湖南农业大学艺术设计系师资队伍

第５２卷第６期东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报Ｖｏｌ．５２Ｎｏ．６２０２４年６月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＯＲＴＨＥＡＳＴＦＯＲＥＳＴＲＹＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪｕｎ．２０２４１）湖南省自然科学基金项目（２０２１ＪＪ３０３６８）㊂第一作者简介：杨呵，女，１９９８年１月生，湖南农业大学风景园林与艺术设计学院，硕士研究生㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｘ２０２１０７０７＠１２６．ｃｏｍ㊂通信作者：李小马，湖南农业大学风景园林与艺术设计学院，副教授㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｘｉａｏｍａ＠ｈｕｎａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ㊂收稿日期：２０２４年１月５日㊂责任编辑：段柯羽㊂结合群落结构的城市森林地上碳储量遥感估算１）以长沙市为例杨呵㊀李小马㊀刘欢瑶㊀李毅（湖南农业大学，长沙，４１０１２８）㊀㊀摘㊀要㊀以传统遥感植被指数模型法为基础，加入群落结构指标以提升城市森林碳储量估算精度㊂以长沙市为例，根据９０个样地调查数据和Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－２Ａ遥感影像，建立城市森林地上碳储量与归一化植被指数（ＮＤＶＩ）间的指数模型，分析模型残差与城市森林结构间的定量关系，提出结合群落结构的城市森林地上碳储量遥感估算优化模型㊂结果表明：归一化植被指数模型估算城市森林地上碳储量的精度，即决定系数（Ｒ２）较低，为０．３５㊂归一化植被指数模型残差与城市森林结构，如平均胸径㊁最大胸径㊁平均树高㊁最大树高均呈极显著正相关关系㊂结合群落结构指标的归一化植被指数模型能显著提高城市森林地上碳储量估算精度，平均胸径㊁最大胸径㊁平均树高㊁最大树高的Ｒ２分别提升至０．７０㊁０．５７㊁０．５６㊁０．５７㊂根据Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－２Ａ遥感影像和全球森林冠层高度数据估算出长沙市三环内建成区城市森林地上碳储量为５９９．１Ｇｇ，碳密度为３２．０３Ｍｇ㊃ｈｍ－２㊂关键词㊀城市森林；群落结构；指数模型；碳储量；碳汇分类号㊀Ｓ７３１．２ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆＡｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄＣａｒｂｏｎＳｔｏｒａｇｅｉｎＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｓＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＣｏｍｍｕｎｉｔｙＳｔｒｕｃ⁃ｔｕｒｅ：ＡＣａｓｅＳｔｕｄｙｏｆＣｈａｎｇｓｈａＣｉｔｙ／／ＹａｎｇＨｅ，ＬｉＸｉａｏｍａ，ＬｉｕＨｕａｎｙａｏ，ＬｉＹｉ（ＨｕｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２８，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）／／ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０２４，５２（６）：９２－９７．Ｂａｓｅｄｏｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｍｏｄｅｌｓ，ｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓａｒｅｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄｔｏｅｎ⁃ｈａｎｃｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．ＴａｋｉｎｇＣｈａｎｇｓｈａＣｉｔｙａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ａｎｉｎｄｅｘｍｏｄｅｌｂｅｔｗｅｅｎａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｓａｎｄＮｏｒｍａｌｉｚｅｄＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＶｅｇｅｔａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ（ＮＤＶＩ）ｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｕｓｉｎｇｄａｔａｆｒｏｍ９０ｓａｍｐｌｅｐｌｏｔｓａｎｄＳｅｎｔｉｎｅｌ－２Ａｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｓ．Ａｎａｌｙｚｅｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｍｏｄｅｌｒｅｓｉｄｕ⁃ａｌｓａｎｄｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓｅａｎｏｐｔｉｍｉｚｅｄｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅＮｏｒｍａｌｉｚｅｄＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＶｅｇｅｔａ⁃ｔｉｏｎＩｎｄｅｘｍｏｄｅｌｆｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｓ，ａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｄｅｔｅｒｍｉｎａ⁃ｔｉｏｎ（Ｒ２），ｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗａｔ０．３５．ＴｈｅＮｏｒｍａｌｉｚｅｄＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＶｅｇｅｔａｔｉｏｎＩｎｄｅｘｍｏｄｅｌｒｅｓｉｄｕａｌｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓａｖｅｒａｇｅｄｉａｍｅｔｅｒａｔｂｒｅａｓｔｈｅｉｇｈｔ，ｍａｘｉｍｕｍｄｉａｍｅｔｅｒａｔｂｒｅａｓｔｈｅｉｇｈｔ，ａｖｅｒａｇｅｔｒｅｅｈｅｉｇｈｔ，ａｎｄｍａｘｉｍｕｍｔｒｅｅｈｅｉｇｈｔ．