北京市13 个常见树种胸径估测研究

随着高分辨率遥感数据、LiDAR 技术在森林资源调查中应用的日益普遍,以及自动快速提取树木冠幅、树高 方法的日益成熟,需要建立新的树木模型来估测其他林分因子,以适应林业调查手段更新和发展的需求。在参考 国内外大量文献的基础上,选择常用的胸径鄄冠幅模型和树高鄄胸径曲线模型,根据北京市178 块森林样地调查数 据,建立了北京市13 个常见树种的胸径鄄冠幅模型,胸径鄄树高模型,胸径鄄冠幅、树高综合模型。结果表明:并不是 所有树种的冠幅、树高都与胸径有高相关性;13 个树种中,只有臭椿、雪松、栾树和加杨的胸径鄄冠幅模型的R2 大于 0郾7,胸径鄄树高模型R2 大于0郾5,胸径鄄冠幅、树高综合模型达到0郾8 以上;油松、杨树、槲栎、圆柏4 个树种的胸径鄄 冠幅模型的R2 小于0郾3;核桃、油松、火炬树、柳树、国槐5 个树种的胸径鄄树高模型R2 低于0郾3。并提出在下一步工 作中,把林龄,林分密度,立地条件如坡度、坡向、海拔、地位级等林分因子与树木冠幅、树高联合建立估测模型来提 高胸径估测的精度。该方法可用于现代遥感技术快速获取树木冠幅、树高之后,根据已有的数据库资料,用树种的 冠幅、树高估测胸径,再推算其他林分因子,实现森林资源的快速调查与更新。      

城市森林主要树种树冠尺度及生长空间需求

目的树冠的大小直接影响树木的生态价值,探明树种合理的生长空间需求对城市森林的规划建设与经营维护有重要意义。方法本文以合肥环城公园内优势度靠前的10个城市森林主要树种为研究对象,运用样方调查法,选取公园6个景区57块固定样地,在对冠幅、胸径及树高等数据调查的基础上,运用线性回归法、异速生长法,利用箱型图检验离群值,比较构建冠幅、树高与胸径的最优模型,并对树木最适宜生长空间大小进行预测。结果不同树种冠幅与胸径、树高与胸径均存在正相关关系,但对两种模型结果进行比较可以发现,除侧柏和栾树外,异速生长模型的决定系数(R2)均大于0.3,R2整体高于一元回归模型;均方根误差(RMSE)分布范围在0.2~0.3之间,整体上小于一元回归;F值除雪松外,均高于一元回归F值。综合比较结果表明,异速生长模型拟合度优于一元回归模型;不是所有树种的冠幅、树高都与胸径高度正相关,在10个树种的研究中,银杏、女贞和椤木石楠的冠幅-胸径模型的拟合度较高,R2分别为0.793、0.757和0.665;银杏、栾树和雪松的树高-胸径模型拟合度较好,R2分别为0.772、0.579和0.547;栾树、侧柏的冠幅-胸径模型相关性较低,R2分别为0.096和0.188;构树、刺槐和桂花的树高-胸径拟合度较差,R2分别为0.065、0.010和0.112;选择分位数回归对异速生长规律进行研究,构建10种树木的异速生长模型并在95%分位数回归下进行讨论,以树木平均胸径15cm为例,预测估算出当胸径为15cm时10种树木在适宜的生长空间中的冠幅和树高大小。结论本文构建的最优模型的参数估计值均显著,说明冠幅、树高变量对合肥环城公园内树木胸径的变化有明显影响,其中冠幅-胸径模型拟合精度略高于树高-胸径模型的拟合精度。      

