刺槐人工林经营质量动态监测模型

采用多元非线型回归模型建立了刺槐人工林林分平均直径、林分优势高、林分平均高、林分断面积、林分蓄积和林分经营密度的动态监测模型,所有模型的相对系统误差小于±2.8%,相对均方差小于4.9%。并根据生产实践需求,编制了刺槐人工林现实收获表,用于现实林经营质量的动态监测。     

基于度量误差方法的油松林分生长模型

为掌握北京地区油松Pinus tabulaeformis生长过程,建立相容的断面积和蓄积模型,通过引入间伐林分与未间伐林分的哑变量,分别建立林分断面积、林分蓄积生长模型,然后从相容的角度出发,建立林分断面积、蓄积量的误差变量联立方程组,并与不含哑变量的传统生长模型的误差变量联立方程组进行比较。经检验,传统误差变量联立方程组中林分断面积和林分蓄积生长模型的预测精度都在92%以上,对油松林分断面积的预测精度高达0.921 5,决定系数高达0.900 1,对油松林分蓄积量的预测精度达到了0.928 3,决定系数高达0.912 3,而引入哑变量的误差变量联立方程组中,模型的预测精度和确定系数稍高,均在93%以上,对油松林分断面积的预测精度高达0.939 8,决定系数达到了0.927 9,对油松林分蓄积量的预测精度在0.930 0以上,决定系数达0.932 8。这说明引入哑变量,一定程度上提高了模型的预测精度,而且所建模型比较合理,形式相对简单,便于应用,不仅使得林分水平上的林分断面积、蓄积量的预测结果具有相容性,同时还考虑了间伐措施对林分生长的影响,达到了林分生长与收获模型整体化研究的目的,为林分的经营管理提供了可靠依据。     

杉木人工林直径分布模型

应用威布尔分布函数描述杉木人工林直径结构规律,采用参数回收技术建立直径分布模型 该模型主要由林分因子、单木二元材积方程和材种出材率等子模型组成 应用该模型,只要输入现实林分年龄、地位级指数、每公顷断面积和株数,就能输出未来林分蓄积量、出材量及平均胸径、平均高、株数等因子 并探讨了该模型在用材林林木资产评估、经济成熟龄确定中的具体应用     

油松林分断面积与蓄积量生长模型研究

对北京地区油松林分断面积、蓄积量生长模型进行研究,为建立通用的、相容的断面积、蓄积量生长模型奠定基础。利用北京市油松一类清查数据,以Richards和Shumacher 为基础模型,通过选取不同的密度指标,分别拟合油松林分的断面积、蓄积量生长模型,并选取最优的断面积、蓄积量模型,引入哑变量,将间伐林分和未间伐林分合并建立林分断面积、蓄积量生长模型。结果表明,油松林分的断面积、蓄积的模拟效果都较好,R²分别最高达0.900 0、0.890 0,而且不同的密度指标直接影响模型的预估效果,林分断面积生长模型选用林分密度指数作为密度指标的预估效果更好;林分蓄积量生长模型选用林分断面积作为密度指标时预估效果更好,当在模型中的渐近值参数引入密度指标后,Schumacher模型对林分蓄积量的预估精度又要略优于Richards模型,通过模型的独立性检验,预测精度均在91%以上;而在最优的模型上引入哑变量后的林分断面积、蓄积量模型的R²、预测精度都比常规的模型稍高,R²均在0.900 0以上,预测精度在0.950 0以上。引入哑变量能适当的提高模型的精度,可以用来描述北京地区油松林分在不同措施下的生长变化规律,也解决了不同类型林分合并建模不相容的问题。     

兴安落叶松3种林型林分生长模型的研究

由于复层异龄林林分结构较复杂,对林木年龄的测定难度很大,通过林木径阶估算林木平均年龄,构建林分平均胸径、平均树高和每公顷公顷蓄积量的生长模型,来预估林分未来的生长状态和特征,对当地兴安落叶松林分的合理经营有一定的指导意义。以兴安落叶松为研究对象,利用201株解析木数据,选择12种生长方程分别对兴安落叶松林木年龄与径阶关系,3种林型林分年龄与平均胸径、林分年龄与平均树高和林分年龄与单位面积蓄积量的关系进行分类拟合。结果显示,兴安落叶松林木年龄与径阶之间存在正相关,并呈一定的规律性变化;年龄与胸径,蓄积的关系采用生长函数是最佳选择;年龄与树高的关系利用二次函数为更合适。     

