以潜能函数建立单木生长模型

利用内蒙古大兴安岭地区的样地和解析木资料。建立兴安落叶松[Larix gmelinii(Rupr.)Rupr.]天然林单木与距离无关的生长模型。在讨论模拟单木生长方法的基础上,将树木生长潜能函数由优势木高生长扩展到疏开木胸径生长。并确定了疏开木的概念和选择条件。按树木生长和竞争关系,建立树木生长的修改函数。根据树木生长特点,探讨了修改函数的性质。建立的修改函数既是一种单木与距离无关的生长模型,也是一种单木与距离有关的生长模型。可作为模拟树木生长的一般方法。     

长白落叶松人工林有效冠高的确定及其影响因子

目的以黑龙江省长白落叶松人工林为研究对象，分别从光合作用机理角度以及树干断面积生长量与叶生物量垂直分布规律角度提出了有效冠高（HEC）的确定方法，并分析了影响有效冠高的主要因子。方法首先，根据3株光合作用测定样木不同轮层枝叶在生长季内光合累积碳量对树干的贡献量判定有效冠位置，并分析该位置与累积叶生物量垂直分布的关系，提出基于累积叶生物量垂直分布判定有效冠位置的标准。其次，采用传统方法，通过分析树干断面积增长量与叶生物量的实际垂直分布规律，判定有效冠高。最后，根据实测的19块标准地133株解析木数据，对比两种方法判定的有效冠高的差异，确定有效冠高的判断依据，并分析有效冠高与林木因子及林分因子的关系。结果树冠中各轮层枝叶对树干的净碳贡献量随相对着枝深度（RDINC）的增加表现为“单峰”形式的变化趋势，将净碳贡献量大于0的轮层及以上部分确定为有效冠。3株光合样木有效冠高存在一定差异，分别为2.84、4.73和4.38 m，但有效冠位置对应的相对累积叶生物量分别为87%、90%和86%，均接近于90%，因此，可以采用相对累积叶生物量为90%处的位置作为判定有效冠位置的依据。相较于该方法，采用分析断面积增长量和叶生物量垂直分布规律判定HEC位置的方法虽然存在一定差异，但二者的差异并不显著。林分年龄（Age）是与HEC相关性最高的林分因子，二者呈线性正相关，相关系数达到0.8；单木因子中，接触高（CH）和树高（H）与HEC呈显著的线性正相关关系，相关系数为0.9左右。林分密度（SD）和竞争指数（CI）与HEC呈负相关，但该现象主要是受Age、CH和H的影响。结论采用相对叶生物量累积达到总叶生物量90%所对应的位置作为判定有效冠的依据具有一定可行性，处于该位置之上的相邻轮枝的高度即为有效冠高。有效冠长占总冠长的比例平均为四分之三，最小值为二分之一，本研究结果为长白落叶松幼龄林的人工整枝提供了科学依据。      

马尾松人工林与距离有关的单木模型研究

为使单森竞争指标与林分密度具有兼容性,以更好地实现马尾松人工林的生长预测,就２３块马尾松人工林固定样地资料,用Ｈｅｇｙｉ的简单竞争指数作 龄级和密度级确定竞争木株数,用回归分析方法组建模型,对与距离有关的单木模型进行了研究,精度分析表明,单森生长速率拟合精度８０￣９６％,单木生长状态预测精度平均在９７％以上,林分断面积预测精度在９５％以上,说明单木模型预测精度高,使用效果好,建议进行广泛的研究和应     

基于FVS的华北落叶松人工林树高生长量模型研究

基于大量华北落叶松人工林临时样地和解析木数据,选用林木大小和立地条件为自变量,构建起单木树高生长量回归模型,模型相关系数R²为0.516。结果表明,影响华北落叶松单木树高生长量的因素从大到小依次为:林木生长、立地条件。利用检验数据对所建立的树高生长量模型进行检验,预测值2.77 m要略高于实测值2.74 m,t-检验差异不显著,模型预测效果良好。     

