基于理论生长方程的云南松火烧迹地幼龄林林分直径结构

以昆明西山林场火烧迹地自然更新的云南松幼龄林为研究对象,在研究区设置固定样地24块,每块固定样地面积100 m2,记录样地基本地形因子,测定每株树木的树高、胸径等测树因子。以1 cm为径阶距,采用6种理论生长方程模拟林分直径结构。结果表明:理论生长方程能较好地模拟林分直径结构,模型的拟合效果依次为Gompertz、Richards、Weibull、Logistic、Korf及Mitscherlich,除Mitscherlich模型外,其它模型的模拟精度相差不大。     

秃杉人工林林分直径分布模拟的研究

以福建省连城邱家山国有林场19 a林龄秃杉中龄林为研究对象,以Weibull分布函数、Logistic理论生长方程、Gompertz理论生长方程进行秃杉林分直径累计分布模拟研究,采用线性回归方法求算参数,卡方检验方法检验模拟效果。结果表明:以相关系数最大为标准,则总体表现为Logistic方程最优、其次是Weibull分布函数、Gompertz方程较差。卡方检验显示Logistic方程的通过率为88.9%,Weibull分布函数的通过率为66.7%,Gompertz方程的通过率为22.2%。因此,今后研究秃杉人工林林分直径分布规律可采用Logistic方程。     

以相对直径为竞争指标的单木直径生长模型研究

选择了Richards,Logistic,Mitscherlich,Gompertz,Modified-Weibull 5个最为常用的单木直径生长理论方程作为基础方程,采取再次参数化的方法将与林木生长密切相关的地位指数(SI)、林分密度(N)、单木竞争指标——相对直径(RD)等因子引入方程,对马尾松人工林的单木直径生长模型进行了研究。结果表明,采用该方法得到的单木直径生长方程具有很好的适应性和很高的预估精度,因为该方程中包含了林木的相对直径RD,当令RD等于1.0时,单木的直径生长模型就反映了林分的平均直径生长,这为从单木生长模型向全林分生长模型的耦合提供了一条途径。     

单叶省藤人工林茎长分布模型的研制

选择Logistic、Richards和Weibull三种理论生长方程,采用两次曲线拟合法描述单叶省藤(Calamus simplicifoius)人工林母茎长和萌茎长的结构规律,旨在研制单叶省藤人工林茎长分布模型。结果表明:Weibull和Logistic方程均适于描述母茎长结构规律,而Richards和Logistic方程则适合于拟合萌茎长的分布特征;通过比较拟合效果,分别建立了Weibull和Richards方程中的b、c参数与林分因子相关的参数预测模型,结合林分生长模型研制了基于两次曲线拟合的茎长分布模型。经检验,所建立的单叶省藤人工林茎长分布模型预测精度高,可在生产上应用。     

黄藤人工林茎长分布模型的建立

对广西大青山黄藤人工林固定样地进行调查和收集资料,选择Logistic、Weibull和Richards3种理论生长方程,采用两次曲线拟合法分别描述母茎长和萌茎长结构规律,旨在建立黄藤人工林茎长分布模型.研究结果表明：Logistic方程对于描述母茎长和萌茎长结构规律均适合,Weibull和Richards方程则分别适合于拟合母茎长和萌茎长的分布特征;通过比较拟合效果,分别建立了Weibull和Logistic方程中的b、c参数与林分因子相关的参数预测模型,结合林分生长模型研制了基于两次曲线拟合的茎长分布模型.经检验,所建立的黄藤人工林茎长分布模型预测精度高,可在生产上应用.     