长白山云冷杉针阔混交林最优直径结构的构建

以长白山云冷杉针阔混交林两个大区内274个固定样点为研究对象,样地内每木检尺;从1987年至今,每两年复查一次。利用不同模型拟合该地区林分每公顷胸高断面积和每公顷蓄积的关系,求得林分能够生长达到的每公顷最大胸高断面积,并以此为界将现有林分胸高断面积分成10、10～20、30～40、40～50 m2/hm24个胸高断面积区间,分别计算各胸高断面积蓄积生长量。结果表明:林分进阶率和枯损率随胸高断面积的增加而减少;林分蓄积生长量随胸高断面积增加而先增大后减少。林分能够生长达到的最大胸高断面积大约为60 m2/hm2,但当林分胸高断面积为40 m2/hm2,平均Q值为1.4时,林分蓄积生长量最大(10.5 m3/(hm2.a))。利用呈负指数模型,结合林木径阶能够持续生长的转移情况,拟合出该地区林分最优直径结构。     

探讨利用航空象片信息估测小班调查因子的方法

利用航空象片信息提取小班调查因子。首先利用航片对每个小班的林分类型、龄组、郁闭度和最大冠幅进行判读;其次根据以往的资料,建立林木株数分布,每公顷株数预测,直径与最大冠幅及胸径与树高、年龄等相关模型;最后由判读因子和上述模型借助于计算机求出林分蓄积量、断面积、各径阶株数,平均直径、平均高、平均年龄等因子。该试验是在我国北方次生林区进行的,多数小班因子可由航片提取,蓄积量估测的精度达到85％以上,可提高工作效率1—2倍。为我国二类森林调查提出了一种新的方法。     

千岛湖地区天然马尾松林高产结构模式的探讨

应用数量化方法Ⅰ,研究了千岛湖天然马尾松林的林分结构因子和林分蓄积量之间的定量关系,得到以下结论:在林分蓄积量中,林分每公顷林木株数的作用占主导地位,相对得分为55.04;其次是林分平均直径。20～30年生天然马尾松林的高产结构最佳模式是:林分密度1650～1950株/hm~2,平均胸径22～26cm,郁闭度0.8以上的林分,其蓄积量的估计值为222.16m~2/hm~2。本文还给出了天然马尾松林蓄积量的估计模型。     

基于机载激光雷达数据的天山云杉林蓄积量反演模型构建

构建多变量的天山云杉林Schumacher蓄积收获模型,提高林分蓄积量反演精度,获得便捷、快速提取森林蓄积信息的技术方法,为探索山地天然林精准监测与评价提供技术途径。以2020年激光雷达影像与样地实测数据为研究材料,在激光雷达影像图中提取遥感因子,代入Schumacher蓄积收获模型中,通过再参数化来构建适用于天山云杉林的可变密度收获预估模型,并进行精度检验。结果表明,激光雷达影像分辨率较高,进行点云数据处理后,树高提取精度为89.64%,每公顷株数提取精度为85.13%,坡度提取精度为84.26%,坡向提取精度为84.26%,海拔提取精度为97.25%。结合Schumacher蓄积收获模型构建天山云杉蓄积量反演模型,R²=0.80,将检验数据代入模型中,估测蓄积量与实测蓄积量平均精度为90.22%,模型的拟合度较好。研究将立地因子、林分密度、林龄等变量引入Schumacher蓄积收获模型,对于天山云杉的蓄积估测精度有较大提高,优于以往经验模型,满足新疆山地天然林数字经营管理的标准。     

长白落叶松人工林林分模型的应用

根据在牡丹江地区所调查的16块固定标准地和16块临时标准地的材料以及树干解析数据资料,基于Korf-A型理论生长方程,从林分密度理论和动态林分生长与收获等角度对长白落叶松(LarixolgensisHenry)人工林林分生长和收获模型及应用进行了研究。采用参数化的方法将立地密度因子引入Korf-A型方程,建立了林分断面积生长模型,其渐近参数主要受立地条件影响,而曲线形状参数和生长速率参数则与林分密度和立地条件均有关。以落叶松人工林林分断面积生长模型为核心的全林分模型系统,由满足相容性原则的6个模型所组成:①立地指数曲线;②林分最大密度线;③林分密度(SDI)动态预估模型;④树高曲线动态预估模型;⑤林分断面积生长模型;⑥Schumacher式林分收获模型。采用该模型系统可以模拟不同立地条件(SI及N0)下的林分平均胸径(DBH),平均树高(H),每公顷株数(N),林分断面积(G)和林分蓄积量(M)的生长过程。所建立的林分密度动态模型,预估模型及林分生长和收获模型,可以从单木和林分两个决策水平上模拟落叶松人工林林分动态发育过程,为进一步建立林分经营模型及合理经营长白落叶松人工林提供了良好基础。     

