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林木间普遍存在着空间自相关,这直接关联着林木间的竞争与相互作用。单木胸径树高模型是森林生长、收获与预测的基础,忽略林木间的空间自相关将会导致胸径树高模型的普通最小二乘(OLS)回归违背残差独立分布假设,导致犯第一类错误的可能性变大,以及模型参数标准差的有偏估计和回归模型估计的有效性降低。因此,本文选择我国东北地区主要森林类型即天然云冷杉针阔混交林为研究对象,考虑林木间的空间自相关,选用合适的线性化单木胸径树高OLS模型为基准模型,利用3个同步自回归(SAR)模型即空间滞后模型(SLM)、空间误差模型(SEM)和空间Durbin模型(SDM),构建该混交林的单木胸径树高模型。与此同时,每个SAR模型分别采用5个不同的空间加权矩阵即Delaunay三角网(DT)矩阵、逆距离一次幂(ID1)、逆距离二次幂(ID2)、逆距离五次幂(ID5)和高斯变异函数(GV)矩阵,利用极大似然(maximum likelihood)估计3个SAR模型的参数。对OLS和3个SAR模型的回归参数进行t检验,对3个SAR模型的自回归参数进行似然比检验。选择Morans I(MI)指数比较分析4个模型的残差空间自相关,选择决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和Akaike信息准则(AIC)3个拟合指标比较分析这4个模型的拟合效果,选择均方误差(MS)检验模型预测效果。结果表明:未考虑空间自相关的OLS模型残差存在正空间自相关;3个SAR模型拟合效果均优于OLS,SDM和SEM的拟合效果最好,SLM最差;无论使用哪个空间加权矩阵,SLM均不能消除模型残差空间自相关,但可降低空间自相关,在一定程度上提高了模型的拟合效果;5个空间矩阵应用于SDM和SEM时,均可以消除模型残差空间自相关,但空间加权矩阵GV只适用于SEM;ID2是5个空间加权矩阵中最好的空间加权矩阵,将ID2应用于4个模型进行预测时,SDM和SEM的预测效果明显优于SLM,但3个SAR模型的预测效果均优于OLS。利用3个SAR模型提高了单木胸径树高模型拟合和预测的精度,为合理经营天然云冷杉针阔混交林提供了理论基础。 相似文献
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城市森林主要树种树冠尺度及生长空间需求 总被引:2,自引:0,他引:2
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[目的]菌根类型是影响树木个体生长发育的重要因素,因此可能在种群层次上影响树种的竞争格局.探究毛竹(Phyllostachys edulis)林林下丛枝菌根和外生菌根树种的种内和种间竞争关系,可为亚热带毛竹林群落演替动态的预测和森林物种共存理论的完善提供理论参考.[方法]本研究选择江西马头山国家级自然保护区毛竹林林下更新层典型丛枝菌根树种野含笑(Michelia skinneriana)和外生菌根树种少叶黄杞(Engelhardtia fenzlii)为研究对象,采用Hegyi单木竞争模型分析野含笑和少叶黄杞的种内和种间竞争状况,解析毛竹林林下更新层不同菌根类树种的定植机制.[结果]野含笑幼树种间竞争占总竞争强度的87.04%,且随着幼树个体胸径的增加,种间竞争强度的相对比重逐渐增加,证明野含笑幼树在生长过程中自疏作用较强,在小尺度上同种个体较难共存.少叶黄杞幼树种内和种间竞争分别占总竞争强度的54.64%和45.36%,且随着幼树个体胸径的增加,种内和种间竞争强度逐渐降低,但二者的相对比重基本不变,证明少叶黄杞幼树在生长过程中自疏和他疏作用强度相当,与同种或他种植物可以实现共存.[结论]毛竹林下这两种菌根类型幼树在生长过程中受到的竞争来源存在较大的差异.因此,树木菌根类型是调控亚热带毛竹林林下更新层幼树竞争格局的重要因素,并对群落演替的方向有着潜在影响. 相似文献
