检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：杨淳博北华大学

学位级别：硕士

以临江林业局落叶松人工林为研究对象,分别在2018和2021年对60块面积为0.06hm2的正方形固定样地进行初测与复测,共获取1845株落叶松的调查数据。采用逐步回归技术构建出简洁实用的与距离无关的落叶松单木生长模型,分析落叶松胸径生长量... 详细信息

以临江林业局落叶松人工林为研究对象,分别在2018和2021年对60块面积为0.06hm2的正方形固定样地进行初测与复测,共获取1845株落叶松的调查数据。采用逐步回归技术构建出简洁实用的与距离无关的落叶松单木生长模型,分析落叶松胸径生长量与其自身大小、竞争情况和立地质量的关系,并找出影响该地区落叶松胸径生长的主导因子。对所构建的模型进行了应用研究,编制出单木生长预估系统,可动态预测落叶松的生长量。这一研究成果可为后期的经营管理提供参考依据。具体研究结果如下:（1）通过对比分析发现,当胸高断面积增量作为因变量时效果优于胸径增量。至于模型的自变量,共有13个待选自变量分别是:ln D、D2、H、N、BAL、RD、DDM、P、SL、SL2、SLS、SLC和HB,经过共线性检验、t检验和调整复相关系数R2确定出该模型最佳变量个数为5,分别是:ln D、RD、P、SL和SLS。最终模型确定为:ln（BAI+1）=-0.448+1.161ln D+1.364RD+0.786SLS-1.205P-0.675SL（2）落叶松单木生长模型的研究结果表明,影响临江林业局人工落叶松胸径生长量的最主要因子是ln D,其次是RD、P、SLS;影响力最小的是SL。从整体来看,竞争因子（47%）>林木自身大小因子（33%）>立地因子（20%）。林木初期胸径对数式（ln D）、相对直径（RD）和坡率与坡向的组合式（SLS）3个变量与胸高断面积生长量呈正相关关系,郁闭度（P）和坡率值（SL）与胸高断面积生长量呈负相关关系。从生长因子与胸径生长量的相关性上来看,皆与理论知识相符。（3）本研究采用十折交叉验证法,该方法能够将全部数据应用到模型的构建中,可以提高拟合精度。检验结果表明,模型拟合效果良好,预测值与实测值之间的偏差均变动较小,预估精度较高有较强的适应性。可以很好的描述落叶松单木胸高断面积的生长情况。考虑到实用性原则,所以在此基础上将因变量运用数学思维反推出胸径预测值进行验证,最终胸径的预测值与真实值的复相关系数R2高达0.988,近一步说明了模型拟合效果较好。（4）在模型的应用方面,以模型为基础编制出该地区落叶松单木胸径生长情况的预估系统,通过系统编制出单木胸径生长量预估表。再通过与该地区人工落叶松的一元材积表相结合编制出蓄积量预估表。综上所述,本研究通过对临江林业局落叶松的生长情况进行定量分析与模拟,并得到当地能够使用的单木生长方程和可以参考的生长量预估表。为该地区落叶松人工林未来发展趋势进行预估,也为该地落叶松人工林的可持续经营和管理提供有价值的参考。

关键词：单木生长模型生长因子分析十折交叉验证单木生长预估表落叶松人工林

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吉林蛟河针阔叶混交林主要树种单木生长模型

吉林蛟河针阔叶混交林主要树种单木生长模型

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作者：罗保玥北京林业大学

学位级别：硕士

天然混交林的形成往往需要多种不同生物和其环境之间长期且持续的相互作用,它不光能为森林当中的大部分生物提供繁衍生息的场地,同时自身也是一个组成极为复杂的动态复合体。目前全球生态环境的保护与改善是热门话题,天然林在其中扮演... 详细信息

