检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2024年

作者：刘迪周超凡雷相东刘宪钊张会儒何潇中国林业科学研究院华北林业实验中心中国林业科学研究院资源信息研究所林木资源高效生产全国重点实验室国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室

【目的】通过模拟采伐蒙古栎次生林冠层林木，有针对性地改善林下红松幼树光照条件，促进红松幼树生长发育，为加快次生林向顶级群落恢复提供科学依据。【方法】以蒙古栎次生林1 hm2大样地为研究对象，通过距离控制和长势优劣从核心区... 详细信息

【目的】通过模拟采伐蒙古栎次生林冠层林木，有针对性地改善林下红松幼树光照条件，促进红松幼树生长发育，为加快次生林向顶级群落恢复提供科学依据。【方法】以蒙古栎次生林1 hm2大样地为研究对象，通过距离控制和长势优劣从核心区筛选出满足条件的目标红松幼树。采用不同阈值(KT=1、1.5、2)的个体开敞度优化方案调控林下目标红松幼树的开敞度，开敞度优化方案通过开敞度两水平（包括林木水平和林分水平，林木水平指保证每一株目标红松幼树的开敞度均达到阈值，林分水平指调控某一株目标红松幼树的同时兼顾林分中其他目标红松幼树）迭代优化方法实现。比较不同开敞度阈值下模拟采伐前后林分非空间结构（林分总径级数、总物种数和郁闭度）和空间结构（角尺度、大小比数和混交度）的变化，以及不同处理间红松幼树开敞度和开敞度变化率的差异。【结果】通过距离控制和长势优劣共筛选出145株目标红松幼树，幼树胸径介于1.1～4.9 cm之间、树高介于1.5～4.7 m之间、冠幅半径介于0.6～1.7 m之间。KT为1、1.5和2时，目标红松幼树分别经3、6和8轮，采伐14、130和262株冠层林木后达到开敞度条件。模拟优化采伐后，红松幼树开敞度得到整体改善：KT为1时，开敞度平均比对照增加5.7%，但无显著差异；KT为1.5时，开敞度平均比对照增加44.7%，差异显著；KT为2时，开敞度平均比对照增加107.7%，差异显著。模拟采伐前后，林分总径级数和总物种数不变，空间结构指标均无显著变化。3种开敞度阈值(KT=1、1.5、2)下，采伐的蓄积强度分别为1.5%、15.6%和37.2%。与未采伐林分（CK）的郁闭度（0.646）相比，3种开敞度阈值(KT=1、1.5、2)下的郁闭度分别降低0.5%、13.3%和33.1%。【结论】红松幼树开敞度两水平迭代优化方法在改善林下红松幼树光照条件的同时可保持大部分林分结构稳定，开敞度阈值1.5优于1或2。本研究提出的优化方法可获得不同开敞度阈值下采伐总轮数、每轮采伐木数量、每株目标红松幼树开敞度调控路线以及采伐木分布情况，对于补植后红松幼树的开敞度调控以及次生林的管理实践具有较大指导价值。

关键词：冠层优化开敞度调控蒙古栎次生林红松幼树

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基于混合效应模型及生存分析方法的落叶松云冷杉林单木生存模型研究

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北京林业大学学报 2022年第1期44卷 1-8页

作者：李春明张会儒王卓晖中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 长白山森工集团有限公司汪清林业分公司吉林汪清133200

【目的】准确预测林木的生存和枯损是森林生长收获模型系统中十分重要的组成部分。构建基于混合效应模型和生存分析方法相结合的林木生存模型,能够提高林木枯损模型的精度。【方法】以吉林省汪清林业局20块落叶松云冷杉林样地数据为例,... 详细信息

