杉木简单竞争指数及生长模型的研究

杉木胸径生长量随简单竞争指数的增大而减小，二者之间关系用指数函数拟合是适宜的．林分内简单竞争指数的最大值为平均值的１．５～２．１倍，最小值为０．５～０．７倍．林分株数按简单竞争指数的分布可用对数正态分布拟合，由此建立的各竞争指数级林木株数预估模型，结合单木生长模型，可对林分内各生长级的林木株数作出预估，为合理的抚育间伐提供依据．径阶平均竞争指数随直径增大而减小，二者之间关系用指数函数拟合是适宜的，相关系数均在０．９３以上，径阶平均竞争指数预估模型的建立，简化了竞争指数的测算，扩大了单木生长模型的适用范围，为建立从单木到全林分的整体生长模型提供了一条途径．     

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。     

马尾松幼龄人工林竞争与生长的研究

根据马尾松人工林标准地定位观测资料，通过各种竞争指数的比较筛选，得到较能客观反映马尾松幼龄人工林竞争与生长规律的竞争指数．同时以该竞争指数为基础，结合林分年龄、胸径和拥挤度等因子建立马尾松幼龄人工林全林分竞争生长模型．     

马尾松人工林单木生长神经网络模型研究

以马尾松人工林间伐试验林为研究对象，用林分内单木相对直径、林分年龄、地位指数和单株地积作为输入变量，以单木直径生长量作为输出变量，构建了4：S：1的BP神经网络模型。用间伐试验林的单木生长数据对网络模型进行训练，得适宜的网络结构为2：3：1，网络对象名取为DMnet。网络模型理论值与实际值比较的结果，各密度级的平均训练精度为90．10％～97．73％。与常规模型的拟舍精度83％～93％相比，神经网络模型取得了较好的拟合效果。网络模型的仿真结果显示，随相对直径和单株地积的增大，单木胸径定期生长量逐浙增大，其变化细节与林木在林分中所处的空间位置相符合，说明所建的单木生长神经网络模型能有效地描述林木生长随相对直径和林分密度指数的变化规律。模型可供同类条件的林分在进行经营设计时进行有关的分析、计算、模拟、预测等使用。     

基于近自然林业经营的不同密度林木竞争关系比较分析

以清原满族自治县大边沟林场的林分施业法试验区为研究对象,从近自然林业经营理念出发,利用Hegyi简单竞争指数模型定量分析了3种不同密度林分竞争指数与胸径的关系、林木胸径生长量与竞争指数的关系以及林木种内与种间竞争关系,以此探求林分近自然经营模式.研究表明:林木受到的竞争强度随着径级的增大而逐渐减小;随着林分密度增大,林木各径级受到的竞争强度也随之增大;当胸径达到30 cm以上,竞争强度趋于稳定,维持在较低水平.竞争指数越大,胸径生长量越小;林分密度越大,林木受到的竞争强度越大,平均胸径生长量就越低.从种内与种间竞争的分析来看,低密度区种间竞争大于种内竞争,中密度区和高密度区种内竞争均大于种间竞争,且林分密度越大,种内竞争强度越大.     

天然黄山松竞争指标及林分竞争生长模型的研究

根据 10块黄山松天然林标准地每木调查资料 ,对林木间的竞争与生长关系进行研究。在选择适合黄山松天然林的竞争指标的基础上 ,建立林分生长模型。研究结果表明 :将林木胸径、对象木树冠面积及树冠重叠面积结合在一起所形成的竞争指标最能客观反映黄山松间的竞争关系 ;以竞争指标为基础 ,结合林分平均年龄、林分平均胸径、林分拥挤所建立的林分竞争生长模型可以较精确地预测林分的生长     

天目山常绿阔叶林胸高断面积生长量影响因子研究

【目的】研究常绿阔叶林胸高断面积生长模型,探究影响胸高断面积生长量的因素,为常绿阔叶林经营提供理论依据。【方法】以天目山常绿阔叶林为对象,先对胸高断面积生长量与胸径、竞争和地形因子进行相关性分析,随后对不同径级、冠幅等级和竞争等级的胸高断面积生长量进行差异性分析,最后基于岭回归分析法,建立以胸高断面积生长量对数为因变量的单木生长模型,定量描述胸高断面积生长量与胸径、竞争和地形因子的关系。【结果】胸径、冠幅、竞争与胸高断面积生长量的斯皮尔曼(Spearman)相关系数分别为0.531、0.427、-0.340。林木胸高断面积生长量随着林木胸径的增大而增大,不同径级间差异极显著(P<0.01)。林木胸高断面积生长量随着林木冠幅的增大而增大,不同冠幅等级间差异极显著(P<0.01)。不同竞争等级的林木胸高断面积生长量差异极显著(P<0.01),且低度竞争时的林木胸高断面积生长量最大。基于径阶平均值的单木生长模型优于基于单株林木的单木生长模型,且2类模型中胸径因子的回归参数均达极显著水平(P<0.01)。【结论】在天目山常绿阔叶林中影响胸高断面积生长量的主要因子是胸径、...     

