基于竞争势的林分生长量分配模型研究

以湖南省攸县黄丰桥林场杉木林分2008年至2011年每木检尺调查结果为数据源,开展对开阔比数模型fo,简单竞争因子模型fH和竞争压力指数模型fCSI的研究,提出一个新的林木综合竞争因子即竞争势模型fC=1/(fo+fH+fCSI),计算结果经过残差分析方法剔除异常,以竞争势为依据将林分总体生长量分配到林木个体,构建林分生长量分配模型.为了验证模型的准确性,对比分别以fC、fH、fCSI三个模型为依据的林分生长量分配结果,计算通过模型分配到个体的生长量与个体实际生长量之间的相关指数分别为0.6,0.44,0.29.分析结果表明竞争势模型可以作为林分生长可视化模拟中林分生长量向个体分配的一个依据,为林分生长可视化模拟提供有效支持.     

德国北部挪威云杉林可持续经营计划中空间目标的优化

根据德国北部挪威云杉林相邻林分问的特定地理关系,包括林分重心间的距离和共同边界的长度,建立了德国北部挪威云杉林经营的一个空间优化模型,该模型是一种新的空间优化方法.地理数据从GIS中获得并保存到数据库中,数据库还包括林分选项和相应的目标方程值等内容.首先使用了一个由41个林分组成的林班,每个林分21个选项,采用模拟退火的方法来分别和综合优化经济模型、均衡产出模型和空间模型,并将它们的结果方案与具最大净现值的方案进行比较.当均衡产出和空间2个组成部分逐一加入到目标方程后,它们显著地改进了结果方案,而经济目标只有中等程度的下降.     

红石林业有限公司阔叶红松林林分生长模型的构建

本文利用吉林森工红石林业有限公司森林资源调查2016年小班数据库，构建了阔叶红松林林分生长模型，并进行拟合精度检验，最终筛选出最佳的林分生长模型。结果表明：阔叶红松林的林分公顷蓄积量随林龄增加呈“S”型增长，选择的6个林分生长模型检验结果均达到显著水平，除了Korf模型参数b不在置信区间内，其余5个林分生长模型参数拟合结果均达到显著水平。Logistic模型的各项拟合精度检验结果较好，选择Logistic模型为红石林业有限公司阔叶红松林的最佳林分生长模型。     

林分直径枯损模型分析与研究

林分株数分布函数和林木生长模型在预估直径生长、径阶株数分布方面已经得到广泛的应用。本文在综合分析各种直径枯损模型的基础上，全面比较和检验了各种模型的适用性和预测精度。结果表明，利用林分株数分布函数或林木生长模型预估林分直径枯损分布，具有结构合理、适用性强及预测精度高等特征，成为预估林分枯损的最佳模型之一。     

长白落叶松人工林全林分生长模型的研究

林分生长模型是指描述林分生长与林分状态和立地条件关系的一个或一组数学函数。关于林分生长模型的研究,是在研制各种生长过程表(收获表)中逐渐兴起的,经历了由经验回归模型到根据林分生长规律演绎出来的理论模型,由单因子的简单模型到多因子的综合模型的发展过程。目前,林分生长模型多采用RICHARDS生长方程[2,5]。该生长方程最初用于描述动物的生长,后经多人研究证明也适用于描述植物。该方程导出时只是时间变量的简单模型,经修正加入立地因子后,变为时间——立地     