ＴｈｅＮｏｒｍａｌｉｚｅｄＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＶｅｇｅｔａｔｉｏｎＩｎｄｅｘｍｏｄｅｌｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｉｎｕｒｂａｎｆｏｒ⁃ｅｓｔｓ，ｗｉｔｈＲ２ｖａｌｕｅｓｆｏｒａｖｅｒａｇｅｄｉａｍｅｔｅｒａｔｂｒｅａｓｔｈｅｉｇｈｔ，ｍａｘｉｍｕｍｄｉａｍｅｔｅｒａｔｂｒｅａｓｔｈｅｉｇｈｔ，ａｖｅｒａｇｅｔｒｅｅｈｅｉｇｈｔ，ａｎｄｍａｘｉｍｕｍｔｒｅｅｈｅｉｇｈｔｉｍｐｒｏｖｅｄｔｏ０．７０，０．５７，０．５６，ａｎｄ０．５７，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｂｕｉｌｔ⁃ｕｐａｒｅａｏｆｔｈｅｔｈｉｒｄｒｉｎｇｏｆＣｈａｎｇｓｈａＣｉｔｙｕｓｉｎｇＳｅｎｔｉｎｅｌ－２Ａｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｓａｎｄｇｌｏｂａｌｆｏｒｅｓｔｃａｎｏｐｙｈｅｉｇｈｔｄａｔａｉｓ５９９．１Ｇｇ，ｗｉｔｈａｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙｏｆ３２．０３Ｍｇ㊃ｈｍ－２．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔ；Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｍｏｄｅｌ；Ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ；Ｃａｒｂｏｎｓｉｎｋ㊀㊀提升陆地生态系统碳汇是实现碳中和及缓解全球气候变化的重要途径［１－２］㊂虽然城市会为维持高速社会经济发展排放大量二氧化碳，但城市绿地也通过植物光合作用等途径固定大量二氧化碳，因此，城市绿地是陆地生态系统碳汇的重要组成，对实现碳中和有不可低估的贡献［３－５］㊂精确量化城市森林碳储量是国内外研究热点，也是城市规划与管理决策的基础㊂根据样方调查估算区域碳储量是城市森林碳储量估算的重要途径㊂传统方法常根据不同土地利用类型进行分层抽样，通过树木异速生长方程计算不同土地利用类型的碳密度（即单位面积碳储量），最后乘以各土地利用类型的面积估算区域城市森林总碳储量［６－７］㊂由于需假设不同土地利用类型植被碳密度一致，因此该方法估算误差较大㊂遥感技术的发展可有效反映城市森林结构的空间异质性，已被广泛应用于估算城市森林碳储量㊂常用的方法包括以下两类：植被指数模型法，即通过样方城市森林碳密度与植被指数，如归一化植被指数（ＮＤＶＩ）间的指数关系估算区域城市森林碳储量，该方法被广泛使用但精度较低［３，８－９］；多元统计模型法，即通过样方城市森林碳密度与遥感数据（如植被指数㊁光谱反射率㊁纹理特征㊁地形特征㊁植被丰度等）建立多元统计模型估算区域城市森林碳储量，常用的统计方法包括多元线性回归［１０］㊁随机森林［１１］㊁支持向量机［１２］㊁人工神经网络等［１３］㊂该方法与植被指数模型法相比，估算精度有所提高，但估算模型缺乏理论支撑㊂例如植被指数在某些模型中与城市森林碳储量间呈显著负相关关系，而估算的城市森林碳储量在某些极端情况下呈负值［１４－１６］㊂植被群落结构（胸径㊁树高等）显著影响植被碳储量，植被的胸径和树高通常与其生物量密切相关，较大的胸径和树高意味着更多的生物量积累，进而影响遥感植被指数与碳储量的关系［１７－１８］㊂将植被群落结构信息纳入植被指数模型法是提升城市森林碳储量估算精度的有效途径，但相关研究仍十分缺乏㊂本研究以长沙市为例，在城市森林样方调查基础上量化城市森林结构对植被指数模型法估算城市森林地上碳储量精度的影响，开发融合群落结构的城市森林碳储量估算模型，探究城市森林群落结构对遥感植被指数与城市森林碳储量关系的影响，同时，将群落结构纳入常用植被指数模型以提高城市森林碳储量估算精度㊂研究可为区域城市森林碳储量遥感估算提供方法及参考，为提高长沙市城市森林碳储量提出规划管理依据㊂１㊀研究区概况长沙市位于湖南省东部偏北㊁湘江下游㊁长沙盆地西缘，属亚热带季风气候，年平均气温为１８．２ħ㊂其位于中亚热带常绿阔叶林带，植物种类丰富㊂长沙市占地总面积１１８１９ｋｍ２，建成区面积４３４．８２ｋｍ２㊂市区人口１００．４８万人，城市建成区绿地建设面积达到１７．１７ｋｍ２，绿地率㊁绿化覆盖率㊁城市中心区人均公园绿地面积分别达到３５．９３％㊁４１．５％㊁１１．５８ｍ２㊂深入研究长沙市城市森林碳储量并阐明其影响因素对指导包括长沙在内的长江中下游城市森林建设具有重要意义㊂本研究以长沙三环内区域为研究区域，总面积约为６７９．６５ｋｍ２（图１）㊂２㊀研究方法２．１㊀样方调查与样方城市森林碳储量计算参考城市森林的功能㊁布局㊁种植和管理方式等特点，设置９０个３０ｍˑ３０ｍ的矩形样方（图１），于２０２３年７月完成样方调查㊂由于灌木及草本植物对城市生态系统碳储量的贡献相对较小，本研究主要关注乔木的地上碳储量估算［３］㊂对每个样方进行每木调查，记录乔木的种类㊁胸径㊁树高㊁修剪状况等㊂通过文献收集不同树种异速生长方程估算地上生物量（表１）㊂将地上生物量乘以０．５的碳转化系数计算各样方城市森林地上碳储量及碳密度（即单位面积碳储量）［１９－２６］㊂表１㊀乔木地上生物量估算异速生长方程种㊀类生物量方程香樟（Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍｃａｍｐｈｏｒａ（Ｌ．）Ｐｒｅｓｌ）ＷＳ＝０．０２２１（Ｄ２Ｈ）０．９８８９；ＷＢ＝０．０３５１（Ｄ２Ｈ）０．６８５６；ＷＬ＝０．００１７（Ｄ２Ｈ）１．１３６５马尾松（ＰｉｎｕｓｍａｓｓｏｎｉａｎａＬａｍｂ）ＷＳ＝０．１０２５（Ｄ２Ｈ）０．８１４７；ＷＢ＝０．００００００２（Ｄ２Ｈ）２．０３８４；ＷＬ＝０．０００００６（Ｄ２Ｈ）１．７３６０杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａｌａｎｃｅｏｌａｔａ（Ｌａｍｂ．）Ｈｏｏｋ．）ＷＳ＝０．００６（Ｄ２Ｈ）１．０７８１；ＷＢ＝０．０１１（Ｄ２Ｈ）０．７２９５；ＷＬ＝０．０３８４（Ｄ２Ｈ）０．７１８０杜英（ＥｌａｅｏｃａｒｐｕｓｄｅｃｉｐｉｅｎｓＨｅｍｓｌ．）ＷＳ＝０．１２６６（Ｄ２Ｈ）０．４９２９；ＷＢ＝０．０３６４（Ｄ２Ｈ）０．５３１７；ＷＬ＝０．０５１９（Ｄ２Ｈ）０．５５５９水杉（ＭｅｔａｓｅｑｕｏｉａｇｌｙｐｔｏｓｔｒｏｂｏｉｄｅｓＨｕ＆Ｗ．Ｃ．Ｃｈｅｎｇ）ＷＳ＝０．０１３１（Ｄ２Ｈ）０．９４３８；ＷＢ＝０．０６２３（Ｄ２Ｈ）０．