理论生长方程对杉木人工林林分直径结构的模拟研究

理论生长方程在林分直径结构领域的应用具有重要的理论和实践意义。为探寻影响理论生长方程模拟性能好坏的内外机制，从而有所选择和鉴别地使用理论生长方程，本文从林分及方程两个角度出发进行了探讨。结果表明：年龄、立地、密度、间伐强度等因素对Richards等6种生长方程模拟精度影响不明显，而不同方程间的模拟精度差异极明显；林分直径累积分布曲线的拐点存在一个主要区间(0．4～0．6)，生长方程拐点的取值情形与方程模拟精度的大小密切相关，方程最佳拟合曲线的有效拐点区间愈大、拐点精确度愈高，拐点有效性越大，则方程模拟精度越高。     

桤木幼龄林直径结构规律分析

林分直径结构规律的研究是森林经营的基础工作。以湖南省湘西地区花垣县桤木幼龄林标准地数据为基础,分析了其直径结构特征。利用四种分布函数对其直径结构进行拟合,同时对四种分布函数进行了卡方检验。通过拟合结果及卡方检验得出,湘西桤木幼龄林符合正态分布和Weibull分布,不符合对数正态分和伽马分布。利用Richards模型、Logistic模型及传统的三次方程模型对湘西桤木幼龄林株数累积百分数和相对直径关系进行拟合,结果表明:Richards模型、Logistic模型的拟合效果优于三次方程模型,并具有生物学意义。     

遗传算法对5种理论生长方程的最优拟合研究

利用北美林肯小区黄杉6个分期的数据,选择Logistic、Richards、Korf、Gompertz和Mitscherlich 5种生长方程建立胸径随年龄变化的生长模型.分别利用遗传算法和传统拟合方法确定参数,并对拟合效果进行对比分析.研究结果显示：遗传算法对于Richards和Korf方程的拟合精度要明显高于传统拟合方法,对于Logistic、Gompertz以及Mitscherlich方程的拟合精度几乎一致.通过将检验数据带入由遗传算法拟合的方程中,除拟合后不符合生物学意义的Korf方程外,发现由剩下4种方程计算得到的预测值与实际值无明显差异（P值均大于0.05）.最终表明遗传算法对生长方程的最优拟合较传统拟合方法更有优势.     

栎类天然次生林直径结构规律初探

选取中南林业科技大学芦头实验林场同一龄组不同立地条件下的13块栎类天然次生林样地,以其内的主要栎类树种甜槠和锥栗为研究对象,利用Weibull分布函数、正态分布函数分别对两种树种的株数和直径相关关系进行模拟,并对其结果进行卡方检验,找出较优的拟合函数;利用Richards模型、Logistic模型及传统的多项式模型,对两种树种的株数累积百分数和相对直径关系进行拟合,进行精度分析,比较三种模型拟合效果,共同探讨甜槠和锥栗的直径分布规律。结果表明:对甜槠和锥栗分别模拟其直径分布,均取得了较理想的效果,说明立地条件的差异对直径分布无明显影响;在拟合株数累积百分数和相对直径关系时,Richards模型与Logistic模型对比三次函数而言,不但在精度上更胜一筹,而且有着三次函数所不具备的生物学意义,并且Logistic模型更适合甜槠,Richards模型更适合锥栗;在模拟株数和直径相关关系时,Weibull分布函数对甜槠和锥栗均较优,而正态分布函数对甜槠可行,对锥栗模拟效果不理想。研究结果可为估测栎类天然次生林的直径结构,以及对栎类天然次生林森林经营及森林质量提升提供参考依据。     

滇西秃杉人工林林分直径结构分析

通过对62块典型样地进行调查,采用相对直径株数累积百分数、正态分布函数、Weibull分布函数、Logistic生长函数等对不同密度和不同年龄的秃杉人工林分进行了直径结构分析和函数拟合,并进行了统计检验。研究结果表明：随林分密度减小,直径株数累积百分数曲线规律性右移;在任意的相同株数累积百分数所对应的不同密度的直径,密度越大,直径越小;Logistic生长函数对于腾冲秃杉人工林直径分布的拟合效果优于Weibull分布函数和正态分布函数,可用于该研究区秃杉人工林林分直径分布及生长量预测。     

油松人工林单木树高生长模型研究

使用Richard,Logistic,Korf,Mitscherlich,Schumacher,weibull等6种理论生长方程拟合了不同立地条件下油松人工林单木树高生长过程,从中选出模拟效果最优的生长方程。研究结果显示:三参数理论生长方程Lo—gistic、weibull、Richard、Korf对油松树高生长拟合的精度基本相近,明显高于二参数的Mitscherlich、Schumach—er方程;立地指数显著影响各方程渐进线参数和形状参数,将立地指数引入各理论生长方程中,构建了模拟油松人工林单木树高生长精度最优的预测方程为Logistic式;使用未参加建模的油松解析木数据对构建的预测方程进行T检验,发现预测值与实测值之间无显著差异(P=0.6213>0.05)。可见,本文构建的预测方程可以准确预测油松人工林单木树高生长过程,为油松人工林科学经营提供重要参考。     

