基于随机森林回归的不同龄组思茅松 人工林生物量遥感估测

以云南省景谷县思茅松人工林为研究对象,以景谷县实测思茅松单木生物量数据建立其单木生物量模型,计算得出90个景谷县思茅松实测样地林分单位面积生物量,采用2005年景谷县TM遥感影像提取9个植被指数作为备选自变量,基于随机森林回归建立总体样本及各龄组样本思茅松单位面积生物量估测模型.以像元为单位,利用估测模型,并采用2005年森林资源二类调查小班数据估算景谷县思茅松人工林的生物量.结果表明:各模型的决定系数(R2)＞ 0.89,均方根误差(RMSE)＜7.00,预估精度(P)＞87.00％;研究区思茅松人工林单位面积生物量为59.0889 t/hm2,其中幼龄林为38.5170 t/hrn2,中龄林为53.6626 t/hm2,近熟林为94.8018t/hm2.     

徐州石灰岩山地侧柏人工林生物量及其影响因子分析

生物量和生产力是评估森林生态服务功能的重要指标,也是人工林可持续经营的科学依据.对徐州石灰岩山地50年生的侧柏纯林生物量及其影响因子研究,结果如下:(1)单株侧柏的生物量为8.88～80.71 kg,各个器官生物量比例总体呈树干树枝树根树叶或树干树枝树叶树根的顺序;(2)侧柏各测树因子中,关系最密切的是地上生物量与单株总生物量,其次是树干生物量与地上生物量,各部分干重与胸径及D2H之间存在着紧密的相关性,与树高的相关性较弱;(3)8块侧柏人工林生物量的变动范围为28.92～75.42 t·hm-2,平均值为54.35 t·hm-2;(4)朝北指数与林分生物量显著相关,其他因子同林分生物量没有明显的相关关系;林分密度与林分生物量、林分密度与地上生物量都呈现出单峰曲线关系.当林分密度为2 600株·hm-2左右时,林分生物量和林分地上生物量数值接近最大.     

辽东山区油松人工林生物量研究

为探明辽东山区油松人工林的生物量,以辽东山区油松人工林固定样地标准木数据和森林资源清查数据为基础,开展辽东山区不同林分密度油松人工林单株地上生物量分配模式、单株地上生物量模型构建及辽东山区油松人工林乔木层生物量空间分布格局的研究。结果表明:油松人工林枝条生物量、树干生物量和单株地上生物量随林分密度增加均呈现降低的趋势,相似密度条件下,枝条生物量、树干生物量和单株地上生物量随林龄的增加而呈现增加的趋势。油松人工林从中龄林到过熟林,分配到树干的生物量最大,为45.7%～64.1%;分配到枝条的生物量次之,为16.8%～36.0%;分配到叶的生物量最小,为9.8%～19.1%。构建了预测精度较高的油松中龄林、成熟林、过熟林和全龄级单株地上生物量模型,绝对系数R2为0.6926～0.8827。辽东山区油松人工林乔木层总生物量为1.96×107t,其中抚顺市油松人工林乔木层总生物量最大,为1.79×107t;本溪市次之,乔木层总生物量为1.05×106t;丹东市最少,乔木层总生物量为1.05×106t。研究结果为辽东山区油松人工林的合理经营管理和林分生产力的科学评价提供参考。     

华北落叶松人工林生物量实测分析

对河北木兰围场华北落叶松人工林进行研究,建立以胸径、树高与林木全株及器官生物量的估测模型;得出华北落叶松不同林龄、不同胸径的根茎比,并建立了数学回归模型;建立树龄与单株林木生物量的指数函数形式的生物量积累估测模型,估算单株林木生产力;建立林龄与每公顷林分生物量负指数函数形式的林分生物量估计模型,估计林分生产力。最后估测该区华北落叶松人工林林木生物量密度平均值为48.30 t/hm2。     

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。     

大青山不同密度油松人工林生物量研究

在30 a生油松人工林中设置5块不同密度的标准地,分别选定样木,测其地上部分生物量,再换算到整个样地的平均生物量。结果表明:相似立地条件下,30 a生油松人工林在2 200株/hm2~4 400株/hm2一定密度范围内地上部分总生物量随样地林分密度递增而增大,总叶面积却随密度增加而减小。     