落叶松人工林有效冠动态研究（I）：有效冠的确定

为进一步研究有效冠结构及其动态，以长白落叶松人工林团状枝解析及生物量的调查数据，探讨了有效冠的概念及单木和林分有效冠的确定方法。有效冠是指在树冠中处于枝、叶垂直分布密度最大的林冠层之下限高度以上，并对树木生长尤其是对树干的生长起主要作用的冠。有效冠由有效冠高（ＨＥＣ）来确定，而林木的ＨＥＣ可通过分析树干不同高度处断面积生长量与叶量的垂直分布并结合不同着枝深度的枝条生长量予以确定。结果表明：有效冠处     

干热河谷赤桉生物量模型的研究

对元谋县岭庄村赤桉人工林样地中32株样木的树干、树枝、树叶重量进行了调查测定,经样品处理、数据计算与分析得到赤桉人工林单木干、枝、叶、皮、冠、木材的干重及总重。根据单木生物量模型的构建原理、选型方法,利用SYSTAT软件包分别研建出了单木生物量模型。     

杉木人工林竞争指数及单木生长模型的研究

用45块杉木人工林固定标准地每木定位资料,对林木间的竞争与生长关系进行了研究,选用简单竞争指数建立了与距离有关的单木生长模型。同时,还分析了简单竞争指数的变化规律,建立了径阶平均竞争指数预估模型,为把单木过渡到全林分的整体化生长模型的研究提供了一条途径。     

不同龄组长白落叶松种内及种间竞争研究

目的通过对不同龄组的落叶松人工林种内和种间竞争进行定量分析, 揭示不同龄组的林木生长动态变化, 为长白落叶松人工林的可持续经营与管理提供科学依据。方法对吉林省汪清林业局金沟岭林场6块样地的落叶松对象木和竞争木进行调查, 利用Hegyi简单竞争模型对不同龄组的落叶松人工林种内和种间竞争进行研究; 采用对数函数、二项式、幂函数、指数函数、Logistic共5种模型对总竞争指数与落叶松对象木胸径间的关系进行回归拟合。结果(1) 样地a、b、c、d、e、f的种内竞争指数占总竞争指数的比例分别为86.40%、92.81%、61.97%、77.18%、81.42%和93.70%, 种内竞争为林木之间竞争的主要形式。(2)各树种在每个样地中的分布情况不尽相同, 种间竞争指数存在较大差异, 没有一定的规律性。(3)中龄林和近熟林样地落叶松对象木胸径与竞争指数的关系服从幂函数, 成熟林落叶松对象木胸径与竞争指数的关系服从指数函数, 竞争强度随对象木的胸径增大而减小。中龄林对象木的胸径在达到20 cm时, 竞争指数下降较为平稳, 此时对象木受到的竞争较少; 近熟林胸径为25 cm、成熟林胸径为30 cm时, 对象木受到的竞争较小。结论落叶松人工林的竞争主要来源于种内竞争, 竞争指数随着胸径的增大而降低。      

哑变量在燕山地区华北落叶松人工林生长模型中的应用1）

以燕山地区华北落叶松人工林为研究对象,在收集大量临时样地和解析木资料的基础上,筛选出合适的数据,根据承德市隆化县林管局、木兰林管局和塞罕坝机械林场3个地方的地区特征引入哑变量的概念,利用非线性回归的方法对华北落叶松人工林胸径、树高、材积生长过程进行拟合,结果显示3个地区华北落叶松人工林的胸径、树高、材积生长量没有显著差异。基于哑变量建立了3个地区华北落叶松人工林的胸径、树高、材积生长模型。结果表明：含有哑变量的Schumacher模型对华北落叶松人工林胸径、树高生长过程的拟合效果最好,决定系数R2分别达到了0．9941和0．9929,残差平方和分别为4．7339和6．8849;含有哑变量的二次函数对华北落叶松人工林的材积生长过程拟合最好,决定系数R2为0．9928,残差平方和为0．0023。通过对所建立生长模型的适应性检验,结果表明残差分布比较均匀,预估精度都达到95％以上,说明模型的预估效果比较好。     