天然混交林的形成往往需要多种不同生物和其环境之间长期且持续的相互作用,它不光能为森林当中的大部分生物提供繁衍生息的场地,同时自身也是一个组成极为复杂的动态复合体。目前全球生态环境的保护与改善是热门话题,天然林在其中扮演着不可替代的重要角色。同样,混交林在森林的可持续经营当中也是十分重要的一部分,是必不可少的营林类型之一。随着其面积的不断增长,混交林的经营与管理也面临着诸多挑战,各种问题均表明:必须尽快研究出适合于混交林的林木生长模型,以便对天然混交林未来的生长进行精准预测,也为今后的森林经营管理提供科学有效的参考依据。本文的研究对象为天然次生针阔混交林,该林分位于吉林省蛟河市前进乡的林业实验区,分别在2010和2015年对固定监测样地内528个面积为20 m×20 m样方进行了初测与复测,测量内容包括树木胸径、树高、冠幅以及相对位置,使用经验方程法针对其中的八个主要树种建立了单木生长模型与枯损模型,分别为色木槭(Acer mono Maxim.)、白桦(Betula platyphylla Suk.)、水曲柳(Fraxinus mandschurica Rupr.)、春榆(Ulmus davidiana Planch.)、紫椴(Tilia amurensis Rupr.)、红松(Pinus koraiensis *** Zucc.)、稠李(Padus racemosa(Lam.)Gilib.)和蒙古栎(Quercus mongolica *** Ledeb.)。在建模时林木自身大小因子除胸径外还引入了树高和冠幅,结果显示树高被引入模型的次数明显多于胸径因子被引入的次数,可见树高因子的添加一定程度上提高了单木生长模型的拟合优度。综合对比了八个树种的单木模型发现影响树木生长的最主要因子是林木自身的大小,其次为竞争影响,而立地因子对于树木生长的影响较小。本文所建立的单木模型可以用于预估蛟河天然混交林未来一段时间内的生长状态变化,使得森林可以最大程度的发挥其生态效益和经济效益,各级林业部门在日常工作中也可以此为参考,例如制定森林资源管理准则和确定采伐限额时可以本研究为参照。宏观上可以对我国东北地区天然混交林的经营与管理进行科学指导,促进东北地区实现森林的可持续经营进程。

关键词：混交林单木生长模型竞争指标

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基于气候变化下的杉木人工林优势木单木生长模型研究

基于气候变化下的杉木人工林优势木单木生长模型研究

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作者：单凯丽江西农业大学

学位级别：硕士

随着全球气候变化的加剧,探讨林木生长对气候变化的响应可为森林可持续经营提供技术支撑。优势木的生长状况是林分生产潜力的体现,且一般认为优势木的生长受林分密度及间伐强度影响较小,因此以优势木为研究对象能更好的分析单木生长和... 详细信息

随着全球气候变化的加剧,探讨林木生长对气候变化的响应可为森林可持续经营提供技术支撑。优势木的生长状况是林分生产潜力的体现,且一般认为优势木的生长受林分密度及间伐强度影响较小,因此以优势木为研究对象能更好的分析单木生长和气候的关系。本研究以江西省杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林优势木为研究对象,基于优势木的解析木数据和Climate AP软件中提取的10个气候因子数据,采用随机森林、增强回归树和Cubist 3种机器学习算法,分别构建了含气候因子的单木胸径、树高和材积生长模型,并预测了研究区杉木人工林在2010-2060年3种未来气候情景（RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5）下的优势木单木生长情况,为气候变化下杉木人工林的可持续经营及管理提供参考依据。主要结果与结论如下:（1）采用3种机器学习算法构建的胸径和树高生长模型的决定系数（R2）均达到0.80以上,材积生长模型的R2均达到0.55以上,且胸径、树高和材积生长模型的拟合精度和预测效果均表现为:增强回归树>Cubist>随机森林。增强回归树的最优参数组合均为:树的棵数（***）=10000、收缩参数（shrinkage）=0.01和交互深度（***）=9。基于交叉验证,最优胸径生长模型的评价指标为:均方根误差（RMSE）=1.3960 cm,平均绝对误差（MAE）=1.0846 cm;最优树高生长模型的评价指标为:RMSE=1.1884 m,MAE=0.8973 m;最优材积生长模型的评价指标为:RMSE=0.0384 m3,MAE=0.0215 m3。应用增强回归树可以更好预测杉木人工林优势木单木生长的规律。（2）3种机器学习算法的自变量相对贡献率的计算结果都表明:年龄对杉木生长的贡献最大,温度对杉木生长的影响比降水更大。通过最优增强回归树计算,对于胸径生长模型,自变量的重要性排序为:年龄>生长季平均气温>生长季最低气温>年平均气温>生长季最高降水量>生长季最低降水量>冷热温差>生长季平均降水量>生长季最高气温>干燥数>年平均降水量;对于树高生长模型,自变量的重要性排序为:年龄>年平均气温>冷热温差>生长季最低气温>生长季最高降水量>生长季平均降水量>生长季平均气温>生长季最高气温>生长季最低降水量>年平均降水量>干燥数;对于材积生长模型,自变量的重要性排序为:年龄>冷热温差>生长季最低气温>年平均气温>生长季最高降水量>生长季平均降水量>生长季平均气温>生长季最高气温>生长季最低降水量>年平均降水量>干燥数。（3）处于同一年龄时,相比当前气候条件,未来气候情景下杉木胸径、树高和材积的生长均增加。在RCP 8.5的气候情景下,胸径和树高的生长表现最佳,RCP 4.5其次,RCP 2.6表现最差;在RCP 4.5的气候情景下,材积的生长表现最佳,RCP 2.6其次,RCP 8.5表现最差。在杉木0-10 a内,气候变化对杉木生长影响不大,10 a后气候变化对生长有促进作用,在30-35 a之后生长开始减缓。胸径在30 a时,在RCP8.5气候情景下总生长量是当前总生长量的1.30倍,之后生长速度放缓;树高在35 a时,在RCP 8.5气候情景下总生长量是当前总生长量的1.50倍;材积在30 a时,在RCP 4.5气候情景下总生长量是当前总生长量的2.37倍,且40 a达到了数量成熟龄。

