基于不同立地质量的杉木生物量遥感估测

[目的]研究不同立地质量对杉木生物量遥感估测精度的影响,为进一步提高和完善森林生物量遥感监测体系提供一种新的思路和方法。[方法]以2007年建德市森林资源二类调查数据和TM影像为研究材料,采用蓄积量—生物量换算因子连续函数法计算杉木林生物量和地位级法评价立地质量等级,比较杉木立地质量好、中等、差和不分地位等级4种生物量遥感估测模型,并进行精度检验。[结果]表明:(1)以TM遥感影像主成分分析中第一主成分为自变量的模型拟合效果最好,决定系数R2均在0.69以上,最高0.855。(2)利用预留独立样本对模型精度进行验证,不分地位级总体估测精度为87.78%,分立地质量等级好、中、差3种类型总体估测精度分别为97.37%、95.82%、98.23%。分不同立地质量类型可以提高杉木生物量遥感估测精度。[结论]研究结果为森林生物量遥感估测提供一种改进的思路,且为提高森林生物量和碳储量遥感估测精度提供一种参考方法。     

基于不同立地质量的香格里拉高山松林郁闭度遥感反演

以香格里拉市为研究区,基于2006年TM遥感影像和2006年森林资源规划设计调查数据,以小班各遥感因子为自变量,每个小班的郁闭度为因变量,对香格里拉高山松林按区分立地质量等级和不区分地位级2种策略建立郁闭度神经网络遥感反演模型,并进行精度评价。基于小班平均高和平均年龄建立的地位级表将立地质量等级划分为好、中、差3种类型。研究结果表明,红外、近红外、植被指数和第一主成分等遥感因子对郁闭度的解释能力较强;从模型独立样本验证结果得出,不区分地位级郁闭度估测精度为67.64%,区分地位级后,好、中、差3种立地类型的郁闭度估测精度分别为74.14%、75.32%、72.38%,区分立地质量类型模型的精度优于不区分地位级模型的精度。     

基于混合效应的湖南杉木人工林平均高和优势木平均高相关关系模型

[目的]考虑湖南杉木人工林的立地条件、林分密度和林分年龄,基于混合效应构建最适宜的林分平均高与优势木平均高相关关系模型,为湖南杉木人工林的立地质量评价与可持续经营提供理论依据.[方法]以湖南省内设置的512块杉木样地数据为基础,基于基础线性模型,利用数量化方法Ⅰ、k-means聚类和线性混合效应回归建模方法,构建基于混...     

广东省针叶树种蓄积量和生物量生长模型研究

[目的]定量化表征森林蓄积量和生物量与年龄的关系,为预测森林蓄积量和生物量提供依据。[方法]基于广东省3个针叶树种5期连清数据,通过保留木林分平均胸径和林龄之间的关系,分别以生长潜力和生长速度分级、是否考虑竞争、分步和联合建模共8种组合,构建林分蓄积量和生物量生长模型,并评价模型拟合优度;以独立的4期连清数据为验证样本,评价模型的适用性。[结果]（1）不同种模型系确定系数皆在0.980以上,平均预估误差在±1%以内,总体相对误差在±0.5%以内。综合模型拟合和预测效果,以生长速度分级、不考虑竞争的分步模型最优,竞争对模型的适用性影响不大。（2）最优模型蓄积量和生物量的估计误差最大分别为10.36%和10.22%,模型适用性较好,4期估计误差表现为中期高于首末两期。（3）马尾松生长潜力最大,杉木最小,对杉木的估计效果优于马尾松和湿地松。（4）立地质量等级越高,生长量的极值越大,达到最高峰所需年限也更短;同一立地质量下马尾松生长量最大,其次为湿地松,杉木最小。[结论]含参数分级和林分特征的蓄积量和生物量模型,可以反映立地质量对广东省针叶树种蓄积量和生物量预测的影响,为精确估测森林储量提供方...     