2022 年 8 期目录

  目的  建立基于气候因子的兴安落叶松天然林单木直径生长模型用于预测胸径生长,为内蒙古大兴安岭地区兴安落叶松天然林经营管理提供理论依据。  方法  基于内蒙古大兴安岭地区2013、2018年森林资源连续清查数据中的187块兴安落叶松天然林固定样地及样地位置对应的气候数据,运用逐步回归法建立考虑气候因子的传统单木直径生长模型,并在此基础上,加入样地效应构建兴安落叶松单木直径生长混合效应模型。最后,利用独立检验样本数据对基础模型和混合效应模型进行检验。  结果  年平均气温MAT、生长季平均降雨量P_gm是影响该地区兴安落叶松胸径生长量的主要气候因素,二者与胸径生长量均呈正相关。其余显著影响胸径生长量的因子包括初期胸径的倒数（1/DBH）、大于对象木的断面积和（BAL）、每公顷株数（NT）,3个变量都与胸径生长量呈负相关。胸径混合效应模型的决定系数（R2）为0.760 4,平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）分别为0.386 6和0.486 3 cm2。与基础模型相比,混合效应模型的R2提高了0.321 7,MAE和RMSE减少了0.230 6 和0.267 4 cm2。在模型检验中,混合效应模型也呈现出了较好的拟合效果。  结论  基于气候因子的单木直径生长混合效应模型可以较好地描述内蒙古大兴安岭地区的兴安落叶松胸径生长过程。      

落叶松人工林树冠形状的预估

以长白落叶松（Ｌａｒｉｘ ａｌｇｅｒｎｓｉｓ Ｈｅｎｒｙ）人工林为研究对象，利用松江河林业局设置的８块团状枝解析标准地作为基础数据，采用树干一致性削度方程垢研究方法，建立了能预估任意部位的树冠体积（Ｃｖ（ｈ），树冠横断面面积Ｃａ（ｈ）及树冠表面各Ｃｓ（ｈ）的一致性树冠体积／冠形方程系统。由２１７株伐倒木树冠资料采用非线性一回归方法建立了预估全树冠方程，某一指定高度以上的树冠体积，某一指定高度处的累     

长白落叶松?水曲柳混交林冠幅预测模型

  目的  基于黑龙江省尚志市帽儿山林场和一面坡林场长白落叶松?水曲柳混交林24块标准地的3 164株长白落叶松样木及3 574株水曲柳样木的数据,分别构建了长白落叶松和水曲柳的冠幅模型。  方法  通过分析不同混交方式林分内长白落叶松和水曲柳冠幅的变化规律及其与林木竞争因子的关系,从6种常用的线性和非线性基础冠幅模型中选取最优模型,并将混交比例S_i和树木在混交带内位置P作为哑变量,加入其他树木变量和林分变量,分别构建长白落叶松和水曲柳的冠幅模型,并对所构建的模型进行评价。  结果  长白落叶松和水曲柳冠幅在不同混交比例S_i和混交带不同位置P下差异显著;冠幅与DDH（林木胸径与林分优势木胸径之比）和HDH（林木树高与林分优势高之比）成正相关,与大于对象木的胸高断面积之和（BAL）成负相关,与距离无关的竞争因子可以反映树木的竞争压力,对冠幅具有影响;长白落叶松冠幅与冠长率（CR）成正相关,与高径比（HD）成负相关;水曲柳冠幅与水曲柳优势木平均高（H_0Fra）成正相关,与高径比（HD）成负相关。包含混交比例哑变量S_i和混交带位置哑变量P的长白落叶松和水曲柳冠幅模型拟合冠幅（CW）的R_a2分别为0.564 2和0.545 9,加入树木变量和林分变量后长白落叶松和水曲柳冠幅模型拟合CW的R_a2分别为0.674 5和0.589 6。  结论  包含混交带位置哑变量P、混交比例哑变量S_i、树木变量（CR和HD）、林分变量（H_0Fra）的长白落叶松和水曲柳冠幅模型具有较好的拟合效果及预测精度。因此,本研究所构建的冠幅模型可以很好地预测混交林内长白落叶松和水曲柳的冠幅,为进一步研究混交林树木树冠结构奠定了基础。      