基于增强回归树的杉木人工林林分断面积模型研究

【目的】林分断面积是森林生长收获预估中的重要变量。构建基于增强回归树的林分断面积模型,并分析不同林分密度指标和不同立地指标及其交互作用对模拟的影响,为采用增强回归树模拟林分断面积提供一定的参考。【方法】研究以江西省崇义县的杉木人工林为对象,采用增强回归树构建了林分断面积模型,通过交叉验证分析了交互深度、收缩参数和回归树数量的变化对增强回归树预测的影响,并对比分析了2种立地指标(地位级指数和地位指数)、2种密度指标(每公顷株数和林分密度指数)及其交互作用对林分断面积的影响,以此筛选出林分断面积模型中最适的立地指标和密度指标。【结果】(1)经过参数优化的增强回归树能较好的模拟林分断面积,最优模型的MAB为0.504 7 m~2/hm~2,RMA为2.29%,RMSE为0.900 8 m~2/hm~2;(2)基于林分平均高的地位级指数对林分断面积的模拟效果优于地位指数,因此可在缺少优势高数据时采用地位级指数描述立地质量;(3)林分密度指数对林分断面积的模拟效果明显优于每公顷株数,说明包含了林木大小信息的密度指标能有效的模拟林分断面积;(4)立地和密度的交互作用能在一定程度上提升林分断面积模型精度。【结论】增强回归树能较好的模拟林分断面积,但需要对参数调优,且在需要精确预估林分断面积时,建议考虑立地和密度的交互作用。     

应用贝叶斯模型平均法建立东北云冷杉针阔混交林蓄积生长模型

根据金沟岭林场198块固定样地数据,分别使用逐步回归方法和贝叶斯模型平均法建立东北云冷杉针阔混交林蓄积量生长模型,分析林分蓄积生长与林分因子、气候因子的关系,并比较两种方法的预测效果。结果表明：贝叶斯模型平均法建模时将多个模型组合进行加权建模,减少了冗余变量,建立的模型较逐步回归更为准确;海拔、林分断面积、林分密度、林分平均胸径、低于0℃积温、低于18℃积温、参考蒸发量是影响林分蓄积生长的主要因素;逐步回归的决定系数(R²)为0.95,均方根误差(R_MSE)为17.53;贝叶斯模型平均法的决定系数(R²)也为0.95,均方根误差(R_MSE)为37.51。     

白石砬子国家级自然保护区森林蓄积连年生长率的研究

为了使保护区森林资源能够得到合理有效的监测和保护,利用白石砬子国家级自然保护区固定样地调查的数据,计算各树种在1979—2008年各林龄的平均每公顷蓄积量,绘制森林蓄积生长曲线,选择理论生长方程,拟合不同树种的模型参数。根据理论生长方程计算不同树种各林龄的单位面积蓄积量理论值,用单利式计算森林蓄积连年生长率。     

巨尾桉人工林林分因子与林龄的关系模型及样地尺度效应

揭示广西壮族自治区南宁巨尾桉人工林（2~9 a）的林分特征，研究主要林分因子与林龄的相互关系及在不同面积尺度上的适应性。巨尾桉人工林设置20个（30 m×30 m）方形大样地，每个方形样地中分成9个小样地（10 m×10 m），由4个小样地组成中样地（20 m×20 m）。采用Logistic、Gompertz、Richards和Korf 等4种经验模型模拟林分密度、平均直径、平均高、优势木高、胸高断面积、蓄积量等主要林分因子与林龄的相互关系。巨尾桉人工林林分平均直径、平均高、优势木高等林分与林龄呈极显著正相关，回归关系用Logistic经验模型拟合最好，相应3组检验决定系数（R²）均>0.5，3组测试样地的标准化残差落在［-2,2］带状区域中，表明3个模型在不同面积尺度样地上有较好的适应性；胸高断面积和每公顷蓄积量与林龄呈显著正相关，回归关系分别用Gompertz经验模型和Korf经验模型拟合最好，胸高断面积-林龄模型很好地适应中小样地（100、400 m²），在大样地（900 m²）中稍差；蓄积量-林龄模型很好地适应大、小样地（100、900 m²），在中样地（400 m²）中稍差。巨尾桉人工林林分胸径分布呈现近似正态分布，呈现增长型趋势；林分平均直径、平均高、优势木高与林龄回归关系用Logistic经验模型拟合最好，100 m²样地大小已具备反映这3个林分因子与年龄的生长规律；胸高断面积和每公顷蓄积量与林龄回归关系分别用Gompertz经验模型和Korf经验模型拟合最好,胸高断面积、蓄积量与林龄的相关性具有较大的空间异质性；林分密度与林龄无显著相关性。     