上海市主要造林树种的胸径-树高模型研究

胸径和树高是森林调查中2个主要的调查因子。随着遥感技术的发展,在大区域的森林资源调查中,可以很容易地测量单株树的高度,其精度与传统的地面测量方法相当。最近几年,林业研究者构建了一系列胸径-树高方程来通过机载雷达所测的树高来估计树木的胸径,然而,大多数的模型都只是将树高作为唯一的变量来研究胸径-树高模型,却很少将冠幅与树高和胸径两者结合来研究胸径-树高模型。利用6种常用的胸径-树高模型,以上海市主要造林树种:池杉(n=241株)、柳树(n=82株)、木兰类(n=119株)、女贞(n=512株)、水杉(n=469株)、杨树(n=138株)、榆树类(n=235株)、樟树(n=1 129株)为研究对象,基于R2、平均偏差和平均绝对偏差为评价指标,对这6种胸径-树高方程的模拟精度进行评价和比较,最终得到了各树种对应的最优模型结果。结果表明,模型(3)适用于榆树类、女贞和柳树;而模型(5)则适用于池杉、木兰类、水杉、杨树和樟树。模型(3)和(5)相对于其他4个模型来说有着更加准确的模拟精度。研究结果可为该地区通过机载雷达调查森林提供基础。     

柚木冠幅与树高、胸径的回归分析

为考察柚木生长因子与冠幅的关系,准确反映各生长因子与冠幅之间的关系,建立冠幅预测模型,为柚木人工林目标树经营提供理论依据。以广西凭祥、云南德宏、云南景洪、海南乐东4个地区不同林龄阶段的柚木人工林中优势木为研究对象,以胸径、树高、冠长、林龄4个因子作为变量与冠幅进行回归分析,筛选关键因子建立柚木冠幅生长的预测模型。结果表明,胸径(R=0.5342,P=0.0001)、树高(R=0.1798,P=0.0026)是影响柚木冠幅的关键因子;胸径、树高与冠幅的一元回归方程:冠幅与胸径y=15.7893x+1.84766(F=516.4180,P=0.0001),冠幅与树高y=0.3717x-0.60189(F=174.2954,P=0.0001)。并应用胸径、树高2个关键因子与冠幅建立回归模型:y=13.5658x1+0.1064x2+0.35866(F=279.5048,P=0.0001),计算结果与实际测量结果差异性较小(F=0.0140,P=0.9072)。可以根据目标树的培育目标胸径、树高因子,利用该模型来预测该目标树的冠幅,从而确定单位面积内保留目标树的数量。     

海口市10种行道树最优生长模型研究

行道树是城市园林植物的重要组成部分，研究其科学合理的种植密度对于城市园林植物的规划设计和管理养护具有重要意义。以海口市建成区椰子等10种行道树为研究对象，分别进行“树高?胸径”和“冠幅?胸径”相关性分析，并通过SPSS软件对调查数据进行回归分析，比较决定系数R2，P值等相关数据后，通过拟合精度检验值（总误差、平均误差、平均相对误差）检验拟合效果，最终从8个预选模型中选出各树种的“树高?胸径”和“冠幅?胸径”最优生长模型。结果表明，10种行道树的“树高?胸径”和“冠幅?胸径”相关性显著，各自的“树高?胸径”和“冠幅?胸径”最优生长模型准确度较高，20个最优模型中，幂函数模型和S模型居多。     

六盘山林区华北落叶松林测树因子相关性分析

[目的]对宁夏林区华北落叶松人工林树高-胸径等林分特征结构进行相关性分析.[方法]采用野外观测的方法,得到华北落叶松人工林树高、胸径、冠幅等林分结构特征指标.[结果]冠幅-胸径存在极弱相关,树高-胸径最优曲线模型为H=2.411+1.425D-0.039D2+0.000427D3(H为树高,D为胸径),树高-冠幅最优曲线模型为H=0.299G0.814(H为树高,G为冠幅),材积-胸径最优曲线模型为V=0.000204D2.406(V为材积,D为胸径).[结论]幂函数曲线模型能够很好地拟合胸径-材积相关性(R2=0.957),所选最优曲线模型V=0.000204D2.406可用来估算华北落叶松人工林胸径、材积的值,从而提高模型预测能力.     