用主成分分析构造竞争指标并建立单木生长模型

本文用主成分分析的方法构造竞争指标并建立单木生长模型。结果表明:该竞争指标对杉木人工林适用,所建立的单木生长模型符合精度要求,可用于预估林分生长。     

乳源木莲混交林种内及种间竞争研究

利用单木竞争指数模型 ,研究富口和黄坑乳源木莲种内和种间的竞争强度的大小 ,结果表明 :间伐时间的不同 ,对乳源木莲种内与种间竞争强度影响很大 ,富口和黄坑种间竞争均大于种内竞争 ,但黄坑的乳源木莲种内和种间的竞争强度均大于富口 .竞争指数与对象木胸径符合幂函数关系 ,并达到显著水平 ,乳源木莲种内、种间及整个林分的竞争强度随着对象木胸径的增大而下降 ,并维持在较低的水平     

基于随机森林算法的落叶松?云冷杉混交林单木胸径生长预测

目的单木生长受气候、林分等多种因子影响,需要利用适当的方法厘清气候以及林分中影响林木生长的主导因子。随机森林等机器学习方法提供了一种新的途径,需要检验利用随机森林算法分析气候和林分因子对林木生长影响的可靠性,为森林生长收获预估提供新的方法。方法以吉林省汪清林业局20块落叶松?云冷杉混交林固定样地25年（1986—2010年）间连续调查数据作为研究材料,候选气候和林分因子52个,利用随机森林算法建立了包含气候和林分的单木胸径生长模型,分析气候和林分因子对单木胸径年平均生长量的影响:基于52个超参数组合（决策树数目ntree = 1 000、决策树每个结点随机选择的预测变量个数mtry = {1, 2, ···, 52}）构建了52个随机森林模型,利用10折交叉验证法分别训练和评估52个随机森林模型;基于完整数据集,利用最优随机森林模型分析自变量对单木胸径年平均生长量影响的相对重要性以及偏依赖关系。结果ntree = 1 000、mtry = 12所对应的模型是52个模型中具有最佳泛化能力的模型,该模型具有最大的交叉验证决定系数R2_cv（R2_cv = 0.54）,以及最小的交叉验证均方根误差RMSE_cv、交叉验证平均绝对偏差MAE_cv和交叉验证相对均方根误差rRMSE_cv（RMSE_cv = 0.14 cm、MAE_cv = 0.10 cm、rRMSE_cv = 50%）。单木胸径年平均生长量受林分因子的影响极大,相对重要性超过80.00%。8个林分因子中,大于对象木的林木断面积之和BAL对单木胸径年平均生长量影响最大,林分每公顷株数N对单木胸径年平均生长量影响最小,其他因子对单木胸径年平均生长量影响介于两者之间;单木胸径年平均生长量随BAL、林分每公顷断面积BA、N以及林分断面积平均胸径D_g的增加而下降,随对象木胸径与林分断面积平均胸径之比RD、林木期初胸径D₀以及对象木胸径与林分中最大林木胸径之比DDM的增加而增加。单木胸径年平均生长量受气候因子的影响较小,相对重要性低于20.00%。44个气候因子对单木胸径年平均生长量的影响均较小（相对重要性均 < 1%）,其中,生长季平均降水量（4—9月）与年均降水量之比Pratio、年总太阳辐射时长Asr、生长季平均降水量（4—9月）与生长季相对湿度（4—9月）之比Gspgsrh以及生长季太阳辐射时长（4—9月）Gssr是前4个相对重要的变量。结论随机森林模型能够较好地解析各变量与单木胸径年平均生长量之间复杂的关系,单木胸径年平均生长量受林分因子的影响极大,而受气候因子的影响较小。总体而言,在局部尺度上,林分因子是影响单木胸径生长的主导因子,而气候因子对单木胸径生长的解释能力有限。随机森林模型具有一定的泛化能力和统计可靠性,产生的变量重要性和偏依赖图具有合理的林学意义。      

柳杉单木直径生长及形状指数模型

以ＶｏｎＢｅｒｔａｌａｎｆｆｙ生长理论为基础，用简单竞争指数建立柳杉人工林单木生长模型．从密度对于形影响的一般规律出发，分析简单竞争指数与形状指数的关系，建立形状指数模型，为立木材积的测算提供一条新的途径．     