关键词：杉木人工林单木生长模型机器学习算法气候变化

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塞罕坝华北落叶松纯林直径分布及单木生长模型构建

塞罕坝华北落叶松纯林直径分布及单木生长模型构建

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作者：周泽宇河北农业大学

学位级别：硕士

林分直径分布规律研究及单木断面积、材积、生物量预估模型的建立，是森林质量精准提升的重要基础。本研究基于155块华北落叶松人工纯林样地和59株年龄分布从8a-48a之间的华北落叶松人工林解析木，对华北落叶松人工林样地进行直径分布... 详细信息

林分直径分布规律研究及单木断面积、材积、生物量预估模型的建立，是森林质量精准提升的重要基础。本研究基于155块华北落叶松人工纯林样地和59株年龄分布从8a-48a之间的华北落叶松人工林解析木，对华北落叶松人工林样地进行直径分布模型、单木断面积模型、单木材积和树干生物量联立方程组模型以及对单木地上各个不同器官生物量模型进行构建。研究结论如下:　　(1)利用Weibull分布、Gamma分布、Lognormal分布研究华北落叶松人工林直径分布规律，3参数Weibull分布可以拟合所有样地的直径分布，基于Weibull分布构建了3个参数（位置参数、尺度参数、形状参数）与林分因子的线性回归模型和线性混合效应模型，3个模型的预测效果极好，利用参数预估线性混合效应模型，预估了9块样地的理论样木株数，预测效果极好。　　(2)利用Richards模型、Logistic模型、指数Exponential模型、Weibull模型、Wykoff模型、Schumacher模型等10种非线性模型及它们的变换形式，构建华北落叶松单木断面积预测模型，最终选取舒马赫(Schumacher)模型为最优基础模型。当非线性混合效应模型随机效应作用在b1、b3、b5上时，即形式为:Y=exp(b1+b2/t)(S/1000)b3+b4/tH(b5+rij)b6/t+εii等类型时，模型拟合效果最优，较非线性模型R2相当，但是模型误差降低极大，拟合效果明显提高。当引入海拔和坡度因子时，模型拟合精度提高到了0.9999，误差下降;同时引入海拔和坡度两个立地因子时模型拟合效果最好，立地因子中海拔对于单木断面积影响最大。　　(3)单木材积和单木树干生物量联立方程组模型的拟合精度要比单独对带皮材积和树干生物量分别进行非线性模型的估计效果要好，减小了模型在估计参数时的误差，有效估计了单木带皮材积以及树干生物量。单木地上各个部分生物量相容性生物量模型由树干、树枝、树叶及地上生物量4个部分组成，用似乎不相关方法(SUR)进行模型拟合，对于树干和树枝的拟合精度较高，对于树叶的拟合精度较低，且模型会高估树干和树枝的生物量，低估树叶的生物量。且非线性似乎不相关模型对于树干生物量的拟合精度要比联立方程组模型的拟合精度高。　　(4)应用直径分布模型，单木断面积模型，单木材积和生物量模型对研究区的森林经营进行指导，可为研究区营林抚育提供一定的技术参数和理论依据。

