区，不同坡向的光、热、水等生态环境条件差异明显，对局部生境的影响较大。胡玉佳等［28 ］ 研究发现不同坡向森林群落的植物种类成分相似度较低，且南坡的物种多样性最大，优势种地位明显，物种分布均匀，这主要是因为南坡降水丰富，光照充足，土壤更肥沃。
在深陷塘和巴家陷塘的地下森林均位于退化天坑南坡，为探究在相同坡向下，退化天坑负地形的圈闭作用对植被群落的影响，本研究将退化天坑南坡与坑外地表南坡的树高特征进行对比，坑外地表南坡既是阳坡又是迎风坡，水热条件较好；而退化天坑南坡为阴坡，受负地形的影响，光照条件较差，但同时土壤水分蒸散作用也较弱，土壤具有较好的涵养水源能力［29 ］ 。研究发现样方BG1和BG3位于坑外地表南坡，故将其与退化天坑坑内地下森林进行对比分析，在坑外地表南坡平均树高为5.75 m，有67.29%的树在5~10 m之间，没有出现高于10 m的乔木（图7 ）。坑内地下森林南坡的平均树高大于坑外地表总平均树高，但还是显著低于地下森林平均树高（*p <0.001）；坑外地表南坡树高具有更小的方差，仅为1.61。说明即使同为南坡，坑内地下森林树高与坑外地表也具有显著差异。因此本研究对相同坡向下退化天坑内外海拔和坡度与树高的关系进行分析（图8 ）。研究结果显示喀斯特退化天坑地下森林树高随着海拔的降低而显著增加（*p <0.05）；而地表树高随着海拔的上升未呈现显著升高的趋势（p >0.05）。说明地下森林的树木树高呈现一定的垂直性规律，即越靠近坑底的树木越高。对坡度进行分析发现，在退化天坑坑内样方及BG1样方中，树高与坡度呈现负相关，即坡度越小，树高越高。这主要是由于坡度小，土壤具有更好的保水能力，为树木提供更好的生长要素。然而只有样方S2和BG1的树高与坡度为显著相关（*p <0.05），其他样方呈现不显著相关（p >0.05）。综上可以发现海拔对地下森林局部生境的影响更大，垂直梯度是退化天坑植被树高分布格局的首要特征，这与沈泽昊等［26 ］ 在大老岭森林公园的研究结果相同。
图8
图8
退化天坑南侧地下森林及地表南坡树高与DEM、坡度的关系
Fig.8
Relationship between tree height on the south slope of the Tiankeng underground forest and the surface with DEM and slope
5.3 退化天坑地下森林树高生态策略
树木的生长不仅受到自身遗传因素的影响，还受到气温、降水、土壤、地貌、生物竞争等外界环境因子的影响［30 ］ ，并且研究表明树木在资源丰富、降水充足，生存压力小、光照竞争激烈的地方长得更高［8 ］ 。喀斯特退化天坑具有相对独立的生态系统，与坑外地表相比，天坑犹如一个“陆岛”，是一个特殊的生境［23 ］ 。受坑壁和坑深的影响，在天坑坑内的光照受到较大的限制，然而云南省平均海拔2 000 m以上，太阳总辐射更高，因此更高的树木可以占据更加有利的生态位，树木对光照产生激烈的竞争。
同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ 。刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同。从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程。本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究。另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式。
6 结 论
本文基于无人机遥感技术较好的提取了喀斯特退化天坑地下森林树顶点及树高因子，分析了地下森林的树高特征。研究结果表明：
（1）退化天坑地下森林平均树高较地表高出约5 m。与坑外地表相比，坑内地下森林在树高方面占有绝对的优势。总体上，坑内地下森林平均树高达 10.47 m，显著高于坑外地表的平均树高（5.43 m，*p p
（2）坑内地下森林树高具有一定的垂直异质性。树高与海拔之间表现出显著的负相关（* p < 0.05），越靠近坑底树木越高，而地表树高与海拔则表现为不显著相关（p >0.05）。光照是坑内树木激烈竞争的重要因素，促进了坑内树木高度的生长，较强的水源涵养功能和土壤养分为树木树高生长提供了保障，较高的圈闭化微生境异质性使得树高之间的变异程度更大。
（3）无人机遥感技术适用于退化天坑地下森林树高的研究。本研究基于无人机遥感技术较好的识别出退化天坑地下森林和坑外地表的树高信息，通过与实地调查及目视解译结果发现本文的树高估测方法能够解释73.6%的真实树高信息，树顶点的识别总精度达95.34%。在喀斯特退化天坑复杂的地形制约下，基于无人机遥感技术的树高提取方法效果较好，为快速获取退化天坑地下森林树高信息提供新的思路和针对性的方法技术，具有推广潜力。
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中国的喀斯特天坑
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... 2001年，“天坑（Tiankeng）”作为国际通用的名词和术语正式出现，而中国作为“世界喀斯特天坑王国”，截至2017年底，共发现天坑群27个，其中天坑172个，超大型天坑16个［1 ］ .在天坑的发育过程中，植物入侵并不断演替形成顶级群落，即地下森林［2 ］ .研究发现，坑内小气候造成地下森林植物群落与地表群落之间具有较大的生境差异，植物个体生长、繁殖、生存等方面也不尽相同［3 ］ .随着全球气候变化所带来的环境问题日益严峻［4 ］ ，天坑独特的生态系统作为新一类罕见的植物物种避难所而成为研究热点［5 ］ . ...
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... 2001年，“天坑（Tiankeng）”作为国际通用的名词和术语正式出现，而中国作为“世界喀斯特天坑王国”，截至2017年底，共发现天坑群27个，其中天坑172个，超大型天坑16个［1 ］ .在天坑的发育过程中，植物入侵并不断演替形成顶级群落，即地下森林［2 ］ .研究发现，坑内小气候造成地下森林植物群落与地表群落之间具有较大的生境差异，植物个体生长、繁殖、生存等方面也不尽相同［3 ］ .随着全球气候变化所带来的环境问题日益严峻［4 ］ ，天坑独特的生态系统作为新一类罕见的植物物种避难所而成为研究热点［5 ］ . ...
