天然麻栎次生林生长规律研究

麻栎林在桥山林区栽培历史悠久,在水土保持、森林碳汇等方面发挥了重要的作用。通过解析木法对林区内的天然麻栎次生林生长规律进行了研究,并运用5种生长经验方程拟合其最优生长模型。结果表明,随着树龄的增加,麻栎树高、胸径和材积生长量均持续升高,且在59a内,各项生长均未达到数量成熟。天然麻栎次生林树高的速生期在4～12a,年均生长量为0.51m;胸径的速生期在10～42a,年均生长量为0.56cm;材积的速生期在42～59a,年均生长量为6.67×10^-3 m^3。天然麻栎次生林树高、胸径和材积的连年生长量均表现出明显的波动变化规律。生长方程拟合结果表明,考夫(Korf)模型为天然麻栎次生林树高的最优生长模型;坎派兹(Compertz)模型为胸径的最优生长模型;逻辑斯蒂(Logistic)模型、坎派兹(Compertz)模型和理查德(Richard)模型为材积的最优生长模型。模型的预测误差小、准确度高,可用于实际的生产中。     

辽东山区长白落叶松枝叶生物量模型建立与评估

以辽东山区林龄为50年生的不同密度长白落叶松人工林为研究对象,枝条为单位,获取了枝基径(d)、枝长(L)与枝叶生物量(W)的相关关系来建立生物量模型,并将枝条材积(V)引入CAR模型。结果表明:引入枝条材积建立生物量模型获得了较常规CAR模型效果更好,预估精度和拟合效果均有明显提高,其中枝叶生物量Wbl=1 915.682d~(-0.315)V的决定系数(R2)提高至0.983,预估精度提高了2.73%;枝生物量W_b=1 793.800L~(-0.208)V的决定系数提高至0.994,预估精度提高了9.15%;叶生物量Wl=3 387.837(d2L)~(-0.427)V的决定系数提高至0.701,预估精度提高了1.61%。     

贵州马尾松单株木二元材种出材率表的编制

通过模型构建及综合比较,优选出3个方程,构建马尾松Pinus massoniana单株木二元材种出材率表编表模型系统。在此基础上编制了二元材种出材率表,并进行了精度检验。该模型系统的3个模型分别是：①经参数优化后的Kozak削度方程;②基于Kozak方程的累积材积方程：为线性修正后的Kozak积分材积式;③形如山本材积式的树皮材积方程。该模型系统在R软件平台上形成造材程序。结果显示,大、中、小径材的编表平均系统误差分别为-2.87%,-3.35%和-1.35%,由三者共同构成的经济材的编表平均系统误差为0.58%,编表精度满足国家标准（GB/T 20381-2006）的要求,所编制的马尾松单木二元材种出材率表可以在生产上应用和推广。表9参12     

利用相对误差最小二乘法估计材积方程参数

提出了利用相对误差最小二乘法估计材积方程参数的方法,讨论了该方法与加权最小二乘法估计材积方程参数的某些一致性。该方法在一定程度上克服了材积方程模型的异方差性,使建立的材积方程较大地降低了平均相对预测误差,提高了精度     

贵州省人工杉木立木材积方程研建

森林蓄积是森林生物量的主要组成部分,是各类森林资源监测的重要指标,森林蓄积的计量标准是立木材积表或材积方程。本文利用贵州省1 840株人工杉木的立木材积实测数据,通过采用度量误差模型方法,研究建立了中心区和一般区的相容性一元和二元立木材积方程及树高曲线方程。结果表明:中心区和一般区的一元立木材积方程和树高曲线方程有显著差异,而二元立木材积方程则相差很小。在此基础上建立了全省通用的二元立木材积方程。      

两种生物量模型的比较

CAR模型和VAR模型是生物量模型研究与应用中最常用的形式．用再抽样的方法，从模型参数的稳定性、模型的预估能力分析、比较了两类模型，结果得出：CAR模型不仅参数估计值稳定,而且预估能力强。     

黑龙江省帽儿山林场天然白桦林优势生长过程研究

对黑龙江省帽儿山实验林场的白桦天然林进行调查,并对优势木进行树干解析,拟合了白桦的树高、材积、胸径和干形的生长模型。结果表明:胸径、树高和材积的生长曲线基本呈“S”形,胸高形率的生长曲线呈反“J”形;胸径、材积和胸高形率生长采用Korf方程拟合较好,树高生长采用Gompertz方程拟合程度较好,都通过了显著性检验,可作为白桦树木生长的预估模型。胸径的连年生长量和平均生长量的高峰值分别出现在12 a和21 a,树高连年生长量和平均生长量的高峰值分别出现在15 a和20 a,材积连年生长量和平均生长量的高峰值分别出现在26 a和43 a。     