基于度量误差方法的杉木储备林间伐与未间伐林分生长模型研究

利用湖南永州金洞林场储备林数据,以Richards式和Schumacher式为基础模型,引入经营措施的哑变量,建立基于传统方法和哑变量方法的林分断面积和蓄积生长模型方程组,采用非线性度量误差方法拟合模型参数。经检验,哑变量方法建立的林分断面积和蓄积生长模型的决定系数和预估精度比传统方法建立的生长模型有所提高,而各项误差相应减少,且模型回归效果显著,残差分布更集中于横轴两侧。基于哑变量方法拟合出的林分断面积和蓄积生长模型不仅考虑了抚育间伐对林分生长过程的影响,而且采用非线性度量误差方法联立方程组求解模型参数,也使得林分断面积和蓄积生长模型更具有相容性和一致性。     

林龄和立地对渭北黄土高原刺槐和油松人工林的影响

基于双因子等级模型对龄级和立地好坏两个因子对渭北黄土高原刺槐和油松人工林的主要林分参数的作用效应进行了方差分析.结果表明龄级对大部分林分参数的影响不明显,虽然龄级内林分的上层高、密度、断面积等的实际年龄加权均值趋于随着龄级的增长而增加.很多龄级内"好”和"差"立地之间,林分参数除上层高外,差异也不显著.这是因为龄级内的林分利用方法和强度差别较大导致龄级内林分参数变差大于龄级间所致.一般是立地越好利用强度越大,因而导致好的立地上林分每公顷断面积和蓄积量低于差的立地上的林分.     

遂昌县杉木人工林生长模型的研究

本文在分析生长方程的性质和种类的基础上,用遂昌县227块标准地上测得的资料进行拟合。结果选择Richards方程,建立了杉木人工林平均胸径、林分平均高、林分断面积和林分蓄积量生长模型,并分析了遂昌县杉木人工林的生长特点、生长量和生长率。     

同龄林多经营类型联合优化调整模型及其应用

木文以山西省国营三道川林场Ⅱ等林地为例，设计建立了多经营类型联合优化调整的线性规划模型。该模型适用于多经营类型的树种、林龄结构联合优化调整问题。为三道川林场建立了由现有天然油松林调整为华北落叶松和油松人工林两个经营类型并同时调整其龄级结构的模型。模型运行所得优化方案今人满意、预期可实现调整目标，并获得最大木材收获量。调整期间采伐总面积５０３８．６公顷，总蓄积９１．５万立方米。至调整期末，林场Ⅱ等林地采伐面积稳定在７９．６公顷左右。年伐蓄积达到２．０万立方米，总蓄积量达到６０．５万立方米。     

基于哑变量的油松人工林和天然林生长模型

为准确掌握油松生长过程、改善油松经营管理模式,利用北京地区油松连续清查数据,在Richards模型基础上,考虑林分起源的差异,在模型中引入哑变量,建立北京地区不同林分起源相容性油松林分生长模型。结果表明：所建立的含哑变量的油松生长模型,对油松林分生长模型的拟合效果较好,决定系数高达0.9380和0.9918;油松蓄积量的拟合效果比断面积好,人工林的拟合效果高于天然林。用检验数据对模型进行适应性检验,林分断面积和蓄积量生长模型的预估精度均在90％以上。     

河南省栎类和杨树林分断面积和蓄积生长模型构建

目的建立河南省栎类和杨树林分断面积和蓄积生长模型,为森林可持续经营提供基础数据。方法基于河南省最近3期一类森林资源清查数据,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。以树种和立地等级作为哑变量,构建林分断面积和蓄积生长模型。结果利用全部样地数据拟合9个备选模型,断面积和蓄积最优生长模型都是Richards形式的模型,决定系数均在0.92以上。引入树种和立地等级作为哑变量后,与基础模型相比断面积和蓄积生长模型拟合精度都有所提高,其决定系数分别为0.98和0.94。结论带树种和立地等级的哑变量模型能同时反映河南省栎类和杨树林分断面积和蓄积生长规律,既减少了建模工作量,又提供了不同林分合并建模的方法。河南省栎类林分断面积和蓄积生长极限值高于杨树;相同林分密度条件下,栎类早期生长速率低于杨树,且栎类和杨树的生长速率均随着立地质量的下降而降低。