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森林资源调查与可持续经营：理论与实践的深度融合 图书名称：《森林资源调查与可持续经营：理论与实践的深度融合》 图书简介 本书深入探讨了现代林业科学体系中至关重要的两大支柱：森林资源调查技术与可持续经营管理策略。面对全球气候变化、生物多样性丧失以及对木材和生态产品需求的持续增长，科学、精准、高效的森林资源管理成为实现生态文明建设和林业高质量发展的核心任务。本书旨在为林业工作者、科研人员、政策制定者以及相关专业学生提供一套全面、系统且与时俱进的理论框架与实操指南。 全书结构严谨，内容涵盖了从基础的统计学原理在林业中的应用，到高新技术赋能下的资源清查，再到基于多目标优化的长期经营决策制定。我们力求在理论深度与实践指导性之间取得完美平衡，确保读者不仅理解“是什么”和“为什么”，更能掌握“如何做”。 --- 第一部分：森林资源调查的基础理论与技术革新 本部分重点聚焦于如何科学、准确地获取森林资源的基准数据。森林资源调查不再是简单的样地测量，而是融合了先进信息技术与严格统计学方法的系统工程。 第一章：林业统计学的核心基石 本章首先回顾了统计学在林业中的基本概念，包括总体、样本、参数估计与假设检验。重点讲解了抽样设计在森林资源清查中的决定性作用。我们详细阐述了简单随机抽样、系统抽样、集群抽样以及分层抽样在不同调查目的和地理条件下的适用性、优缺点及精确度控制。特别强调了变异性的度量，如标准误和置信区间的计算，确保调查结果的可信度。此外，回归分析和方差分析被引入，用以探究林木生长因子之间的内在联系，为预测模型奠定基础。 第二章：传统样地调查与测量技术 本章回归到实地操作的细节。系统介绍了标准样地和非常规样地的布设原则，包括对地形、林相的考虑。详细阐述了林木各项因子（如树高、胸径、材积、生物量）的测量方法。对于材积测量，不仅涵盖了传统的小断面法和局部回归法，还引入了近期的容积表和局部材积函数建立的统计学流程，强调了不同树种和地区材积函数模型的选择与拟合优度检验。生物量测定的最新进展，特别是异速生长关系模型的建立，也被纳入讨论，以满足碳汇监测的需求。 第三章：遥感技术与地理信息系统（GIS）在清查中的集成 这是现代森林调查的核心驱动力。本章深入剖析了遥感技术（RS）的原理及其在林业中的应用。内容涵盖了从早期的航空摄影到当前高分辨率卫星影像（如Sentinel、Landsat）的数据获取、辐射定标与几何校正。重点介绍了植被指数（NDVI、LAI等）的应用，以及如何利用光谱信息进行林种分类、林龄划分和健康状况评估。 GIS的应用则贯穿于整个调查流程。我们讲解了空间数据库的建立、空间分析技术（如缓冲区分析、叠加分析）在确定样地位置和分析空间格局中的应用。重点阐述了如何结合地面调查数据与遥感数据，构建模型驱动的预测模型，实现大范围、高效率的森林资源估算，显著提升调查效率和空间精度。 第四章：三维森林监测技术：激光雷达（LiDAR）与无人机（UAS） 随着技术的飞速发展，三维点云数据成为描绘森林结构的关键。本章详述了航空激光雷达（ALS）和地面激光雷达（TLS）的工作原理，特别是点云数据的预处理、地面点去除、冠层高度模型（CHM）的构建。重点展示了如何从点云数据中直接提取林分结构参数，如平均树高、冠层密度、林窗识别等，这些是传统二维调查难以企及的。无人机遥感（UAS）因其高灵活性和高精度，在小班/小区域的精细调查中展现出巨大潜力，本书提供了无人机航线规划、影像拼接及三维重建的实操流程。 --- 第二部分：森林资源的可持续经营与管理决策 本部分从“知道有什么”过渡到“如何管好用好”，聚焦于如何将调查数据转化为科学的经营决策，以实现生态、经济、社会效益的动态平衡。 第五章：森林经营学的基本原理与目标设定 本章阐述了森林经营的哲学基础，即理解森林是动态的生态系统，而非静态的资源存量。详细讨论了经营目标的多元化，包括单纯的木材生产、生态涵养、生物多样性保护以及碳汇服务等。引入了多目标优化理论，指导读者如何在相互冲突的目标之间进行权衡和排序。本章还介绍了森林经营的周期性概念和森林演替的基本规律，为制定长期计划打下理论基础。 第六章：生长、收获与更新的预测模型 经营决策的核心在于预测森林的未来状态。本章深入探讨了各种生长模型，包括基于经验的经验公式、基于生态学的过程模型，以及当前流行的基于个体或林分的混合效应模型。这些模型的建立依赖于准确的调查数据和严格的统计检验。重点解析了如何利用这些模型进行材积生长预测和林分演替预测。在收获方面，本书详细讲解了最优收获期（或林龄）的确定方法，以及如何通过不同采伐强度和空间布局来影响林分的更新和结构，确保资源的持续再生。 第七章：可持续森林经营的规划与设计 这是连接理论与实践的关键环节。本章介绍了短期、中期和长期森林经营规划的流程。短期规划侧重于作业设计（如造林、抚育、间伐的地点和强度），中期规划侧重于轮伐期的确定，长期规划则涉及宏观尺度的资源配置。 重点阐述了基于空间技术的经营规划。如何利用GIS和遥感数据对林班进行结构性分类（如按林相、坡度、保护等级），并据此制定差异化的经营策略。同时，引入了基于效益的轮伐模型，通过经济学和生态学指标的综合评价，指导最优采伐方案的设计。特别关注了对生态敏感区域的保护性采伐限制与技术要求。 第八章：森林生态功能评估与监测 可持续经营的现代内涵已远超木材生产。本章聚焦于森林生态服务功能的量化评估。详细介绍了碳储量与碳汇的监测方法，包括利用异速生长模型和生物量扩展因子进行估算，以及利用遥感数据进行时序分析。此外，还探讨了生物多样性监测指标（如物种丰富度、栖息地质量）的获取方法，以及如何将这些指标纳入经营决策的评价体系，实现“生态优先”的可持续管理。 --- 结语：迈向智慧林业的未来挑战 本书最后总结了当前林业资源管理面临的挑战，包括应对极端天气事件的韧性建设、提升数据处理自动化水平（即“智慧林业”）的必要性，以及如何更好地将科学研究成果转化为政策执行的有效工具。我们相信，通过扎实的统计学基础和对前沿技术的掌握，林业工作者将能更有效地保护和利用我们的森林资源，确保生态系统的长期健康与人类社会的可持续发展。 本书内容丰富，数据翔实，图表清晰，适合作为高等院校林学、资源管理、地理信息科学等专业的核心教材或参考书，同时也为从事森林资源规划、清查设计、生态工程咨询的专业人士提供了坚实的理论支撑和实用的操作指南。
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