银中杨生物量及营养元素的积累与分布规律

对株行距分别为2m×4m、3m×4m、4m×4m、5m×4m、6m×4m的5种林分密度银中杨人工林的生物量及营养元素吸收积累量进行了测定,同时分析探讨了不同林分密度银中杨的叶面积．光能利用率。研究结果表明,8年生银中杨人工林生物量为45．8～89．1t／hm2;林分生物量与林分密度正相关,林分密度不同则生物量在各器官的分布比例不同,林分密度大的林分干材所占的比例较林分密度小的高。平均净生长量为6．6～13．1t／（hm2·a）,干材的生产力最高,叶次之。叶面积指数均在2．4以上,高达4．2,与林分密度呈正相关。银中杨每生产1t生物量需从土壤中吸收22．6kg营养元素;叶片中营养元素积累的速率明显高于其它器官,枝次之,枯枝落叶在林分养分循环中起重要作用。     

基于3-PG模型的杉木人工林各器官生物量和LAI估算

【目的】利用3-PG模型估算江苏南部地区杉木人工林各器官生物量和叶面积指数(LAI),为杉木人工林可持续经营提供参考。【方法】以苏南丘陵地区杉木人工林为研究对象,结合当地气候和林分观测历史数据确定3-PG模型参数并运行模型,估算杉木人工林的LAI和林分不同器官生物量随林龄的变化趋势,并对预测值和观测值进行显著性分析。【结果】初始林分密度为4 600株/hm2的杉木人工林在5年时林分达到郁闭,LAI为5.5;干生物量在23年达到最大值,为74.5t/hm2;根和叶的生物量均随着林龄的增加而先增后减,根生物量在第10年达到最大值(17.5t/hm2),叶生物量在第6年达到最大值(10.25t/hm2)。【结论】3-PG模型预测结果较好,除叶生物量外,LAI、干和根生物量预测值均与观测值无显著差异。     

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。     

短轮伐期巨桉人工林地上部分生物量和生产力研究

研究了5年生巨桉人工林在不同处理水平条件下,地上部分各器官的生物量积累和分配及生产力;并运用回归分析研究了不同处理水平对林分生物量的影响以及利用方程W=a(D2H)b,W=a+bD+cD2,W=a+bD,W=aDb建立巨桉人工林林分地上部分与各器官生物量模型。结果表明各器官生物量分配顺序:树干>树皮>树枝>树叶;巨桉由于是速生树种,对肥水要求很高,在巨桉栽培时,除了适当的气候条件及合理的林分密度外,应选择立地条件良好的立地,同时加强林分肥水管理;所建模型R2值均大于临界值R20.01及r0.01可以运用于巨桉单株木生物量的生产估计。     

思茅松林树高与土壤因子关系的估测模型研究

应用逐步回归分析,建立思茅松3代林分高生长与土壤因子关系的估测模型.结果为:原始林林分的回归模型为Y=0.141519X1 0.040696X5-0.04748X6 91.40769;第2代林林分的回归模型为Y=0.0392409X1 0.010129X5-0.04748X6 83.80179;人工林林分的回归模型为Y=0.23225X1 0.006735X5-0.00658X6 3.60846.思茅松高生长与土层厚度(X5)具有紧密的相关关系;其次是海拔高度(X6)和有效N的含量(X1),林分树高生长与海拔呈负相关关系.该模型可作为3代相应林龄的思茅松高生长的估测模型,可对思茅松林立地退化进行评价.思茅松轮栽后,立地生产力是先衰退后增强.     

思茅松人工幼龄林和中龄林直径分布规律的研究

以40块思茅松幼、中龄人工林样地资料为依据,利用正态分布和Weibull分布密度函数对林分的直径分布进行拟合。卡方检验表明,正态分布的适合率为95.0%,Weibull分布的适合率为97.5%;Weibull分布、正态分布都可以用来描述思茅松幼、中龄林林分直径分布。林木竞争、分化激烈的林分,用Weibull分布来描述其林分直径分布较正态分布适合;而竞争、分化不太剧烈的林分,尤其是自疏开始前的幼龄林,用正态分布来描述其林分直径分布较Weibull分布适合。     

