我校科研团队在智慧化林业调查领域取得新进展

近日，我校森林生态系统可持续经营教育部重点实验室森林生长与经营规划团队在国际学术期刊《环境遥感》（Remote Sensing of Environment）（中科院一区TOP期刊，IF_5year=15.1）上在线发表了题为“A novel 3D canopy competition index for understanding tree growth: Insights from aerial laser scanning”的研究论文。该研究提出一个基于激光雷达点云的冠层三维竞争指数，为林木竞争量化和生长模拟提供了坚实的科学工具与技术支撑。

林木之间的竞争过程是驱动森林生长动态的核心要素，然而传统林业调查中对竞争的量化多基于胸径和距离等二维变量，难以捕捉复杂的冠层三维空间异质性。近年来，随着激光雷达技术的快速发展，高密度三维点云数据推动了林木竞争研究从“二维树干尺度”向“三维树冠尺度”的跨越。然而，现有基于点云的竞争指数多是经验性的，难以将三维空间信息与树木生理生态过程相结合，缺乏既能量化竞争压力又能揭示其机制特征的综合指标体系。

针对这一瓶颈，研究团队成功开发出了一个全新的冠层三维竞争指数，该指数整合了光照和空间这两种地上竞争的主要类型，并充分考虑了林木面对竞争压力时通过调节自身资源分配策略所展现出的生理适应机制。为了验证该指标的有效性，研究团队对147株解析木进行了破坏性采样并结合无人机激光雷达扫描数据进行分析。研究结果表明，所提出指标能够有效地对林分内不同竞争等级的林木进行区分，同时对树木生长的解释能力显著优于各类传统野外调查和基于点云的竞争指数，并具有较高的鲁棒性。

该指数的提出打破了对传统林业调查中胸径等辅助变量的过度依赖，可从三维冠层视角直接揭示影响林木生长的竞争驱动机制。随着大范围激光雷达数据的普及和自动化点云处理工作流程的完善，该研究成果有望在未来的林分动态模拟、精准抚育间伐决策和森林精细化经营中得到广泛推广与应用。

林学院博士后刘鑫为论文第一作者，林学院李凤日教授和郝元朔副教授为该研究工作的共同通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.rse.2026.115754