林业科学

作者：刘鲁霞,胡波*,桑国庆,刘玉玉

单位：济南大学水利与环境学院　济南 250022

关键词：激光雷达,森林植被结构,结构多样性,生物多样性,多尺度监测

基金：国家自然科学基金项目（41801330，42377077）；山东省自然科学基金项目（ZR2020QC173，ZR201911160131）。

森林生态系统保护需要及时、准确、动态获取森林植物多样性现状和变化信息，并对导致其变化的因素做出分析与评价。遥感技术的发展为森林植物多样性多尺度监测提供了契机，尤其是基于光谱变异假说的光学遥感数据已广泛应用于森林植物多样性监测中；然而树冠的光谱变异信息更多反映水平方向的多样性，对森林垂直结构多样性的监测能力有限，且容易受光饱和效应的影响。尽管森林结构特征在理解森林功能多样性和物种多样性方面具有很大潜力，但迄今为止，对森林结构的测量手段仍十分有限。近年来，随着以激光雷达（LiDAR）为代表的主动遥感技术的发展，遥感技术对森林植物多样性的探测已从光谱维度拓展到结构维度，为厘清森林的结构?功能关系提供了契机。本研究通过文献整理，从森林结构角度出发，探讨森林植被结构与植物多样性的关系，概述不同平台激光雷达数据提取的结构指标在森林结构属性量化、结构多样性、植物物种多样性和功能多样性的评估、森林类型与演替阶段的区分、林下植被和枯木的探测等方面的研究进展。对不同的森林生物多样性指标有显著解释意义的LiDAR结构指标不同，且受数据采集、传感器类型、采样尺度、森林类型、地理位置等因素影响。将光学影像的光谱信息与LiDAR的结构信息融合在一起对物种识别与多样性相关研究非常有利。依托星?机?地不同平台的激光雷达遥感技术可以实现不同尺度森林结构与多样性的监测与评估，融合星载激光雷达和卫星影像数据有助于理解全球范围内冠层垂直结构变化对生态系统组成和功能的影响，在生物多样性保护和管理中具有广阔的应用前景。

来源：2025年第1期

《林业科学》期刊编辑部

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