利用SVS模型实现林分空间格局可视化方法初探

利用景观管理系统(Landscape Management System,LMS)软件工具包中的林分可视化系统(SVS)模块对刺槐林分空间格局的可视化过程进行了详细的分析,调整了现实林分空间格局状况,模拟出调整后的刺槐林分空间格局可视化图形。比较了SVS与传统林分空间格局测定方法的优劣。从SVS模拟调整林分空间格局的结果可以看出,调整后比调整前林冠分布的均匀度提高了45%。同时指出了引用国外林分空间格局可视化软件时存在的问题及其解决办法。     

LMS及其在我国森林经营中的应用

LMS具有单木、林分、场景3个尺度的建模与可视化,具有经营管理、景观规划、辅助设计等功能,该系统能够满足林业科学研究人员和林业经营管理者等用户需求,但该系统要在我国进行应用,还有很多方面需要改进和完善。本文在简要介绍LMS主要功能模块(FVS、SVS和EnVi-sion)基础上,从林分生长模型、植物个体形态参数设计、软件汉化等方面讨论了该软件在我国应用的改进,最后介绍了LMS在林分空间格局可视化以及经营效果模拟方面应用的一个实例。     

中国松香产区松脂资源比较分析

应用已有的全国松脂资源研究成果数据，对各省（市）区采脂松树资源和松脂贮量进行对比分析。通过松脂年产量、产脂树种及分布、产脂林分和其中的用材林资源总量及贮脂量的对比分析，得出我国各省（市）区松脂资源的比较研究结果。     

纳板河保护区不同林分群落乔木物种多样性研究

不同林分群落乔木物种多样性的研究依据于纳板河国家级自然保护区内的6类不同林分群落的调查研究,描述林分内部的树种种类、直径和数量特征,总结林分的特征,做出相关科学合理的分析。对于林分直径结构的描述,由于树种组成结构是林分结构的基础特征,则先从样地树种的统计分析研究林分,再借助物种丰富度(Margalef指数)、物种多样性(Shannon-Weiner指数和Simpson指数)、物种均匀度(Pielou指数)对样地中不同林分群落树种进行深度解析,从而精确地确定此次调查中的不同林分群落乔木物种多样性特征及规律,进而分析乔木物种多样性的特征对纳板河自然保护区整体森林结构的影响,以便于进行全面科学的监测。     

天然栎类阔叶混交林林分平均高与平均胸径关系模型

  目的  考虑天然混交林的林分密度、直径结构和树种结构，基于代数差分方程构建最适宜的林分平均高与平均胸径关系模型，为天然混交林的立地生产力估计与可持续经营提供理论依据。  方法  以吉林省天然栎类阔叶混交林为研究对象，利用4期连续调查固定样地数据，基于Richards方程构建4种数据结构类型即typeC、typeD、typeE和typeF的基础代数差分方程，比较分析得出最优数据结构类型；基于最优数据结构类型，以5个林分密度指标即林木株数（N）、林分断面积（BA）、林分密度指数（SDIr）、可加林分密度指数（SDIa）和郁闭度（CD），5个直径多样性指数即Shannon均匀度指数（ShaI）、Simpson指数（SimI）、McIntosh均匀度指数（MceI）、Gini系数（GinI）和Berger-Parker指数（BerI），4个树种多样性指数即ShaI、SimI、MceI和BerI，构建并比较分析不同多样性代数差分方程的差异，得出最佳方程为最适宜林分平均高与平均胸径关系模型。  结果  不同数据结构类型的建模效果由好到差排序:typeD > typeC > typeF > typeE。除了typeC，其他3个数据结构类型的模型参数b和r均显著不为零（P < 0.01），说明typeD拟合的模型参数检验效果最佳。林分密度指标SDIr的建模效果最好。无论使用哪个林分密度指标，其模型参数b₀、r和cSD均显著（P < 0.01），说明5个林分密度指标的模型参数检验效果均比较理想。直径多样性指数ShaI的建模效果最好。除了GinI，其他4个直径多样性指数的模型参数b₀、r、cSDIr和cDI均显著（P < 0.01），表明ShaI、SimI、MceI和BerI均为较理想的直径多样性指数。4个树种多样性指数的建模拟合效果和检验数据效果差别不大。BerI的模型参数b₀、r、cSDIr、cShaI和cSP均显著（P < 0.01），说明BerI是较理想的树种多样性指数。ShaI、SimI和MceI的模型参数b₀、r、cSDIr、cShaI和cSP均不能同时达到0.05显著水平，说明ShaI、SimI和MceI是不理想的树种多样性指数。  结论  typeD是最优的数据结构类型，林分密度、直径多样性和树种多样性对模型均有影响。其中，林分密度指标SDIr、直径多样性指数ShaI和树种多样性指数BerI建立的多样性代数差分方程拟合效果最佳，为最适宜的天然栎类阔叶混交林林分平均高与平均胸径关系模型。      

