【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及森林生态系统修复，特别是涉及到一种森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法。
技术介绍
1、当前，由于自然环境变化和人类活动影响，生态系统发生了不同程度的退化，进行生态系统修复势在必行。生态修复是一个复杂的过程，涉及到多个方面，主要是指通过自然和人工手段，对受损、退化或功能下降的生态系统进行恢复和重建，以提高生态系统的质量和稳定性，促进人与自然的和谐发展。
2、森林生态系统与湿地生态系统、海洋生态系统并称为全球三大生态系统，具有复杂和多样化的特点，在维持生物多样性、水土保持、气候调节、碳储存和提供生态服务等方面发挥着关键作用。森林生态系统退化主要表现为生产力降低、生物多样性减少、水土流失、土壤退化、森林结构和功能丧失等。退化后的森林生态系统可能长时间停留在一种低功能状态，正向演替将减缓，不利于森林生态系统效益发挥。因此，急需对即将发生退化或者已经发生退化的森林生态系统进行修复。
3、森林生态系统修复方式主要有更新修复、抚育修复、自然更新等，涉及修复区域的选择和适生树种的选择。当前，在森林生态系统修复中多根据经验进行树种选择或者模仿周边地区进行修复实践，缺乏系统化定量化的修复区域选择方法和适生树种选择方法。为此我们专利技术了一种新的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，解决了以上技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种定量化选择森林生态系统修复优先区和适生树种的方法，并在其基础上进行修复规模的计算。
2、本专利技术
3、步骤1，选择用于确定森林生态系统修复区的影响因子，并确定权重，进行森林生态系统修复优先区的选择；
4、步骤2，采用最大熵模型计算适生树种的适生区域，进行适生树种的选择；
5、步骤3，在森林生态系统修复优先区，进行森林生态系统修复优先区修复树种的选择；
6、步骤4，计算预算资金，确定森林生态系统修复规模。
7、本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：
8、步骤1包括：
9、步骤11，选择用于确定森林生态系统修复区的影响因子，包括管控政策、权属、林分起源、林分龄组、距离道路的距离、坡度、居民意愿；
10、步骤12，分析区域内每个影响因子的作用，进行影响因子赋值；
11、步骤13，采用专家打分法，确定影响因子权重表；
12、步骤14，根据各影响因子赋值和因子权重计算修复优先等级，确定森林生态系统修复优先区，其中优先区等级值为(0.8，1]，次优先区等级值为(0.5，0.8]。
13、在步骤12，进行影响因子赋值时，各影响因子的赋值标准为：
14、管控政策：从严到宽，赋值由小到大；
15、权属：越复杂，赋值越小；
16、林分起源：天然起源生长状态自然，赋值小；人工种植，赋值大；
17、林分龄组：根据森林生态系统特点，适宜在过熟林和成熟林中进行林分更新，过熟林和成熟林赋值大，其他龄组的林分赋值小；
18、距离道路的距离：距离道路越远，修复难度越大，赋值小；距离道路越近，修复难度低，赋值大；
19、路况不佳的情况下，采用指数衰减模型，距离道路的距离赋值＝1-0.4×e(0.9×d/dbuff+0.015)其中，d指距离道路的距离，单位：千米；dbuff指道路的最大影响范围，取值3，单位：千米；距离超过dbuff，赋值0；
20、路况较好的情况下，采用线性衰减模型，赋值＝d/dbuff，其中，d指距离道路的距离，单位：千米；dbuff指道路的最大影响范围，取值3，单位：千米；距离超过dbuff，赋值0；
21、坡度越大，修复难度高，赋值小坡度赋值＝ea×slope，其中，slope是坡度，单位：度；a是系数，取值-0.0756；
22、居民意愿：采用线性衰减模型，居民意愿赋值＝d/dbuff×居民意愿，其中，d指距离道路的距离(单位：千米)，dbuff指道路的最大影响范围，赋值3，单位：千米，距离超过dbuff，赋值0；居民意愿为同意取值1，不同意取值0。
23、在步骤13，管控政策的权重为0.20，权属的权重为0.18，林分起源的权重为0.16，林分龄组的权重为0.14，距离道路的距离的权重为0.12，坡度的权重为0.10，居民意愿的权重为0.10。
24、步骤2包括：
25、步骤21，根据树木生长条件，对各树种进行环境影响因子选择，确定模型输入数据；
26、步骤22，将模型输入数据进行准备与处理；
27、步骤23，采用最大熵模型进行各树种适生区模拟；
28、步骤24，计算各树种适生性等级；适生区确定标准为：(0.5，1]非常适宜，(0.2，0.5]适宜，[0，0.2]不适宜；
29、步骤25，确定各区域适生树种；用森林生态系统修复优先区提取各树种适生性数据，得到适宜修复区即各栅格树种适生性表；其中，树种适生性等级为(0.5，1]非常适宜，(0.2，0.5]适宜，[0，0.2]不适宜。
30、在步骤21，通用的模型输入数据包括：19个生物气候因子，包括年平均气温、平均气温日较差、等温性、温度季节性变化标准差、最热月最高温、最冷月最低温、温度年较差、最湿季平均温度、最干季平均温度、最热季平均温度、最冷季平均温度、年降雨量、最湿月降水量、最干月降水量、降水量季节性变异性系数、最湿季降水量、最干季降水量、最热季降水量、最冷季降水量；此外，再加上海拔、坡度、土壤机械组成包括砂砾含量、黏粒含量、淤泥含量等因子。
31、在步骤22，制作模型运算需要的环境栅格数据，对环境数据进行区域裁切，将各环境栅格数据裁切为研究区域大小；对各环境栅格数据重采样，达到一致的分辨率。