云南沾益中度退化天坑草地植物群落水平空间分布特征
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2018
... 2001年，“天坑（Tiankeng）”作为国际通用的名词和术语正式出现，而中国作为“世界喀斯特天坑王国”，截至2017年底，共发现天坑群27个，其中天坑172个，超大型天坑16个［1 ］ .在天坑的发育过程中，植物入侵并不断演替形成顶级群落，即地下森林［2 ］ .研究发现，坑内小气候造成地下森林植物群落与地表群落之间具有较大的生境差异，植物个体生长、繁殖、生存等方面也不尽相同［3 ］ .随着全球气候变化所带来的环境问题日益严峻［4 ］ ，天坑独特的生态系统作为新一类罕见的植物物种避难所而成为研究热点［5 ］ . ...
... 研究表明退化天坑坑内和坑外地表的植物群落在多方面均表现出较大的差异.陈毅萍等［3 ］ 通过对比分析巴家陷塘坑底和坑外地表的草地植被群落发现喀斯特退化天坑的圈闭化对植物群落的隔离、庇护作用明显.税伟等［23 ］ 发现坑内外物种组成上具有明显的差异，坑内存在特有种.Su等［24 ］ 对广西乐业喀斯特天坑坑内外植物群落进行研究发现坑内物种丰富度、多样性显著高于坑外，且通过天坑内外的胸径信息发现天坑内的大树远多于坑外，展现了天坑坑内生境的古老性和独立性. ...
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... 2001年，“天坑（Tiankeng）”作为国际通用的名词和术语正式出现，而中国作为“世界喀斯特天坑王国”，截至2017年底，共发现天坑群27个，其中天坑172个，超大型天坑16个［1 ］ .在天坑的发育过程中，植物入侵并不断演替形成顶级群落，即地下森林［2 ］ .研究发现，坑内小气候造成地下森林植物群落与地表群落之间具有较大的生境差异，植物个体生长、繁殖、生存等方面也不尽相同［3 ］ .随着全球气候变化所带来的环境问题日益严峻［4 ］ ，天坑独特的生态系统作为新一类罕见的植物物种避难所而成为研究热点［5 ］ . ...
... 研究表明退化天坑坑内和坑外地表的植物群落在多方面均表现出较大的差异.陈毅萍等［3 ］ 通过对比分析巴家陷塘坑底和坑外地表的草地植被群落发现喀斯特退化天坑的圈闭化对植物群落的隔离、庇护作用明显.税伟等［23 ］ 发现坑内外物种组成上具有明显的差异，坑内存在特有种.Su等［24 ］ 对广西乐业喀斯特天坑坑内外植物群落进行研究发现坑内物种丰富度、多样性显著高于坑外，且通过天坑内外的胸径信息发现天坑内的大树远多于坑外，展现了天坑坑内生境的古老性和独立性. ...
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... 2001年，“天坑（Tiankeng）”作为国际通用的名词和术语正式出现，而中国作为“世界喀斯特天坑王国”，截至2017年底，共发现天坑群27个，其中天坑172个，超大型天坑16个［1 ］ .在天坑的发育过程中，植物入侵并不断演替形成顶级群落，即地下森林［2 ］ .研究发现，坑内小气候造成地下森林植物群落与地表群落之间具有较大的生境差异，植物个体生长、繁殖、生存等方面也不尽相同［3 ］ .随着全球气候变化所带来的环境问题日益严峻［4 ］ ，天坑独特的生态系统作为新一类罕见的植物物种避难所而成为研究热点［5 ］ . ...
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2015
... 在环境和群落相互作用下形成的群落结构分布特征能够反映群落的生态策略和过程［6 ］ ，其中森林垂直结构参数的测定是生态系统功能、生态系统物质与能量交换研究的重要内容［7 ］ .树高作为森林垂直结构中简单但重要的因子，它既能体现树种的生长能力，反映植物的生态位需求，还能指示森林生物量的高低［8 ］ .更高的树可以占据更有利的生态位，获得更多的光照，有利于光合作用，但同时也意味着水分在输送过程中需要克服更多的阻力和重力［9 ］ .在天坑地下森林海拔落差可能达上百米，光线、气温、湿度等都表现出一定的垂直性差异的情况下，研究地下森林的树高特征及其与生态因子的关系，对天坑地下森林植物生态策略的探索具有重要意义. ...
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1
2015
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... 在环境和群落相互作用下形成的群落结构分布特征能够反映群落的生态策略和过程［6 ］ ，其中森林垂直结构参数的测定是生态系统功能、生态系统物质与能量交换研究的重要内容［7 ］ .树高作为森林垂直结构中简单但重要的因子，它既能体现树种的生长能力，反映植物的生态位需求，还能指示森林生物量的高低［8 ］ .更高的树可以占据更有利的生态位，获得更多的光照，有利于光合作用，但同时也意味着水分在输送过程中需要克服更多的阻力和重力［9 ］ .在天坑地下森林海拔落差可能达上百米，光线、气温、湿度等都表现出一定的垂直性差异的情况下，研究地下森林的树高特征及其与生态因子的关系，对天坑地下森林植物生态策略的探索具有重要意义. ...
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1
2016
... 在环境和群落相互作用下形成的群落结构分布特征能够反映群落的生态策略和过程［6 ］ ，其中森林垂直结构参数的测定是生态系统功能、生态系统物质与能量交换研究的重要内容［7 ］ .树高作为森林垂直结构中简单但重要的因子，它既能体现树种的生长能力，反映植物的生态位需求，还能指示森林生物量的高低［8 ］ .更高的树可以占据更有利的生态位，获得更多的光照，有利于光合作用，但同时也意味着水分在输送过程中需要克服更多的阻力和重力［9 ］ .在天坑地下森林海拔落差可能达上百米，光线、气温、湿度等都表现出一定的垂直性差异的情况下，研究地下森林的树高特征及其与生态因子的关系，对天坑地下森林植物生态策略的探索具有重要意义. ...