帽儿山天然次生林主要林分类型最优树种组成

目的以帽儿山地区天然次生林为对象,通过对不同演替阶段林分特征状态的综合评价确定林分类型的最优树种组成,为构建该区合理的森林经营模式提供理论依据。方法以帽儿山实验林场2004和2016年共53块固定样地数据为基础,从林分结构特征、林分活力和树种多样性3个方面共选取12项指标:角尺度、大小比数、混交度、直径分布、林分密度、林分蓄积生长量、蓄积量、平均高、天然更新密度、林分潜在疏密度、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数,在熵值-AHP法基础上采用线性加权综合评价法探讨不同软硬阔混交比例对软阔混交林（硬软阔比:0:10、1:9、2:8、3:7）、软硬阔混交林（硬软阔比:4:6、5:5、6:4）和硬阔混交林（硬软阔比:7:3、8:2）林分结构的综合影响。结果3种林型中,除树种混交程度整体相对较高外（0.62 ~ 0.69）,林木水平分布格局（0.53 ~ 0.56）、林木大小分化程度（0.47 ~ 0.51）、径阶分布q值（1.09 ~ 1.19）和更新数量（368 ~ 571 株/hm2）均相对较差;各项指标权重值最大为林分蓄积生长量（0.191）,最小为大小比数（0.021）;软阔混交林、软硬阔混交林、硬阔混交林3种林型中,综合评价值最大的硬软阔树种组成比例分别对应为2:8、6:4、8:2。结论帽儿山天然次生林的最优树种组成在不同林型内差异显著,软阔混交林、软硬阔混交林、硬阔混交林的最优树种组成比例分别对应为2硬8软、6硬4软、8硬2软,为该区阔叶次生林树种组成调整提供参考。      

择伐对长白山云冷杉林生长优势和直径结构异质性的影响

  目的  择伐的促进效果常用伐后林分保留木的生长动态来评估。本文对择伐后的云冷杉林林分直径结构异质性及不同树种和径阶的生长动态进行研究，为帮助经营者调整择伐策略提供科学指导。  方法  基于吉林省金沟岭林场4块云冷杉林固定样地，其中对照样地1块、3块择伐样地，择伐强度分别为21%（轻度）、27%（中度）、36%（强度），采用普雷斯勒生长率以及基尼系数分析了林分伐后直径结构异质性和生长的动态，并采用了生长优势的概念分析了林分内不同耐荫程度的树种和径阶对择伐的生长响应。  结果  伐后5年，不同择伐强度（轻度、中度、强度）样地耐荫树种生长率分别为2.92%、2.73%、3.04%。择伐强度的增大对耐荫树种的促进作用不显著，但能显著促进林下不耐荫树种的生长（2.18%、2.91%、3.65%）；中低择伐强度能显著促进林分内中小径阶林木的生长，但对优势木的促进作用不明显。强度择伐对林分各径阶的生长均有较强的促进作用；不耐荫树种非优势木对择伐的响应更积极，伐后相比耐荫树种展现出更强的负生长优势；对中径阶林木的择伐能立即提高林分直径结构异质性。伐后样地的基尼系数呈现降低趋势，择伐能够通过降低林分不对称竞争，促进中小径阶林分生长，进而降低林分直径结构异质性水平。  结论  高强度择伐以及定期伐除生长贡献较低的耐荫树种优势木能够最大化林分生产力，轻度择伐能较好地促进云冷杉林林分的可持续发展，加速朝东北地区初级植被的正向演替。生长优势能够有效反映伐后各径阶林木的生长状态，为合理采伐林木提供参考。      

平南县森林生长量的调查研究

本文应用森林资源调查控制总体蓄积，以抽样调查中疏密度≥0.3的地的年龄（A）和蓄积（M）为基础数据，分别树种、类型用多个模型拟合A－M模型，从中选定最优式，供编制现实林分蓄积生长过程表。用二类（小班）调查提供的各树种、类型的各年龄蓄积和相应生长过程中表中后一年的生长率，预测后一年的连年生长量；同时按常规法计算平均生长量，然后按龄级、龄组统计，得各树种、类型及全县的蓄积生长量。现实林分数量成熟龄：杉木15－16年，马尾松28－29年，阔叶树20－21年。所编制的生长过程表，为该县森林资源管理，资源数据更新提供了依据。     