凹叶厚朴一元立木材积方程的研究

实测 2 39株凹叶厚朴样木的胸径和材积 ,采用遗传算法、三次设计法和改进单纯形法等拟合一元材积方程并与对数线性化最小二乘法进行比较。结果表明 :采用遗传算法、三次设计法和改进单纯形法等建立一元材积方程优于对数线性化最小二乘法 ;三次设计及对数线性化最小二乘法的适用性检验统计量F值不能通过F检验 ,说明不能用三次设计及对数线性化最小二乘法拟合凹叶厚朴的材积方程 ;同时用模外 2 5株凹叶厚朴样木进行检验 ,遗传算法和改进单纯形法建立的一元材积方程的理论材积与实测材积相吻合。用遗传算法建立的立木材积方程编制了凹叶厚朴的一元材积表。表 3参 1 3     

量子粒子群优化最小二乘支持向量机的立木材积估算

基于材积方程建立的材积表是森林资源调查工作中重要的工具,估算立木材积的精度是编制材积表的关键。为了解决已有立木材积方程复杂多样、测算准确率低等不足,以北京地区侧柏Platycladus orientalis和落叶松Larix principis-rupprechtii为研究对象,提出利用量子粒子群优化最小二乘支持向量机（QPSO-LSSVM）算法建立材积方程的方法。通过伐倒解析法结合电子经纬仪无损立木材积精测法获取建模样本,对250株侧柏与300株落叶松数据分别建立一元与二元材积方程,计算得到侧柏与落叶松的一元材积方程测试集的决定系数（R2）为0.978 6和0.946 1,二元材积方程测试集决定系数（R2）为0.987 0和0.990 1,均在0.940 0以上,总体相对误差（T_RE）依次为0.75%,-0.16%,0.64%,-0.50%,均满足国家规程小于±3%的要求,表明QPSO-LSSVM模型估算效果良好。最后引用传统一、二元材积方程、BP神经网络和粒子群优化最小二乘支持向量机（PSO-LSSVM）算法建立材积方程并与之进行对比分析。结果表明:QPSO-LSSVM材积方程在估测精度、收敛速度和稳健性等综合性能指标上优于其他材积方程。该方法在高精度材积估测中具有较好的应用前景。     

3种栎属树种单木生长模型及树皮厚度模型研究

【目的】通过构建栎属Quercus单木生长模型,分析栎树生长特征,为栎属植物质量精准提升、结构优化与合理经营提供依据。【方法】汇总整理栎属3个树种(槲栎Q. aliena、麻栎Q. acutissima、栓皮栎Q. variabilis)解析木各阶段生长量信息,分析栎树单木树高、材积、胸径生长特征;选取4个理论生长方程、1个经验方程及3个胸径处树皮厚度方程拟合并检验栎树单木的树高、材积、胸径与树皮厚度,优选出适应性最强、稳定性最高的模型。【结果】(1)各栎树单木生长过程符合一般林木生长规律：在前40～50 a树高与胸径生长速度较快,之后随着平均生长量和连年生长量的降低逐渐减小;材积各生长量始终保持随树龄的增大而增加的趋势。(2)栎树模型拟合结果为：树高拟合最优模型多为逻辑斯蒂(Logistic)模型,材积拟合最优模型多为坎派兹(Compertz)模型,胸径拟合最优模型多为修正威布尔(Weibull modified)模型。(3)气候对栎树生长影响的结果表明：气候差异导致山西省和河南省槲栎生长发生明显差异。(4)树皮厚度拟合最优模型为双对数模型和二元一次线性模型。【结论】树高模型对栎树生...     

基于Richards方程的樟子松人工林生长阶段划分研究

明确樟子松人工林生长发育阶段对提高其经营管理效率,降低培育成本具有重要参考价值。通过采用Richards方程拟合辽宁省西北部章古台地区50年生樟子松人工林平均木材积生长过程,对樟子松人工林生长阶段进行划分。结果表明,在95%置信区间,拟合所得的樟子松材积生长过程Richards方程为y=0.302(1-e~(-0.062t))~(6.326),所拟合参数符合樟子松材积生长规律;在30年时连年生长量达到最大,数量成熟年龄为48年,速生期的初始与结束年龄分别是15.4与44.1年;将樟子松人工林生长过程划分为3个阶段:15年生之前为幼龄阶段,15～44年为速生阶段,45年开始进入成熟阶段。     

应用地径对小兴安岭主要针叶树种胸径和材积预测模型的构建

以黑龙江省伊春市五营林业局丽林实验林场的小兴安岭3个主要针叶树种(落叶松(Larix gmelinii)、红皮云杉(Picea koraiensis)、臭冷杉(Abies nephrolepis))为研究对象,共选取472株解析木数据(树种、胸径、树高、地径等基本信息),采用平均断面积区分求积法计算解析木材积;选取线性、二项式、幂函数3种方程形式构建胸径-地径模型,选取线性、二项式、幂函数、指数函数、自然对数的方程形式构建材积-地径模型,采用加权回归法对模型异方差进行校正;选择平均偏差、平均绝对误差、预测平均百分比误差、平均绝对百分比误差4个指标,采用留一交叉法对所有模型进行预测精度评价;引入虚拟影响因素,采用非线性方差检测方法,检验不同树种间胸径-地径关系的差异、材积-地径关系的差异。结果表明：(1)分别采用线性、二项式、幂函数,拟合了3个树种的胸径-地径间的相关关系,其中二项式模型的预测精度最高。(2)分别选取线性、二项式、幂函数、指数函数、自然对数,拟合了3个树种的材积-地径间的相关关系,其中二项式模型的预测效果最好。(3)选择材积预测值作为误差方差函数评价指标,幂函数、指数函数...     

