国家自然科学基金(41301056)
- 作品数：4 被引量：196H指数：4
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- 相关机构：中国林业科学研究院北京林业大学中华人民共和国环境保护部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家林业公益性行业科研专项中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
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- 生境概率预测值转换为二元值过程中4个阈值选择方法的比较评估--以珙桐和杉木生境预估为例被引量：7
- 2017年
- 物种生境模型预测结果通常是概率性的,然而在具体的保护管理等实践应用过程中通常需要基于二元值(存在/不存在)的分布图,此时就需要把概率性的预测结果转化为二元值,在此转化过程中就涉及阈值选择问题。此外,在评估模型预测准确度的时候,多数评估指标也需要选择一个阈值用于转化概率预测结果,这个阈值选择对于模型预测准确度也会有极大的影响。然而阈值选择却是物种生境模拟不确定性研究中较少涉及的领域。"随机森林"既可以生成物种生境概率分布图(回归算法)也可以生成二元分布图(分类算法),然而还未见对两种预测方式的比较研究。该文以珙桐(Davidia involucrata)和杉木(Cunninghamia lanceolata)为例,分别采用"随机森林"的分类算法和回归算法预测其生境二元分布图和概率分布图,通过4个不同阈值选择方法(默认值0.5、MaxKappa、MaxTSS和MaxACC)把概率预测图转换为二元分布图,进而比较分析转换结果对模型预估的影响。珙桐不同阈值选择方法所确立的阈值之间存在显著差异,而杉木没有显著差异;两物种模型准确度之间没有显著差异;在预测两物种未来气候条件下的生境面积变化、生境分布区迁移方向和距离以及最适宜海拔分布高度变化时,二元值转换后的回归算法与分类算法之间存在显著差异,但回归算法中各阈值选择方法之间没有显著差异。空间生境分布图的相似性分析表明MaxKappa和MaxTSS法具有最大相似性,分类算法与4种阈值选择方法之间具有最大差异。
- 张雷王琳琳刘世荣孙鹏森余振黄书涛张旭东
- 关键词：阈值杉木
- 濒危物种长柄扁桃的潜在分布与保护策略被引量：19
- 2017年
- 长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)在我国分布于内蒙古和陕西,是一种濒危灌木,其资源现状只有零星的文献记录,这限制了对其资源数量和保护现状的评估。为此,本文通过野外调查来确立其自然分布区范围。我们选择了8个环境因子,运用基于规则集的遗传算法(genetic algorithm for rule-set prediction,GARP)模型和最大熵(maximum entropy,Max Ent)模型进行模拟,预测了长柄扁桃在中国的潜在适宜分布区;同时基于4个模型精度评估指标(Kappa、真实技巧统计法、总精度和受试者工作特征曲线下的面积)对模型进行验证,采用刀切法评估了预测变量的重要性。结果表明,两种模型均能准确预测长柄扁桃的地理分布规律,但Max Ent模型的4个预测精度指标都大于GARP模型。根据模型结果可判断长柄扁桃的适宜分布区以内蒙古中部地区为主,东起大兴安岭南部,向西可至贺兰山、乌兰布和沙漠以东,涵盖了毛乌素沙地、库布齐沙漠和浑善达克沙地,以及乌拉山、大青山等土石山区。其低适宜分布区可辐射至辽宁、河北、山西、陕西等省部分地区,另外在宁夏和甘肃中部地区也有零星的低适宜分布区。变量重要性分析结果表明,与降水相关的变量是决定长柄扁桃地理分布的重要环境因素。
- 褚建民李毅夫张雷李斌高明远唐晓倩倪建伟许新桥
- 关键词：长柄扁桃潜在分布区最大熵模型物种保护
- 随机森林算法基本思想及其在生态学中的应用--以云南松分布模拟为例被引量：140
- 2014年
- 通常来讲,生态学者对于解释生态关系、描述格局和过程、进行空间或时间预测比较感兴趣。这些工作可以通过模拟输出值(响应)与一些特征值(即解释变量)的关系来实现。然而,生态数据模拟遇到了挑战,这是因为响应变量和预测变量可能是连续变量或离散变量。需要解释的生态关系通常是非线性的,并且解释变量之间具有复杂的相互作用关系。响应变量和解释变量存在缺失值并不是不常有的现象,奇异值也经常出现在生态数据中。此外,生态学者通常希望生态模型即要易于建立又易要于解释。通常是利用多种统计方法来分析处理各种各样情景中出现的独特的生态问题,这些模型包括(多元)逻辑回归、线性模型、生存模型、方差分析等等。随机森林是一个可以处理所有这些问题的有效方法。随机森林可以用来做分类、聚类、回归和生存分析、评估变量的重要性、检测数据中的奇异值、对缺失数据进行插补等。鉴于随机森林本身在算法上的优势,将就随机森林在生态学中的应用进行总结,对建模过程进行概述,并以云南松分布模拟研究为例,对其主要功能特点进行案例展示。通过对随机森林的一般术语、概念和建模思想进行介绍,有利于读者掌握本方法的应用本质,可以预见随机森林在生态学研究中将得到更多的应用和发展。
- 张雷王琳琳张旭东刘世荣孙鹏森王同立
- 关键词：分类回归树多维数据
- 四川长宁毛竹林碳储量与碳汇能力估测被引量：30
- 2014年
- 利用生物量法研究了四川长宁毛竹林(Phyllostachys edulis)碳密度、碳储量及其空间分配格局,并对毛竹林碳汇能力进行了估算。结果表明:(1)毛竹立竹各器官的平均含碳率波动范围为462.37—480.68 g/kg,不同龄级毛竹各器官含碳率差异不显著。土壤有机碳含量为15.77 g/kg,不同土层差异极显著;(2)毛竹立竹碳储量为40.92 t/hm2,其中竹竿碳储量所占比例为51.49%,竹杆、竹枝、竹叶地上部分碳储量为26.76 t/hm2,占立竹碳储量的65.39%,地上碳储量为地下碳储量的1.89倍;(3)毛竹林总碳储量为156.57 t/hm2,其中土壤是其最大的碳库,为113.54 t/hm2,占总碳储量的72.52%,立竹碳储量所占比例为26.14%,林下植被碳库最小,为0.52 t/hm2,只占总碳储量的0.33%,可忽略不计;(4)毛竹林年生产量为20.28 t/hm2,年固碳量为9.43 t/hm2,相当于每年固定CO2量34.57 t/hm2,固碳能力较强。
- 张蕊申贵仓张旭东张雷高升华
- 关键词：毛竹碳密度碳储量