基于RS、GIS的森林资源调查

应用RS数据和GIS技术进行白云山森林资源调查，结果表明，用计算机自动分类法可把广东省的主要树种分出来，其分类总精度达94．4％，各镇（林场）地类，林分面积与二类调查数据比较接近。     

紫椴次生林枯立木与活立木数量及空间结构特征分析

目的通过分析两种干扰模式（未择伐、择伐）下紫椴次生林中枯立木和活立木的数量及空间结构特征，探究林分生长状态、演替过程以及枯立木形成的主要原因，为紫椴次生林的生长、保护以及经营提供依据。方法分析活立木、枯立木物种组成、径级结构、高度级结构及空间结构。结果（1）在择伐林分中，紫椴和色木槭以及其他活立木占优势地位的树种在枯立木中也同样占优势地位，而未择伐林分中，紫椴在活立木和枯立木中占优势，但色木槭只在活立木中占优势，枯立木中并不多见。（2）两个林分中小径阶的活立木和枯立木均占优势，径阶结构均大致呈倒J型。两个林分活立木高度级结构大致呈左偏山峰状，而枯立木大致呈倒J型，小个体枯立木所占比例较大，因此可以分析出两个林分枯立木形成主要的原因是林木间竞争。（3）由空间结构参数三元分析可知，两个林分中呈随机分布、高度混交且占优势的活立木较多。而大多数枯立木处于随机分布、劣势状态，且周围林木均为其他树种或仅有1株为同树种。（4）通过枯立木结构参数四元分布可知，两个林分枯立木总体呈现随机分布，具有很强的种间混交，且大小分化很明显。四元分布能反映出该状态下的枯立木周围存在3 ~ 4株活立木。【结论】 以上信息进一步说明林木种间竞争是该种林分枯立木形成的主要原因。该研究分析了2种紫椴次生林活立木及枯立木空间结构及数量特征，不仅可以探究该类型次生林枯立木形成的主要原因，也为其保护和经营提供了理论依据。      

一种基于ArcView的实现林分可视化的方法

对浙江省天目山国家级自然保护区内的针阔混交林采用相邻网格调查方法,用全站仪、围尺和生长锥等器材获得每木的空间数据和属性数据。首先,利用地理信息系统软件ArcView,对空间数据进行坐标变换;然后,建立样地数字高程模型（DEM）。实践得知,经过ArcView中的反距离加权法插值,并利用不规则三角网（TIN）模型得到的地形更逼近于地形表面;再利用Photoshop处理实地拍摄的树木照片,提取树木符号,导入ArcView中实现树木可视化;最终,将地形和树木叠加实现林分可视化。图8表2参10     

长白落叶松等几个树种冠幅预测模型的研究

以20块落叶松云冷杉林为对象,采用多元逐步回归方法,研究其组成树种的单株木冠幅预测模型.因变量为单株木冠幅,自变量包括胸径、树高、枝下高、树冠比、竞争因子和林分密度.共测定了3 099株树木,全部参加了建模.最终建立了长白落叶松、冷杉、红松、云杉、枫桦、水曲柳、色木、白桦和椴树9个树种的冠幅预测模型.结果表明:胸径和林分密度是所有树种中影响冠幅的重要因子;模型的调整决定系数在0.34～0.75之间;绝对误差在-0.000 114～0.054 m之间;相对误差在-0.054 43%～3.440%之间;均方根误差在0.360～0.510 m之间,相对均方根误差在27.4%～37.4%之间.      

甘肃小陇山森林生物量研究

为准确估计甘肃小陇山林区的碳库大小及碳汇功能,根据1 259块标准地和836株标准木资料,建立了锐齿栎等8种树种的各器官生物量回归方程,对小陇山不同林分的生物量进行了测定和研究.结果表明:小陇山林区锐齿栎、油松、栓皮栎、杨桦、落叶松、华山松、云冷杉、其他硬阔混交林等8类林分生物量依次为:84.047 2、 62.442 4、 81.774 7、 77.436 7、 68.998 2、 70.069 5、 96.486 5、 98.723 5 t/hm2; 各树种的单木生物量与胸径和树高之间均存在着紧密的相关关系;各种林分乔木层生物量与林分蓄积量,与林分平均胸径、平均树高及密度之间相关关系紧密.      