基于加权三角网的林分空间结构综合指数模型

【目的】基于加权三角网提出的林分空间结构综合指数模型,为综合性评价林分空间结构及制定森林经营决策方案提供一种新的方法模型。【方法】选取林木的自身属性(胸径、树高和冠幅)为综合权重,建立了一种用于描述林分空间结构单元的加权三角网。引入微观经济学中C-D生产函数的相关理论,构建了以全混交度、角尺度和交角竞争指数3个参数作为"投入",以林分整体空间结构综合指数作为"产出"的林分空间结构生产函数模型,从而定义林分空间结构综合指数(FSSCI)。以实验样地为例,对基于加权三角网确定的3个参数和FSSCI进行适用性评价。【结果】1)天然林样地加权前后的3个空间结构参数均符合正态分布;加权前后的全混交度呈显著相关,但由于加权过程中改变了林木的坐标,导致角尺度和交角竞争指数不存在相关性。2)天然林样地加权前后的平均FSSCI存在相关性,相关系数为0.650,Sig.值为0.029;天然林样地的FSSCI与FSSI′之间存在相关性,且两者对天然林的评价结果基本一致,但FSSI′对人工林的评价结果为0,无法做出有效的评价;FSSCI对林分空间结构的评价比传统方法更为全面。【结论】基于加权三角网计算的3个空间结构参数和FSSCI仍然是合理可用的。FSSCI同FSSI′一样对天然林的空间结构评价具有合理性和适用性,但FSSCI的适用范围广于FSSI′,满足天然林和人工林的空间结构评价。FSSCI的提出丰富了林分空间结构综合性评价方法,为森林可持续经营提供了合理可靠的理论与技术支持。     

大兴安岭天然林林分生长模型研究

利用林分密度指数(SDI)作为天然林的林分密度测度,来反映天然林区天然林分中林木之间的竞争水平,利用地位级指数(SCI)代替地位指数来反映天然林区林分立地质量。结合这2个因子以Schumacher生长曲线为基本模型形式建立了天然林全林分生长和收获模型,模型包括断面积生长预估模型、林分蓄积量预估模型、郁闭度预估模型和蓄积枯损率模型。从模型的拟合和检验结果来看,模型的效果良好。     

动态规划对黄杉林的经营规划研究

基于87块黄杉林林分生长数据,采用林分生长竞争指数与Richard生长方程相结合的方法建立林分胸径生长量方程,然后以林分密度与林分胸径作为状态变量,以林分综合价值作为指标函数,建立黄杉林最优经营规划的离散确定性动态规划模型。为解决多目标决策问题,通过设定材积与碳汇的权重,有效解决森林经营中木材生产与增加碳汇储量之间的对立关系。结果表明：通过动态规划方法对林分密度加以控制,可以明显的促进林分综合价值的增长。     

基于GIS与灰关联综合评价模型的生态公益林林分质量评价

文章研究探讨了地理信息系统(GIS)技术与层次分析模型和灰关联综合评价模型的结合在生态公益林林分质量评价中的应用。并以广州市白云区为例,应用ArcGIS进行空间数据采取、处理与分析,选取树种组成、林分郁闭度、林层结构、林龄、覆盖度、凋落物层厚度和平均胸径为评价指标;以小班为评价单元;采用层次分析法确定评价因素的权重;构造灰关联综合评价模型,计算各单元的灰关联综合评价值,得出各单元按质量从劣到优排列的序列,根据评价标准将林分质量分为一、二、三等,分别占全区生态公益林总面积的6.19%,28.52%和65.29%;并应用ArcGIS绘制评价结果图。     

广东省常绿阔叶林生物量生长模型

[目的]研究林分生物量生长模型,以期估算区域尺度上的森林生物量。[方法]利用广东省五期森林资源连续清查数据(1997, 2002, 2007, 2012, 2017),以30个固定样地为研究对象(每块样地均有30株以上五期保留木,共计1 412株样木)。以Richards理论生长方程为基础,分别构建了基础生物量生长模型、含有林分特征的生物量生长模型、含有林分特征和立地条件的生长模型等不同形式的林分生物量生长模型,比较和评价了不同林分生物量生长模型的拟合效果。[结果]基础生物量生长模型拟合效果最差,调整决定系数R_a~2仅为0.475;将林分密度指标引入基础生物量生长模型后,拟合效果得到极大改善,R_a~2提高到了0.836;将哑变量引入含有林分特征的生长方程进行立地条件划分后,R_a~2达到0.961,拟合效果达到最优。[结论]含有林分特征的生物量生长方程一定程度反映了林分生物量生长与林分密度之间的关系,在此基础上划分样地类别进行参数分级,进一步提高了生物量生长模型的拟合精度,反映了不同立地条件下生产力之间的差别。     