关键词：华北落叶松纯林林分直径分布规律单木生长模型

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小兴安岭阔叶次生林典型树种单木生长模型的建立

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林业调查规划 2017年第4期42卷 1-6页

作者：吴瑶张怡春秦凯伦廉毅黑龙江省林业科学研究所黑龙江哈尔滨150081 东北林业大学黑龙江哈尔滨150040 白河林业局吉林延边133613

以小兴安岭过伐林区阔叶次生林典型类型(杨桦林、硬阔林)为研究对象,通过建立阔叶次生林典型类型(柞树、白桦、黑桦)的单木生长模型,对小兴安岭过伐林区阔叶次生林主要树种的生长进行预测,直接判定各单木树种的生长状况。研究结果表明,... 详细信息

以小兴安岭过伐林区阔叶次生林典型类型(杨桦林、硬阔林)为研究对象,通过建立阔叶次生林典型类型(柞树、白桦、黑桦)的单木生长模型,对小兴安岭过伐林区阔叶次生林主要树种的生长进行预测,直接判定各单木树种的生长状况。研究结果表明,林木直径是影响阔叶次生林主要树种单木生长量的最主要因素,直径越大,定期直径生长量也越大;林木直径是影响林木枯损的主要因子,林木直径越大,枯损概率越小。

关键词：阔叶次生林单木生长模型单木枯损模型林分密度小兴安岭

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目标树经营单木生长模型及干扰树采伐模拟

目标树经营单木生长模型及干扰树采伐模拟

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作者：宋玉福中国林业科学研究院

学位级别：博士

目标树单株经营是近自然森林经营的一项核心技术,定量模拟目标树经营成为一个重要研究方向,但目前仍缺少支持目标树和干扰树选择的生长模型和采伐模拟研究。单木生长收获模型是目标树经营的重要工具。本研究以吉林省汪清林业局金沟岭林... 详细信息

目标树单株经营是近自然森林经营的一项核心技术,定量模拟目标树经营成为一个重要研究方向,但目前仍缺少支持目标树和干扰树选择的生长模型和采伐模拟研究。单木生长收获模型是目标树经营的重要工具。本研究以吉林省汪清林业局金沟岭林场近天然落叶松云冷杉混交林为对象,基于20块近30年长期观测固定样地复测数据,建立了与距离有关的单木生长模型系,包括落叶松、云杉、冷杉、红松、硬阔叶、软阔叶6个树种(组)的单木直径生长模型、树高曲线模型和落叶松、其他针叶树、阔叶树3个树种(组)的枯死模型、冠长模型、冠幅模型和目标树选择模型;开发了目标树经营模拟程序,并应用所建立的模型模拟了不同目标树密度和干扰树采伐方案下目标树的生长。主要结果如下:1.将基于加权Voronoi图的生存竞争指数(WVA)引入混交林单木生长模型,开发了计算WVA的程序。选用胸径作为加权因子,通过基于WVA与现有竞争指数比较,发现基于胸径加权的生存竞争指数与直径生长的相关性最高,相关系数达0.38,其它相关系数在0.19-0.29。2.将样地作为随机因子,建立了与距离有关的单木生长混合效应模型系,包括落叶松、云杉、冷杉、红松、硬阔叶、软阔叶6个树种(组)的单木直径生长模型、树高曲线模型、枯死模型、冠长模型、冠幅模型和目标树选择模型。其中胸径生长模型决定系数为0.98.99,相对误差3.79.55%,RMSE为0.73.87cm;发现单木生长主要影响因子为期初胸径和WVA。树高-胸径关系模型决定系数为0.59.76,相对误差13.382.20%,RMSE为2.62.65m。冠长模型决定系数为0.47.51,相对误差33.564.10%,RMSE为2.74.00m。冠幅模型决定系数为0.35.39,相对误差28.544.84%,RMSE为0.54.64m,发现针叶树(包含落叶松及其他针叶)冠长与胸径关系紧密,阔叶树冠长与胸径、单木Voronoi生存竞争指数WVA相关。与冠长不同,针叶树冠幅受胸径(D BH)、林分内大于对象木每公顷胸高断面积(BAL)影响;阔叶树冠幅受DBH、WVA、BAL影响。单木枯死模型的曲线下面积(AUC)介于0.80.84,2?检验结果表明观测值与预测值无显著差异;单木枯死概率与单木胸径成反比,与林分平均断面积成正比、与WVA成反比,符合林木生长特性。目标树选择模型AUC介于0.90.92,2?检验表明实测值与观测值差异不显著,表明可以通过模型对单木进行目标树选择。影响目标树选择概率的主要因子为单木胸径、林木分级和干材质量。3.开发了目标树和干扰树选择采伐模拟程序,模拟了不同选择和采伐方案对目标树生长的影响。基于以上建立的模型,通过目标树选择模型确定样地目标树,模拟了近天然落叶松云冷杉林2种目标树密度3种采伐干扰树方案下30年内目标树的生长动态。发现与对照(不采伐干扰树)相比,采伐干扰树可显著促进目标树的生长:落叶松目标树直径生长对干扰树伐除响应最强,伐除2株干扰树胸径平均生长量较对照提高7836%;较伐除1株干扰树平均生长量增加423%;阔叶树伐除2株干扰树胸径平均生长量较对照提高507%;较伐除1株干扰树平均生长量增加10%。其它针叶树直径生长对干扰树采伐反应不敏感。通过比较分析确定当前林分(密度760株/hm2,平均胸径=21.1cm)以每公顷100株目标树与伐除周围2株干扰树方案下目标树生长最快。

