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南京林业大学学报（自然科学版） 2021年第2期45卷 135-144页

作者：刘亚静周来张博陈丽萍潘磊孙玉军北京林业大学森林资源环境管理国家林业局重点实验室北京100083

【目的】研究树木的生长机制能够为树木年轮学以及重建高分辨率环境演变历史提供重要途径和基础,在高分辨率的基础上分析不同林龄树木径向生长对气候的响应特征,能更好地规划被监测树种在不同林龄的生存策略。【方法】利用带状树干径向... 详细信息

【目的】研究树木的生长机制能够为树木年轮学以及重建高分辨率环境演变历史提供重要途径和基础,在高分辨率的基础上分析不同林龄树木径向生长对气候的响应特征,能更好地规划被监测树种在不同林龄的生存策略。【方法】利用带状树干径向测量仪于2017年7月—2018年7月对福建省将乐国有林场不同林龄的杉木(Cunninghamia lanceolata)进行监测,以最大值法提取日径向生长量,用Gompertz模型对累积径向变化值进行模拟,利用偏相关分析研究不同林龄杉木的年内径向变化特征及其对气象因子的响应。【结果】在生长季,不同林龄杉木的日径向变化都呈现相似的周期性(包括收缩期、膨胀恢复期和生长期3个阶段)。不同林龄的日径向变化程度不同,日振幅随着林龄增加而增大。杉木的年生长期较长,且不同林龄的年生长期随林龄增加逐渐缩短,生长季开始的时间却随着林龄增大而向后推移。幼龄林、中龄林、近熟林生长期分别为:2月初—10月末、2月末—9月末、3月初—7月末,且分别在5月末、5月初、4月末达到生长速率最大值。不同林龄杉木径向生长对于气象因子的敏感性呈下降趋势:幼龄林杉木生长主要受到降水、最低温度、平均温度、平均相对湿度的影响;中龄林杉木生长主要受到降水、最小相对湿度的影响;而在近熟林和成熟林中,气象因子与杉木生长没有显著的相关关系。【结论】在未来气候变化的背景下,气象因子的变化可能会逐渐影响到林龄较小的林分,因此对将乐杉木人工林进行经营时要因地制宜,针对不同林龄的杉木林应采取不同的营林措施。

关键词：杉木径向生长生长季林龄气候因子福建将乐

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将乐国有林场杉木径向生长及其对气候的响应

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北京林业大学学报 2024年第2期46卷 18-27页

作者：孙雅楠刘亚静孙钊罗蜜张运根孙玉军北京林业大学森林资源环境管理国家林业局重点实验室北京100083

【目的】杉木是我国南方特有的用材树种,其具有良好的绿化效果,同时也具有较高的经济价值。本文主要对不同时间尺度上杉木径向生长动态及其与气候因子的关系展开研究,为科学经营研究区杉木提供参考依据。【方法】本研究利用径向生长测... 详细信息

【目的】杉木是我国南方特有的用材树种,其具有良好的绿化效果,同时也具有较高的经济价值。本文主要对不同时间尺度上杉木径向生长动态及其与气候因子的关系展开研究,为科学经营研究区杉木提供参考依据。【方法】本研究利用径向生长测量仪对福建省将乐国有林场杉木进行了为期4年(2017年7月—2021年6月)的连续监测,对其径向生长量进行分析,确定生长季,同时进行偏相关分析及滑动相关分析探究温度、湿度、降水量等气候因子对杉木径向生长的影响。【结果】(1)杉木具有周期性的日径向改变,主要体现在3个阶段(第1个阶段是收缩、第2个阶段是恢复、第3个阶段是增长);杉木径向变化的季节动态经历了低谷期、上升期和稳定期;杉木的径向变化年际间存在差异,但径增长的时间序列和累积变化趋势基本是一致的。(2)拟合并分析杉木累积径向生长曲线可以确定福建将乐杉木的生长季为每年2—9月。(3)平均相对湿度、降水量、最低温度和平均温度是主要的影响因子,且杉木净增量与降水量具有显著正相关的关系,温度在适宜杉木径向生长的范围内越高越利于生长,但高于或低于这个范围均会起抑制作用;滑动相关分析结果表明随着生长季时间的变化,相关系数呈现先增加后减少的趋势。【结论】杉木径向生长与相对湿度、降水量、温度等气候因子有密切联系,因此研究杉木的径向变化特征和对气候因子的响应,为更好地规划目标树种的生存策略提供了重要的技术路径和参考模型。