伏牛山区栓皮栎天然次生林地位指数ANN模型构建

研究编制了伏牛山地区栓皮栎天然次生林地位指数表,以期为当地栓皮栎天然次生林后期的经营管理和保护工作奠定基础。根据伏牛山区调查的120块栓皮栎天然次生林标准地和180株平均优势木解析木数据,采用人工神经网络建模技术,建立了优势木平均高ANN模型,拟合精度为98.66%。基准年龄为40a,依据平均优势高与地位指数的关系,编制了地位指数表。用未参加建模的60块标准地数据进行落点检验,检验精度达到96.67%。结果表明,ANN模型构建地位指数模型方法简单,所建模型精度高,应用推广能力强。     

闽北杉木人工林单木模型

根据福建省３２块杉木人工林临时标准地和固定标准地资料，采用生长量修正法和Ｒｉｃｈａｒｄｓ生长方程建立了单木潜在直径生长函数和单木直径生长修正函数。选择相对直径（ＲＤ。）和相对植距（ＲＳ）分别作为竞争指标和密度指标，建立直径生长模型。依据树高和直径的关系，引入反映立地质量的优势高为自变量，建立了树高生长模型，为了提高树高拟合效果，对树高残差值分布进行了分析，树高残差遵从正态分布。     

单形和多形地位指数模型的对比研究

本文以杉木为例,根据在南岭山地收集的建模和检验两套样本,以Richards函数为基本模型,对单形和多形地位指数模型进行了对比研究。结果表明:①由于不同地位指数优势高的生长过程曲线簇存在多形特性,多形模型的预估精度明显高于单形模型,而且单形可视为多形的一种特例,因此,在一般情况下,应以建立多形模型为宜;②本文给出的简捷迭代法,只需具备可编程序计算器(如SHARPEL-5100S),便可按现实林分的年龄和优势高实测值,根据所建立的多形地位指数模型,迅速求解地位指数值,既能提高预估精度,便于野外应用,又便于输入计算机处理;③将单形导向曲线方程辰开成地位指数表的几种现行方法,其结果差异较大,而且编成地位指数表应用,有损预估精度和增加计算机处理的麻烦。因此,即使在可以采用单形导向曲线法的情况下,亦应加以改进,以采用生长函数为模型,建立以地位指数为因变量的单形地位指数模型为宜。     

混交林生长模型研究进展

通过对国内外各种混交林生长模型文献的分析研究 ,得出以下结论 :混交林是森林可持续经营的重要的营林体制 .随着混交林面积的增加 ,混交林的经营面临着挑战 .迫切需要研究合适的模型用于混交林的生长预测和经营 .混交林生长模拟的难点主要包括多树种、林分年龄、立地指数和竞争效应的表达等方面 .在这些方面仍需要大量的工作 .混交林生长模型按模型的层次可分为单木模型、径级模型和全林分模型 .其中单木模型最适合于描述受不同树种间个体竞争影响的混交林的生长 ,个体竞争的描述是这类模型的研究重点 .文章最后讨论了混交林生长模型的发展趋势 ,包括单木模型的研究、混合模型的研究、三维模型和模拟的可视化及与GIS相结合等     

广东省含参数分级的阔叶林分生物量生长模型

  目的  建立区域尺度林分生物量生长模型,为预测未来某一时段广东省天然阔叶林生物量和碳储量提供方法学支持。  方法  基于广东省1997—2017年5期森林清查数据,选择栎类、木荷和其他软阔类等6个阔叶树种为优势树种的203个天然林样地,以参数分级反映立地质量差异,以竞争指数表示密度影响,以分步建模（一元非线性回归法）和联合建模（非线性联立方程组法）区别建模方式,采用理论生长方程构建胸径生长模型估计林龄进而构建多种林分生物量生长模型,以决定系数和平均预估误差等4个指标评价模型拟合优度;对拟合优度较高的模型,以2002—2017年4期连清的183块样地为检验样本,用总相对误差来验证其应用效果。  结果  对比模型拟合效果和区域尺度及样地水平上的估计精度,以探究林分密度、不同参数分级、分级方法和建模方法共4项影响因素对生物量生长模型的效果,结果表明:非线性联立方程组法优于分步建模法;与生长速度有关的参数b分级模型优于与生长潜力有关的参数a分级模型;考虑林木竞争和分级方程中加入竞争指数对优化模型性能影响不大。参数b分级、自变量和分级方程皆不含竞争指数的联合模型（模型10）为最优模型,其生物量生长模型确定系数R2为0.970 1;预测4期生物量时,估计效果较好,后期估计误差明显低于前期,如采用模型10预估栎类2002—2017年区域尺度生物量时,4期的估计误差分别为6.22%、15.27%、4.80%、?1.84%。  结论  以Richards理论生长方程为基础构建林分生物量生长模型来估测区域尺度生物量是一种可行的方法,为评估未来某一时段区域尺度森林生态系统的固碳能力提供依据,也为其他区域的林分生物量生长模型研建提供参考。      