关键词：目标树单木生长模型加权Voronoi图目标树选择模型干扰树采伐模拟

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基于混合效应的湖南栎类天然林单木生长模型

基于混合效应的湖南栎类天然林单木生长模型

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作者：何静中南林业科技大学

学位级别：硕士

天然林生长模型一直是国内外林业研究的难点,单木生长模型是林木生长与收获模型的重要组成部分,密度和立地是影响单木生长的重要因素。因此,本研究采用数量化方法Ⅰ、非线性混合效应的方法,探讨与构建反映密度、立地差异和地域差异的的... 详细信息

天然林生长模型一直是国内外林业研究的难点,单木生长模型是林木生长与收获模型的重要组成部分,密度和立地是影响单木生长的重要因素。因此,本研究采用数量化方法Ⅰ、非线性混合效应的方法,探讨与构建反映密度、立地差异和地域差异的的栎类天然林单木生长模型,客观地反应其生长规律,为林分预估和提高林分质量提供理论支持,为栎类天然林的立地质量评价提供新思路。主要研究内容和研究结果如下:(1)构建了基于混合效应的湖南栎类天然林平均木胸径生长模型。对四种理论生长方程进行拟合,最终选择拟合效果最优的Logistic模型为最优基础模型(R2=0.339)。通过数量化方法Ⅰ筛选出海拔(ALT)、坡度(SLO)、坡向(AS)和株数密度(ND)对平均木胸径的生长影响显著,构建含立地因子和密度的最优非线性混合效应模型为Dj=(aj+a1*ND)/(1+b*exp(-c*AGE))+ε,其模型精度为:R2=0.930。(2)建立了基于混合效应的湖南栎类天然林平均木树高生长模型。平均木树高的生长受多种因素的影响,其中海拔和地域对其影响最为显著,不同海拔条件和不同地域的平均木生长存在显著差异。通过拟合结果可知,Logistic模型的拟合效果最佳,拟合精度为R2=0.669。将地域和海拔作为固定效应、随机效应因子构建非线性混合效应模型,最终确定将海拔作为随机效应作用于最优基础模型的参数a上时模型的精度最高、误差最小(R2=0.792),R2提升了 18.35%。模型表达式为Hj=aj/(1+b*exp(-c*AGE))+ε。(3)建立了基于最粗优势木胸径生长方程的栎类天然林立地质量评价模型。通过方差分析得知海拔、坡度、坡位、坡向是对最粗优势木胸径生长影响显著的立地因子;以Richards式对优势木胸径生长模型进行拟合,具有较好的模拟效果,模型精度为R2=0.732;将显著影响最粗优势木胸径生长的立地因子通过组合、聚类成立地类型组,构建含立地类型组的湖南栎类天然林最粗优势木胸径-年龄混合效应模型,模型表达式为:Dj=aj*(1-exp(-c*AGE))^b+ε,确定系数R2为0.927,提升了 26.7%。从而导出以最粗优势木胸径为评价指标的基于立地分级的立地质量评价方程(?)。(4)建立了基于混合效应的湖南栎类天然林最粗优势木树高生长模型。最粗优势木树高的生长受地域的影响最为显著,其次是坡度和土壤类型。通过R语言对理论生长方程进行拟合,最终确定幂函数模型为最粗优势木树高生长的基础模型(R2=0.311)。将坡度、土壤类型作为固定效应因子作用于参数上,构建含立地因子的树高模型,模型的确定系数R2为0.3553。