The limits to tree height
2
2004
... 在环境和群落相互作用下形成的群落结构分布特征能够反映群落的生态策略和过程［6 ］ ，其中森林垂直结构参数的测定是生态系统功能、生态系统物质与能量交换研究的重要内容［7 ］ .树高作为森林垂直结构中简单但重要的因子，它既能体现树种的生长能力，反映植物的生态位需求，还能指示森林生物量的高低［8 ］ .更高的树可以占据更有利的生态位，获得更多的光照，有利于光合作用，但同时也意味着水分在输送过程中需要克服更多的阻力和重力［9 ］ .在天坑地下森林海拔落差可能达上百米，光线、气温、湿度等都表现出一定的垂直性差异的情况下，研究地下森林的树高特征及其与生态因子的关系，对天坑地下森林植物生态策略的探索具有重要意义. ...
... 树木的生长不仅受到自身遗传因素的影响，还受到气温、降水、土壤、地貌、生物竞争等外界环境因子的影响［30 ］ ，并且研究表明树木在资源丰富、降水充足，生存压力小、光照竞争激烈的地方长得更高［8 ］ .喀斯特退化天坑具有相对独立的生态系统，与坑外地表相比，天坑犹如一个“陆岛”，是一个特殊的生境［23 ］ .受坑壁和坑深的影响，在天坑坑内的光照受到较大的限制，然而云南省平均海拔2 000 m以上，太阳总辐射更高，因此更高的树木可以占据更加有利的生态位，树木对光照产生激烈的竞争. ...
Hydraulic traits are coordinated with maximum plant height at the global scale
1
2019
... 在环境和群落相互作用下形成的群落结构分布特征能够反映群落的生态策略和过程［6 ］ ，其中森林垂直结构参数的测定是生态系统功能、生态系统物质与能量交换研究的重要内容［7 ］ .树高作为森林垂直结构中简单但重要的因子，它既能体现树种的生长能力，反映植物的生态位需求，还能指示森林生物量的高低［8 ］ .更高的树可以占据更有利的生态位，获得更多的光照，有利于光合作用，但同时也意味着水分在输送过程中需要克服更多的阻力和重力［9 ］ .在天坑地下森林海拔落差可能达上百米，光线、气温、湿度等都表现出一定的垂直性差异的情况下，研究地下森林的树高特征及其与生态因子的关系，对天坑地下森林植物生态策略的探索具有重要意义. ...
使用高分遥感影像获取塔里木河胡杨高度信息
1
2021
... 无人机遥感技术是近年迅速发展的对地观测技术，在森林监测和树木属性的评估方面发挥了巨大的作用［10 -11 ］ ，并且消费级无人机已被用于估算树木数量、树高、树冠等详细的森林信息［12 ， 13 ］ .相较于传统的勘测方法及卫星遥感技术，无人机遥感技术具有较多的优势［14 ］ ，特别是在喀斯特天坑这种下陷上百米的负地形，无人机的优势更加得以体现.利用无人机开展地下森林调查不仅可以克服天坑可进入性差的问题，而且可以低成本、高效率的在更大范围开展森林调查，获得天坑地下森林群落信息的“大数据”. ...
使用高分遥感影像获取塔里木河胡杨高度信息
1
2021
... 无人机遥感技术是近年迅速发展的对地观测技术，在森林监测和树木属性的评估方面发挥了巨大的作用［10 -11 ］ ，并且消费级无人机已被用于估算树木数量、树高、树冠等详细的森林信息［12 ， 13 ］ .相较于传统的勘测方法及卫星遥感技术，无人机遥感技术具有较多的优势［14 ］ ，特别是在喀斯特天坑这种下陷上百米的负地形，无人机的优势更加得以体现.利用无人机开展地下森林调查不仅可以克服天坑可进入性差的问题，而且可以低成本、高效率的在更大范围开展森林调查，获得天坑地下森林群落信息的“大数据”. ...
Influence of flight parameters on UAS-based monitoring of tree height， diameter， and density
1
2021
... 无人机遥感技术是近年迅速发展的对地观测技术，在森林监测和树木属性的评估方面发挥了巨大的作用［10 -11 ］ ，并且消费级无人机已被用于估算树木数量、树高、树冠等详细的森林信息［12 ， 13 ］ .相较于传统的勘测方法及卫星遥感技术，无人机遥感技术具有较多的优势［14 ］ ，特别是在喀斯特天坑这种下陷上百米的负地形，无人机的优势更加得以体现.利用无人机开展地下森林调查不仅可以克服天坑可进入性差的问题，而且可以低成本、高效率的在更大范围开展森林调查，获得天坑地下森林群落信息的“大数据”. ...
Tree height quantification using very high resolution imagery acquired from an Unmanned Aerial Vehicle （UAV） and automatic 3D photo-reconstruction methods
1
2014
... 无人机遥感技术是近年迅速发展的对地观测技术，在森林监测和树木属性的评估方面发挥了巨大的作用［10 -11 ］ ，并且消费级无人机已被用于估算树木数量、树高、树冠等详细的森林信息［12 ， 13 ］ .相较于传统的勘测方法及卫星遥感技术，无人机遥感技术具有较多的优势［14 ］ ，特别是在喀斯特天坑这种下陷上百米的负地形，无人机的优势更加得以体现.利用无人机开展地下森林调查不仅可以克服天坑可进入性差的问题，而且可以低成本、高效率的在更大范围开展森林调查，获得天坑地下森林群落信息的“大数据”. ...