【目的】准确预测林木的生存和枯损是森林生长收获模型系统中十分重要的组成部分。构建基于混合效应模型和生存分析方法相结合的林木生存模型,能够提高林木枯损模型的精度。【方法】以吉林省汪清林业局20块落叶松云冷杉林样地数据为例,基于生存分析方法中常用的6个时间参数分布回归模型(指数分布、Weibull分布、对数正态分布、对数Logistic分布、Gompertz分布及Gamma分布),把林分因子和立地因子作为协变量加入到模型中去,构建林木生存模型。并在此基础上考虑样地的随机效应,并与传统模型的模拟效果进行比较。【结果】研究结果表明,随着单木初始胸径的增加,其枯损的风险降低,生存率提高;随着单木大于对象木断面积值的增加,其枯损的风险增加,生存率降低;随着林分密度的增加,林木枯损的概率增加,生存率降低;立地因子对林木的生存没有显著影响;6个参数分布回归模型中,Weibull分布的模拟精度最高。与固定效应模型相比,Weibull分布模型在考虑样地水平随机效应后,模型的模拟精度获得明显的提高,并且达到极显著程度。【结论】在森林经营中,要提高林木的生存率,需采取科学合理的经营方法和经营时间,避免使林分的密度过大。

关键词：混合效应模型生存分析方法随机效应生存时间落叶松云冷杉林

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由邓恩桉人工林转型的7年生丝栗栲天然林特征

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林业科学 2021年第1期57卷 12-19页

作者：王金池黄清麟严铭海黄如楚郑群瑞中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 福建省永安市林业局永安366000 建瓯万木林省级自然保护区管理处建瓯353105

【目的】首次报道福建省永安市持续遭受严重冻害的邓恩桉人工林转型的7年生丝栗栲天然林特征,为研究中亚热带人工林成功转型为天然阔叶林的基本条件、人工林植被控制、天然阔叶林的保护和乡土阔叶树的发展提供科学依据。【方法】在福建... 详细信息

【目的】首次报道福建省永安市持续遭受严重冻害的邓恩桉人工林转型的7年生丝栗栲天然林特征,为研究中亚热带人工林成功转型为天然阔叶林的基本条件、人工林植被控制、天然阔叶林的保护和乡土阔叶树的发展提供科学依据。【方法】在福建省永安市由邓恩桉人工林转型的丝栗栲天然林内设置3块20 m×20 m样地,将每块样地分割成4个10 m×10 m样方,对样方乔木层进行每木调查并在每块样地内选择1个有代表性的样方进行灌木层调查,同时,在每块样地的中心各设置1个4 m×4 m的草本层小样方进行草本植物调查。采用重要值、常用的生物多样性指标和主要测树因子分析乔木层和灌木层的树种组成与多样性以及林分生长等林分特征。【结果】由邓恩桉人工林转型的7年生丝栗栲天然林的平均胸径、平均树高、株数密度和蓄积量分别为5.1 cm、6.8 m、6350株·hm-2和47.70 m3·hm-2;林木高径比为43~393,平均高径比为146;直径和树高结构表现出异龄林特征;林分内实生和萌生林木的株数占比分别为84.78%和15.22%,邓恩桉以枯立木或枯倒木的形式存在,枯立木密度为550株·hm-2。乔木层有51个树种,Shannon-Wiener指数、均匀度指数和生态优势度分别为4.20、0.74和0.11;乔木层内乔木和灌木分别有38和13种,重要值分别为87.32%和12.78%;乔木层内常绿和落叶树种分别有30和21种,重要值分别为57.93%和42.07%;乔木层内常绿阔叶乔木的株数和树种数均较落叶阔叶乔木多;乔木层内丝栗栲为优势种,重要值为24.41%,其相对多度、相对频度和相对优势度均为层内最大。灌木层有21个树种,Shannon-Wiener指数、均匀度指数和生态优势度分别为3.68、0.84和0.10;灌木层内乔木和灌木分别有15和6种,乔木树种的株数占比(47.68%)小于灌木树种(52.32%),但其重要值(53.91%)高于灌木树种(46.09%);灌木层内常绿树种的树种数及相对多度、相对频度、相对优势度和重要值均高于落叶树种;灌木层所有树种中,细枝柃的相对多度、相对频度、相对优势度和重要值均最大。与相近年龄的人促丝栗栲林相比,7年生丝栗栲天然林特征与相近年龄的人促丝栗栲林已无本质区别,属较为典型的幼林阶段中亚热带天然阔叶林。林分乔木层和灌木层中均有不少珍贵或高价值用材树种。【结论】邓恩桉人工林已经成功转型为树种多样性丰富、异龄林特征明显的7年生丝栗栲天然林。该丝栗栲天然林具有较高的郁闭度、株数密度、林木高径比和蓄积量,林分特征与相近年龄的人促丝栗栲林已无本质区别,属较为典型的幼林阶段中亚热带天然阔叶林,是中亚热带人工林成功转型天然阔叶林的典型案例。