以此为基础,将地域作为随机效应因子作用于模型参数上,构建含立地和地域的非线性混合效应模型,最终确定地域作用于参数a上时,模型的精度最高,为R2=0.626,最优的非线性混合效应模型表达式为:Hj=aj*AGE(b+b1*PD+b2*TL)+ε(5)构建了基于混合效应的湖南栎类天然林平均优势木树高-胸径模型。通过理论生长方程对平均优势木树高-海拔相关关系进行拟合,最终幂函数的拟合效果最佳,确定系数(R2)为0.405。以此为基础,将筛选的海拔因子作为随机效应作用于参数上,当海拔因子作用于参数b上时,模型确定系数最高为0.797,提升了 96.96%,最优模型表达式为:Hj=a*Dbj+ε。(6)明确了湖南栎类不同优势树种的单木生长过程基本相近,可以用相同生长模型来表达。将树种作为随机效应加入到不同对象木的最优模型中,构建含树种效应的混合效应模型。最终的平均木胸径模型的R2仅提升了 1.6%;平均木树高模型的R2仅提升了 1.0%;最粗优势木树高模型、最粗优势木胸径模型、平均优势木树高-胸径相关关系模型的R2无显著变化。结果表明湖南栎类不同优势树种单木生长预估模型可用相同的建模单元,这对于科学合理的经营湖南栎类天然林着重要的作用和意义。

关键词：栎类天然林单木生长模型立地因子混合效应立地质量评价

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应用优化建模法构建红松人工林单木直径生长模型

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东北林业大学学报 2024年第5期52卷 63-69,74页

作者：吕洁童茜坪金星姬 Timo Pukkala 东北林业大学哈尔滨150040 东芬兰大学

为了提高不完备数据集下红松人工林直径生长模型的预测精度,以1980—2022年黑龙江省75块红松林不同复测间隔期的样地数据(林木胸径、竞争因子和立地等),利用优化建模法构建红松人工林单木直径生长模型,采用单纯形优化算法寻求模拟和实... 详细信息

为了提高不完备数据集下红松人工林直径生长模型的预测精度,以1980—2022年黑龙江省75块红松林不同复测间隔期的样地数据(林木胸径、竞争因子和立地等),利用优化建模法构建红松人工林单木直径生长模型,采用单纯形优化算法寻求模拟和实测直径分布差异最小下的模型参数,并利用自举法对模型进行检验。结果表明:优化建模法损失函数的初始参数a=1、b=0.003、c1=c2=1.5时,预测期末林分断面积偏差为0.02 m^(2)·hm^(-2),显著优于由传统归回建模法的精度(林分断面积偏差为0.44 m^(2)·hm^(-2));结合实测数据与视图分析,验证了优化建模法的优势和可靠性,揭示了优化法损失函数与传统回归法构建的直径生长模型之间的差异。因此,优化法损失函数构建的红松人工林生长模型在模拟自然生长中表现优越,为制定科学的森林经营方案提供了技术支持。

关键词：红松人工林单木生长模型单纯形优化方法自举法

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关帝山油松天然次生林单木生长模型构建

关帝山油松天然次生林单木生长模型构建

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作者：李学辉山西农业大学

学位级别：硕士

单木生长模型是森林生长模型研究领域的重要手段,特别是针对特定森林类型探讨构建包含多方面影响因子的单木生长模型有利于解决林分中单株木生长收获及预测问题,更好的揭示林木生长规律。本文以关帝山林区孝文山林场24块油松天然次生林... 详细信息

