基于BP神经网络的马尾松立木生物量模型研究

以马尾松为例,探索并验证BP神经网络模型在立木生物量估测上的适用性。通过12种算法的筛选、输入变量和输出变量的确定以及隐层节点数的选择,确定最优的模型拓扑结构,构建单隐层BP神经网络模型;对比单输入变量与多输入变量模型、单输出变量与多输出变量模型,并分析模型的输入变量数和输出变量数对模型估测精度的影响;将优选BP模型与传统相对生长模型进行对比以验证BP模型的可行性。结果表明:1）最优BP模型LM-DH-8-WtWaWr的训练算法为Levenberg-Marquardt算法,输入变量为D、H,输出变量为Wt、Wa、Wr,隐层节点数为8。2）输入变量和输出变量的增加不会降低BP神经网络模型的精度。3）模型LM-DH-8-WtWaWr能够精确地估测马尾松立木生物量,其精度高于传统的相对生长模型。该模型能够一次性地引入多个解释变量,并可以同时估测多个量,从而简化了生物量建模和估测工作,对实际生产具有一定的意义。      

小兴安岭长白落叶松径向生长的周向异质性及影响因素

【目的】通过对长白落叶松年轮特征进行分析,以探究径向生长的周向异质性及其影响因素,以及不同高度年轮宽度各向变异特征的差异性,为长白落叶松的经营管理提供理论依据。【方法】采用Wilcoxon符号秩检验方法对黑龙江省朗乡东折棱河林场的18株长白落叶松相对年轮宽度随树龄的变化进行检验,通过比较不同高度的相对年轮宽度变异系数,分析不同高度的年轮宽度变异特征的差异。借助加权Voronoi图计算树木各向生存半径,分析其与树木年轮宽度变异特征的关系。利用单因素方差分析和描述性统计方法,分析光照和树龄与径向生长的周向异质性的关系。【结果】（1）人工长白落叶松5年定期平均年轮宽度和累积平均年轮宽度随树龄的增长在各方向上的差异特征没有显著变化。（2）7株样木的累积年轮宽度变异系数与横断面相对高度呈极显著或显著负相关,12株样木的近5年平均生长量在各方向上的变异系数与断面相对高度呈极显著或显著负相关。（3）胸高断面径向生长周向变异特征与光照强弱方位特征之间没有显著关系;成熟样木的年轮宽度各向变异系数的平均值最高;大部分样木胸高断面各向相对年轮宽度（近5年平均生长量）与各向生存半径之间呈显著相关性。【结论】（...     

偏冠对树冠垂直投影面积计算的影响

[目的]针对树冠结构复杂、形状不规则等问题,实现树冠垂直投影面积自动计算并提高树冠投影区域面积计算精度.[方法]以研究区453棵杉木为研究对象,精确测量每木8向冠幅.以Visualstudio和ArcGIS混合编程,进行树冠测量半径的坐标转换,采用Bezier曲线进行边界平滑,实现树冠垂直投影面积自动提取,并与传统计算...     

高粱刺盘孢Colletotrichum sublineola是四川地区高粱炭疽病的主要致病菌

 高粱是四川省主要经济作物,在高粱生产上普遍发生炭疽病。关于高粱炭疽病菌多数文献描述为禾生刺盘孢Colletotrichum graminicola。已有文献通过分子生物学和基因组学分析证明高粱炭疽病的病原菌是高粱刺盘孢C. sublineola,并非C. graminicola。为明确四川省和国内高粱主产区炭疽菌的种类,本研究从四川省泸州泸县等11个地区以及重庆等其他6个省市,总共采集了198份病样,经分离纯化共获得225个炭疽菌株。通过形态学观察,结合ITS和GAPDH基因序列及进化树分析,发现其中215个来源于17个地区的菌株为C. sublineola,且分生孢子形态均为月牙型。其余10个分别来源于两个地区的菌株为兰花刺盘孢C. cliviicola,其分生孢子形态均为圆柱型。通过另外3个基因(CHS、ACT和TUB2)的系统发育分析,进一步证明来自不同地区的17个代表性的炭疽菌菌株分类相同,且均属于C. sublineola。研究结果表明,分生孢子形态及ITS和GAPDH等基因序列可以作为高粱炭疽菌的主要分类依据。在常规高粱品种Hui1等3个材料上接种19个代表性菌株,发现17个C. sublineola菌株的致病能力存在差异,2个C. cliviicola菌株均不能致病。本文研究结果表明,C. sublineola是四川高粱主产区炭疽病的致病菌。另外,通过人工接种试验,证明高粱品种402B对强致病力菌株ZG-FS-1具有较强抗性,402B具有抗病育种应用潜力。     

基于改进人工神经网络的植物叶面积测定

叶面积作为植物光合作用的重要指标,是研究作物及林木生产力的基础.采用L-M算法和贝叶斯规则相结合的网络训练模式,以毛竹叶面积为研究对象,综合优化其人工神经网络结构,构建最优的叶面积预测模型.研究结果显示,模型的最佳预测变量为叶片宽度和叶片长度变量组合,而增加叶片形状指数未提高叶面积预测模型精度;所建神经网络模型性能好、预测精度高,决定系数达0.992,平均相对预测误差为4.28％,可以准确估测毛竹叶面积.     

基于管道模型理论的长白落叶松叶生物量与径向生长关系研究

[目的]为了解长白落叶松单木叶生物量与径向生长之间的关系.[方法]以小兴安岭地区长白落叶松为研究对象,结合管道模型理论,研究单木个体水平和单木内不同方位区间水平上的叶生物量与径向生长的关系,分析树冠分布与径向生长之间的相关性.[结果]叶生物量与胸高处和枝下高处树干直径、断面积、边材面积,近1、2、3、5年断面积生长量均...     

长白落叶松树冠半径分布特征及其对竞争的响应

[目的]研究林木树冠形态对外界环境适应的可塑性机理。[方法]以小兴安岭地区的长白落叶松为研究对象，利用详细的树冠半径调查数据，研究长白落叶松的树冠偏冠现象，分析树冠偏冠与林木大小和竞争之间的关系。[结果]在单木水平上，不同林龄样地中林木的树冠变异系数的平均值均大于20%，大部分林木的树冠半径变异系数较大，只有不到1/5的林木的树冠半径变异系数小于15%。不同林龄样地中长白落叶松偏冠距离的平均值在0.35～0.51 m之间，各样地中林木偏冠距离的最大值均在1.2 m以上，其中成熟林中林木偏冠距离的最大值达到1.73 m。树冠的偏冠方向没有特定的方向偏向，是均匀分布的。在幼龄林中，林木的偏冠距离与胸径、冠长、平均树冠半径呈显著正相关，树冠偏冠距离随树木增大而增大。在中龄林和近熟林中，偏冠指数与胸径、树高和平均树冠半径呈显著负相关，与高径比呈显著正相关，树冠偏冠程度随树木增大而减小。在成熟林中，偏冠程度与林木大小的相关性不显著。在幼龄林、中龄林、近熟林中，树冠偏冠与竞争压力呈显著正相关，在成熟林中树冠偏冠与竞争压力的相关性不显著。基于树冠中心坐标计算的林分平均竞争指数均小于基于树干坐标计算的...