关键词：邓恩桉人工林转型丝栗栲天然林林分特征天然更新

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林分和地形因子对崇礼冬奥核心区森林地表可燃物载量的影响

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林业科学 2022年第10期58卷 59-66页

作者：张状宗树琴闫星蓉张浩黄宏超翟跃琴符利勇中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 河北省张家口市崇礼区林业和草原局张家口075000 山西农业大学林学院晋中030801

【目的】建立林分因子和地形因子与森林地表可燃物载量之间的回归关系,对崇礼冬奥核心区华北落叶松林和白桦林森林地表可燃物载量进行估计,为研究区森林防火和可燃物管理提供科学依据。【方法】2021年在研究区设置63块华北落叶松林和白... 详细信息

【目的】建立林分因子和地形因子与森林地表可燃物载量之间的回归关系,对崇礼冬奥核心区华北落叶松林和白桦林森林地表可燃物载量进行估计,为研究区森林防火和可燃物管理提供科学依据。【方法】2021年在研究区设置63块华北落叶松林和白桦林实测样地,调查森林地表可燃物载量(灌木、草本、枯枝落叶和腐殖质的鲜质量和干质量)、林分因子(胸径、树高、冠幅等)和地形因子(坡度、海拔、土层厚度)。对森林地表可燃物数据进行处理、分析,以林分因子和地形因子为自变量、以森林地表可燃物总载量为因变量进行相关性分析,利用逐步筛选法,选择合适的模型形式。对因子进行逐步回归,筛选相关性强的因子,最终选用年龄、林分密度、植被盖度和海拔估算华北落叶松林森林地表可燃物总载量,选用林分密度、坡度和海拔估算白桦林森林地表可燃物总载量。并对崇礼冬奥核心区林地小班的森林地表可燃物载量进行预测。【结果】华北落叶松林森林地表可燃物总载量高于白桦林且差异显著(P<0.05)。相关性分析表明,林分因子的平均树高、平均胸径和郁闭度与森林地表可燃物总载量显著相关(P<0.05);地形因子的坡度和土层厚度与森林地表可燃物总载量显著相关(P<0.05)。由森林地表可燃物载量模型的构建可知,林龄、林分密度、植被盖度和海拔可用来估算华北落叶松林森林地表可燃物载量;林分密度、坡度和海拔可用来估算白桦林的森林地表可燃物总载量。2种森林类型森林地表可燃物载量预测模型的R2均大于0.6,P均小于0.01,检验指标显示模型具有较好的估测精度。【结论】华北落叶松林的可燃物载量大于白桦林,华北落叶松林更易发生森林火灾。不同森林类型森林地表可燃物载量的影响因子也不同,在进行可燃物管理时,要因地制宜选择不同的可燃物管理方法及调控措施。研究数据来源于崇礼冬奥核心区,森林地表可燃物载量模型只适用于崇礼冬奥核心区,对其他地区具有一定参考价值。模型选用的变量多为易得的调查因子,具有很好的实用性。

关键词：可燃物载量相关分析冬奥会线性回归

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基于多层感知机的长白落叶松人工林林分生物量模型

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北京林业大学学报 2019年第5期41卷 97-107页

作者：徐奇刚雷相东国红李海奎李玉堂中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟实验室北京100091 吉林省林业调查规划院吉林长春130022

【目的】神经网络模型能避免林分生物量模型建模时自变量共线性与异方差问题,研究多层感知机在林分生物量模型中的应用,为森林经营单位、区域生物量和碳储量的估算提供方法和依据。【方法】以长白落叶松人工林为研究对象,利用吉林省一... 详细信息