单木生长模型是森林生长模型研究领域的重要手段,特别是针对特定森林类型探讨构建包含多方面影响因子的单木生长模型有利于解决林分中单株木生长收获及预测问题,更好的揭示林木生长规律。本文以关帝山林区孝文山林场24块油松天然次生林样地内630株(活立木)单木的胸径、树高等数据为基础,构建了关帝山油松单木胸径生长量模型、单木普通树高曲线模型、单木标准树高曲线模型、单木胸高断面积生长量模型以及单木枯损概率模型。建模过程中充分考虑了林木大小、林分特征、竞争和立地对单木生长的可能作用,在模型中加入了不同角度的林木大小因子、林分因子、竞争因子和立地因子。主要结论如下:(1)油松单木胸径生长量除受期初胸径影响外,单木竞争状况、生长状况、林分密度和立地条件也对单木胸径生长量有显著影响,选用期初胸径对数(LnD)、林分每公顷株数(Np)、大于对象木的林木断面积之和(BAL)、林分密度指数(NS)和立地指数(SI)等指标作为模型自变量,构建油松单木胸径生长量模型,模型拟合效果良好精度较高,模型表达式为:Ln(Dr+1)=0.6359+0.0051LnD+0.0003Np+0.0098BAL-0.0005NS+0.0252SI,模型决定系数(R2)为 0.4925,预估精度(P)为 99.80%。(2)仅考虑林木胸径为自变量建立了最优单木普通树高曲线模型H=1.3+3.7271D0.5070D-0.0448,模型决定系数(R2)为 0.6624,预估精度(P)为95.60%;但影响树高生长因素不仅仅只有胸径,考虑立地因子和林分因子,在模型中增加立地指数(SI)和林分平均胸径(Dg),显著提高了模型精度,最优单木标准树高曲线模型H=1.3+(12.9752+1.2797Ht-0.2938Dg)e-3.5829/(?),模型决定系数(R2)为0.7144,预估精度(P)为99.89%。(3)关帝山林区油松天然次生林单木胸高断面积生长量主要影响因素是林木年龄阶段、竞争和立地条件,选用单木年龄(t)、竞争指数(CI)和立地指数(SI)3个指标作为自变量,以Logistic方程、Korf方程、Richards方程及Weibull方程4种理论方程为基础构建了 4种单木胸高断面积生长量模型,选择Logistic模型作为了单木胸高断面积生长量最优模型,模型决定系数(R2)为0.4554,预估精度(P)为 99.82%。(4)林木竞争因子、立地因子和林木大小因子显著影响油松单木枯损,选用D、D/Dg、Np、BAL为自变量建立了以logistic模型为基础的单木枯损概率模型,林木胸径大小是影响林木枯损的最主要因素,该模型能有效预测林分中单木个体的枯损概率,模型决定系数(R2)为0.5274。

关键词：单木生长模型林木大小竞争因子林分因子立地因子

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单木生长模型与林分生长模型耦合的方法——以油松为例

引用

江西农业大学学报 2014年第6期36卷 1298-1304页

作者：高东启邓华锋蒋益陈虹兵程志楚北京林业大学林学院北京100083 国家林业局调查规划设计院北京100714

选用相对直径为单木竞争指标,通过引入哑变量建立间伐林分与未间伐林分统一的单木断面积、材积生长模型,经检验,模型对油松间伐林分、未间伐林分的预测精度都在96%以上。对单木生长模型进行变换,从而推导出林分生长模型,经检验,对油松... 详细信息

选用相对直径为单木竞争指标,通过引入哑变量建立间伐林分与未间伐林分统一的单木断面积、材积生长模型,经检验,模型对油松间伐林分、未间伐林分的预测精度都在96%以上。对单木生长模型进行变换,从而推导出林分生长模型,经检验,对油松林分断面积、蓄积量的预测精度都在86%以上。单木水平生长模型推导林分水平生长模型的方法解决了不同水平模型预测同一林分因子时预测效果不一致的问题,使得单木、林分两个水平的模型有机地耦合在一起,形成一个联系紧密的整体。该方法不仅适用于预测林分断面积、蓄积量,也适用于预测其他林分因子。

关键词：油松单木生长模型林分生长模型耦合

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