长白落叶松速生种群生长特点的调查分析

通过对柴河林业局头道林场的一块８年生的速生长白落叶松人工林树高和胸径的生长最调查，着重分析和比较了速生林分的总体平衡生长量与常规林分以及有关的研究资料之间的相对差异。研究初步确定了该速生林分的平均树高和平均胸径分别为４．３１ｍ和４．３４ｃｍ，较高龄常规林分提高４０％和５０％左右，速生林分在造林３ｄ后总体平均树高年生长量均达１．０ｍ／ａ以上，并有逐年上升的趋势。另外，该速生林分总体平均树高和胸径与长     

相对树高曲线研究

研究了杉木人工林相对树高曲线基本模型及参数扩展模型,提高了相对树高曲线模型估测精度,初步探讨了树高曲线与林分特征因子间的关系以及标准树高曲线设想的局限性。     

水曲柳落叶松人工幼龄混交林生长与种间竞争关系

在东北林业大学帽儿山实验林场,对１０年生的水曲柳叶松滞状混交林及纯林进行了调查。结果表明：水曲柳在混交林中表现出明显增产。高生长比纯林增加１２．１％￣２５．５％,胸径生长增加１２．７％￣３２．３％,落叶松在混交林中也表现出增产的趋势。高生长比纯林增加４．１％,胸径生长增加１２．５％,种间关系属双方有利。运用简单竞争指数对树种的竞争程度进行比较表明：在混交林中仅用地上部测树因子构造的简单竞争指数并不     

基于GDI~＋技术的林分结构可视化技术研究

针对林分结构数据,筛选并规范化必要的林分结构因子,对林分内林木将实地坐标转换为屏幕坐标,通过对单株木逐一绘制二维示意图的方式,直观展示林分空间和属性结构。基于GDI＋技术,生成空间结构二维示意图反映林分密度、郁闭度、空间分布格局等,生成分布直方图反映林分属性结构分布,实现了湖南攸县黄丰桥林场某林分的结构可视化。结果显示,以可视化手段展示林分结构,比数据表展示更加生动、直观。     

青山湖森林公园针阔混交林大小比数的研究

该研究通过对青山湖森林公园内亚热带针阔混交林各树种的不同大小比数进行比较分析,得知以胸径和树高大小比数反映林木的大小分化程度较冠幅大小比数可靠,同时林木竞争过程中胸径和树高的分化程度最大。林分中的优势种马尾松的大小比无论在胸径还是树高上都优于其他树种。     

兴安落叶松天然林自然整枝特征及其影响因子

  目的  分析天然林自然整枝规律,确定表征自然整枝指标及其主要影响因子,为森林抚育、优化林分结构、促进自然整枝提供依据。  方法  以中幼龄兴安落叶松Larix gmelinii天然林为对象,利用32块样地共1 279株立木实测数据,以活枝下高、活枝下高占树高比例、死枝下高、死枝下高占树高比例、活枝下高与死枝下高差作为自然整枝指标同林木和林分因子进行相关分析,探讨不同结构林分自然整枝规律。在此基础上,进行逐步回归分析确定影响自然整枝的主要因子。  结果  兴安落叶松天然林的活枝下高、活枝下高占树高比例、死枝下高、死枝下高占树高比例、活枝下高与死枝下高差平均值分别为4.8 m、46.4%、2.8 m、25.2%、1.4 m。不同密度和聚集系数的林分自然整枝差异极显著(P＜0.01)。相关性分析表明:林木胸径、林木树高、林木冠幅、林木年龄、林分平均胸径、林分平均树高、林分密度、聚集系数等因子影响自然整枝。除死枝下高占树高比例以外,其他4个自然整枝指标均受多个因子的影响,但各因子所影响的指标不完全一致。其中,林分密度和聚集系数同死枝下高、死枝下高占树高比例、活枝下高与死枝下高差等3个指标呈显著负相关(P＜0.05),其他因子同自然整枝指标呈极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)正相关。逐步回归分析表明:林木树高、林木年龄、林分平均树高和林分平均胸径是影响自然整枝的主要因子。其中,活枝下高主要受林木树高和年龄影响,活枝下高占树高比例主要受林木年龄影响,死枝下高主要受林分平均树高影响,活枝下高与死枝下高差主要受林分平均胸径和林木树高影响。  结论  林木树高和年龄、林分平均树高和平均胸径等4个因子为自然整枝的主要影响因子。活枝下高、活枝下高占树高比例、死枝下高、活枝下高与死枝下高差等4个指标能较好地表征自然整枝。其中,活枝下高、活枝下高占树高比例主要受林木因子影响,活枝下高与死枝下高差、死枝下高主要受林分因子影响。林分生长越好,越能促进自然整枝,但对死枝脱落速度无促进作用。林分密度和聚集系数的增加,不仅促进自然整枝,而且能够加速死枝的脱落。表5参26