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冠幅作为林业研究的关键因子,开展冠幅的研究对于精准林业发展具有重要意义。为了更好地利用冠幅对树木其他因子进行预测,选取了北京市松山自然保护区油松、白蜡、蒙古栎等14个常见树种作为研究对象,基于6种回归方程,借助样地实测数据分别建立每个树种的胸径 冠幅和树高 冠幅模型,并针对每个树种筛选出的最优方程进行了精度检验。结果表明,研建的14个树种的模型具有较好的拟合精度,决定系数R2绝大多数都大于0.5,其中,核桃的胸径 冠幅模型最高,R2=0.951,树高-冠幅模型R2=0.887,蒙古栎树高-冠幅模型最低,R2=0.506,也超过了0.5。所建模型的精度评价指标具有一定的统计学意义,对北京市松山地区大面积林分参数的预测预估有重要的参考价值。 相似文献
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【目的】探究不同间伐措施下树木的竞争环境差异是否影响树木生长变化趋势及其对气候因子的响应策略,为气候变化背景下森林经营和管理提供科学依据。【方法】以吉林蛟河林业实验管理局阔叶红松林优势树种红松、水曲柳、色木槭和紫椴为研究对象,选取4块面积为1 hm2的间伐处理固定样地,间伐强度分别为0(对照CK)、15%(轻度间伐LT)、35%(中度间伐MT)、50%(重度间伐HT)。采用Hegyi竞争指数量化竞争并进行竞争压力组划分,比较分析不同间伐强度和竞争作用下各树种生长差异,构建不同竞争压力组树木与气候因子的关系,探讨间伐强度和竞争差异是否影响树木对干旱事件的响应策略。【结果】(1)不同间伐强度下低竞争组树木生长量显著高于高竞争组生长量(P <0.05)。高竞争组树木生长量在伐后变化不明显,除色木槭低竞争组生长量保持稳定(9.43 cm2/a),其他树种低竞争组树木呈现显著增加趋势。随着间伐强度增加,低竞争组树木生长出现峰值的时间不一致。(2)不同间伐样地内色木槭不同竞争组树木生长量与温度和降水均呈显著相关关系,而红松、水曲柳和紫椴的不同竞争组... 相似文献
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广东省常见红树植物生长因子之间
的关系及生物量研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用实地调查法,在广东省8 个典型红树林区域内选取有代表性的林段设置样地,每木检尺,测定间
距、树高、胸径、地径等生长指标,利用SPSS19.0 软件研究了树高与胸径(或地径)之间的相关关系,并选取标准木
取样,经冷冻保存-清洗-烘干等处理来研究生物量。结果表明院选取适于不同地区不同树种的线性和非线性回归
方程,且决定系数(R2)较大,回归方程达极显著水平。说明红树树高与胸径(或地径)之间存在着密切的相关关系,
各方程适于利用各树木胸径(或地径)估测其树高,可为红树林的保护和恢复发展提供科学依据。另外,无瓣海桑
的平均单株生物量最大。红树植物个体的生物量不仅在数量上存在差异,而且在不同器官的分配上也存在明显差
异。 相似文献
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多层非线性混合效应模型评价番鸭体重生长 总被引:1,自引:0,他引:1
【目的】寻找定量描述本地番鸭体重的生长模型。【方法】利用Richards生长函数,设计番鸭体重的4种生长模型,包括考虑个体、性别的二层非线性混合效应模型(ModelⅠ),考虑个体、性别、资料自相关性的二层非线性混合效应模型(Model Ⅱ),考虑个体的单层非线性混合效应模型(Model Ⅲ),忽略个体和性别的零层非线性固定效应模型(Model Ⅳ),描述了番鸭个体和群体生长特征。比较了番鸭体重生长4种模型的信息准则、误差方差、不同体重测定点日龄的平均测定值和模型拟合值、模型和生长参数估计值。【结果】 Model Ⅱ的拟合效果整体最好,估计了公、母的初生体重及成熟体重和生长速度最大的日龄、体重、绝对生长率,分别是40 g、3 504 g及43 d、1 523 g、65 g•d-1和40 g、2 209 g及36 d、977 g、45 g•d-1。【结论】考虑个体、性别、资料自相关性的Richards二层非线性混合效应模型是评价本地全群及公、母番鸭体重生长的最优模型。 相似文献