32、在步骤23，各树种适生性分析均采用最大熵模型模拟，采用随机取样，随机测试比例为25％，10次交叉检验降低试验偶然性引起的误差；对各物种进行单独分析，每个物种均选择累计贡献率达90％的因子，再进入最大熵模型进行模拟，得出结果；模型auc>0.7。
33、在步骤3，选择森林生态系统修复优先区修复树种的标准为：优选适生性等级为(0.5，1]，再选适生性等级为(0.2，0.5]，不选适生性等级为[0，0.2]，进行树种配置。
34、在步骤4，计算预算资金和修复规模的公式为：
35、某一栅格预算资金＝(苗木种植密度(株/公顷)×平均每株单价+翻耕(元/公顷)+覆土(含材料和运费)(元/公顷)+挖穴(元/公顷)+定植(元/公顷)+施基肥(元/公顷))×栅格面积
36、修复规模＝某一栅格预算资金×选择的栅格数量
37、或者，修复规模＝具体修复面积×修复单价。
38本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，该森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法包括：
2.根据权利要求1所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，步骤1包括：
3.根据权利要求2所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤12，进行影响因子赋值时，各影响因子的赋值标准为：
4.根据权利要求3所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤13，管控政策的权重为0.20，权属的权重为0.18，林分起源的权重为0.16，林分龄组的权重为0.14，距离道路的距离的权重为0.12，坡度的权重为0.10，居民意愿的权重为0.10。
5.根据权利要求1所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，步骤2包括：
6.根据权利要求5所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤21，通用的模型输入数据包括：19个生物气候因子，包括年平均气温、平均气温日较差、等温性、温度季节性变化标准差、最热月最高温、最冷月最低温、温度年较差
7.根据权利要求5所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤22，制作模型运算需要的环境栅格数据，对环境数据进行区域裁切，将各环境栅格数据裁切为研究区域大小；对各环境栅格数据重采样，达到一致的分辨率。
8.根据权利要求5所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤23，各树种适生性分析均采用最大熵模型模拟，采用随机取样，随机测试比例为25％，10次交叉检验降低试验偶然性引起的误差；对各物种进行单独分析，每个物种均选择累计贡献率达90％的因子，再进入最大熵模型进行模拟，得出结果；模型AUC>0.7。
9.根据权利要求1所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤3，选择森林生态系统修复优先区修复树种的标准为：优选适生性等级为(0.5，1]，再选适生性等级为(0.2，0.5]，不选适生性等级为[0，0.2]，进行树种配置。
10.根据权利要求1所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤4，计算预算资金和修复规模的公式为：
...【技术特征摘要】
1.森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，该森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法包括：
2.根据权利要求1所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，步骤1包括：
3.根据权利要求2所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤12，进行影响因子赋值时，各影响因子的赋值标准为：
4.根据权利要求3所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤13，管控政策的权重为0.20，权属的权重为0.18，林分起源的权重为0.16，林分龄组的权重为0.14，距离道路的距离的权重为0.12，坡度的权重为0.10，居民意愿的权重为0.10。
5.根据权利要求1所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，步骤2包括：
6.根据权利要求5所述的森林生态系统修复优先区和适生树种选择方法，其特征在于，在步骤21，通用的模型输入数据包括：19个生物气候因子，包括年平均气温、平均气温日较差、等温性、温度季节性变化标准差、最热月最高温、最冷月最低温、温度年较差、最湿季平均温度、最干季平均温度、最热季平均温度、最冷季平均温度、年降雨量、最湿月降水量、最干月降水量、降水量季节性变...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡洵瑀，黄瑞荣，钱逸凡，张现武，刘强，初映雪，李伟成，李红，魏姿芃，
申请(专利权)人：国家林业和草原局华东调查规划院，
类型：发明
国别省市：
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