【目的】神经网络模型能避免林分生物量模型建模时自变量共线性与异方差问题,研究多层感知机在林分生物量模型中的应用,为森林经营单位、区域生物量和碳储量的估算提供方法和依据。【方法】以长白落叶松人工林为研究对象,利用吉林省一类清查固定样地的917组数据,分别建立了基于传统的对数转化后线性模型和神经网络多层感知机的地上生物量和总生物量模型。使用AIC、决定系数(R^2)、均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(RMSEr)和平均绝对误差(MAE)来评价模型。【结果】估计精度最高的模型是输入单元为林分平均胸径(D)-平均高(H)-林分密度指数(S)-海拔(HB)-坡向(PX)-坡位(PW)、2个隐藏层、隐单元数为40-20的神经网络模型,与传统对数转换线性回归模型相比,地上生物量和总生物量模型的调整决定系数(Adj.R^2)分别从0.902 1提高到了0.914 1,从0.897 9提高到了0.908 9;RMSEr分别从6.330 5%降低到了5.992 2%,从6.490 1%降低到了6.153 6%。包含立地因子的神经网络模型比未包含立地因子的神经网络模型估计精度略有提升,地上生物量与总生物量的Adj.R^2分别提高了0.88%和0.99%,RMSEr分别降低了5.33%和5.46%。【结论】多层感知机生物量模型的估计精度比传统回归模型略有提高,但它可以避免模型选型和违背传统统计假设的处理等问题,且能够一次性计算地上生物量和总生物量模型,有一定优势。

关键词：长白落叶松林分生物量对数转化后线性回归模型多层感知机模型

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竞争环境下红松单木树高与胸径的相对生长关系

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林业科学 2020年第10期56卷 105-112页

作者：段光爽王秋燕宋新宇张会儒符利勇信阳师范学院数学与统计学院信阳464000 中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 河南农业大学信息与管理科学学院郑州450002

【目的】基于博弈论研究蒙古栎阔叶混交林下红松单木树高与胸径相对生长关系,探索红松单木生长受自身遗传和外部环境影响的资源分配规律,为阔叶混交林下红松更新和培育提供技术支撑。【方法】选择11块面积1 hm2蒙古栎阔叶混交林样地,以... 详细信息

【目的】基于博弈论研究蒙古栎阔叶混交林下红松单木树高与胸径相对生长关系,探索红松单木生长受自身遗传和外部环境影响的资源分配规律,为阔叶混交林下红松更新和培育提供技术支撑。【方法】选择11块面积1 hm2蒙古栎阔叶混交林样地,以红松为对象木筛选半径5 m内的红松、蒙古栎、其他阔叶树种以及其他针叶树种4类所有竞争木,统计竞争木断面积加权距离、胸径和树高等,基于博弈论并结合线性联立方程组构建以红松单木为对象的树高与胸径生长竞争模型,采用交叉检验对模型进行评价,研究红松单木树高与胸径生长的相互作用规律。【结果】树高与胸径生长竞争模型拟合效果良好,最小二乘法拟合结果略优于似乎不相关回归法。红松自身斜率项均为正且非常显著,反映红松内部遗传因素是互利共生的,占主导作用;而外部环境影响是次要的,红松、蒙古栎和其他阔叶树种的距离、胸径和树高对红松单木树高和胸径的参数值符号相反且显著,呈现一种寄生关系。其他针叶树种的相关参数不太显著,呈现原始协作关系。【结论】本研究构建的树高与胸径生长竞争模型可客观描述蒙古栎阔叶混交林下红松单木树高与胸径相对生长关系,基于博弈论能有效揭示红松自身遗传和外界环境干扰下树高与胸径生长的资源分配规律,蒙古栎阔叶混交林适合红松生长。

关键词：博弈论线性联立方程组相对生长关系红松阔叶混交林

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基于双目视觉系统的幼龄格木生长因子测定

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森林与环境学报 2024年第6期44卷 628-638页

