基于因子分析法的北京九龙山土壤质量评价

对北京九龙山不同林分类型的土壤质量进行综合评价,为该区域森林抚育及土壤可持续利用提供参考依据。选取pH值、有机质、全氮、有效磷、碱解氮及速效钾6项土壤指标,采用因子分析法对10种林分的土壤质量进行综合评价。结果表明:1)所有林分的pH值和主要养分指标分别随着土层的加深逐渐上升与下降,且表土层与其它土层的土壤养分含量有较大的差异,pH值介于4.71与6.35之间,而各营养指标的最大值至少约为最小值的4倍; 2)各土层pH值、有机质+氮和磷钾3种主成分得分最低的分别是华北落叶松、樟子松和侧柏林;3)各土层综合得分排在前2名的都是灌木和白蜡林,而最低的分别是表土层的黄栌林和其余土层的樟子松林;4) 林分土壤质量优劣为:白蜡林>灌木林>糠椴林>栓皮栎林>华北落叶松林>侧柏林>油松林>黄栌林>五角枫林>樟子松林。其中,油松、五角枫和黄栌林的总体质量低且各养分都较缺乏,樟子松林的有机质和氮较缺乏,而侧柏和栓皮栎林磷钾较缺乏。因子分析法能客观准确地反映土壤质量,可用于土壤质量评价。     

红榉不同种源木材基本密度和干缩性比较

以湖南省6个红榉种源(天然种群)为研究对象,对其木材基本密度和径向全干干缩率等物理性质进行测定分析。结果表明:不同红榉种源间木材基本密度的差异达极显著,而种源内木材基本密度比较稳定,变异较小;不同种源间木材径向全干干缩率不存在显著差异,但种源内不同个体间的差异显著。红榉木材基本密度与径向全干干缩率相关性不显著。这2个性状基本上相互独立遗传,且两者与各地理气候因子相关性也不显著。     

林分拥挤度及其应用

林分密度的量化表达及其合理密度的确定已成为森林经营的关键科学问题。林分平均冠幅是对林木光合作用面积大小的直接反映,林木平均距离则体现了林木最大空间利用的可能性,而林分密度是影响这两个重要指标大小的直接原因。本文以林木平均距离和冠幅为基础,提出了林分拥挤度(K)的数字化表达方法。林分拥挤度用来表达林木拥挤在一起的程度,用林木平均距离与平均冠幅的比值表示。该指标清晰直观地表达了林分中林木间的拥挤程度——K值越小,林木间越拥挤,能有效反映林分生长过程中林木拥挤程度及其动态变化特征。该指标的合理标准区间为[0.9,1.1],并用长期造林密度试验数据进行了论证。该指数是对林分密度更为直观科学的表达,具有简单易操作的优点,可用于评价森林是否需要经营及确定首次间伐时间与经营强度,最终为密度控制与调节提供依据。      

北京油松人工林竞争指数的适用性评价

为筛选北京油松Pinus tabulaeformis人工林的最适竞争指数,获取油松人工林科学经营管理的依据和理论支撑,以九龙山油松人工林内的1 054株油松对象木及4 216株竞争木为研究对象,通过Hegyi竞争指数、Bella竞争指数（CIO_i）及基于交角的林木竞争指数（d_α_CI_i）进行生物量回归分析和k折交叉验证,筛选并分析油松人工林的最适竞争指数。结果显示:油松的径级分布呈略正偏的正态分布,88.24%的个体分布在10~25 cm径级内;油松生物量与d_α_CI_i,Hegyi竞争指数服从幂函数关系,CIO_i服从指数函数关系。d_α_CI_i与油松生物量的决定系数（R2）、10次10折交叉验证R2值均最高,R2损失量最小,量化效果最好;Hegyi竞争指数次之,CIO_i最差,说明d_α_CI_i是量化北京典型油松人工林竞争强度的最佳指标。林木竞争受数量、大小和物种共同影响。随着油松对象木胸径的增大,竞争指数逐渐减小,其上方遮盖所占竞争指数比例也逐渐降低,甚至没有。当油松胸径不小于20 cm时（约总体前1/4）,随径级增大其竞争指数变化不显著;据此对油松胸径小于20 cm的个体进行合理抚育间伐,能改善油松林结构。油松所受竞争主要来自种内,占总竞争强度的93.64%,种内竞争木数量、竞争强度随径级呈先增大后减小的趋势,而种间竞争木数量、竞争强度随径级总体上呈先减小后增大趋势,表明种内竞争大于种间及两者间的垂直空间分离是物种共存的重要条件。     