杉木人工林优势高生长模拟及多形地位指数方程

采用差分法构建以Korf等 6种理论生长方程为基础的多种多形地位指数方程 ,探讨它们的多形表达涵义 ,并对其模拟性能进行了较为全面的分析 ,得到结论 :(1)基于理论生长方程 ,通过差分法可以构建具有良好生物学基础的多形优势高方程 ;(2 )理论生长方程的拐点取值情形对其模拟优势高生长的精度具有至关重要的影响作用 ;(3)差分方程较方程原型更适合于大范围数据的拟合 ,如数据基础为地区或产区层次时 ,其拟合效果明显要好 ;(4 )多形优势高方程展现出了较高的模拟精度 ,其中以Korf、Richards、Weibull方程的 2参数多形表达式及Sloboda方程的 3参数多形表达式为佳 ,采用优良的多形优势高生长模型可以构建说理性完备的多形地位指数方程。     

东北过伐林区主要森林类型林分蓄积量生长模型

以吉林省汪清林业局金沟岭林场的主要森林类型为对象,基于小班调查数据,利用R ichards、Logistic、单分子、Gompertz和Korf 5种理论生长方程,建立了林分蓄积量生长模型,采用模型拟合统计量、误差及残差分布对模型进行评价和检验。结果表明:白桦林、人工混交林、天然针阔混交林用R ichards模型最好,人工落叶松林、阔叶混交林、天然针叶混交林用Logistic模型最好。研究结果为该地区森林生长预测和经营优化提供了参考和依据。     

碳汇林主要建群种树高和胸径生长模型构建

依据湖南省碳汇林的主要类型,利用"八五"到"十二五"期间课题组自有研究成果,并进行补充调查;以碳汇林的17个主要建群种作为研究对象,综合考虑林分类型、立地状况、群落结构等因子布设固定样地194个,按径阶组划分不同的树高级用以选取目标径阶标准样木共计1 098个,采用树干解析木法,利用Richard、Logistic、Korf、Mitscherlich、Schumacher、Weibull等6种理论生长方程分别进行拟合。得出拟合效果最优的主要建群种树高和胸径生长模型,所有最优模型相关系数均达到了0.9以上,通过评价与检验,各模型均具有较好的拟合精度和预估水平。     

云南松优势木胸径生长模型研究

以云南省金沙江流域永仁县的云南松天然次生林优势木胸径为研究对象,选择Logistics、Gompertz、Richards、Korf、Levakovic、严格苏马克和Hossfld模型对其进行拟合.通过对总相对误差、平均相对误差、平均相对误差绝对值和预估精度的分析,从中选出最优生长模型.研究结果显示,这些生长模型对云南松天然次生林优势木胸径生长拟合的精度基本相近.最优生长模型为Gompertz模型.     

Application of the logistic, gompertz, and richards growth functions to gentan probability analysis

In a previous paper, a stochastic model complying with a state-dependent growth rate function was proposed for Gentan probability estimation. The growth function applied was the so-called Mitscherlich type of growth function. In this paper, application of other growth functions,i.e., the logistic, Gompertz and Richards growth functions, is addressed. Assuming growth dynamics as a function of time and state, an alternative stochastic model is derived with the above three growth dynamics. In the proposed model, the time is assumed to be continuous and the state to be discrete. Like in the previous paper, the sum of the Gentan probabilities derived from the proposed model with three growth functions over time is proved to be always unity. This is because the state-dependent part of the growth dynamics is a linear function of the state, which is the same as in the Mitscherlich growth function. This leads to the binomial probability law for a stochastic process, satisfying the unity requirement of the sum of the Gentan probabilities. This research was supported by a Grant-in-Aid for Scientific Research (No.11660155) from the Ministry of Education, Culture, Science, Sports, and Technology of Japan.