作者：王鹏王雪峰赵溪月中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 吉林市林业科学研究院吉林吉林132000

为实现幼木参数的无损、高效测定,以3年生幼龄格木(Erythrophleum fordii)为研究对象,对幼木参数的双目测定方法进行研究。先用RealSense D415双目相机获取52株格木的侧面图像对,并采用伽马校正与限制对比度直方图均衡化(CLAHE)算法对... 详细信息

为实现幼木参数的无损、高效测定,以3年生幼龄格木(Erythrophleum fordii)为研究对象,对幼木参数的双目测定方法进行研究。先用RealSense D415双目相机获取52株格木的侧面图像对,并采用伽马校正与限制对比度直方图均衡化(CLAHE)算法对图像进行预处理操作;再通过改进半全局块匹配(SGBM)算法对左右视图进行匹配,根据三角测量原理对像素点进行空间映射,生成三维点云数据;最后,通过提取点云中关键点的坐标信息,实现对格木树高、冠幅与地径的测量。结果表明:预处理后图像对比度显著增强,不同灰度区域的过渡更加平滑,视差计算更加准确,匹配精准度得到提升。改进的SGBM算法较传统SGBM算法具有更优的匹配效果,获取的视差图更加平滑,视差连续性更强,得到的点云密度更高且噪点较少,对树高、冠幅、地径的测量误差更小,平均相对误差(Emr)分别为1.981%、2.459%、2.942%,平均绝对误差(Ema)分别为1.492 cm、1.567 cm、0.044 cm,均方根误差(Erms)分别为1.843 cm、1.914 cm、0.060 cm。总体而言,基于改进的SGBM算法的双目测定方法显著提升了幼龄格木参数的测定精度。

关键词：格木生长因子双目重建立体匹配三维点云

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气候变化对落叶松人工林生物量生长的影响模拟

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南京林业大学学报（自然科学版） 2023年第3期47卷 120-128页

作者：何潇雷相东段光爽丰庆荣张逸如冯林艳中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 信阳师范学院数学与统计学院河南信阳464000 国家林业和草原局林草调查规划院北京100714

【目的】研究气候变化对落叶松人工林生物量及其生长的影响,为落叶松人工林碳估测和适应性经营决策提供依据。【方法】利用华北和东北地区第6~8次森林资源连续清查落叶松人工纯林固定样地数据,基于理论生长方程建立林分生物量生长模型... 详细信息

【目的】研究气候变化对落叶松人工林生物量及其生长的影响,为落叶松人工林碳估测和适应性经营决策提供依据。【方法】利用华北和东北地区第6~8次森林资源连续清查落叶松人工纯林固定样地数据,基于理论生长方程建立林分生物量生长模型。并将不同种落叶松作为哑变量,建立了气候敏感的林分生物量生长模型,气候因子为年湿热指数(AHM)。模拟未来气候不变、两种温室气体代表性浓度路径(RCPs)(包括RCP 4.5和RCP 8.5)3种气候变化情景下的林分生物量及其连年生长量,采用两种RCP气候情景与当前情景生物量估计结果的相对差值量化气候变化对林分生物量及其生长的影响。【结果】林分生物量的基础模型、含哑变量的模型、含气候变量和哑变量生长模型的决定系数R 2分别为0.9382、0.9470和0.9507,采用哑变量和考虑气候因子能够明显改善模型表现。模型模拟结果表明,与当前情景比较,各树种的林分生物量及其连年生长量在RCP 4.5和RCP 8.5气候变化情景下既有增加也有减少的趋势。对于林分生物量,RCP 4.5和RCP 8.5情景下的相对差值的均值区间分别为-3.02%~2.69%和-4.72%~3.41%;对于林分生物量连年生长量,RCP 4.5和RCP 8.5情景下的相对差值的均值区间分别为-1.92%~0.30%和-2.66%~0.72%。【结论】建立的林分生物量生长模型可用于模拟气候变化下落叶松人工林的林分生物量生长过程。在气候变化的背景下,不同种落叶松人工林生物量及其生长量既有增加也有减少。未来气候变化对不同种的林分生物量及生长量的影响存在差异。总体来看,2011—2060年气候变化对华北落叶松和日本落叶松林分生物量的影响为正,其余树种为负;对华北落叶松的林分生物量连年生长量的影响为正,其余为负。