基于地面激光雷达点云数据的森林树高、胸径自动提取与三维重建
1
2019
... 无人机遥感技术是近年迅速发展的对地观测技术，在森林监测和树木属性的评估方面发挥了巨大的作用［10 -11 ］ ，并且消费级无人机已被用于估算树木数量、树高、树冠等详细的森林信息［12 ， 13 ］ .相较于传统的勘测方法及卫星遥感技术，无人机遥感技术具有较多的优势［14 ］ ，特别是在喀斯特天坑这种下陷上百米的负地形，无人机的优势更加得以体现.利用无人机开展地下森林调查不仅可以克服天坑可进入性差的问题，而且可以低成本、高效率的在更大范围开展森林调查，获得天坑地下森林群落信息的“大数据”. ...
基于地面激光雷达点云数据的森林树高、胸径自动提取与三维重建
1
2019
... 无人机遥感技术是近年迅速发展的对地观测技术，在森林监测和树木属性的评估方面发挥了巨大的作用［10 -11 ］ ，并且消费级无人机已被用于估算树木数量、树高、树冠等详细的森林信息［12 ， 13 ］ .相较于传统的勘测方法及卫星遥感技术，无人机遥感技术具有较多的优势［14 ］ ，特别是在喀斯特天坑这种下陷上百米的负地形，无人机的优势更加得以体现.利用无人机开展地下森林调查不仅可以克服天坑可进入性差的问题，而且可以低成本、高效率的在更大范围开展森林调查，获得天坑地下森林群落信息的“大数据”. ...
Hindcasting tree heights in tropical forests using time-series unmanned aerial vehicle imagery
1
2020
... 无人机遥感技术是近年迅速发展的对地观测技术，在森林监测和树木属性的评估方面发挥了巨大的作用［10 -11 ］ ，并且消费级无人机已被用于估算树木数量、树高、树冠等详细的森林信息［12 ， 13 ］ .相较于传统的勘测方法及卫星遥感技术，无人机遥感技术具有较多的优势［14 ］ ，特别是在喀斯特天坑这种下陷上百米的负地形，无人机的优势更加得以体现.利用无人机开展地下森林调查不仅可以克服天坑可进入性差的问题，而且可以低成本、高效率的在更大范围开展森林调查，获得天坑地下森林群落信息的“大数据”. ...
西南喀斯特退化天坑负地形倒石坡的土壤微生物分布特征
2
2019
... 林分调查的样方分布在深陷塘地下森林和巴家陷塘地下森林，共布设15个20 m × 20 m的样方，调查记录样方内乔木的地理位置、海拔、树高等信息.土壤调查的样方分别分布在巴家陷塘的坑底、下坡位、中坡位、上坡位、坑口布设土壤样方，利用环刀采集土样进行实验分析［15 ］ . ...
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
西南喀斯特退化天坑负地形倒石坡的土壤微生物分布特征
2
2019
... 林分调查的样方分布在深陷塘地下森林和巴家陷塘地下森林，共布设15个20 m × 20 m的样方，调查记录样方内乔木的地理位置、海拔、树高等信息.土壤调查的样方分别分布在巴家陷塘的坑底、下坡位、中坡位、上坡位、坑口布设土壤样方，利用环刀采集土样进行实验分析［15 ］ . ...
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
An easy-to-use airborne lidar data filtering method based on cloth simulation
1
2016
... 研究采用布料模拟滤波算法（CSF）区分地面点云与树冠点云数据，其主要思路是：首先把点云进行翻转，假设有一块布料受到重力从上方落下，则最终落下的布料可以代表当前的地形，其原理如图 2 右上角［16 ］ . ...
Local maximum filtering for the extraction of tree locations and basal area from high spatial resolution imagery
2
2000
... 提取得到地面点云数据后在ArcMap10.5中创建不规则三角网（Triangulated Irregular Network， TIN）数据，设置空间分辨率为0.1 m转为栅格数据得到DEM，最后将DSM与DEM相减得到冠层高度模型（Canopy Height Model，CHM）.树顶点位置的识别使用局域最大值算法，在局域最大值算法中不同的初始窗口大小会得到不同的树顶点提取效果，受各样方土地利用空间分布特征的影响，各样方的最优窗口大小不同.以10个像元为步长遍历分析不同窗口大小的提取效果，经过不断的尝试选择，最终在BG1样方选择90×90的窗口值，BG2-5、SG1样方选择50×50的窗口值，SG2-3样方选择20×20，深陷塘坑内样方选择60×60的窗口值，巴家陷塘坑内样方选择30×30的窗口值时能够得到较好的提取结果.具体方法见文献［17 ］ ，具体操作流程如图 2 . ...
... 计算树顶点的个数即为各样方的乔木株数，结合目视解译的提取精度如表 1 所示，可以看出共提取出树顶点2 325株，目视解译株数为2 304株，其中误判154株，漏判133株.总的提取精度达95.34%，错分和漏分精度分别为6.54%和5.51%.无人机影像的质量，邻近树木、树荫、林下植被等都会影响植被光谱，造成错分和漏分［17 ］ ，但总体上本研究对高于等于3 m的树木树顶点的提取具有较好的效果. ...
基于无人机影像的树木株数提取
1
2021
... 提取得到树顶点后与目视解译结果比较分析，计算总体精度（Overall Accuracy， OA）、错分误差（Commission Error， CE） 和漏分误差（Ommision Error， OE）指标来评价树顶点提取结果，具体方法参见文献［18 ， 19 ］ . ...
基于无人机影像的树木株数提取
1
2021
... 提取得到树顶点后与目视解译结果比较分析，计算总体精度（Overall Accuracy， OA）、错分误差（Commission Error， CE） 和漏分误差（Ommision Error， OE）指标来评价树顶点提取结果，具体方法参见文献［18 ， 19 ］ . ...
基于无人机遥感的亚热带森林林分株数提取
1
2018
... 提取得到树顶点后与目视解译结果比较分析，计算总体精度（Overall Accuracy， OA）、错分误差（Commission Error， CE） 和漏分误差（Ommision Error， OE）指标来评价树顶点提取结果，具体方法参见文献［18 ， 19 ］ . ...