关键词：杉木径向生长生长季气候因子

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将乐林场马尾松树轮宽度对气候变化的响应

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北京林业大学学报 2019年第9期41卷 30-39页

作者：王童孙玉军乔晶晶北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点实验室

【目的】研究福建将乐地区马尾松年轮宽度对气候变化的响应,为本地区的树木年轮生态学研究提供参考,为当地马尾松的生产、农林业的发展提供数据支撑。【方法】以福建将乐林场采集的80根马尾松树芯为对象,运用ARSTAN程序建立差值年表和... 详细信息

【目的】研究福建将乐地区马尾松年轮宽度对气候变化的响应,为本地区的树木年轮生态学研究提供参考,为当地马尾松的生产、农林业的发展提供数据支撑。【方法】以福建将乐林场采集的80根马尾松树芯为对象,运用ARSTAN程序建立差值年表和标准年表,通过相关函数、响应函数、单年分析等方法研究马尾松径向生长对气候因子变化的响应,并采用响应面函数建立树木径向生长-气候因子关系模型。【结果】马尾松年轮宽度序列对气候变化相当敏感,上一年5月到当年12月的月降水量和月平均气温的响应函数模型可解释年轮宽度变化的57.43%;温度对马尾松径向生长的影响存在一定'滞后性',上一年6月平均气温促进马尾松径向生长;月降水量和月极端最低气温是马尾松抽梢期生长的气候限制因素,当年抽梢期的降水和极端最低气温对马尾松年轮宽度有显著的正效应,其中当年3月份的降水和极端最低气温对马尾松年轮宽度的作用尤为显著;月极端最高气温是马尾松伏旱期径向生长的气候限制因素,其中8月份的气温对马尾松年轮宽度表现出显著的负效应。【结论】该研究地区马尾松生长具有明显的季节性,马尾松年轮宽度序列对气候变化相当敏感。建立的马尾松径向生长-气候因子关系模型R2为51.2%,进一步验证了当年的逐月气候因子对马尾松径向生长的影响,该模型可较好地模拟马尾松树木径向生长对气候的响应。

关键词：马尾松年轮宽度径向生长气候响应

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杉木人工林与年龄无关的优势高生长模型

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南京林业大学学报（自然科学版） 2019年第5期43卷 121-127页

作者：邱思玉曹元帅孙玉军潘磊北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点实验室

【目的】地位指数法是森林立地质量评价常用的一种方法,优势高又是地位指数模型中重要的参数。本研究以杉木优势高生长为切入点,使用与年龄无关方法建立杉木人工林的优势高生长模型,模拟在林分年龄未知的情况下预测杉木人工林优势高。... 详细信息

【目的】地位指数法是森林立地质量评价常用的一种方法,优势高又是地位指数模型中重要的参数。本研究以杉木优势高生长为切入点,使用与年龄无关方法建立杉木人工林的优势高生长模型,模拟在林分年龄未知的情况下预测杉木人工林优势高。【方法】利用福建省将乐国有林场杉木人工林的65个固定样地连续观测数据,基于Richards方程、Lundqvist-Kolf方程和Hossfeld方程3个树高生长方程,使用与年龄无关的方法建立了9个优势高生长模型。模型检验使用决定系数、平均误差和均方根误差3个统计指标来确定最佳模型。【结果】构建的9个优势高生长模型都具有较好的拟合优度,其中以Hossfeld方程为基础方程,以参数a作为林分因子扩展参数推导而来的模型为最佳模型,而且模型参数年龄差Δt越小,模型预测精度越高。【结论】与年龄无关的地位指数模型能够准确地拟合和预测优势高生长。在异龄林中或林分年龄难以获得时,建议采用与年龄无关的地位指数模型来评估立地质量。