关键词：林分生物量连年生长量生长模型年湿热指数气候变化

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蒙古栎次生林林木竞争对不同抚育间伐方式的响应

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林业科学研究 2021年第1期34卷 1-9页

作者：胡雪凡段光爽张会儒卢军张晓红中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 信阳师范学院数学与统计学院河南信阳464000 国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100091

[目的]以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析其林木竞争关系及对不同抚育间伐方式的响应,为了解此类群落的生态适应机理及制定合理的经营措施提供依据。[方法]2013年在吉林汪清设置12块样地,开展传统经营(T1)、目标树经营密度1和密... 详细信息

[目的]以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析其林木竞争关系及对不同抚育间伐方式的响应,为了解此类群落的生态适应机理及制定合理的经营措施提供依据。[方法]2013年在吉林汪清设置12块样地,开展传统经营(T1)、目标树经营密度1和密度2(T2,T3)以及对照试验(T0),2018年进行了复测。通过有序样本聚类的方法确定Hegyi指数竞争木数量并分析了蒙古栎次生林的竞争关系以及各林层、优势树种及目标树的竞争关系对不同抚育间伐方式的响应。[结果](1)蒙古栎次生林样地的优势树种为:蒙古栎、红松和白桦,Hegyi指数最佳相邻竞争木个数为8。(2)样地内主要树种的总竞争排序为:蒙古栎>红松>色木槭>糠椴>白桦>大青杨>落叶松>水曲柳>黑桦;主要树种的平均种间竞争略高于平均种内竞争。(3)T2,T3上林层竞争明显降低;4种抚育间伐方式均降低了白桦和蒙古栎的竞争强度,其中T3下降的幅度最大;红松的竞争强度仅在T0升高;对于优势树种来说,T2,T3来自糠椴和色木槭的种间竞争增大,而来自大青杨的种间竞争减小;T2和T3对目标树竞争的减缓作用明显优于T0和T1。[结论]基于目标树经营的抚育间伐能够有效降低蒙古栎次生林上林层及优势树种的竞争,从而可针对性培育目标树种,引导林分的正向演替,进一步验证了目标树经营的可行性和合理性。

关键词：目标树经营蒙古栎次生林间伐有序样本聚类竞争关系

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湖南省马尾松和杉木林分断面积生长模型构建

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林草资源研究 2021年第5期 56-61页

作者：贺鹏陈振雄刘宪钊国家林业和草原局中南调查规划设计院中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室

构建湖南省马尾松和杉木林分断面积生长模型,为森林可持续经营提供基础生长数据。利用湖南省838块马尾松和1 484块杉木样地数据,从9个具有生物学意义的备选模型中选出一个最优基础模型。以树种、立地等级和起源作为哑变量,构建统一的林... 详细信息

构建湖南省马尾松和杉木林分断面积生长模型,为森林可持续经营提供基础生长数据。利用湖南省838块马尾松和1 484块杉木样地数据,从9个具有生物学意义的备选模型中选出一个最优基础模型。以树种、立地等级和起源作为哑变量,构建统一的林分断面积生长模型。结果显示:马尾松和杉木林分断面积最优生长模型都是Richards形式的模型,决定系数分别为0.985和0.987;引入树种、立地等级和起源作为哑变量后,与基础模型相比,断面积生长模型拟合精度都有提高,决定系数提高到0.992,均方根误差下降到0.682。研究表明:带树种、立地等级和起源的哑变量模型能同时反映马尾松和杉木林分断面积生长规律,这样既减少了建模工作量,又提供了不同林分合并建模的方法;湖南省杉木林分断面积生长上限值高于马尾松;相同林分密度条件下,马尾松和杉木的生长速率均随着立地质量的下降而降低。

关键词：断面积生长模型哑变量马尾松杉木 Richards方程

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