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农田防护林多样性结构配置方式研究 总被引:7,自引:0,他引:7
在各树种不同配置方式试验研究的基础上,提出了大面积农田林网杨树与其它树种的多样性与稳定性混交型构架,建立了各种混交林带.试验得出杨榆、杨柳混交的“对称式行混”(U-P-P-U和S-P-P-S)形式较佳,结构较合理;运用“边行效应原理”营造的林带,通过不同株行距试验对比,内行距为3m的林带树木胸径生长分化程度弱于内行距为2.4m的林带,而内行距为2m的林带树木胸径生长分化较为严重。 相似文献
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林分空间结构是描述林分结构极其变化的重要指标,是森林经营与管理成功的标志。利用随机抽样方法在黔中马尾松Pinus massoniana可持续经营管理试点(安顺市平坝区)设置100 m×100 m马尾松近熟林固定样地,采用10 m×10 m网格调查每株林木的树高、胸径和坐标数据,主要以混交度、大小比数和角尺度的一元和二元分布研究马尾松林的空间结构特征。结果表明:①该林分中马尾松在株数和断面积比例上占明显优势,种内竞争对马尾松生长影响很大,整个林分以零度混交为主,空间异质性不高;②在整个林分中,大部分林木处于随机分布,胸径差异不显著,伴生树种主要空间分布格局为集聚分布;③模拟采伐有利于林分空间结构的调控,改善林分空间分布格局,为森林群落的正向演替以及优势种群的健康生长提供了有利空间条件。 相似文献
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基于混合效应的杂种落叶松人工幼龄林单木枯损模型 总被引:1,自引:1,他引:0
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以黑龙江省凉水国家级自然保护区阔叶红松林为研究对象,基于14块标准地中红松(Pinus koraiensis)、红皮云杉(Picea koraiensis)、冷杉(Abies nephrolepis)、色木槭(Acer mono)等4个主要树种448棵幼树的连年树高生长量数据,从5个备选模型中分别为4个树种选择最优树高生长模型作为基础模型,并采用R语言对4个树种分别构建了样地水平和样木水平的幼树树高生长混合效应模型并进行独立检验。结果表明:4个树种幼树树高随年龄增加而增大,且总体趋势较为明显,在幼树阶段其树高的年增长量差别不大。柯列尔方程或幂函数能较好地拟合4个树种幼树的树高生长过程。将柯列尔方程作为最优基础模型并建立混合效应模型,通过比较赤池信息准则(AI,C)、贝叶斯信息准则(BI,C)以及对数似然值(LL)得出结果,样木水平混合效应模型优于样地水平混合效应模型。与基础模型相比,4个树种样木水平混合模型的调整后确定系数(Radj2)提高4.16%~20.31%(平均11.13%);均方根误差(RM,S,E)降幅较大,为83.92%~89.66%(平均86.32%)。模型检验结果显示,相对于基础模型,混合效应模型的平均绝对误差(MA,E)减小6.8~13.4 cm,平均减小9.78 cm;平均预测误差百分比(MP,S,E)降幅较大,为14.4%~49.5%(平均30.85%)。说明样木水平混合模型既能提高模型的拟合效果,又能提高模型的预测能力,证明了树高生长的差异主要源于随机效应(即幼树个体差异)。本研究所构建的幼树树高生长模型可以为阔叶红松林的生长模拟和森林演替研究提供基础。 相似文献
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天目山常绿阔叶林优势种群竞争的数量关系 总被引:3,自引:0,他引:3