林分风景美的预测技术

用心理物理学途径建立林分风景美模型。黄松(美国西部黄松)林分的风景美的重要预估变量十分相似。提出了林分风景美候选模型,同时给出其交互论证的实验结果。这些模型同以往集中在一英亩样地上的研究相一致,表明风景美随草本植物和大松树的增加而增加,随倒木和树群的增加而下降。最后,林分内单张象片的风景美评价提供了有效的总林分风景美估计值。这些结果表明,在标准森林清查资料基础上,为常规方式勾绘的林分建立风景美模型具有很大潜力。     

基于FORECAST模型的油茶林分可视化生长模拟

油茶是我国特有的木本油料树种,也是世界四大木本食用油料树种之一,以生态模型可视化模拟油茶生长规律对研究其抚育栽培模式及可持续经营管理决策有着重要意义。通过比较分析相关领域文献,整理收集了贵州、湖南、江西、福建、浙江五省60年油茶林分生长数据,借助林分水平森林生态系统模拟模型FORECAST模拟油茶纯林50年生长变化规律。模拟结果包括林分尺度的林分平均高、平均冠幅、林分株密度、林分果实生物量参数,及单木尺度的林木胸径、树高、枝下高、冠幅参数。在模拟预测油茶生长参数的基础上,本研究还借助模型可视化技术,三维再现了5年、15年、25年、45年生油茶林分空间结构,用以验证模型及辅助决策。结果表明模型FORE-CAST拟合油茶林分生长曲线效果较好,其输出参数可视化也逼真再现了林分尺度纯林场景,较好的验证了数据。     

北京落叶松人工林全林分模型研建

以北京森林资源一类调查中侧柏的数据为基础,以Rechards方程为模版,通过spss统计建模工具进行拟合,建立了包括落叶松的树高模型、立地指数、林分密度、断面积指数、全林收获模型、林分生长模型在内的全林分模型。林分生长模型保持了与收获模型的相容性,在此基础上利用林分生长模型,可根据某一时期的林分收获量预知未来某一时期的林分蓄积。通过检验证明,此北京落叶松人工林全林分的林分生长模型有很强的适用性,为有关林业部门确定最优密度指数、立地指数等因子来改善落叶松的经营方式提供了依据。     

基于航空点云的落叶松林分蓄积量建模和应用测试初探

以东北虎豹国家公园内"星机地"综合试验获取的激光雷达点云和地面样地调查成果为基础数据,以落叶松为重点案例,探索了激光雷达调查方式下落叶松林分蓄积量建模方法,并结合东北内蒙古重点国有林区二类调查成果,运用模型初步估算了该地区部分落叶松二类小班的公顷蓄积,实现了激光雷达科研模型成果在业务化应用方向上的一次有效尝试。从模型结果和小范围应用测试结果来看,落叶松林分蓄积量模型预估精度达到《森林资源规划设计调查技术规程》的要求,可以在实践中推广应用,但要想真正规模化业务生产和应用,还需要在模型精度、普适性和规模化应用效率上深耕细耘。     

林分结构与固碳功能的耦合关系模型研究

2012年9月,在浙江省淳安县千岛湖林区选取纯林、混交林建立24个样地,测定胸径、树高等数据。运用主成分分析方法,分析了平均胸径、生物多样性指标、混交度等13个林分结构因子与固碳功能之间的关系,建立林分结构与功能耦合关系的模型,并根据模型的计算结果,对研究区的样地进行了综合分析。结果表明,阔叶林样地的固碳功能优于针阔混交林样地,针叶纯林的固碳功能最差。     