６７６１；ＷＬ＝０．０１４０（Ｄ２Ｈ）０．６２６４元宝枫（ＡｃｅｒｔｒｕｎｃａｔｕｍＢｕｎｇｅ）ＷＳ＝０．０５０５６（Ｄ２Ｈ）０．８８１２；ＷＢ＝０．０１１５１（Ｄ２Ｈ）０．９７８６；ＷＬ＝０．０１２４８（Ｄ２Ｈ）０．６８６９枫香（ＬｉｑｕｉｄａｍｂａｒｆｏｒｍｏｓａｎａＨａｎｃｅ）Ｗ＝０．０７６１（Ｄ２Ｈ）０．９０７８银杏（Ｇｉｎｋｇｏｂｉｌｏｂａ）ＷＳ＝０．０４４＋０．０４２Ｄ２Ｈ；ＷＢ＝－０．０１１＋０．００５Ｄ２Ｈ；ＷＬ＝－０．８２０＋０．０４０Ｄ２Ｈ紫薇（Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａｉｎｄｉｃａ）ＷＳ＝２．０６７＋０．０２０Ｄ２Ｈ；ＷＢ＝１．０３５＋０．００８Ｄ２Ｈ；ＷＬ＝０．３９３＋０．００１Ｄ２Ｈ刺槐（ＲｏｂｉｎｉａｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａＬ．）ＷＳ＝０．３１２＋０．０１６Ｄ２Ｈ；ＷＢ＝０．１６１＋０．００３Ｄ２Ｈ；ＷＬ＝０．０９１＋０．００３Ｄ２Ｈ栾树（ＫｏｅｌｒｅｕｔｅｒｉａｐａｎｉｃｕｌａｔａＬａｘｍ．）ＷＳ＝０．５８７＋０．００６Ｄ２Ｈ；ＷＢ＝０．０５９＋０．００１Ｄ２Ｈ；ＷＬ＝０．０２９＋０．００１Ｄ２Ｈ杜仲（ＥｕｃｏｍｍｉａｕｌｍｏｉｄｅｓＯｌｉｖｅｒ）ＷＳ＝０．９１０＋０．０３０Ｄ２Ｈ；ＷＢ＝０．２０８＋０．００２Ｄ２Ｈ；ＷＬ＝０．０５５＋０．００２Ｄ２Ｈ其它树种Ｗ＝２６４．６６０１（Ｄ２Ｈ）０．８８８５㊀㊀注：ＷＬ为叶生物量；ＷＳ为干生物量；ＷＢ为枝生物量；Ｗ为总地上生物量；Ｄ为胸径；Ｈ为树高㊂图１㊀样方空间分布２．２㊀遥感植被指数与冠层高度利用２０２１年９月４日的Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－２Ａ影像（Ｌ２Ａ级别）计算归一化植被指数㊂归一化植被指数是一种用于评估地表植被覆盖程度和健康状况的指标，通过遥感影像红外波段和可见光波段计算㊂植被的生物量和碳储量通常随归一化植被指数的增加呈指数增长，归一化植被指数已被广泛用于估算植被碳储量，公式如下：㊀㊀㊀㊀㊀ＮＤＶＩ＝（ＲＢ８－ＲＢ４）／（ＲＢ８＋ＲＢ４）㊂式中：ＲＢ８㊁ＲＢ４分别对应哨兵２的近红外光谱通道３９第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨呵，等：结合群落结构的城市森林地上碳储量遥感估算 以长沙市为例（０．７６０ ０．８９０μｍ）单波反射率㊁红色光谱通道（０．６２５ ０．６９５μｍ）单波反射率㊂研究区归一化植被指数及其空间分布见图２ａ㊂图２㊀归一化植被指数空间分布及植被冠层高度空间分布㊀㊀冠层高度数据源自２０２０年融合了全球生态系统动态调查（ＧＥＤＩ）星载激光雷达（ＬｉＤＡＲ）任务的稀疏高度数据和哨兵－２的密集光学卫星图像通过监督深度学习算法生成的全球森林冠层高度数据［２７］，图２ｂ为长沙市三环建成区的植被冠层高度㊂２．３㊀城市森林碳储量估算归一化植被指数模型与优化首先建立以城市森林样方地上碳密度为因变量，归一化植被指数为自变量的碳储量估算指数，模型如下：㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＣＤ＝ａˑｅｘｐ（ｂˑＮＤＶＩ）㊂式中：ＣＤ为城市森林样方地上碳密度；ＮＤＶＩ为样方归一化植被指数，ａ㊁ｂ为拟合参数㊂其次，通过研究城市森林群落结构（平均胸径㊁最大胸径㊁平均树高㊁最大树高）与归一化植被指数模型残差间的关系，发现归一化植被指数模型残差与城市森林群落结构间存在极显著相关关系㊂最后，建立加入群落结构指标的归一化植被指数模型如下：㊀㊀㊀㊀ＣＤ＝ａˑｅｘｐ（ｂˑＮＤＶＩ＋ｃˑＵＦＳ）㊂式中：ＵＦＳ为群落结构指标，分别为城市森林样方平均胸径（Ｄｍｅａｎ）㊁最大胸径（Ｄｍａｘ）㊁平均树高（Ｈｍｅａｎ）㊁最大树高（Ｈｍａｘ）㊂采用留一法评估归一化植被指数模型及加入群落结构指标的归一化植被指数优化模型时城市森林碳储量的估算精度㊂留一法将数据集中的每个样本都单独作为测试集，其余样本作为训练集，重复该过程使得每个样本都作为测试集㊂通过对比观测值与预测值，并利用决定系数（Ｒ２）㊁均方根误差（ＲＭＳＥ）㊁平均绝对误差（ＭＡＥ）为指标评估模型精度［１２］㊂２．４㊀长沙市城市森林地上碳储量估算根据数据可获得性，采用应用冠层高度的植被指数模型估算长沙市建成区城市森林地上碳储量，计算公式如下：㊀㊀㊀㊀ＣＤ＝ａˑｅｘｐ（ｂˑＮＤＶＩ＋ｃˑＨｍｅａｎ）㊂式中：ａ㊁ｂ㊁ｃ为拟合参数，分别为１．６３㊁２．８０㊁０．０７㊂３㊀结果与分析３．１㊀群落结构特征９０个样方共出现乔木６２种，分属３６科５５属㊂其中，有２７种属于常绿阔叶树种，其数量占比为６８．６％；２９种属于落叶阔叶树种，其数量占比为２７．１％；仅有６种为针叶树种，其数量仅占４．３％㊂研究区数量最多的１０个树种分别为香樟（Ｃｉｎｎａｍｏ⁃ｍｕｍｃａｍｐｈｏｒａ（Ｌ．）Ｐｒｅｓｌ）㊁桂花（Ｏｓｍａｎｔｈｕｓｆｒａ⁃ｇｒａｎｓ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｌｏｕｒ．）㊁银杏（Ｇｉｎｋｇｏｂｉｌｏｂａ）㊁杜英（ＥｌａｅｏｃａｒｐｕｓｄｅｃｉｐｉｅｎｓＨｅｍｓｌ．）㊁荷花玉兰（ＭａｇｎｏｌｉａｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａＬｉｎｎ．）㊁紫薇（Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｅｍｉａｉｎｄｉｃａ）㊁日本晚樱（Ｃｅｒａｓｕｓｓｅｒｒｕｌａｔａ（Ｌｉｎｄｌ．）Ｌｏｎｄｏｎｖａｒ．ｌａｎｎｅｓｉ⁃ａｎａ（Ｃａｒｒｉ．）Ｍａｋｉｎｏ）㊁鸡爪槭（ＡｃｅｒｐａｌｍａｔｕｍＴｈｕｎｂ．）㊁栾树（ＫｏｅｌｒｅｕｔｅｒｉａｐａｎｉｃｕｌａｔａＬａｘｍ．）㊁水杉（ＭｅｔａｓｅｑｕｏｉａｇｌｙｐｔｏｓｔｒｏｂｏｉｄｅｓＨｕ＆Ｗ．Ｃ．Ｃｈｅｎｇ）㊂香樟是长沙城市森林主要树种，占样方树木总数的１／４；桂花在研究区广泛分布，占样方树木总数的２０％；银杏数量在研究区排第３位，约占总数的７％㊂所有树木的平均胸径为１９．１８ｃｍ，最大胸径为９８．５ｃｍ，平均树高为８．８８ｍ，最大树高为２５．８９ｍ㊂样方尺度上，平均胸径介于９．６４ ５４．６４ｃｍ，平均树高介于３．３９ ２１．６ｍ㊂样方平均碳密度为１４．５７Ｍｇ㊃ｈｍ－２，最小为０．６２Ｍｇ㊃ｈｍ－２，最大为８５．５１Ｍｇ㊃ｈｍ－２，标准差为１４．０５Ｍｇ㊃ｈｍ－２㊂４９㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５２卷３．