基于无人机遥感的亚热带森林林分株数提取
1
2018
... 提取得到树顶点后与目视解译结果比较分析，计算总体精度（Overall Accuracy， OA）、错分误差（Commission Error， CE） 和漏分误差（Ommision Error， OE）指标来评价树顶点提取结果，具体方法参见文献［18 ， 19 ］ . ...
基于无人机航摄影像的喀斯特地区裸岩信息提取及景观格局分析
1
2020
... 研究的精度验证包括两部分，分别是树顶点提取精度验证和树高提取精度验证.在喀斯特地区，由于地形起伏大，土壤保水能力较低，其水土流失、土壤侵蚀严重，基岩大面积裸露［20 ］ ，形成的裸岩较高，可能会被误判为树顶点，且本研究所选择的样方区域多为高大乔木，灌木多在林下生长，不能被正射影像捕捉到，因此本文以大于等于3 m的乔木作为研究对象，标记提取结果局部放大图如图 3 所示，虽然对于个别树冠较大的树会被识别出两个顶点，但整体上提取效果较好. ...
基于无人机航摄影像的喀斯特地区裸岩信息提取及景观格局分析
1
2020
... 研究的精度验证包括两部分，分别是树顶点提取精度验证和树高提取精度验证.在喀斯特地区，由于地形起伏大，土壤保水能力较低，其水土流失、土壤侵蚀严重，基岩大面积裸露［20 ］ ，形成的裸岩较高，可能会被误判为树顶点，且本研究所选择的样方区域多为高大乔木，灌木多在林下生长，不能被正射影像捕捉到，因此本文以大于等于3 m的乔木作为研究对象，标记提取结果局部放大图如图 3 所示，虽然对于个别树冠较大的树会被识别出两个顶点，但整体上提取效果较好. ...
基于无人机影像的树顶点和树高提取及其影响因素分析
1
2019
... 以巴家陷塘为例，结合实地调查数据对树高提取结果进行精度验证，从图4 可以看出树高的估测值和实测值的决定系数（R 2 ）为0.79，均方根误差（RMSE）为3.22.通过构建一元线性回归模型表示估测值能解释78.9%的真实树高信息，而RMSE误差较大主要是由于无人机遥感为被动遥感，对树叶的穿透能力有限，在地下森林树木茂盛的区域地面点信息较少，从而造成DEM插值结果存在一定的误差，但鉴于该结果在天坑地下森林如此复杂、特殊的地形中，一定程度上已经可以描述地下森林整体的树高信息，能够满足实验需要［21 ，22 ］ . ...
基于无人机影像的树顶点和树高提取及其影响因素分析
1
2019
... 以巴家陷塘为例，结合实地调查数据对树高提取结果进行精度验证，从图4 可以看出树高的估测值和实测值的决定系数（R 2 ）为0.79，均方根误差（RMSE）为3.22.通过构建一元线性回归模型表示估测值能解释78.9%的真实树高信息，而RMSE误差较大主要是由于无人机遥感为被动遥感，对树叶的穿透能力有限，在地下森林树木茂盛的区域地面点信息较少，从而造成DEM插值结果存在一定的误差，但鉴于该结果在天坑地下森林如此复杂、特殊的地形中，一定程度上已经可以描述地下森林整体的树高信息，能够满足实验需要［21 ，22 ］ . ...
Determining tree height and crown diameter from high-resolution UAV imagery
1
2017
... 以巴家陷塘为例，结合实地调查数据对树高提取结果进行精度验证，从图4 可以看出树高的估测值和实测值的决定系数（R 2 ）为0.79，均方根误差（RMSE）为3.22.通过构建一元线性回归模型表示估测值能解释78.9%的真实树高信息，而RMSE误差较大主要是由于无人机遥感为被动遥感，对树叶的穿透能力有限，在地下森林树木茂盛的区域地面点信息较少，从而造成DEM插值结果存在一定的误差，但鉴于该结果在天坑地下森林如此复杂、特殊的地形中，一定程度上已经可以描述地下森林整体的树高信息，能够满足实验需要［21 ，22 ］ . ...
喀斯特原生天坑垂直梯度上植物多样性特征——以云南沾益天坑为例
2
2018
... 研究表明退化天坑坑内和坑外地表的植物群落在多方面均表现出较大的差异.陈毅萍等［3 ］ 通过对比分析巴家陷塘坑底和坑外地表的草地植被群落发现喀斯特退化天坑的圈闭化对植物群落的隔离、庇护作用明显.税伟等［23 ］ 发现坑内外物种组成上具有明显的差异，坑内存在特有种.Su等［24 ］ 对广西乐业喀斯特天坑坑内外植物群落进行研究发现坑内物种丰富度、多样性显著高于坑外，且通过天坑内外的胸径信息发现天坑内的大树远多于坑外，展现了天坑坑内生境的古老性和独立性. ...
... 树木的生长不仅受到自身遗传因素的影响，还受到气温、降水、土壤、地貌、生物竞争等外界环境因子的影响［30 ］ ，并且研究表明树木在资源丰富、降水充足，生存压力小、光照竞争激烈的地方长得更高［8 ］ .喀斯特退化天坑具有相对独立的生态系统，与坑外地表相比，天坑犹如一个“陆岛”，是一个特殊的生境［23 ］ .受坑壁和坑深的影响，在天坑坑内的光照受到较大的限制，然而云南省平均海拔2 000 m以上，太阳总辐射更高，因此更高的树木可以占据更加有利的生态位，树木对光照产生激烈的竞争. ...