关键词：杉木优势高年龄无关方法生长模型

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长白山红松不同树高处径向生长特征及其对气候的响应

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生态学报 2015年第9期35卷 2978-2984页

作者：张雪高露双丘阳郭静北京林业大学森林资源与环境管理国家林业局重点实验室北京100083

利用长白山红松不同树高(0.3、1.3、4、10、15、20、25 m)处的径向生长资料,分析各树高处径向生长特征,建立红松生长与气候因子的相关关系,以期完善红松种群对气候变化的响应机制。结果表明:(1)红松不同树高处年径向生长量变化趋势基本... 详细信息

利用长白山红松不同树高(0.3、1.3、4、10、15、20、25 m)处的径向生长资料,分析各树高处径向生长特征,建立红松生长与气候因子的相关关系,以期完善红松种群对气候变化的响应机制。结果表明:(1)红松不同树高处年径向生长量变化趋势基本一致,除在1980年前后,20 m处径向生长量出现异常增加外,其他各高度径向生长均出现下降趋势,红松基部和顶端(0.3、1.3m和20 m)处径向生长年际变化更明显。随着树高增加,各处年径向生长率有所降低,0.3m处生长速率最大,且与10 m和15m处径向生长差异显著(P<0.05)。(2)不同树高处径向生长对气候因子的响应存在明显差异,10 m树高是红松径向生长对温度和降水响应差异的分界线。10 m以下红松径向生长主要受到生长季温度的负作用,尤其是4 m处,与当年生长季初期(4月和5月)温度显著负相关(P<0.05)。0.3 m和1.3 m处径向生长分别与上年9月平均温度显著正相关(P<0.05),当年6月平均和最高温度显著负相关(P<0.05)。随着树高上升,降水对径向生长的促进作用增强,而温度对径向生长的作用也发生改变。10 m(含)以上则受到温度和降水的共同作用。10 m处径向生长对气候因子响应最敏感,受到当年生长季高温的抑制作用,还与上年和当年生长季末(9月)降水显著正相关(P<0.05)。15 m处径向生长与上年9月最低温度和降水显著正相关(P<0.05),而与当年5月月平均温度显著负相关(P<0.05)。20 m处径向生长与当年3月月平均、最低和最高温度,当年7月月平均温度以及当年5月降水显著正相关(P<0.05),而与当年1月降水显著负相关(P<0.05)。

关键词：不同树高径向生长温度降水红松

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基于混合效应的长白落叶松一级枝条基径预估模型

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北京林业大学学报 2020年第10期42卷 1-10页

作者：靳晓娟孙玉军潘磊北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点实验室北京100083

【目的】利用非线性混合效应建模方法构建龄组-单木两水平长白落叶松一级枝条基径模型,为探索不同龄组下枝条基径的生长特点及差异提供理论依据。【方法】对4个基础模型进行改进,通过调整系数(Radj2),均方根误差(RMSE)选择备选模型,在... 详细信息

【目的】利用非线性混合效应建模方法构建龄组-单木两水平长白落叶松一级枝条基径模型,为探索不同龄组下枝条基径的生长特点及差异提供理论依据。【方法】对4个基础模型进行改进,通过调整系数(Radj2),均方根误差(RMSE)选择备选模型,在此基础上构建长白落叶松枝条基径非线性混合效应模型。利用独立数据验证模型拟合结果,用平均绝对误差(MAE)、平均相对误差绝对值(MRAE)评价模型预测能力。并对基础模型与混合模型的预测值进行比较,利用龄组水平的随机参数模拟各龄组枝条基径的分布。【结果】以改进后的Gompertz方程为基础模型,当龄组随机效应作用于参数b、单木随机效应同时作用于参数b、c、d上,随机效应的方差协方差结构为广义正定矩阵,异方差结构为幂函数时,模型的拟合效果最优。混合模型的Radj^2有所提升,RMSE、MAE和MRAE都明显降低。最终模型的Radj^2、RMSE、MAE和MRAE分别为0.6998、4.7684 mm、3.7058 mm和0.3916 mm。混合模型的预测值可体现单木间的差异,枝条基径的分布范围随着龄组的增大逐渐增大,各龄组的枝径生长均有差异。【结论】考虑龄组与单木水平所构建的枝条基径混合效应模型能提高模型的预测精度。利用龄组水平的随机效应参数模拟枝条基径的生长可以反映其规律和差异,也符合树木生理学意义。因此基于龄组与单木两水平所构建的混合效应模型可对不同年龄长白落叶松一级枝枝条基径的生长进行合理的预测。