长白落叶松人工林可燃物碳储量分布及燃烧性

对小兴安岭长白落叶松人工林可燃物进行分层分类型调查,比较其碳储量垂直分布,分析从未成林地到成熟 林林火种类、行为和燃烧性,据此评估森林燃烧性等级,并提出可燃物处理和营林防火措施。结果表明:未成林碳 储量仅87.660 t/ hm2 ,但各层可燃物连续性好,草本着火且形成高强度地表火后,易引发树冠火,属高燃烧性林分, 应加大灌草清除;幼龄林碳储量138.574 t/ hm2 ,不易发生地表火,但枯死枝可引发树冠火,高林分密度有利于树冠 火蔓延,属高燃烧性林分,应注重整枝,兼顾地表可燃物清理;中龄林碳储量163郾884 t/ hm2 ,可能发生地表火,因间 伐修枝而抬高树冠,降低了林冠火发生的可能性,属低燃烧性林分,可计划烧除灌草;近熟林碳储量199.838 t/ hm2 , 可以发生地表火,甚至树冠火,属中燃烧性林分,应重点清理可燃物累积多的区域;成熟林碳储量253.962 t/ hm2 ,地 表存在大量可燃物,可形成高强度地表火,属高燃烧性林分,应计划烧除。      

泡桐树冠结构对主干生长影响的研究

从泡桐冠幅、冠长、叶面积等方面研究了泡桐的树冠生育规律,分析了树冠结构对胸径、主干高度和材积生长的影响。结果表明,影响泡桐胸径连年生长量的主导因子是冠幅连年生长量;影响主干高度连年生长量的主导因子是冠长连年生长量;影响材积连年生长量的主导因子是单株总叶面积。造林密度和人工接干能影响泡桐树冠的生长发育,从而可相应地影响主干的生长。     

柚木冠幅与树高、胸径的回归分析

为考察柚木生长因子与冠幅的关系,准确反映各生长因子与冠幅之间的关系,建立冠幅预测模型,为柚木人工林目标树经营提供理论依据。以广西凭祥、云南德宏、云南景洪、海南乐东4个地区不同林龄阶段的柚木人工林中优势木为研究对象,以胸径、树高、冠长、林龄4个因子作为变量与冠幅进行回归分析,筛选关键因子建立柚木冠幅生长的预测模型。结果表明,胸径(R=0.5342,P=0.0001)、树高(R=0.1798,P=0.0026)是影响柚木冠幅的关键因子;胸径、树高与冠幅的一元回归方程:冠幅与胸径y=15.7893x+1.84766(F=516.4180,P=0.0001),冠幅与树高y=0.3717x-0.60189(F=174.2954,P=0.0001)。并应用胸径、树高2个关键因子与冠幅建立回归模型:y=13.5658x1+0.1064x2+0.35866(F=279.5048,P=0.0001),计算结果与实际测量结果差异性较小(F=0.0140,P=0.9072)。可以根据目标树的培育目标胸径、树高因子,利用该模型来预测该目标树的冠幅,从而确定单位面积内保留目标树的数量。     

长白落叶松林冠空隙度随林木因子的变化

为了确定控制人工长白落叶松林林冠空隙度(crown shyness)的林分调查因子,调查了林分郁闭度、冠幅、冠长、树高、胸径、形数、相对密度及疏密度等因子,分析了不同林分因子与树冠因子之间的关系,并采用树冠空隙形状复杂性指数(C)分析了调查区域的林冠格局。结果表明:该地区落叶松林林冠空隙结构基本属于高形状复杂性,树木之间的竞争较大。林分郁闭度随着林分高的增加而减小,随着相对密度的增大而增大。树高达15m时,冠幅和冠长基本趋于平稳的状态。冠幅和冠长随着林分高和立地指数的增大而增大,但冠幅随着相对密度和干形的增大而减小,冠长随着形数的增大而变小。     