基于GM(1,1)的天然次生林空间结构预测

【目的】系统地分析已有天然次生林林分空间结构数据,通过灰色模型预测天然次生林林分空间结构各指标未来的发展趋势,对天然林经营具有十分重要的意义。【方法】以湖南大围山自然保护区典型次生林为研究对象,依据结构化森林经营理论,选取了混交度、竞争指数、角尺度、空间密度指数、开阔比数、大小比数、林分综合均质性指数作为天然次生林林分空间结构合理性评价与预测的量化指标,构建了基于GM(1,1)的天然次生林林分空间结构灰色预测模型。模型将2008年林分空间结构各指标的平均值作为初始值,并在研究区设置了面积为20 m×20 m的5个研究样地(M1,M2,M3,M4,M5),利用保护区2008-2018年典型样地林分空间信息,预测了研究区调研样地2019年-2021年林分空间结构各指标未来的变化趋势。【结果】利用精度检验机制对该模型的精确度进行了有效性检验,检验结果表明,所有指标预测合格概率P合=71.43%,良好的概率P良好=22.86%,优的概率P优=5.71%,表明该预测模型符合精度检验要求。【结论】样地未来3 a各指标整体变化尺度不大,林分空间结构基本稳定。从各指标在2008-2018年时空上的变化规律来看,各样地林分平均竞争指数、平均大小比数及平均空间密度指数是影响林分均质性指数的关键指标。     

大兴安岭东部天然落叶松林可加性林分生物量估算模型

【目的】探讨林分乔木层生物量的估算方法,为大区域、大尺度森林生物量的估算提供理论依据。【方法】利用1990—2010年5期大兴安岭东部天然落叶松林固定样地数据,选择基于林分变量的林分生物量模型和基于林分蓄积量的林分生物量模型作为林分乔木层生物量估算的方法,利用似然分析法去判断2种模型的误差结构(相加型和相乘型),并采用聚合型可加性生物量模型建立其林分生物量模型,模型参数估计采用非线性似乎不相关回归模型方法。采用"刀切法"评价所建立的林分生物量模型。【结果】经似然分析法判断,2种模型的误差结构是相乘型的,对数转换的线性回归更适合用来拟合林分生物量数据;2种模型的调整后确定系数R2a0.94,平均相对误差ME为0%~5%,平均相对误差绝对值MAE15%;所建立的2种可加性林分生物量模型的预测精度在98%以上。【结论】虽然基于林分蓄积量的林分生物量和基于林分变量的林分生物量模型形式不同,但二者都具有较好的预测精度;就本研究而言,2种估算林分生物量的方法都能对大兴安岭东部天然落叶松林林分生物量进行很好地估算。     

模糊综合评价在山杏林栽植密度研究中的应用

探讨了模糊综合评价模型在山杏林地栽植密度研究中的应用.以辽西地区山杏林为例,利用灰色关联分析计算评价因素权重,构造模糊综合评价模型.通过模糊综合评价对辽西地区山杏林分的不同密度生长结实情况分析得出,辽西地区山杏林在幼龄期以2 m×2 m经济效益最好;对20龄林分以2 m×3 m效益最佳,对于进入30 a的盛果期林分,密度为3 m×4 m经济效益最高.据此根据山杏生长特性,适地适树,创造良好的经济生态效益.     

长白山阔叶林高产大径木林分结构及择伐周期优化研究

以红石林业局为研究对象,建立了长白山林区阔叶林高产大径木收获量和净收益优化模型,其中包括矩阵生长子模型,采伐成本和林木价格子模型。通过大量的省级固定样地资料,对林分生长转移概率模型和进界生长模型进行了参数估计,并对模型进行了比较和修正。林分结构优化模拟时综合考虑了林木最大保留直径(LDT),相邻径级立木株数之比(q),林分保留断面积(RBA)和择伐采伐周期4个因素。模拟结果表明,高产大径木的林分结构参数为:q=1.2、LDT=46cm、RBA≥26m2,采伐周期(C)为10–20年。表9参9。     

黄山松全林分生长收获表的研制

以林分相对密度指数模型作为密度变量,构建了与立地质量等级有关的林分平均胸径、林分断面积、林分平均高模型,采用改进单纯形法求解方程参数,得到精度较高的林分平均胸径、林分断面积、林分平均高模型。以林分相对密度指数模型为变量,给定初始胸径和株数,编制了可变密度收获表、标准收获表、经验收获表。