喀斯特原生天坑垂直梯度上植物多样性特征——以云南沾益天坑为例
2
2018
... 研究表明退化天坑坑内和坑外地表的植物群落在多方面均表现出较大的差异.陈毅萍等［3 ］ 通过对比分析巴家陷塘坑底和坑外地表的草地植被群落发现喀斯特退化天坑的圈闭化对植物群落的隔离、庇护作用明显.税伟等［23 ］ 发现坑内外物种组成上具有明显的差异，坑内存在特有种.Su等［24 ］ 对广西乐业喀斯特天坑坑内外植物群落进行研究发现坑内物种丰富度、多样性显著高于坑外，且通过天坑内外的胸径信息发现天坑内的大树远多于坑外，展现了天坑坑内生境的古老性和独立性. ...
... 树木的生长不仅受到自身遗传因素的影响，还受到气温、降水、土壤、地貌、生物竞争等外界环境因子的影响［30 ］ ，并且研究表明树木在资源丰富、降水充足，生存压力小、光照竞争激烈的地方长得更高［8 ］ .喀斯特退化天坑具有相对独立的生态系统，与坑外地表相比，天坑犹如一个“陆岛”，是一个特殊的生境［23 ］ .受坑壁和坑深的影响，在天坑坑内的光照受到较大的限制，然而云南省平均海拔2 000 m以上，太阳总辐射更高，因此更高的树木可以占据更加有利的生态位，树木对光照产生激烈的竞争. ...
Karst Tiankengs as refugia for indigenous tree flora amidst a degraded landscape in southwestern China
1
2017
... 研究表明退化天坑坑内和坑外地表的植物群落在多方面均表现出较大的差异.陈毅萍等［3 ］ 通过对比分析巴家陷塘坑底和坑外地表的草地植被群落发现喀斯特退化天坑的圈闭化对植物群落的隔离、庇护作用明显.税伟等［23 ］ 发现坑内外物种组成上具有明显的差异，坑内存在特有种.Su等［24 ］ 对广西乐业喀斯特天坑坑内外植物群落进行研究发现坑内物种丰富度、多样性显著高于坑外，且通过天坑内外的胸径信息发现天坑内的大树远多于坑外，展现了天坑坑内生境的古老性和独立性. ...
Gap partitioning among temperate tree species across a regional soil gradient in windstorm-disturbed forests
1
2010
... 在小尺度上，植被的分布格局主要受微生境等非地带性环境因子的影响［25 ］ ，而微生境主要受海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子的影响［26 ］ .余敏等［27 ］ 发现在海拔变化不明显时，随着坡向逐渐转向阳面，土壤养分也相应增加，坡向、坡位是影响油松和辽东栎群落分布格局的重要因素.特别是在山区，不同坡向的光、热、水等生态环境条件差异明显，对局部生境的影响较大.胡玉佳等［28 ］ 研究发现不同坡向森林群落的植物种类成分相似度较低，且南坡的物种多样性最大，优势种地位明显，物种分布均匀，这主要是因为南坡降水丰富，光照充足，土壤更肥沃. ...
三峡大老岭地区森林植被的空间格局分析及其地形解释
2
2000
... 在小尺度上，植被的分布格局主要受微生境等非地带性环境因子的影响［25 ］ ，而微生境主要受海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子的影响［26 ］ .余敏等［27 ］ 发现在海拔变化不明显时，随着坡向逐渐转向阳面，土壤养分也相应增加，坡向、坡位是影响油松和辽东栎群落分布格局的重要因素.特别是在山区，不同坡向的光、热、水等生态环境条件差异明显，对局部生境的影响较大.胡玉佳等［28 ］ 研究发现不同坡向森林群落的植物种类成分相似度较低，且南坡的物种多样性最大，优势种地位明显，物种分布均匀，这主要是因为南坡降水丰富，光照充足，土壤更肥沃. ...
... 在深陷塘和巴家陷塘的地下森林均位于退化天坑南坡，为探究在相同坡向下，退化天坑负地形的圈闭作用对植被群落的影响，本研究将退化天坑南坡与坑外地表南坡的树高特征进行对比，坑外地表南坡既是阳坡又是迎风坡，水热条件较好；而退化天坑南坡为阴坡，受负地形的影响，光照条件较差，但同时土壤水分蒸散作用也较弱，土壤具有较好的涵养水源能力［29 ］ .研究发现样方BG1和BG3位于坑外地表南坡，故将其与退化天坑坑内地下森林进行对比分析，在坑外地表南坡平均树高为5.75 m，有67.29%的树在5~10 m之间，没有出现高于10 m的乔木（图7 ）.坑内地下森林南坡的平均树高大于坑外地表总平均树高，但还是显著低于地下森林平均树高（*p <0.001）；坑外地表南坡树高具有更小的方差，仅为1.61.说明即使同为南坡，坑内地下森林树高与坑外地表也具有显著差异.因此本研究对相同坡向下退化天坑内外海拔和坡度与树高的关系进行分析（图8 ）.研究结果显示喀斯特退化天坑地下森林树高随着海拔的降低而显著增加（*p <0.05）；而地表树高随着海拔的上升未呈现显著升高的趋势（p >0.05）.说明地下森林的树木树高呈现一定的垂直性规律，即越靠近坑底的树木越高.对坡度进行分析发现，在退化天坑坑内样方及BG1样方中，树高与坡度呈现负相关，即坡度越小，树高越高.这主要是由于坡度小，土壤具有更好的保水能力，为树木提供更好的生长要素.然而只有样方S2和BG1的树高与坡度为显著相关（*p <0.05），其他样方呈现不显著相关（p >0.05）.综上可以发现海拔对地下森林局部生境的影响更大，垂直梯度是退化天坑植被树高分布格局的首要特征，这与沈泽昊等［26 ］ 在大老岭森林公园的研究结果相同. ...
三峡大老岭地区森林植被的空间格局分析及其地形解释
2
2000
... 在小尺度上，植被的分布格局主要受微生境等非地带性环境因子的影响［25 ］ ，而微生境主要受海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子的影响［26 ］ .余敏等［27 ］ 发现在海拔变化不明显时，随着坡向逐渐转向阳面，土壤养分也相应增加，坡向、坡位是影响油松和辽东栎群落分布格局的重要因素.特别是在山区，不同坡向的光、热、水等生态环境条件差异明显，对局部生境的影响较大.胡玉佳等［28 ］ 研究发现不同坡向森林群落的植物种类成分相似度较低，且南坡的物种多样性最大，优势种地位明显，物种分布均匀，这主要是因为南坡降水丰富，光照充足，土壤更肥沃. ...