２㊀城市森林碳储量估算模型城市森林碳密度（单位面积碳储量）与归一化植被指数呈极显著正相关关系㊂随归一化植被指数增加，城市森林碳密度增加速度加快（图３）㊂归一化植被指数可解释６４％的城市森林碳储量变化㊂图３㊀城市森林碳密度与归一化植被指数的关系回归结果归一化植被指数模型法的城市森林碳储量估算残差与城市森林群落结构（胸径㊁树高）均呈极显著正相关关系㊂平均胸径㊁最大胸径㊁平均树高㊁最大树高分别可贡献２３％㊁１４％㊁２２％㊁１８％的残差变异（图４）㊂随胸径㊁树高增加，归一化植被指数模型残差增加，表明归一化植被指数模型显著高估以小树为主的样方碳储量，低估大树分布较多的样方碳储量㊂城市森林碳储量估算精度评估显示，归一化植被指数模型Ｒ２为０．３５，ＲＭＳＥ和ＭＡＥ分别为１７．３５㊁９．９６Ｍｇ㊃ｈｍ－２㊂考虑平均胸径及平均树高后，Ｒ２分别增加到０．７０㊁０．５６，ＲＭＳＥ降低至１１．７８㊁１４．１９Ｍｇ㊃ｈｍ－２，ＭＡＥ降低至８．２０㊁９．０１Ｍｇ㊃ｈｍ－２㊂考虑最大胸径及最大树高后，Ｒ２分别增加到０．５７㊁０．５７，ＲＭＳＥ降低至１４．１５㊁１４．１９Ｍｇ㊃ｈｍ－２，ＭＡＥ降低至８．９３㊁８．００Ｍｇ㊃ｈｍ－２（表２）㊂观测者与不同模型估算值的散点图也显示，结合城市森林群落结构指标的归一化植被指数模型所估算的碳储量更接近观测值（图５）㊂图４㊀归一化植被指数模型残差与城市森林群落结构的关系回归结果３．３㊀根据归一化植被指数和树高的长沙城市森林地上碳储量估算图６为利用归一化植被指数－平均树高指数模型的同时根据归一化植被指数及植被冠层数据估算的研究区城市森林地上碳储量空间分布㊂长沙城市森林地上碳储量总量为５９９．１Ｇｇ，平均碳密度为３２．０３Ｍｇ㊃ｈｍ－２㊂长沙城市森林地上碳储量高值主要分布于城市公园㊁高校周边㊁湘江沿河绿带等区域㊂城市西部的地上碳储量密度高于东部㊂５９第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨呵，等：结合群落结构的城市森林地上碳储量遥感估算 以长沙市为例表２㊀城市森林地上碳储量估算模型参数与精度评估模㊀型ａｂｃＲＭＳＥ／Ｍｇ㊃ｈｍ－２Ｒ２ＭＡＥ／Ｍｇ㊃ｈｍ－２归一化植被指数模型１．９９４．２４－１７．３５０．３５９．９６平均胸径－归一化植被指数模型１．６３２．８４０．０４１１．７８０．７０８．２０最大胸径－归一化植被指数模型１．２９３．５７０．０２１４．１５０．５７８．９３平均树高－归一化植被指数模型１．５７２．７９０．１０１４．１９０．５６９．０１最大树高－归一化植被指数模型０．７５３．３６０．０９１４．１９０．５７８．００㊀㊀注：ａ㊁ｂ㊁ｃ为拟合参数㊂Ә结合群落结构和归一化植被指数的优化模型；ʻ归一化植被指数模型㊂图５㊀城市森林碳储量估算值与观测值散点图图６㊀长沙市建成区城市森林地上碳储量空间分布４　结论与讨论归一化植被指数与植被碳储量间的指数关系是估算城市森林碳储量的经典模型［３，２８］㊂本研究中，该模型估算城市森林碳储量的精度较低，Ｒ２仅为０．３５㊂有研究表明，利用归一化植被指数与植被碳储量间的指数关系估算城市森林碳储量时，美国纽约［２９］㊁沈阳［１５］㊁北京［３０］㊁马鞍山［３１］的Ｒ２分别为０．２５㊁０．５１㊁０．５１㊁０．６０㊂这主要是因为归一化植被指数是根据被动光学遥感数据计算，主要反映植被覆盖度及生长状况差异，不能有效反映城市森林的三维结构，因此导致对归一化植被指数低值区碳储量高估及归一化植被指数高值区碳储量低估㊂在归一化植被指数模型法中加入城市森林结构信息可显著提高城市森林碳储量估算精度㊂本研究加入平均胸径㊁最大胸径㊁平均树高㊁最大树高后，归一化植被指数模型法的Ｒ２分别提高０．３５㊁０．２２㊁０．２１㊁０．２２，ＲＭＳＥ分别降低５．５７㊁３．２０㊁３．１６㊁３．１６Ｍｇ㊃ｈｍ－２㊂近年来，植被群落结构，如树高等逐渐用于提高城市森林碳储量估算精度㊂有研究显示，结合ＩＣ⁃ＥＳａｔ－２ＬｉＤＡＲ和高分２号多光谱数据能有效提升北京城市森林碳储量估算精度［３２］；根据ＬｉＤＡＲ点云数据发现，相比归一化植被指数，平均及最大树高６９㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５２卷更能准确估算纽约城市森林的碳储量［２９］㊂但前者采用多元统计分析，估算模型缺乏生态学理论支撑，后者证实了群落结构显著影响城市森林碳储量，但未能将其与归一化植被指数模型法整合以提高城市森林碳储量估算精度㊂尽管加入城市森林结构指标可显著提高城市森林地上碳储量估算精度，但本研究最高Ｒ２（０．７）表明模型仍有较大优化空间㊂不同城市功能单元间用地类型㊁建成时间㊁管理水平㊁城市森林结构等不同，这增大了归一化植被指数和群落结构变化对城市森林碳密度影响的复杂性㊂以城市功能单元为样本，进一步阐明城市森林碳储量估算模型参数的异质性与影响因素，是提升城市森林碳储量遥感估算精度的潜在途径㊂本研究在分析城市森林碳密度与遥感归一化植被指数关系的基础上定量评估城市森林结构，如胸径及树高对城市森林碳储量估算精度的影响，提出加入城市森林结构指标的城市森林碳储量遥感估算模型㊂加入群落结构指标能显著提高城市森林碳储量估算精度，其中，平均胸径的估算精度提高０．３５㊁最大胸径提高０．２２㊁平均树高提高０．２１㊁最大树高提高０．２２㊂研究为优化城市森林碳储量遥感估算模型提供了新途径，也为长沙市城市森林规划管理提供参考㊂参㊀考㊀文㊀献［１］㊀王兵，任晓旭，胡文．中国森林生态系统服务功能及其价值评估［Ｊ］．林业科学，２０１１，４７（２）：１４５－１５３．［２］㊀ＣＨＥＮＳＱ，ＣＨＥＮＢ，ＦＥＮＧＫＳ，ｅｔａｌ．Ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｖｉｒｔｕａｌｃａｒ⁃ｂｏｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｆｇｌｏｂａｌｃｉｔｉｅｓ［Ｊ］．ＮａｔｕｒｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０２０，１１（１）．ｄｏｉ：１０．１０３８／ｓ４１４６７－０１９－１３７５７－３．［３］㊀ＳＵＮＹ，ＸＩＥＳ，ＺＨＡＯＳＱ．Ｖａｌｕｉｎｇｕｒｂａｎｇｒｅｅｎｓｐａｃｅｓｉｎｍｉｔｉｇａ⁃ｔｉｎｇｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ：ａｃｉｔｙ⁃ｗｉｄｅｅｓｔｉｍａｔｅｏｆａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒｅｄｉｎｕｒｂａｎｇｒｅｅｎｓｐａｃｅｓｏｆＣｈｉｎａ ｓＣａｐｉｔａｌ［Ｊ］．ＧｌｏｂａｌＣｈａｎｇｅＢｉｏｌｏｇｙ，２０１９，２５（５）：１７１７－１７３２．［４］㊀ＭＩＴＣＨＥＬＬＭＧＥ，ＪＯＨＡＮＳＥＮＫ，ＭＡＲＯＮＭ，ｅｔａｌ．Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａ⁃ｔｉｏｎｏｆｆｉｎｅｓｃａｌｅａｎｄｌａｎｄｓｃａｐｅｓｃａｌｅｄｒｉｖｅｒｓｏｆｕｒｂａｎａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｓｕｓｉｎｇｈｉｇｈ⁃ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｍａｐｐｉｎｇ［Ｊ］．ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１８，６２２／６２３：５７－７０．［５］㊀ＭＣＨＡＬＥＭＲ，ＭＣＰＨＥＲＳＯＮＥＧ，ＢＵＲＫＥＩＣ．Ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｕｒｂａｎｔｒｅｅｐｌａｎｔｉｎｇｓｔｏｂｅｃｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｎｃａｒｂｏｎｃｒｅｄｉｔｍａｒｋｅｔｓ［Ｊ］．ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙ＆ＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇ，２００７，６（１）：４９－６０．［６］㊀ＬＩＵＣＦ，ＬＩＸＭ．Ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅａｎｄｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｂｙｕｒｂａｎｆｏｒ⁃ｅｓｔｓｉｎＳｈｅｎｙａｎｇ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙａｎｄＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇ，２０１２，１１（２）：１２１－１２８．［７］㊀ＹＡＮＧＪ，ＭＣＢＲＩＤＥＪ，ＺＨＯＵＪＸ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｉｎＢｅｉ⁃ｊｉｎｇａｎｄｉｔｓｒｏｌｅｉｎａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙ＆ＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇ，２００５，３（２）：６５－７８．［８］㊀王冬生，况明生，张小军，等．基于ＲＳ的城市绿地及其固碳能力演变研究：以重庆市主城区为例［Ｊ］．西南师范大学学报（自然科学版），２０１２，３７（３）：１０５－１１２．［９］㊀ＧＵＯＹＪ，ＲＥＮＺＢ，ＷＡＮＧＣＣ，ｅｔａｌ．Ｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ：ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｕｒ⁃ｂａｎＣＯ２ｅｍｉｓｓｉｏｎｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇＣｈｉｎａ ｓｒａｐｉｄｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０２４，９１２．ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｓｃｉｔｏｔｅｎｖ．２０２３．１６８７８１．［１０］㊀ＹＵＹ，ＰＡＮＹ，ＹＡＮＧＸＧ，ｅｔａｌ．Ｓｐａｔｉａｌｓｃａｌｅｅｆｆｅｃｔａｎｄｃｏｒ⁃ｒｅｃｔｉｏｎｏｆｆｏｒｅｓｔａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ［Ｊ］．ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ，２０２２，１４（１２）．ｄｏｉ：１０．３３９０／ｒｓ１４１２２８２８．［１１］㊀ＺＨＡＮＧＺＨ，ＷＵＳＸ，ＺＨＵＡＮＧＱＷ，ｅｔａｌ．Ｊｏｉｎｔｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｕｓｉｎｇ Ｓｐａｃｅ⁃Ａｉｒ⁃Ｇｒｏｕｎｄ ｄａｔａｉｎｔｈｅＱｉｌ⁃ｉａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｄｉｃａｔｏｒｓ，２０２２，１３８．ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｅｃｏｌｉｎｄ．２０２２．１０８８６６．［１２］㊀ＬＩＹＣ，ＬＩＭＹ，ＬＩＣ，ｅｔａｌ．Ｆｏｒｅｓｔａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｅｓｔｉ⁃ｍａｔｉｏｎｕｓｉｎｇＬａｎｄｓａｔ８ａｎｄＳｅｎｔｉｎｅｌ－１Ａｄａｔａｗｉｔｈｍａｃｈｉｎｅｌｅａｒｎ⁃ｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｐｏｒｔｓ，２０２０，１０（１）．ｄｏｉ：１０．１０３８／ｓ４１５９８－０２０－６７０２４－３．［１３］㊀ＤＡＩＳＱ，ＺＨＥＮＧＸＭ，ＧＡＯＬ，ｅｔａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｐｌｏｔ⁃ｌｅｖｅｌｍｏｄｅｌｏｆｆｏｒｅｓｔｂｉｏｍａｓｓ：ａｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｒｏａｃｈｕｓｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｌｅａｒｎｉｎｇｗｉｔｈｓｐａｔｉａｌｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔｓ，２０２１，１２（１２）．ｄｏｉ：１０．３３９０／ｆ１２１２１６６３．［１４］㊀邹琪，孙华，王广兴，等．基于Ｌａｎｄｓａｔ８的深圳市森林碳储量遥感反演研究［Ｊ］．西北林学院学报，２０１７，３２（４）：１６４－１７１．［１５］㊀汤煜，石铁矛，卜英杰，等．城市绿地碳储量估算及空间分布特征［Ｊ］．生态学杂志，２０２０，３９（４）：１３８７－１３９８．［１６］㊀ＵＮＩＹＡＬＳ，ＰＵＲＯＨＩＴＳ，ＣＨＡＵＲＡＳＩＡＫ，ｅｔａｌ．ＱｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｂｙｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｕｓｉｎｇＬａｎｄｓａｔ８ＯＬＩａｎｄｍａｃｈｉｎｅｌｅａｒｎｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｎＪｏｄｈｐｕｒ，Ｉｎｄｉａ［Ｊ］．ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔ⁃ｒｙ＆ＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇ，２０２２，６７．ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｕｆｕｇ．２０２１．１２７４４５．［１７］㊀ＴＩＭＩＬＳＩＮＡＮ，ＳＴＡＵＤＨＡＭＭＥＲＣＬ，ＥＳＣＯＢＥＤＯＦＪ，ｅｔａｌ．Ｔｒｅｅｂｉｏｍａｓｓ，ｗｏｏｄｗａｓｔｅｙｉｅｌｄ，ａｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｃｈａｎｇｅｓｉｎａｎｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔ［Ｊ］．ＬａｎｄｓｃａｐｅａｎｄＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇ，２０１４，１２７：１８－２７．［１８］㊀ＷＡＮＧＹＮ，ＣＨＡＮＧＱ，ＬＩＸＹ．Ｐｒｏｍｏｔｉｎｇｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｓｉｎｕｒｂａｎｇｒｅｅｎｓｐａｃｅｂｙｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｓｉｇｎ：ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｉｎｐａｒｋｓｏｆＢｅｉｊｉｎｇ［Ｊ］．ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙ＆ＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇ，２０２１，６４．ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｕｆｕｇ．２０２１．１２７２９１．［１９］㊀高述超，田大伦，闫文德，等．长沙城市森林生物量的结构特征［Ｊ］．中南林业科技大学学报，２０１０，３０（１２）：５６－６５．［２０］㊀方海波，田大伦，康文星．间伐后杉木人工林生态系统生物产量的动态变化［Ｊ］．中南林学院学报，１９９９（１）：１６－１９．［２１］㊀田大伦，尹刚强，方晰，等．湖南会同不同退耕还林模式初期碳密度㊁碳贮量及其空间分布特征［Ｊ］．生态学报，２０１０，３０（２２）：６２９７－６３０８．［２２］㊀李志辉，何立新，周育平，等．水杉人工林生物产量及生产力的研究［Ｊ］．中南林学院学报，１９９６，１６（２）：４７－５１．［２３］㊀阎海平，李恒，张金生．元宝枫林生物量的研究［Ｊ］．北京林业大学学报，１９９７，１９（Ｓ２）：１０８－１１２．［２４］㊀罗佳，戴成栋，田育新，等．湖南碳汇项目林主要建群种生物量模型构建［Ｊ］．湖南林业科技，２０１６，４３（５）：１２－１６，２１．［２５］㊀贺红早，黄丽华，段旭，等．贵阳二环林带主要树种生物量研究［Ｊ］．贵州科学，２００７，２５（３）：３３－３９．［２６］㊀罗云建，王效科，逯非．中国主要林木生物量模型手册［Ｍ］．北京：中国林业出版社，２０１５．［２７］㊀ＬＡＮＧＮ，ＪＥＴＺＷ，ＳＣＨＩＮＤＬＥＲＫ，ｅｔａｌ．Ａｈｉｇｈ⁃ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｃａｎｏｐｙｈｅｉｇｈｔｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅＥａｒｔｈ［Ｊ］．ＮａｔｕｒｅＥｃｏｌｏｇｙ＆Ｅｖｏｌｕ⁃ｔｉｏｎ，２０２３，７（１１）：１７７８－１７８９．［２８］㊀ＭＹＥＯＮＧＳ，ＮＯＷＡＫＤＪ，ＤＵＧＧＩＮＭＪ．Ａｔｅｍｐｏｒａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｕｒｂａｎｆｏｒｅｓｔｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｕｓｉｎｇｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ［Ｊ］．ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００６，１０１（２）：２７７－２８２．［２９］㊀ＬＩＮＪ，ＭＡＱ，ＪＵＹ，ｅｔａｌ．Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ，ｔｒｅｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ａｎｄｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙ：ａｎｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ，ａｌｌｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｓ，ａｎｄｆｉｅｌｄｓｕｒｖｅｙ［Ｊ］．ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙ＆ＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇ，２０２２，７６．ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｕｆｕｇ．２０２２．１２７７２５．［３０］㊀殷炜达，苏俊伊，许卓亚，等．基于遥感技术的城市绿地碳储量估算应用［Ｊ］．风景园林，２０２２，２９（５）：２４－３０．［３１］㊀吴飞，吴泽民，吴文友．马鞍山市城市森林碳储量及分布格局研究［Ｊ］．安徽农业大学学报，２０１２，３９（４）：５１９－５２６．［３２］㊀ＱＩＮＨ，ＺＨＯＵＷ，ＱＩＡＮＹ，ｅｔａｌ．Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｃａｒ⁃ｂｏｎｓｔｏｃｋｓｏｆｕｒｂａｎｔｒｅｅｓｂｙｓｙｎｅｒｇｉｚｉｎｇＩＣＥＳａｔ－２ＬｉＤＡＲｗｉｔｈＧＦ－２ｄａｔａ［Ｊ］．ＵｒｂａｎＦｏｒｅｓｔｒｙ＆ＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇ，２０２２，７６．ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｕｆｕｇ．２０２２．１２７７２８．７９第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨呵，等：结合群落结构的城市森林地上碳储量遥感估算 以长沙市为例。