基于地形与竞争因子的青冈栎次生林树高哑变量模型研究

考虑不同地形和林木竞争对青冈栎树高与胸径关系的影响,构建青冈栎树高与胸径的哑变量模型,为青冈栎次生林的树高预测和可持续经营提供理论依据。以16个青冈栎次生林固定样地为研究对象,通过确定系数（R²）、赤池信息量准则（AIC）、均方根误差（RMSE）和平均预估误差（MPE）4个评价指标,从11个基础模型中筛选出最优的基础模型。利用F统计检验分析了不同坡向和坡度对青冈栎树高与胸径关系的影响,同时对Hegyi简单竞争指标进行了改进。基于坡向、坡度和竞争强度3个哑变量,构建青冈栎树高与胸径的哑变量模型。结果表明,对数模型M2为最优基础模型,其确定系数（R²=0.686）最大,均方根误差（RMSE=1.380）和平均预估误差（MPE=1.242）最小;不同坡向和坡度下,模型的F统计值均大于F临界值;Hegyi改进指标与树高、胸径的相关系数达到-0.452、-0.418,相比Hegyi简单竞争指标有明显提高;基础模型中引入坡向、坡度和竞争强度哑变量后,模型的拟合精度均显著提高,R²提高了0.035,RMSE减少了0.077,MPE减少了0.070%。从林木的水平和垂直空间上构建青冈栎林木竞争指标更加准确,坡向、坡度和林木竞争对青冈栎树高与胸径关系存在显著影响。综合考虑地形与林木竞争的哑变量模型拟合精度更高,能为青冈栎树高生长的预测提供参考。     

山地杉木人工林优势木选择方法的研究

【目的】比较9种优势木选择方法的选择效果,以精确评价山地人工林的立地质量。【方法】基于福建邵武卫闽林场连续观测26年的杉木密度试验林数据,比较最高株法和分层法2类共9种优势木选取方法对山地杉木人工林林分立地指数的影响;分析初植密度对林分蓄积的影响,并以林分蓄积作为评价立地质量的依据,对9种方法所确定的优势高与5,10,14,20,24和26年生时杉木人工林的林分蓄积进行相关分析。【结果】分层法所确定的优势木在样地内分布的均匀性明显优于最高株法;选择的优势木株数相同时,最高株法所确定的立地指数均高于分层法;随着林龄的增加,初植密度对林分蓄积影响的差异逐渐减小,24年生时林分蓄积趋于相等;随着林龄的增加,林分蓄积与9种方法所确定立地指数的相关性均逐渐增大,从10年生起达到显著水平,20年生起达到极显著水平,在26年生时相关系数达到最大;以20年生作为杉木人工林林分的基准年龄,此时采用分层法确定的优势高与林分蓄积的相关性均优于最高株法,且此时采用9种方法确定的优势高与26年生时的林分蓄积均达到了极显著相关。【结论】选择20年为基准林龄评价杉木人工林的立地质量是合理的;优势木在样地内分布的均匀性对山地杉木人工林立地质量的准确评价有重要影响,分层法确定的优势木在林分中的分布更均匀,同时考虑野外调查时的便捷性,推荐采用分层法中的5株法和固定6株法来选择山地林分中的优势木。     

桂东南地区柳杉人工林生长规律研究

[目的]分析桂东南地区31 a柳杉人工林的生长规律,为该树种的科学营林提供依据.[方法]采用树干解析法研究柳杉人工林的树高(H)、胸径(D)、材积(V)3个测树因子与树龄(T)间的关系,并拟合其生长回归模型.[结果]柳杉人工林的树高、胸径的连年生长曲线和平均生长曲线多次相交,变动幅度较大.树高连年生长量曲线在生长初期和调查期均出现了生长高峰期;胸径连年生长曲线在第10年达到了最高值,之后均处于下降趋势;而材积的连年生长曲线变动幅度相对较小,单株材积的平均生长量与连年生长量的曲线没有交点.所拟合的生长预测模型相关指数R2均在0998以上,其中树高、胸径和材积的最优生长模型均是二次函数方程.[结论]柳杉的树高、胸径生长量在31a的过程中保持较快的生长速度,连年生长量随着树龄的增加大致呈现出先上升后下降的趋势,材积生长未达到数量上的成熟.柳杉生长初期旺盛,在31 a后仍有生长趋势,拟合的模型可适用于实际生产中.