秦岭林区天然次生林与人工林立地质量评价

【目的】以秦岭林区典型的松栎林带为例,采用临时样地、固定样地和解析木3套数据建立立地指数模型和立地形模型,比较天然次生林与人工林立地质量评价差异,为天然次生林立地质量评价提供科学依据和评价方法。【方法】首先对样地直径分布进行SW正态性检验和株数积累分布曲线检验,论证天然次生林编制立地指数表的可行性;然后拟合优势树高生长方程,根据 R2和标准估计误差选择各树种导向曲线模型;依据树高连年生长量曲线与平均生长量曲线相交且趋于平缓、树高变异系数趋于平稳确定基准年龄和基准胸径;分别采用相对优势高法、标准差调整法和变动系数调整法形成立地指数和立地形曲线簇,编制油松、华山松、锐齿栎和落叶松立地指数表和立地形表。运用卡方检验、落点检验和相关性检验分析不同树种立地指数表和立地形表精度差异,采用平均误差、平均绝对误差和平均相对误差比较通用地位级表与立地指数表、立地形表评价立地质量偏差。【结果】各树种卡方检验值均小于卡方检验临界值,符合精度要求。油松和落叶松立地指数卡方检验平均值低于立地形,锐齿栎立地指数卡方检验平均值高于立地形,华山松立地指数与立地形卡方检验平均值差异较小。卡方检验、落点检验和相关性检验综合分析结果表明,立地形适用于天然次生林立地质量评价,而立地指数适用于人工林。与通用地位级表的比较表明,地位级评价立地质量平均误差、平均绝对误差、平均相对误差大于立地指数和立地形,地位级评价落叶松人工林立地质量误差显著大于立地指数。【结论】编制的油松、落叶松立地指数表,华山松、锐齿栎立地形表满足立地质量评价精度要求,能够反映林区天然次生林和人工林立地质量差异,可用于林区立地质量评价和森林经营管理。同时如何解决次生林立地质量评价中混交和异龄的特点、建立更具普遍性的立地指数和立地形模型仍是一个值得深入研究的问题。     

基于度量误差的杉木与马尾松地位指数线性模型

地位指数法是当前立地质量评价中广泛采用的一种评定方法。在同一立地上,实现不同树种地位指数之间的转换,建立地位指数相关关系模型有助于立地质量的评定。然而,地位指数相关关系模型中其自变量和因变量均存在度量误差,所以采用常规的回归模型不合理或使用不便利。利用线性度量误差模型,以湖南省雪峰山杉木和马尾松地位指数为研究对象,建立了杉木和马尾松地位指数相关关系模型,并进行精度检验和模型适用性检验,其平均相对误差为5.391%,模型精度比较高。研究结果有助于不同树种间的立地质量评定。     

湖北省杉木人工林立地类型划分及评价

以湖北省杉木人工林为研究对象,选择166块具有代表性的杉木人工林标准地,并测定样地的常规立地因子。利用数量化理论Ⅰ的方法建立了杉木优势高与立地因子之间的关系模型,对研究区杉木人工林进行立地类型划分及立地质量评价。结果表明,所选择的5个立地因子与优势高数量化拟合的复相关系数为0.639;海拔、腐殖层厚度和坡位这3个立地因子对优势高的贡献率达84.99%,且影响均达到极显著水平;采用海拔、腐殖层厚度和坡位3个因子构建研究区杉木人工林立地类型,共划分为22类;按照优、良、中、差4个评价等级对166块样地所属的立地类型进行立地质量评价,得出湖北省杉木人工林在中海拔、土壤湿润、土壤养分含量较高的立地条件下生产力较高,研究区立地质量整体处于中等偏上水平的结论。     