2023年第10期现代园艺耕读文化视角下研学基地设计舒昳颖，黄炼*（湖南农业大学风景园林与艺术设计学院，湖南长沙414000）摘要院耕读文化是我国农耕地区文化的核心，但由于乡土文化的淡化，耕读文化传承处于危机状态。

随着我国研学产业的不断发展，耕读文化在研学基地中的实践成为传承发扬传统文化的契机。

通过梳理研学基地中融入耕读文化的价值，总结耕读文化对研学基地的启示作用，针对当前研学基地中存在的问题提出相关设计策略，以期为研学基地的设计提供参考。

关键词院耕读文化；研学基地；景观设计耕读文化是我国传统农耕地区文化的核心，但随着乡土文化的淡化，承载耕读记忆的空间越来越少。

党的二十大报告指出：要推进文化自信自强，发展文化产业，增强中华文化影响力。

这一战略与2020年农业农村部和教育部联合提出的“建设农耕文化主题研学基地，传承农耕文化，树立文化自信”相契合。

研学旅行是一种新的旅游方式，在传统文化的保护发展中发挥着重要的作用，研学产业蓬勃发展的今天，学术研究却稍显不足。

因此，如何将传统耕读文化与研学基地设计有机结合，显得尤为重要。

1耕读文化———农耕与学习的结合耕读是一种半耕半读的农业生活方式，古代一些知识分子以“耕读传家”为价值取向，形成了耕读文化[1]。

人们以“耕”作为主要的生活方式来满足生存需要；知识分子则将“读”视为实现自我追求的重要渠道。

“耕为务本，读可荣身”，耕读文化是中华传统文化，代表着我国农耕的文明，体现了劳动人民对学习的不断探索。

1.1耕读文化的起源和发展耕读文化在中华大地绵延了几千年，其起源可以追溯到百家争鸣时期。

孔子曾主张“君子谋道不谋食，耕也，馁在其中矣；学也，禄在其中矣”。

孟子言“劳心者治人，劳力者治于人”，到了后世，有人提倡农业才是社会根基，学习是不能脱离农业而存在的，因此提出将耕与读相结合。

随着一些小康农家以“耕读传家”作为家训，耕读逐渐成为古代文人表达山水情怀的方式。

20世纪60年代，刘少奇提出“两种教育制度、两种劳动制度”，即农忙时耕田，农闲时读书。

农大校园装饰壁画成学生课程作业文艺小清新范十足[图]
(湖南农业大学校园内，墙壁上到处是“超级玛丽”、“量量你的屁股”等壁画作品)
近日，在农大校园内，墙壁上到处是“超级玛丽”、“量量你的屁股”、“神秘的喜马拉雅”等等壁画作品，这些有趣的图形，卡通的漫画，幽默的视觉言语。

为充实校园文化产生了重要影响，与此同时也引发了潇湘晨报、红网、设计艺术网、视觉艺术等多家媒体前来关注、报道，记者采访到课程指导教师刘丹教授，她表示艺术设计专业是一门实践性非常强的专业，课程作业可以让学生自发的通过各种手段来完成，不限制在传统的画面上完成，可以在校园的墙壁上、球场上、石凳上进行创作。

“用壁画的方式完成，学生们能够更好的将理论与实践结合起来。

学校从2006年开始就采用这种方式让学生完成自己的作品，“既美化了校园，又能将学生的作品更好的展示出来。

”。

插画设计中的湖湘工匠精神发布时间：2021-11-09T06:31:31.025Z 来源：《教学与研究》2021年17期作者：徐雯丽[导读] 当代艺术设计领域中，插画设计是一个非常重要的组成部分。

从视觉艺术的角度来说，插画设计也是主要的视觉传达形式之一，它以多变的风格与视觉张力的美感吸引着大众的目光。

徐雯丽中南林业科技大学涉外学院湖南长沙 410205［摘要］：当代艺术设计领域中，插画设计是一个非常重要的组成部分。

从视觉艺术的角度来说，插画设计也是主要的视觉传达形式之一，它以多变的风格与视觉张力的美感吸引着大众的目光。

每一张插图都是设计师创意的思维、专业的技艺及独特的审美相结合的产物，而贯穿于整个设计过程的则是从业者所独有的工匠精神，这是一种勇于实践、爱岗敬业、潜心钻研、精益求精、坚持不懈的精神信仰，是推动整个插画设计行业不断向前发展的一种重要的精神动力。

［关键词］：插画设计、专业技艺、湖湘工匠精神、湖湘文化［作者简介］：徐雯丽，中南林业科技大学涉外学院讲师。

设计艺术学硕士，湖南省设计艺术家协会会员、湖南省女画家协会会员研究方向：设计艺术学（长沙 410205）基金项目：基金项目：中国民办教育协会2021年度规划课题《艺术设计专业湖湘工匠精神的培养研究》，课题号CANFZG21212插画设计，指的是设计师根据既定的创意方案或文字说明，本着审美与实用相结合的原则，设计具有信息传递功能的图形与绘画作品。

根据当前行业情况来看，插画设计的题材丰富、内容包罗万象，插画设计的形式和手法也种类颇多，设计风格趋于多元，由此表明，插画设计是一项强调创造性、专业性与实践性的艺术设计活动。

本文试图从插画的角度，通过分析插画的概念、插画设计教育、插画专业技艺这三个方面，来探讨湖湘工匠精神的含义及其在插画设计中的作用。

一、插画设计与湖湘工匠精神专业领域中“插画”的概念稍区别于’插图”的概念，插画强调“画”，主要原因在于两者制作手段的不同。

“竹笋”灯具设计
作者：
来源：《文艺生活·下旬刊》2017年第09期
作品名称：“竹笋”灯具设计。

设计说明：此款灯系列是以“竹笋”的形态为仿生设计。

在外观上；是以“竹”为主要的材料，用竹棒和编绳相组合没有任何的铁丝和连接工具，单纯的绳木结构颠覆了与以往外观的形象。

在装饰上：用竹和灯相结合倡导一种原生态节约环保的设计理念。

功能上：可储物和照明打造现代与产品的多功能性，体现现代化原生态产品的美感。

设计者：蔺薛菲刘贝贝
作者介绍：蔺薛菲，湖南农业大学设计艺术学科专任教师，先后获得省讲课比赛二等奖，省微课大赛一等奖，校讲课比赛一等奖等多项奖励。

作为第一作者，在专业核心期刊《装饰》CSSCI、《艺术与设计》等杂志发表学术论文九篇。

先后主持和参与十项省、厅级相关的科研项目。

湖南农业大学2014届表演专业毕业生就业状况分析作者：王昕来源：《青年与社会》2014年第27期【摘要】文章选取湖南农业大学体育艺术学院的2014届表演专业毕业生的就业状况作为分析对象，以翔实的就业数据为基础，重点对毕业生的就业形势及其原因作了归纳总结，并对学院的就业指导办法进行了概括梳理。