I-69杨材积生长的数学模拟和有序聚类分析

通过Logistic方程数学模拟和有序聚类分析,对19年生I-69杨的材积生长规律进行研究.I-69杨材积生长表现出明显的"慢-快-慢"的生长节律,用Logistic方程拟合效果好(R=0.994 68, P<0.000 1).结果表明: I-69杨的生长过程可分为:缓苗期、生长初期、速生期和生长后期4个时期;聚类分析生长进程的结果与Logistic方程拟合结果基本吻合,进一步验证了利用Logistic方程拟合生长规律的可行性.按照材积各生长时期划分结果,速生期仅8～9年,但速生期生长量占总生长量的比率却很大,为64.68%～71.30%,生产中应重点加强速生期树木的管理,以期降低生产经营成本,最大限度地促进树木生长.     

不同林场杉木出材率的对比研究

通过建立不同林场的杉木树干削度——材积一致性方程系统,比较不同林场的杉木树干带皮材积与二元立木材积表材积的大小关系,比较不同林场之间杉木可造材最大长度、树干最大材积比、去皮材积率等的差值,分析不同林场的杉木综合出材率,表明树干高径比及树干形状影响综合出材率的大小。     

陕西黄土高原沟壑区小叶杨生长规律初步研究

以陕西黄土高原沟壑区小叶杨天然和人工林为对象,在获取大量的林分生长信息的基础上,采用修改的Richards方程、指数方程和山本和藏式,建立了小叶杨个体、群体优势高、材积、胸径等的生长预测模型,编制了本区二元材积表,并导算出一元材积方程.     

我国马尾松、杉木、湿地松生长方程研究进展

林木生长方程是描述某树种(组)各调查因子总生长量随年龄生长变化规律的数学模型,是揭示林木结构和生长规律的基础。通过对不同区域马尾松、杉木、湿地松人工林材积和蓄积生长方程的综述研究,为利用现有文献中的生长方程探讨这3种人工林的生长规律和估算生物量、碳蓄积奠定基础并提供参考。     

长白山3个主要针叶树种材积方程的研究

基于长白山区933株云杉、冷杉和红松数解析木的胸径、树高、各区分段断面积和长度等数据,建立3个树种的最优材积公式。使用7个一元材积方程、19个二元材积方程,以及由二元推导一元的材积方程,分别模拟了每株树的材积,与采用中央断面求积法计算的每株解析木实际材积进行对比。再综合对比各方程的残差、MD和均方根差RMSE,确定3个树种的最优材积方程。得到其最优一元材积方程,适用于中国东北部的长白山地区;二元材积方程适用于更大地域范围,适合在胸径和树高数据都有的情况下使用;由二元推导的一元材积公式,适用于区域内无一元材积方程且没有树高数据的地区。     

回归方程的主成分估计在林业预测中的应用

讨论了林业中使用主成分估计方法克服回归模型复共线性问题。研究和分析了材积方程模型，油松林木平均高与立地环境因子回归模型中存在的复共线性，以及主成分估计方法在建立上述回归方程的应用。     

桂东南马尾松土贡良种大径材人工林生长规律探究

对广西苍梧县天洪岭林场55 a马尾松优良种源的生长规律进行研究。结果发现,55年生土贡种源马尾松平均胸径为45.31 cm,树高为30.06 m,材积为2.388 9 m3;土贡种源马尾松在生长过程中干形较好,较好的树干完满度,能够获得较高的出材量。对土贡种源马尾松的胸径、树高、材积与树龄之间建立回归方程得出,胸径是以坎派兹(Gompertz)方程最优,树高以舒马切尔(Schumacher)方程最优,材积以逻辑斯蒂(Logistic)方程最优。     

福建杉木人工林密度控制图研制及应用

林分密度管理是通过控制造林时初植株行距以及后继的疏伐管理,对林分密度的控制,进而实现特定的经营目标。为了实现福建杉木人工林密度量化调控,基于Reineke自然稀疏方程,构建福建杉木密度控制图。结果表明:1)构建了杉木人工林最优生长密度上下限以及杉木林分郁闭线;2)构建了杉木优势高模型、杉木材积模型、立地指数模型作为密度控制图的辅助方程;3)基于密度控制图,模拟了3种常见密度下,对杉木林分进行的3种不同经营措施(不进行任何经营措施,合理抚育间伐,对照性抚育间伐),获得不同经营措施下林分总收获量、林分总枯损量、林分年平均收获量等林分参数以及对相应的林分年龄,为合理安排经营密度提供参考。