关键词：长白落叶松人工林一级枝条基径龄组非线性混合效应模型

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不同海拔和坡向马尾松树轮宽度对气候变化的响应

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应用生态学报 2019年第7期30卷 2231-2240页

作者：乔晶晶王童潘磊孙玉军北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点开放性实验室

以马尾松树轮样芯为材料,利用树木年代学方法分别建立低海拔(260 m)、中海拔(460 m)、高海拔(690 m)及阳坡(270 m)、阴坡(265 m)处马尾松标准及差值年表,将树轮宽度指数与气候因子进行相关及冗余分析,并建立马尾松径向生长量与气候要素... 详细信息

以马尾松树轮样芯为材料,利用树木年代学方法分别建立低海拔(260 m)、中海拔(460 m)、高海拔(690 m)及阳坡(270 m)、阴坡(265 m)处马尾松标准及差值年表,将树轮宽度指数与气候因子进行相关及冗余分析,并建立马尾松径向生长量与气候要素的最优多元回归模型,分析福建将乐地区树木径向生长特征及其与气候的关系随海拔及坡向的变化规律.结果表明:该区域马尾松径向生长在海拔梯度上主要受降水量影响,在坡向水平主要受温度影响;120个气候变量中,上年12月降水量及当年2月极端最低气温分别在海拔及坡向处与马尾松径向生长呈显著负相关.该研究定量描述气候变化对亚热带地区马尾松径向生长的影响,为气候变暖背景下将乐地区马尾松林的栽植及管理提供科学依据.

关键词：马尾松海拔梯度坡向水平树木年轮气候变化

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福建将乐林场杉木碳储量密度控制图的编制

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2014年第8期42卷 99-104页

作者：向玉国郑小贤刘波云赵娜侯绍梅北京林业大学森林资源与环境管理国家林业局重点实验室北京100083

【目的】研究杉木的生长过程,编制杉木碳储量密度控制图,为林业生产提供一种操作方便的碳储量密度控制图编制方法。【方法】以福建省将乐林场的杉木人工林为研究对象,利用1996和2007年两期森林资源规划设计调查数据和固定样地资料,先确... 详细信息

【目的】研究杉木的生长过程,编制杉木碳储量密度控制图,为林业生产提供一种操作方便的碳储量密度控制图编制方法。【方法】以福建省将乐林场的杉木人工林为研究对象,利用1996和2007年两期森林资源规划设计调查数据和固定样地资料,先确定杉木林分3个地位级的划分标准,再根据已有的杉木林蓄积量与生物量之间的关系式,取含碳率为0.5,推算杉木林的生物量和碳储量,最后运用数学建模的方法建立不同立地条件、不同林分密度的杉木碳储量估计模型。【结果】编制了福建将乐林场不同地位级的杉木碳储量林分密度控制图,图中包含了等树高线、等直径线、等疏密度线、最大密度线和自然稀疏线;举例说明了该图的使用方法,对于林分平均直径14.0cm、林分密度2 000株/hm2的Ⅱ地位级的杉木人工林而言,其林分碳成熟龄为20年,此时林分碳储量为57.4t/hm2。【结论】编制的杉木碳储量密度控制图可用来预估福建将乐林场杉木碳储量,但其精度还有待提高。