干旱胁迫输水后胡杨测树因子特征及相关分析

为研究塔里木河下游长期干旱胁迫输水后胡杨主要测树因子的响应特征及相互关系,对不同地下水埋深条件下胡杨胸径、冠幅、树高进行了实地调查。结果表明,随离河距离增加（地下水埋深下降）,胡杨冠幅、树高逐渐减小,但胸径变化没有规律性。将调查数据按径阶进行冠幅与胸径、胸径与树高间的相关分析,结果表明其显著相关。用胡杨胸径与树高模型预测树高的平均精度为90.08%,随着地下水埋深下降,模型拟合精度逐渐降低;用胡杨冠幅与胸径模型预测胸径的平均精度为81.37%,模型拟合精度随地下水埋深变化的规律性不明显,这是胡杨经历长期干旱胁迫输水后地下水埋深条件不一致的客观表征。      

闽北引种邓恩桉个体生长性状相关性分析

以福建省南平市建阳区不同立地条件下邓恩桉人工林为研究对象,对其地径与胸径、树高、材积的相关关系进行研究,建立了林木地径与胸径、树高、材积的回归模型,筛选出各自的优化模型并进行精度检验。结果表明,研究区邓恩桉地径—胸径、地径—树高、地径—材积的优化模型分别为:d1.3=-0.254+0.857d、H=-0.007d2+0.790d+2.523、V=0.000099d2.454,邓恩桉地径与胸径、树高、材积均显著相关。其中,地径—树高模型总相对误差和平均相对误差偏大,且估算精度较低,不适宜在林业调查时使用;地径—胸径、地径—材积模型预测误差均在±5%以内,符合林业上的精度调查要求,适用于估算立木材积。     

长白山脉张广才岭自然保护区云杉冠幅模型的研究

本文以长白山脉张广才岭自然保护区为研究对象,通过选出标准样地中云杉为主要树种逐株进行冠幅预测的研究。包括胸径、冠幅等因素。研究云杉冠幅与胸径所成的关系。结果:(1)云杉受林木胸径(DBH)等因子影响;(2)利用树冠预测模型对长白山脉张广才岭地区的云杉进行冠幅模型预测研究;(3)通过本研究,可以更好地解释云杉冠幅与胸径所成的关系,选择出最佳模型,从而得出冠幅是受林分变量所影响,通过增加林分变量,能够增加模型的拟合精度。     

红松树高-胸径的非线性混合效应模型研究

以吉林省汪清林业局的蒙古栎阔叶混交林和云冷杉阔叶混交林24块固定样地中的2598株红松为研究对象,利用Chapman-Richards方程建立了不含随机效应与含随机效应的单木树高-胸径简单模型和广义模型。模型拟合和检验的评价指标主要包括调整决定系数(R2a)、平均相对误差绝对值(RMA)和均方根误差(RMSE)。对于混合效应模型,设计了随机抽取、抽胸径最大的树、抽胸径最小的树和抽平均木4种抽样方案计算随机参数,通过对比4种抽样设计下模型的误差统计量,分析了不同抽样设计下样本数量和预测精度的关系。结果表明:基于混合效应模型的红松单木树高-胸径模型拟合效果(简单模型的R2a在0.753~0.886之间,RMA在11.3%~15.1%之间,RMSE在1.38~2.01m之间;广义模型的R2a在0.754~0.886之间,RMA在11.1%~15.0%之间,RMSE在1.38~2.01m之间)优于不含随机参数的红松单木树高-胸径模型(简单模型的R2a在0.502~0.868之间,RMA在12.2%~17.8%之间,RMSE在1.42~2.65m之间;广义模型的R2a在0.711~0.877之间,RMA在11.6%~17.2%之间,RMSE在1.41~2.10m之间);包含随机效应的简单模型和广义模型拟合效果没有明显的差异,表明基于混合效应模型的单木树高-胸径简单模型可以很好地描述树高-胸径关系在不同森林类型、不同样地间的差异,因此不需要在树高-胸径模型中增加其他自变量;抽取平均木的抽样设计优于其他3种抽样设计,且抽取4株平均木时,预测精度提升最为明显,综合预测精度和调查成本的考虑,在实践中应用包含随机效应的红松树高-胸径模型时,推荐在样地中抽取4株平均木测量其树高来估计随机参数。      