... 在深陷塘和巴家陷塘的地下森林均位于退化天坑南坡，为探究在相同坡向下，退化天坑负地形的圈闭作用对植被群落的影响，本研究将退化天坑南坡与坑外地表南坡的树高特征进行对比，坑外地表南坡既是阳坡又是迎风坡，水热条件较好；而退化天坑南坡为阴坡，受负地形的影响，光照条件较差，但同时土壤水分蒸散作用也较弱，土壤具有较好的涵养水源能力［29 ］ .研究发现样方BG1和BG3位于坑外地表南坡，故将其与退化天坑坑内地下森林进行对比分析，在坑外地表南坡平均树高为5.75 m，有67.29%的树在5~10 m之间，没有出现高于10 m的乔木（图7 ）.坑内地下森林南坡的平均树高大于坑外地表总平均树高，但还是显著低于地下森林平均树高（*p <0.001）；坑外地表南坡树高具有更小的方差，仅为1.61.说明即使同为南坡，坑内地下森林树高与坑外地表也具有显著差异.因此本研究对相同坡向下退化天坑内外海拔和坡度与树高的关系进行分析（图8 ）.研究结果显示喀斯特退化天坑地下森林树高随着海拔的降低而显著增加（*p <0.05）；而地表树高随着海拔的上升未呈现显著升高的趋势（p >0.05）.说明地下森林的树木树高呈现一定的垂直性规律，即越靠近坑底的树木越高.对坡度进行分析发现，在退化天坑坑内样方及BG1样方中，树高与坡度呈现负相关，即坡度越小，树高越高.这主要是由于坡度小，土壤具有更好的保水能力，为树木提供更好的生长要素.然而只有样方S2和BG1的树高与坡度为显著相关（*p <0.05），其他样方呈现不显著相关（p >0.05）.综上可以发现海拔对地下森林局部生境的影响更大，垂直梯度是退化天坑植被树高分布格局的首要特征，这与沈泽昊等［26 ］ 在大老岭森林公园的研究结果相同. ...
山西灵空山小蛇沟林下草本层植物群落梯度分析及环境解释
1
2013
... 在小尺度上，植被的分布格局主要受微生境等非地带性环境因子的影响［25 ］ ，而微生境主要受海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子的影响［26 ］ .余敏等［27 ］ 发现在海拔变化不明显时，随着坡向逐渐转向阳面，土壤养分也相应增加，坡向、坡位是影响油松和辽东栎群落分布格局的重要因素.特别是在山区，不同坡向的光、热、水等生态环境条件差异明显，对局部生境的影响较大.胡玉佳等［28 ］ 研究发现不同坡向森林群落的植物种类成分相似度较低，且南坡的物种多样性最大，优势种地位明显，物种分布均匀，这主要是因为南坡降水丰富，光照充足，土壤更肥沃. ...
山西灵空山小蛇沟林下草本层植物群落梯度分析及环境解释
1
2013
... 在小尺度上，植被的分布格局主要受微生境等非地带性环境因子的影响［25 ］ ，而微生境主要受海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子的影响［26 ］ .余敏等［27 ］ 发现在海拔变化不明显时，随着坡向逐渐转向阳面，土壤养分也相应增加，坡向、坡位是影响油松和辽东栎群落分布格局的重要因素.特别是在山区，不同坡向的光、热、水等生态环境条件差异明显，对局部生境的影响较大.胡玉佳等［28 ］ 研究发现不同坡向森林群落的植物种类成分相似度较低，且南坡的物种多样性最大，优势种地位明显，物种分布均匀，这主要是因为南坡降水丰富，光照充足，土壤更肥沃. ...
海南岛五指山不同坡向的植物物种多样性比较
1
2003
... 在小尺度上，植被的分布格局主要受微生境等非地带性环境因子的影响［25 ］ ，而微生境主要受海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子的影响［26 ］ .余敏等［27 ］ 发现在海拔变化不明显时，随着坡向逐渐转向阳面，土壤养分也相应增加，坡向、坡位是影响油松和辽东栎群落分布格局的重要因素.特别是在山区，不同坡向的光、热、水等生态环境条件差异明显，对局部生境的影响较大.胡玉佳等［28 ］ 研究发现不同坡向森林群落的植物种类成分相似度较低，且南坡的物种多样性最大，优势种地位明显，物种分布均匀，这主要是因为南坡降水丰富，光照充足，土壤更肥沃. ...
海南岛五指山不同坡向的植物物种多样性比较
1
2003
... 在小尺度上，植被的分布格局主要受微生境等非地带性环境因子的影响［25 ］ ，而微生境主要受海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子的影响［26 ］ .余敏等［27 ］ 发现在海拔变化不明显时，随着坡向逐渐转向阳面，土壤养分也相应增加，坡向、坡位是影响油松和辽东栎群落分布格局的重要因素.特别是在山区，不同坡向的光、热、水等生态环境条件差异明显，对局部生境的影响较大.胡玉佳等［28 ］ 研究发现不同坡向森林群落的植物种类成分相似度较低，且南坡的物种多样性最大，优势种地位明显，物种分布均匀，这主要是因为南坡降水丰富，光照充足，土壤更肥沃. ...