【关键词】湖南农业大学；表演；就业在高校教育中，毕业生的就业状况极大的影响了本专业的发展和生命力，体育表演专业作为新兴专业在全国发展迅猛，其毕业生总人数也不断增加，在这一背景下，分析表演专业毕业生就业状况，就很重要了。

湖南农业大学体育艺术学院是创办表演专业高等教育的教学科研单位，其历届毕业生就业数据信息都具有典型意义，本文将对本院2014届毕业生就业状况进行简要的梳理和分析，以便对本学科的教学与科研工作起到重要的参考作用。

本文即对体育艺术学院 2014 年毕业生就业数据作一简要梳理与分析以期能对本学科专业教与学的更好发展有所裨益。

一、毕业生人数概况2014年湖南农业大学体育艺术学院表演专业共有毕业生26人，均为本科毕业生。

二、毕业生男女比例湖南农业大学体育艺术学院表演专业的学生性别比例男生少、女生多。

就整个行业的发展来看，从事国标舞方向的人也是男少女多。

本科阶段则主要源于学生对专业的选择。

这一数据也表明该专业女生比男生就业压力要大。

三、本科生就业状况分析（一）毕业去向。

数据表明，现阶段本科生更多选择就业而非继续深造，主要原因有：（1）就业压力。

很多企业招聘时更倾向于招男生，因此女生在此压力下急于就业。

（2）二次选择。

很多学生迫于高考的压力选择艺术这条路，因此在毕业时想通过考研或出国的途径来进行对专业的二次选择，但由于专业知识认知程度不够，竞争不过本科四年学习同一专业的人，因此无奈选择就业。

（二）读研的专业情况。

在2014届毕业生中，读研继续接受表演专业教育的人数占总人数的4 %，无跨专业学习的比例。

根据这一数据比例不难看出，表演专业的本科毕业生对于专业的认可度较底。

湖南农业大学友好合作湖财政（ ）湖南农业大学校徽学校于1951年3月9日，由湖南省立修业农林专科学校和湖南大学农业学院合并组建，时名“湖南农学院”，同年11月毛泽东主席亲笔题写校名。

其前身可追溯到创办于1903年的修业学堂，1994年2月，经原国家教育委员会批准更名为湖南农业大学。

学校位于长沙市芙蓉区，占地面积2.27平方公里，北领东湖秀色，南润浏阳河风光，校园环境幽雅，空气清新，是湖南省园林式单位。

中文名： 湖南农业大学 外文名： Hunan Agricultural University 简称： 湖南农大 校训： 朴诚 奋勉 求实 创新 创办时间： 1951 类别： 公立大学 学校类型： 农业 主管部门：湖南省教育厅 现任校长： 周清明 知名校友： 邓秀新 官春云 杜占元 邓小刚 所属地区： 中国湖南 主要院系： 农学院 工学院 理学院 食品科学技术学院 外国语学院 等 硕士点： 77个 博士点： 47个 院士： 3人 湖南农大本数据来源于百度地图，最终结果以百度地图数据为准。

学校地址: 湖南省长沙市芙蓉区东湖邮 编: 410128编辑本段学校概况毛泽东题写的校名[1]学校于1951年3月9日，由湖南省立修业农林专科学校和湖南大学农业学院合并组建，时名“湖南农学院”，同年11月毛泽东主席亲笔题写校名。

其前身可追溯到创办于1903年的修业学堂，1994年2月，经原国家教育委员会批准更名为湖南农业大学。

学校位于长沙市芙蓉区，占地面积2.27平方公里，北领东湖秀色，南润浏阳河风光，校园环境幽雅，空气清新，是湖南省园林式单位。

进入新世纪以来，学校坚持“质量立校、学术兴校，人才强校”和“以学生为中心，以教师为主导”的办学理念，加快了改革发展步伐，事业规模不断扩大，先后获得一系列重大荣誉和标志性办学成果：实现了中国工程院院士、国家重点学科、国家工程技术研究中心、国家重点实验室培育基地、国家级教学名师、全国劳动模范等重大突破；两次荣获教育部本科教学工作水平评估“优秀”；学校被授予“全国文明单位”称号，学校党委被评为全国“先进基层党组织”。

湖南农业大学2023年艺术类招生要求发布湖南农业大学2023年艺术类招生要求湖南农业大学是农业农村部与湖南省人民政府共建大学、全国文明校园、湖南省国内一流大学建设高校(A类)。

“杂交水稻之父”袁隆平院士曾担任学校名誉校长。

学校的前身是1903年创办的修业学堂，周震鳞、黄兴、徐特立、等先后在此执教。

1951年3月由修业学堂发展而来的湖南省立修业农林专科学校与湖南大学农业学院合并组建湖南农学院，主席亲笔题写校名。

1994年3月更名为湖南农业大学。

历经百年风雨，学校砥砺前行，始终秉承爱农为农传统，践行强农兴农使命，现已发展成为以农学为主体，多学科协调协同发展的教学研究型大学。

一、招生专业及简介1. 视觉传达设计专业：视觉传达设计(Visual Communication Design)是以研究视觉领域内各类图像信息的沟通与传达为专业方向，通过对视觉语言的核心——图形、文字、影像、信息的研究，探讨视觉设计与商业、生活、文化的关系，关注视觉设计中的商品性、社会性、人文性、艺术性特点，坚持创造性地拓展视觉设计的应用领域，体现和提升视觉设计的新价值。

本专业自2005年创立以来，一直秉持“竞赛导向”及“项目制”实践模式，将教学过程与教师科研、社会实践项目、特色工作坊项目、毕业设计项目、学生创新创业项目环环相扣，为学生提供丰富的实践机会。

课程体系遵循“341”模式，即3个学期设计大类课程，4个学期专业基础课程及专业核心课程，1学期毕业实践。

以业态前沿、媒体融合、产业落地为宗旨，课程设置强调以用户体验为目标，运用设计思维、技术手段拓展视觉传达专业边界，培养学生未来多元发展的潜力。

多年来已形成“口径广，就业面广，毕业生适应能力强”的人才培养特色。

2. 环境设计专业：本专业旨在培养传承中国文化精髓和开阔国际视野，具有专业素养能力、设计实践能力、创意能力、沟通能力、协作能力;形成以空间设计为核心，理论知识为基础，表现技法为手段，项目施工为途径，线上线下教学结合的产学研综合办学模式;在室内设计、景观设计、建筑设计、陈设设计等专业领域的设计、科研、教学的高素质复合型应用人才。