北京九龙山侧柏生态公益林空间结构分析与评价

[目的]分析侧柏生态公益林空间结构并进行经营迫切性评价,为侧柏生态公益林空间结构的优化调整及区域内其它生态公益人工林空间结构优化调整奠定理论基础。[方法]基于北京九龙山侧柏生态公益林的实测数据,选取混交度、大小比数、角尺度、密集度、林层指数、开敞度和竞争指数7个空间结构参数分析侧柏生态公益林的空间结构特征,并从密度、格局、竞争和混交等方面选取10个指标构建了经营迫切性评价指标体系并确定评价标准,进而对侧柏林进行了经营迫切性评价。[结果]侧柏生态公益林空间结构较为简单,林分呈均匀分布,树种组成单一,以零度和弱度混交为主,呈现单种聚集趋势;林木大小分化不明显,侧柏的优势度最大;林木之间较为密集,处于很密集和比较密集的林木比例较高;林分中所有林木几乎都分布在中林层与上林层,林层指数为0.288,林层结构不太明显;林分开敞度和竞争指数分别为0.274和0.318,总体处于生长空间不足、中度竞争状态;侧柏林的经营迫切性指数为0.8,经营迫切性等级为特别迫切,说明侧柏人工林大多数状态特征不符合标准,急需通过采取有效的经营措施优化林分配置,改善森林状况,以实现侧柏人工林可持续发展的目的。[结论]林分空间结构的分析与经营迫切性评价,不仅能够发现林分结构的不合理方面,还能针对性的制定空间结构调整措施,促进侧柏生态公益林不断向健康稳定的方向发展,实现其生态、经济和社会效益的持续发挥。     

Richards多形地位指数模型研建新方法——参数置换法

以杉木为例,探讨了基于导向曲线的Richards多形地位指数模型的研建新方法——参数置换法。研究发现:利用差分方程途径可以直接推导出全新的Richards多形地位指数模型。该模型在标准年龄较低(T=4 a)时能对优势高生长进行正确预估,并且其参数值与导向曲线的模型参数拟合结果非常接近。研究还进一步从绝对平均误差(MAE)、相对平均误差(MRE)、均方根误差(RMSE)、决定系数(R2)和修正决定系数(R2adj)等5个方面对导向曲线参数值替代非同形曲线的模型参数值的有效性进行了分析。结果表明:替代与否各指标间几乎无差异,亦即用导向曲线参数值直接替代非同形曲线的模型参数值是可行的。这一研究结果为在事先无地位指数表的情况下利用临时样地的年龄-树高调查数据或间隔数据进行立地质量评价提供了可能,还为直接通过导向曲线实现多形地位指数建模提供了方法。     

基于改进TOPSIS法的北京九龙山森林功能评价

在科学性、系统性、相对独立性和可操作性原则的指导下,从立地条件、土壤状况、生产力、群落结构、抵抗力及恢复力6个方面选取16个指标,构建了九龙山森林功能评价指标体系并确定评价标准,最后运用改进的TOPSIS法对23块样地进行了综合评价。结果表明:23块样地中,功能较好的共6个,功能中等的共10个,功能较差的共7个,说明研究区的森林功能不高,急需通过采取有效的经营措施来提高森林功能等级,改善森林状况,以实现研究区森林可持续发展的目的。从实际效果来看,改进的TOPSIS法具有一定科学性和可操作性,对北京地区森林功能评价具有参考价值。     

人工神经网络方法在林地经济区划中的应用

以反映林地区位的经济指标为因子,应用自组织竞争网络建立模型,经过不断的学习测试,以所得网络模拟仿真结果对福建省68个县(市)的林地进行经济区划,其结果分为4个区,分区结果基本反映了福建省林地利用现状,可为福建省的林业经济区划提供参考.     

带截距的非线性方程与分段建模方法对立木生物量估计的比较

针对用单一的非线性模型拟合生物量方程会导致小径阶林木的估计明显有偏的问题,以东北落叶松和南方马尾松的地上生物量数据为例,提出采用带截距的非线性方程和分段建模方法来改进对立木生物量的估计,并对二者的预估效果进行了比较。结果表明:两种方法都能有效克服小径阶林木的有偏估计问题,同时对整个模型的预估效果也有一定程度的改善;从对比分析结果看,分段拟合方程的预估效果还要略好一些。     

木麻黄工业原料林多形地位指数模型的研究

以木麻黄工业原料林为研究对象,采用Richards非线性生长方程,通过参数置换法,建立了木麻黄多形地位指数模型。结果表明:(1) Richards方程的拟合精度较高,经检验,该模型优势高的理论值和实际值差异不显著,适应性较好,能对木麻黄的优势高生长进行正确预估;(2)研究地区木麻黄工业原料林的基准年龄可确定为3 a;(3)对多形地位指数模型的拐点进行分析,表明该模型能够客观地反映不同立地优势高的生长规律;(4)为推进国内木麻黄数表、模型的研究与应用提供了参考,为木麻黄林分立地质量评价,经营管理提供科技支撑。