Long-range correlation analysis of soil temperature and moisture on A'rou hillsides， Babao River Basin
1
2018
... 在深陷塘和巴家陷塘的地下森林均位于退化天坑南坡，为探究在相同坡向下，退化天坑负地形的圈闭作用对植被群落的影响，本研究将退化天坑南坡与坑外地表南坡的树高特征进行对比，坑外地表南坡既是阳坡又是迎风坡，水热条件较好；而退化天坑南坡为阴坡，受负地形的影响，光照条件较差，但同时土壤水分蒸散作用也较弱，土壤具有较好的涵养水源能力［29 ］ .研究发现样方BG1和BG3位于坑外地表南坡，故将其与退化天坑坑内地下森林进行对比分析，在坑外地表南坡平均树高为5.75 m，有67.29%的树在5~10 m之间，没有出现高于10 m的乔木（图7 ）.坑内地下森林南坡的平均树高大于坑外地表总平均树高，但还是显著低于地下森林平均树高（*p <0.001）；坑外地表南坡树高具有更小的方差，仅为1.61.说明即使同为南坡，坑内地下森林树高与坑外地表也具有显著差异.因此本研究对相同坡向下退化天坑内外海拔和坡度与树高的关系进行分析（图8 ）.研究结果显示喀斯特退化天坑地下森林树高随着海拔的降低而显著增加（*p <0.05）；而地表树高随着海拔的上升未呈现显著升高的趋势（p >0.05）.说明地下森林的树木树高呈现一定的垂直性规律，即越靠近坑底的树木越高.对坡度进行分析发现，在退化天坑坑内样方及BG1样方中，树高与坡度呈现负相关，即坡度越小，树高越高.这主要是由于坡度小，土壤具有更好的保水能力，为树木提供更好的生长要素.然而只有样方S2和BG1的树高与坡度为显著相关（*p <0.05），其他样方呈现不显著相关（p >0.05）.综上可以发现海拔对地下森林局部生境的影响更大，垂直梯度是退化天坑植被树高分布格局的首要特征，这与沈泽昊等［26 ］ 在大老岭森林公园的研究结果相同. ...
近10年来蒙古高原植被覆盖变化对气候的响应
1
2014
... 树木的生长不仅受到自身遗传因素的影响，还受到气温、降水、土壤、地貌、生物竞争等外界环境因子的影响［30 ］ ，并且研究表明树木在资源丰富、降水充足，生存压力小、光照竞争激烈的地方长得更高［8 ］ .喀斯特退化天坑具有相对独立的生态系统，与坑外地表相比，天坑犹如一个“陆岛”，是一个特殊的生境［23 ］ .受坑壁和坑深的影响，在天坑坑内的光照受到较大的限制，然而云南省平均海拔2 000 m以上，太阳总辐射更高，因此更高的树木可以占据更加有利的生态位，树木对光照产生激烈的竞争. ...
近10年来蒙古高原植被覆盖变化对气候的响应
1
2014
... 树木的生长不仅受到自身遗传因素的影响，还受到气温、降水、土壤、地貌、生物竞争等外界环境因子的影响［30 ］ ，并且研究表明树木在资源丰富、降水充足，生存压力小、光照竞争激烈的地方长得更高［8 ］ .喀斯特退化天坑具有相对独立的生态系统，与坑外地表相比，天坑犹如一个“陆岛”，是一个特殊的生境［23 ］ .受坑壁和坑深的影响，在天坑坑内的光照受到较大的限制，然而云南省平均海拔2 000 m以上，太阳总辐射更高，因此更高的树木可以占据更加有利的生态位，树木对光照产生激烈的竞争. ...
利用随机效应模型模拟东北三省胡桃楸地位指数
1
2020
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
利用随机效应模型模拟东北三省胡桃楸地位指数
1
2020
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
不同坡位对福建柏生长影响的研究
1
2014
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
不同坡位对福建柏生长影响的研究
1
2014
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
猫儿山不同海拔植物群落树木构型差异及其影响因子
1
2019
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
猫儿山不同海拔植物群落树木构型差异及其影响因子
1
2019
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
Microbial population structures in soil particle size fractions of a long-term fertilizer field experiment
1
2001
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
Vertical distribution characteristics of plant community in shady slope of degraded Tiankeng： A case study of Zhanyi Shenxiantang in Yunnan， China
1
2020
... 同时地下森林所在的倒石堆坡度和海拔变化都较大，已有研究表明坡位和海拔对水热条件的影响显著，通常随着坡位和海拔的升高，水热会降低［31 ］ .刘帅成等［32 ］ 研究发现同一物种在不同坡位的树高、胸径、冠幅等都有明显的差异，谭一波等［33 ］ 对猫儿山不同海拔梯度的植物群落的树木进行研究发现，随着海拔的上升，树高先增加后减小，同样的在退化天坑的不同坡位，其微生境异质性明显，水热环境各不相同.从倒石堆的形成过程来看，下坡位汇聚了来自上坡位的土壤细粒，形成较厚的土壤和较高的有机质含量，土壤微生物多样性较高，土壤的保水性较好，树木具有较好的生长环境［34 ］ ；中坡位为坑壁二次崩塌所造成表面凹陷的乱石堆，形成小型倒石堆，其地形在一定程度上也可以避免水分和土壤养分的流失，为树木生长提供较好的生存条件；但是在上坡位受侵蚀、重力等作用石漠化严重，保水性差，树木生长环境较差［35 ］ ，在不同坡位采集土壤样本研究发现土壤含水量呈现下坡位>中坡位>上坡位的规律［15 ］ ，说明在下坡位树木生长的资源更加丰富，局部生境为树木生长提供了充足的水分和较大的生态位宽度，最终使得下坡位树木树高更高，并且由于当地居民生活水平不断提高以及天坑的难以进入性，退化天坑内已经退耕，呈现为受人类活动影响小，树木生存压力小，的自然恢复过程.本文仍存在一些不足，仅对2个退化天坑地下森林进行研究，数量较少，未来的研究中可以对更多的天坑开展进一步的实地调查，并通过无人机手段获取更多的信息，展开更加深入的研究.另外由于天坑地形比较复杂，通过目视解译和实地调查相结合的方法也可能会对树顶点产生误判，所以还需要进一步丰富天坑数据库，在此基础上寻找更优的判断方式. ...