关键词：杉木林碳储量地位级密度控制图

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不同干扰类型栲树次生林林分结构特征分析

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2014年第2期42卷 72-76,80页

作者：杜燕刘东兰郑小贤北京林业大学森林资源与环境管理国家林业局重点实验室北京100083

【目的】研究南方集体林区栲树次生林的干扰类型及其林分结构特征,为今后南方地区常绿阔叶林的健康恢复提供参考依据。【方法】选取香农威纳指数、多样性指数、优势度、均匀度,分析福建省将乐林场栲树次生林乔木层的物种多样性,将多样... 详细信息

【目的】研究南方集体林区栲树次生林的干扰类型及其林分结构特征,为今后南方地区常绿阔叶林的健康恢复提供参考依据。【方法】选取香农威纳指数、多样性指数、优势度、均匀度,分析福建省将乐林场栲树次生林乔木层的物种多样性,将多样性指数作为快速聚类因子,进行方差检验后划分林分不同干扰类型,分析不同林分类型的多样性和空间结构特征。【结果】1）将乐县栲树次生林与其顶级群落相比,其乔木层的物种多样性较小,未达顶级群落状态;2）经分析可将栲树次生林划分为3种干扰类型,即轻度干扰（类型Ⅰ）,栲树占6成及以上;中度干扰（类型Ⅱ）,栲树占3~5成;严重干扰（类型Ⅲ）,栲树占2成及以下。3）不同干扰类型林分的香农威纳指数、多样性指数和均匀度大小排序为类型Ⅰ〉类型Ⅱ〉类型Ⅲ,优势度大小排序则相反;角尺度大小排序为类型Ⅰ（0.528 0）〈类型Ⅱ（0.547 0）〈类型Ⅲ（0.561 0）,大小比数大小排序为类型Ⅰ（0.549 0）〉类型Ⅱ（0.507 0）〉类型Ⅲ（0.476 0）,混交度大小排序为类型Ⅰ（0.840 0）〉类型Ⅱ（0.740 0）〉类型Ⅲ（0.600 0）。【结论】不同干扰类型栲树次生林的林木生长状态中庸,随着干扰程度的增加,其乔木层物种多样性指数降低,林分趋向于团状分布,混交度逐渐降低。

关键词：栲树干扰类型物种多样性角尺度大小比数混交度

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基于不同决策树的面向对象林区遥感影像分类比较

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应用生态学报 2018年第12期29卷 3995-4003页

作者：陈丽萍孙玉军北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点开放性实验室北京100083

面向地理对象影像分析技术(GEOBIA)是影像分辨率越来越高的背景下的产物.如何提高高分辨率影像分类精度和分类效率是影像处理的重要议题之一.本研究对QuickBird影像多尺度分割后的对象进行分类,分析了C5.0、C4.5、CART决策树算法在林区... 详细信息

面向地理对象影像分析技术(GEOBIA)是影像分辨率越来越高的背景下的产物.如何提高高分辨率影像分类精度和分类效率是影像处理的重要议题之一.本研究对QuickBird影像多尺度分割后的对象进行分类,分析了C5.0、C4.5、CART决策树算法在林区面向对象分类中的效率,并与kNN算法的分类精度进行比较.利用eCognition软件对遥感影像进行多尺度分割,分析得到最佳尺度为90和40.在90尺度下分离出植被和非植被后,在40尺度下提取不同类别植被的光谱、纹理、形状等共21个特征,并利用C5.0、C4.5、CART决策树算法分别对其进行知识挖掘,自动建立分类规则.最后利用建立的分类规则分别对植被区域进行分类,并比较分析其精度.结果表明:基于决策树的分类精度均高于传统的kNN法.其中,C5.0方法的精度最高,其总体分类精度为90.0%,Kappa系数0.87.决策树算法能有效提高林区树种分类精度,且C5.0决策树的Boosting算法对该分类效果具有最明显的提升.

关键词：遥感决策树分类 C5.0决策树

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