思茅松树干平均密度估计方法研究

为解决大径阶思茅松树干生物量测定问题,进行了树干平均密度的估计研究．依据估计密度的一般回归模型,在3种假设条件下分别对思茅松树干平均密度进行估计．通过比较确定最优估计方法,运用哑变量方法对思茅松树干不同部位、不同龄组之间密度的差异性进行检验．结果表明：思茅松木材密度的估计以方法3的效果最好,可以消除方差非齐次性的影响,而树皮密度的估计则应采用方法1;思茅松树干不同部位之间的木材密度无显著性的差异,而树皮密度除中部与下部无显著差异外,上部与中部、上部与下部之间的差异性显著;中龄林与近成熟龄林之间的木材与树皮均无显著性的差异．据此在利用材积密度法估计思茅松树干千重时,不同个体的木材均可采用统一的平均密度值．     

思茅松人工林研究现状与展望

综述了思茅松人工林在遗传改良、立地选择、整地、密度、病虫害控制、林地地力维护等方面的研究现状与成效,并针对思茅松人工林生产率和生态方面存在的问题,提出了思茅松人工林经营的目标和方向。     

广西西南地区巨尾桉与红椎混交造林试验研究

选取10年生巨尾桉纯林(1 650株·hm^-2)与按2∶1行状混交的巨尾桉×红椎林(巨尾桉1 100株·hm^-2∶红椎550株·hm^-2)为对象,采取典型的样地方法,对2种林分生长、土壤养分含量及其林分稳定性进行调查研究,探寻巨尾桉适宜的混交模式,以促进桉树人工林可持续经营。结果表明:1)巨尾桉×红椎混交林中巨尾桉胸径、枝下高、冠幅和单株材积生长均显著高于巨尾桉纯林(P＜0.05),但树高生长差异性不显著。2)巨尾桉×红椎混交林的林分总蓄积量为126.44 m³·hm^-2,比较接近巨尾桉纯林(129.84 m³·hm^-2)。3)混交林上层土壤速效N、速效P和速效K含量分别比巨尾桉纯林增加16.31、0.43 mg·kg^-1和16.65 mg·kg^-1。4) 10年生时,混交林的种间关系协调,红椎生长尚未受到巨尾桉较大影响,但混交林中巨尾桉、红椎的胸径小于其各自平均胸径的立木比例分别占57.88%和52.42%,林分结构存在不稳定的趋势。因此,建议适时开展抚育间伐,改善林分结构和调整种间关系,以期充分发挥混交效益。     

不同恢复模式下干热河谷幼龄印楝和大叶相思生物量及其分配

为了解干热河谷地区造林树种在不同恢复模式下生物量及其分配的差异,进而评价该地区树种的混交效益.以元谋干热河谷9年生印楝Azadirachta indica和大叶相思Acacia auriculiformis为研究对象,对印楝纯林、大叶相思纯林及印楝与大叶相思混交林林木生物量及其分配特征进行了研究.结果表明:①混交林内印楝单株生物量(5.713 kg·株-1)比纯林印楝(4.898 kg·株-1)高16.6％;大叶相思(14.943 kg·株-1)比纯林大叶相思(17.377 kg· 株-1)低14.0％,但差异均未达到95％显著水平(P＞0.05).混交林林分生物量(16.525 t·hm-2)介于印楝纯林(7.837 t·hm-2)和大叶相思纯林(27.802 t·hm-2)之间.②在纯林和混交林恢复模式下,印楝各器官生物量大小顺序分别为干＞根＞枝＞皮＞叶和干＞枝＞根＞叶＞皮;大叶相思分别为枝＞干＞根＞叶＞皮和干＞枝＞根＞叶＞皮.混交林印楝根冠比(0.280)较纯林(0.400)小(P＜0.05),而混交林大叶相思(0.163)较纯林(0.132)大(P＞0.05).(③印楝和大叶相思各器官之间及其与测树因子(D或D2H)均呈异速生长关系,不同恢复模式下印楝和大叶相思各器官之间异速生长速率差异较小,印楝表现现为枝＞叶/干＞根,地上部分＞地下部分;而大叶相思为枝＞干/根＞叶,地上部分＞地下部分.干热河谷印楝和大叶相思混交种植9a后,提高了印楝生物量,而大叶相思生物量有所下降,不同恢复模式下同一树种器官生物量分配大小也发生了变化.     