北京松山自然保护区次生林主要乔木地上碳储量及其分布

以松山自然保护区次生林为主要研究对象,采用2007年松山自然保护区国家重点生态公益林的17个标准地的调查数据,就其中7种主要乔木（DBH〉14cm）的地上碳储量及其伴随径级的分布特征进行了研究。结果显示：①地上碳储量大小排列为蒙古栎（35714．7158kg／hm2）〉油松（30008．8550kg／hm2）〉山杨（24376．7789kg／hm2）〉桦树（17620．6612kg／hm2）〉五角枫（7985．4425kg／hm2）〉椴树（5284．8026kg／hm2）〉核桃楸（3448．3767kg／hm2）;②在地上碳储量径阶分布方面,蒙古栎、山杨、油松、桦树区别于其他3种阔叶树,碳储量变化剧烈。     

基于FVS的秦岭地区栓皮栎天然次生林单木模型构建

栓皮栎是珍贵的经济树种和用材树种,经济价值高、用途广泛,在全国均有分布,其中秦岭至大别山一带是其核心分布区之一。以秦岭南北坡栓皮栎天然次生林为研究对象,在陕西省商洛市山阳县、镇安县、西安市周至县和宝鸡市太白县设置临时样地并进行调查,利用104块样地数据和150株解析木数据构建基于FVS系统的栓皮栎5类单木核心生长模型,包括胸径-树高模型、冠幅模型、胸径生长量模型、树高生长量模型和材积模型。结果如下:确定栓皮栎胸径-树高模型表达式为H=1.082esup>3.245-17.291DBH+1+3.56,冠幅模型表达式为CW=0.257+0.244DBH-0.002DBH2,胸径定期(5年)生长量方程为ln(DDS)=-12.669-0.055A-0.004DBH2+0.117SI-39.181ln(DBH)+43.138ln(DBH+1)+0.013sin(SL),树高生长量模型方程表达式为HTG=6.372+0.025AvgH+0.108DomtH+0.008DBH2-0.254SD +0.168SI+0.038 sin(SL)-3.613 ln(DBH),材积模型方程表达式为V=0.338+11.477DBH-11.582DBH0.997·H0.001+0.002DBH·H。通过拟合与计算,确定树皮调整因子值为1.159 2,树冠竞争因子值上限接近450,林分最大密度指数为923株/hm2。对所建各模型进行t检验和残差分布检验,结果均显示拟合效果较好。所建模型以期为秦岭地区栓皮栎林FVS系统本土化研究奠定基础,为该区域栓皮栎林抚育经营决策提供依据。      

北京松山森林动态模拟研究

运用改进的林隙模型ZELIG,对北京松山自然保护区的森林动态进行模拟和验证.结果如下:①模型能够合理地模拟华北暖温带阔叶林区森林的演替过程;群落先锋树种以山杨、白桦为主,100年后可达到相对稳定;建群种包括蒙古栎和油松,这两个种互为消长,栎类优势更显著.②模型较准确地量化模拟出树种组成和生物量,其中,建群种的模拟结果与观测值基本一致;先锋种模拟结果总体优于单个树种的模拟.③对松山自然保护区的森林演替趋势进行预测:不同的初始状态对森林组成和生物量有较大影响,但系统都有回复到同一状态的趋势,且起始于蒙古栎林比起始于油松林回复速度快;有林地中的伴生种受压状态明显;起始于蒙古栎林时生物量均值最大,而起始于油松林时最稳定.      

冀北山地油松蒙古栎混交林空间结构特征研究

在河北省围场县北沟林场的油松蒙古栎混交林中选取面积为1.0 hm2的样地,通过对样地内每株林木树高、胸径的测量及坐标定位,应用混交度、大小比数和角尺度以及点格局方法分析了林分的空间结构特征.结果表明:该林分中主要有6个种群,油松(Pinus tabuli formis)和蒙古栎(Quercus mongolica)在数...     