采用相邻网格法调查获取数据,应用优势度分析法,确定3个常绿阔叶林优势种群,占总株数的71.6%,占总胸高断面积的44.6%。利用Hegyi简单竞争指数研究优势种群竞争的方法,分析了天目山国家级自然保护区内的常绿阔叶林优势种群在群落中的竞争状况。结果表明:100m×100m样地内,胸径在5cm以上的优势种群间存在较剧烈竞争,常绿阔叶优势种群>非常绿阔叶优势种群。常绿阔叶优势种群的竞争更为显著,其种内竞争强度大小为:细叶青冈Cyclobalanopsis myrsinaefolia>青冈Cyclobalanopsis glauca>短尾柯Lithocarpus brevicaudatus;种间竞争强度大小为:细叶青冈>青冈>短尾柯:以任一常绿阔叶优势种群为对象木时,均有种内竞争>种间竞争。竞争指数与对象木胸径大小符合幂函数关系,并达到显著水平,优势种群种内、种间的竞争强度随着对象木胸径的增大而下降,并维持在较低的水平。当对象木胸径达到20cm后,竞争强度变化不大。 相似文献
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长白山次生杨桦林林分结构 总被引:1,自引:0,他引:1
2005年在长白山建立了1个面积为5.2 hm2的次生杨桦林永久样地,通过对样地内的每株树木测量胸径和坐标,并运用混交度、大小比数和角尺度研究了该林分的空间结构.结果显示,该样地的平均混交度为0.63,表明该林分处于中度以上混交水平,且下层乔木的混交度普遍低于上层乔木.各树种大小比数介于0~0.67,反映了该林分树种组合和空间分化的极大差异,且先锋树种在生长上占有优势.该林分平均角尺度为0.55,表明次生杨桦林总体上呈聚集分布格局. 相似文献
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长白山次生杨桦林树种多样性格局多尺度分析 总被引:1,自引:1,他引:0
从植物种群角度出发研究物种对局域群落多样性格局的影响,有助于更好地揭示群落水平研究中易于被掩
盖的种间互作等作用机制对群落组建过程的影响。研究了不同空间尺度上树种对局域多样性格局的影响,检验了
促进种、中性种和抑制种在群落多样性格局组建中所起的作用。以长白山5.2 hm2 次生杨桦林监测样地数据为基
础,采用单物种-面积关系模型计算29 个树种的ISAR 和mISAR 曲线,并用完全空间随机化方法检验了单物种-面
积关系偏离中性的显著性。研究结果表明,不同树种在不同空间尺度上对局域多样性格局影响不同;样地中臭松、
簇毛槭、色木槭、山杨、水榆和紫椴为多样性促进种,白桦和春榆为多样性抑制种;水曲柳、蒙古栎、山丁子和暴马丁
香在小尺度上为中性种,其他树种在小尺度上均表现为促进种。多样性促进种、中性种和抑制种对群落多样性格
局组建的影响具有明显的尺度依赖性,多样性促进种在中小尺度(0 ~36 m)上比例最高,在群落多样性构建过程中
起主导作用;而中性种在大尺度上比例最高,决定了群落多样性格局的构建过程。因此,多样性促进种和中性种共
同影响着局域群落多样性格局构建,二者的相对作用大小取决于讨论问题的空间尺度。 相似文献
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混交林生长模型研究进展 总被引:9,自引:3,他引:9
通过对国内外各种混交林生长模型文献的分析研究 ,得出以下结论 :混交林是森林可持续经营的重要的营林体制 .随着混交林面积的增加 ,混交林的经营面临着挑战 .迫切需要研究合适的模型用于混交林的生长预测和经营 .混交林生长模拟的难点主要包括多树种、林分年龄、立地指数和竞争效应的表达等方面 .在这些方面仍需要大量的工作 .混交林生长模型按模型的层次可分为单木模型、径级模型和全林分模型 .其中单木模型最适合于描述受不同树种间个体竞争影响的混交林的生长 ,个体竞争的描述是这类模型的研究重点 .文章最后讨论了混交林生长模型的发展趋势 ,包括单木模型的研究、混合模型的研究、三维模型和模拟的可视化及与GIS相结合等 相似文献