长白落叶松优树选择效果的评价

利用黑龙江省林口县青山林场长白落叶松自由授粉子代林资料,分析和探讨了优势木、精选树的选择效果及遗传增益,并提出了合理的落叶松育种策略。优势木、中等木、劣等木3个等级的自由授粉子代林树高、胸径和材积等10个性状家系间差异都未达显著水平,亲本与子代性状相关也不显著,说明表型选择效果一般。优势木自由授粉子代树高、材积、冠型、干型等性状遗传力虽处于中低等水平,但优势木材积、树高等性状值仍具有一定优势,在早期缺少结实等数据情况下,还应重视优树选择。15年生时,精选树与优势木相比优势十分明显,树高、胸径和材积分别大4.8%、9.9%和23.2%。由于落叶松生长性状早晚相关显著,应采取能够获得遗传增益较高的1.5代无性系种子园的营建策略来大量生产优良种子。     

黄土区不同密度侧柏人工林树冠二维特征的差异

以陕西省永寿县马莲滩林场22年生侧柏人工林为研究对象,比较分析了林分密度具有明显差异的2组侧柏人工林的树冠二维特征,以期为黄土高原地区不同密度侧柏人工林的合理修枝抚育提供理论依据。结果表明:1) 平均冠幅和平均活枝下高均以密度较小林分（2 080～2 120株·hm^-2）大于密度较大林分（3 560～3 760株·hm^-2）,而平均冠长和平均冠长率均以密度较大林分较大;2) 不同密度的侧柏人工林中,相同径阶和相同树高组林木的活枝下高、冠长和冠长率均具有极显著差异,而冠幅只在3 m树高组具有显著差异。表明林分密度对林木冠幅、活枝下高、冠长和冠长率均具有显著影响。因此,对于不同密度的侧柏人工林应采取不同的修枝强度进行人工抚育。     

杉木相对冠长指标及其应用初步研究

本文对福建杉木中心产区杉木人工林的相对冠长指标及其在林分密度管理中的应用进行了初步分析和探讨。杉木相对冠长与胸径生长率间存在极显著的幂函数关系,林分株数按相对冠长的分布用正态分布拟合是适宜的,拟合率达73％左右,提出了以林分相对冠长的平均值作为基准,按标准差的一定倍数来划分林分生长级的标准和方法,不同林分各生长级林木的相对冠长临界值或范围随林分的年龄、优势高和单位面积株数的增加而急剧下降,但林分Ⅳ、Ⅴ级木的比例却是逐渐上升的。杉木相对冠长指标可作为杉木人工林抚育间伐的重要参考指标。     

杨树无性系树冠性状间的相关性与遗传差异

通过对10个杨树无性系的8个树冠性状进行测定,筛选出叶面积指数(LAI)、冠形率(CSR)、树冠表面积(CSA)、一级分枝粗度(Dfb)、枝下高(Hub)和冠幅(W)等6个与材积有关的性状,分析了各树冠性状间的相关性和杨树无性系间树冠性状的遗传差异及其差异来源。结果表明:各树冠性状间存在显著相关。LAI只与CSA呈显著正相关;CSA、Dfb、W三者相互间呈极显著正相关;Hub与W呈极显著正相关;而CSR与CSA、Dfb、Hub、和W显著负相关。10个无性系的6个树冠性状均有明显不同,但只有Dfb和Hub两性状差异显著。10个无性系的各树冠性状的遗传力都较低,均小于0.5,各树冠性状受环境因素的影响较大。可见,杨树无性系树冠性状的差异主要来源于环境因素,可通过水肥管理、修枝、间伐、整地等人为栽培管理措施来改善环境条件,优化杨树树冠结构,提高杨树树势,从而抑制病原菌的生长和传播。因此基于树冠结构的杨树寄主主导性病害的生态调控是实际可行的。