北京六环内校园林木树冠覆盖与森林结构分析

目的校园是青少年群体的主要活动场所，本文旨在通过探究校园城市森林的数量与质量基础现状，为进一步丰富城市森林内涵，提高未来的校园环境绿化质量提供理论依据和实践参考，使未来校园城市森林的建设及城市森林功能的拓展得到重视，真正满足城市青年群体的需求。方法本论文以2013年北京城区0.5 m分辨率的World -View- 2卫星影像以及树冠覆盖栅格与矢量图为数据源，对北京市六环内984所学校校园林木树冠覆盖率进行统计；并随机抽取了126所学校，对其城市森林结构进行典型样地调查，记录调查样地内乔灌木植物种类、胸径（乔木）或地径（灌木）、树高、冠幅指标，据此进行校园森林群落结构分析。结果大学、中学、小学树冠覆盖率分别为31.91%、16.52%、17.08%，潜在树冠覆盖率分别为4.81%、0.62%、0.42%。学校整体物种丰富度指数（R）、Shannon-Wiener指数（H）、Pielou指数（J）分别为6.30、1.55、0.91，大学新校区物种多样性低于老校区。校园内树木平均胸径、冠幅和树高分别为23.93 cm、6.02 m和7.80 m。结论北京市校园森林群落林木树冠覆盖低于北京市整体林木树冠覆盖水平，且潜在绿化空间不足。大学物种丰富度高于中小学，同类校园内部物种多样性差异也较大，校园绿化水平参差不齐。胸径在10 ~ 20 cm，冠幅在4 ~ 6 m以及树高在5 ~ 10 m等级的青、壮年树木在学校城市森林中的数量占比最多，树冠自然扩展的潜力较强，是今后提高校园林木树冠覆盖的后备力量。校园城市森林树冠覆盖率，树冠覆盖斑块大小，树木胸径平均值均与校园面积显著正相关。      

杉木人工林间伐后套种阔叶树种的生长动态

15年生杉木人工林采用4个强度进行间伐，保留密度分别为375（Ⅰ）、488（Ⅱ）、594（Ⅲ）和732（Ⅳ）株·hm^-2，于林下均匀套种大叶栎、红椎、灰木莲、香梓楠、格木等5个乡土阔叶树种，2008年底调查套种阔叶树的胸径、树高和冠幅等生长指标，此后至2016年每2 a测定1次，应用方差分析和Duncan多重比较分析这些生长指标对不同强度间伐的动态响应。结果表明:1)杉木林下套种第3年，大叶栎的胸径、树高和冠幅以及灰木莲的树高和冠幅、红椎的树高出现生长高峰；第5年，红椎、灰木莲、香梓楠的胸径出现生长高峰；第9年，格木的胸径、树高和冠幅以及香梓楠的树高和冠幅、红椎的冠幅增长量最大。2)套种5个阔叶树的3个方面（胸径、树高和冠幅）生长总体表现看，其生长速度最快为大叶栎，其次为红椎、灰木莲，再次为香梓楠，最慢为格木。3)杉木间伐强度对套种阔叶树的生长大多表现为中度间伐强度优于强度和弱度处理，但并未呈现明显规律。香梓楠的胸径、树高、枝下高和冠幅生长最慢，大叶栎则生长最快；大叶栎在间伐处理Ⅱ(488株·hm^-2)下套种优于其余3个间伐处理，格木则适合在间伐处理Ⅰ(375株·hm^-2)下套种，红椎、灰木莲和香梓楠适合在间伐处理Ⅲ(594株·hm^-2)下套种。大叶栎、红椎和灰木莲适合在间伐处理Ⅰ和Ⅱ下套种；香梓楠和格木适合在间伐处理Ⅲ和Ⅳ下套种。     

天目山针阔混交林林木碳储量树种分布特征

在浙江省天目山区针阔混交林内设置固定标准地,采用实测调查法,调查样地内所有胸径≥5 cm的林木特征值。根据调查数据,对重要值中前13种主要乔木树种的碳储量及其按径级、树高级和冠幅级的分布特征进行了研究。结果表明,天目山针阔混交林林分中主要的固碳树种为马尾松和白栎,针叶树种的碳汇效应优于阔叶树种。林分碳储量的径级分布总体上呈“中间大两头小”的特征,碳储量在不同树高级和冠幅级处变化较为相似,均为各优势树种碳储量的分布随着度量级的增加而增长,至1个峰值后,又随度量级的增加而下降,整个变化趋势呈现近似正态的峰状曲线。