不同防治方法对思茅松人工林碳汇功能的影响

通过调查未经防治、经化学防治、物理机械防治和正常思茅松林分,测算了林木不同组分的生物量、含碳率和含碳量,并估算了4种思茅松林的BEF、生物量、碳储量、碳密度和碳汇功能。结果表明,景谷县思茅松人工林林木生物量、林木碳储量、土壤碳储量、林分总碳储量分别为1.51×107、7.83×105、1.42×106、2.28×106t,表现出巨大的碳汇;4种林分思茅松的BEF在0.94~1.00;思茅松不同组分生物量、碳储量的分配为干〉根〉枝〉叶;林分有机碳的分配为土壤层〉林木层〉枯落物层〉灌木层〉草本层。松毛虫危害后,每株总生物量、每株碳储量、林分碳密度、土壤碳密度分别降低15.80 kg、8.10 kg、47.04 t/hm2、32.66 t/hm2,通过化学/物理机械防治后分别提高9.70 kg/6.90 kg、5.00 kg/3.62 kg、25.93 t/hm2/19.50 t/hm2、17.93 t/hm2/13.09 t/hm2。     

气象因子和坡向对思茅松产脂量的影响

为探讨气象因子和坡向对思茅松(Pinus kesiya var.langbianensis)产脂量的影响,连续3 a测定云南省普洱市景谷县同一地块2个坡向100株思茅松1—12月份的产脂量。结合当地主要气象指标,分析各气象指标与思茅松产脂量之间的相关性,坡向对思茅松产脂量的影响。结果表明:普洱地区降水较多、气温较高的6—9月份是思茅松产脂量较高时期。思茅松产脂量不仅受遗传因子控制,降水、气温、日照等气象因子和坡向也对其有显著影响。思茅松产脂量与月平均最低气温呈显著正相关,与平均气温日较差、日照时间呈显著负相关,与月平均降水量、月平均气温呈正相关。思茅松阴坡的产脂量显著高于阳坡,产脂力弱的个体全年的任何时期产脂量均低于产脂力强的个体。因此,思茅松的产脂力主要受遗传因子控制,生态因子如降水、气温、光照、坡向等在一定程度影响思茅松的生长发育,综合影响思茅松的产脂力。     

应用主成分分析法研究思茅松林分的立地退化

在思茅松林集中分布的云南省景谷县选择不同栽植代数（原始林、天然次生林、人工林）的思茅松林,采用主成分分析法,选择土壤养分状态因子,进行立地质量退化的比较研究。结果表明,思茅松连栽后立地质量出现了逐渐退化现象。     

滨海沙地不同树种人工林生物量及凋落物碳氮养分归还

基于福州市滨海后沿沙地上营造的人工林的调查,以9年生尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)、木麻黄(Casuarina equisetifolia)、纹荚相思(Acacia aulacocarpa)3种主要人工林为对象,采用Monsi分层切割法(乔木层)和样方收获法(草本层、凋落物层)获取这3种人工林的生物量,研究其生物量分配格局及凋落物碳氮养分归还。结果表明,尾巨桉乔木层地上部分生物量为49.950t·hm^-2,地下部分生物量为15.270t·hm^-2,分别占生态系统总生物量的62.08%和18.98%;草本层生物量为0.698t·hm^-2(0.87%);凋落物层生物量为14.539t·hm^-2(18.07%)。木麻黄乔木层地上部分生物量为51.630t·hm^-2,地下部分为20.270t·hm^-2,分别占生态系统总生物量的62.65%和24.60%;草本层生物量为0.017t·hm^-2(0.02%);凋落物层生物量为10.488t·hm^-2(12.73%)。纹荚相思乔木层地上部分生物量为51.130t·hm^-2,地下部分为13.760t·hm^-2,分别占生态系统总生物量的64.43%和17.34%;草本层生物量为0.093t·hm^-2(0.12%);凋落物层生物量为14.369t·hm^-2(18.11%)。3种人工林地上各器官生物量均表现为:树干>树枝>树皮>树叶。这3种人工林生态系统总生物量与乔木层生物量排序相同,表现为木麻黄(82.40t·hm^-2)>尾巨桉(80.46t·hm^-2)>纹荚相思(79.35t·hm^-2),且生物量分配格局均为乔木层>凋落物层>草本层。3种人工林的净生产力表现为木麻黄(16.21t·hm^-2·a^-1)>尾巨桉(14.00t·hm^-2·a^-1)>纹荚相思(12.51t·hm^-2·a^-1)。凋落物碳氮养分年总归还量表现为木麻黄(3.953t·hm^-2·a^-1)>尾巨桉(3.329t·hm^-2·a^-1)>纹荚相思(2.751t·hm^-2·a^-1)。