基于GWR的大兴安岭森林立地质量遥感分析

【目的】建立遥感信息模型,估算森林地位级指数,对森林立地质量的空间分布进行系统研究,为森林经营管理和营林造林提供数据支持与理论依据。【方法】以黑龙江省大兴安岭地区为研究区域,基于研究区域的多光谱数据结合地面森林资源清查数据,采用以最小二乘为基础的多元线性模型(全局模型)和以地理加权回归(GWR)为基础局域回归模型提取包括遥感因子土壤修正植被指数(MSVI)、差值植被指数(DVI)和林分因子林分平均胸径(ADBH)、林分郁闭度(FCC)在内的4个因子作为自变量,建立地位级指数全局估算模型和局域估算模型。对比2种方法,最终采用地理加权回归模型来绘制研究区域地位级指数空间分布图,对研究区域的立地质量进行评价与分析,并探索研究区域内森林地位级指数的空间分布状态随地形的变化趋势。采用全局Moran I描述不同空间尺度下模型残差的空间自相关性(以8 km为间隔计算从8 km到80 km)。【结果】大兴安岭地区地位级指数呈现明显的聚集分布,具体表现为东高西低、北高南低,并且最大值出现在北部区域。遥感因子和林分因子影响森林地位级指数的空间分布。地理加权回归模型的拟合和精度明显好于全局模型,其中全局模型的R2adj为0.48、AIC为1 816、RMSE为1.74,地理加权回归模型的R2adj为0.53、AIC为1 784、RMSE为1.29。通过模型模拟结果和实测值的对比分析发现,地理加权回归模型具有更高的验证精度和更好的拟合效果。基于地理加权回归模型残差分析可知,地理加权回归模型能够很好地解决模型残差的空间自相关性,产生更为理想的模型残差。【结论】全局模型和局域地理加权回归模型能够较为有效地估算黑龙江省大兴安岭地区森林地位级指数,加入样地位置信息进行回归分析的地理加权回归模型能够更有效地降低数据的空间自相关性,结果更符合传统统计模型中关于残差间相互独立的基本假设,使得建模过程更加科学合理。     

明溪县天然阔叶林地位级指数表编制研究

以年龄为自变量，林分平均高和标准差为因变量，选择理查德方程作为导向曲线和标准差回归模型，根据天然阔叶林样地材料，应用遗传算法求解理查德方程参数。在此基础上，用标准差调整法编制天然阔叶林地位级指数表，为天然阔叶林的立地质量评价提供定量依据，有推广应用价值。     

江苏杉木树高指数表的编制

编制杉木树高指数表,可用于评价杉木林立地质量和生产潜力,预测林分在不同林龄时的生长效果,为杉木造林地选择和科学营林提供较可靠的依据.为此,近两年来,我们在中国林科院统一布署下,开展了本省杉木立地类型区划林分调查,并综合以往的一些调查研究资料,参考国内外有关文献,试编了我省低山丘陵地区杉木树高立地指数表.现将方法和过程阐述如下:     

徂徕山刺槐人工林立地分类及立地质量评价

对徂徕山不同立地条件的刺槐Robinia pseudoacacia人工林进行调查,并进行立地分类与立地质量评价。利用回归分析和数量化理论Ⅰ确定了徂徕山刺槐生长的主导环境因子为坡向、坡度和土层厚度;构建了徂徕山刺槐人工林立地质量评价模型:Y=1.677+0.251X4+0.019X2+0.033X3。利用这一模型将徂徕山立地分6类,并对立地质量数量化评价:得分值大于16.698 1的立地适宜发展刺槐,而得分值小于16.698 1的立地则不适宜刺槐的生长。     

广西中南部尾巨桉人工林立地类型划分及立地质量评价

【目的】对广西中南部丘陵山地尾巨桉无性系人工林进行立地类型划分并进行立地质量评价,为尾巨桉纸浆原料林集约化可持续经营提供科学依据。【方法】采用典型抽样方法,调查1～15年生尾巨桉人工林20 m×20 m的样地94块,采用数量化理论Ⅰ分析林木生长与立地因子的关系,通过层次聚类、降趋对应分析和冗余分析,划分尾巨桉人工林立地类型并进行立地质量评价。【结果】影响广西中南部立地质量的主要因子依次为坡度、土壤类型、土层厚度、土壤密度、坡位和腐残质层厚度;采用坡度、土壤类型和土层厚度3个主导立地因子的组合,划分为11个立地类型,并依据基准年龄6年时的优势木高将其分为Ⅰ～Ⅲ地位级,3个地位级的林分蓄积量达到数量成熟的年龄分别是9、8、7年;Ⅰ地位级为坡度小、赤红壤或砖红壤、土层深厚的高质量立地,基准年龄6年时林分平均高、平均胸径和年均蓄积量分别为22.6 m,14.3 cm和32.09 m~3·hm~(-2)a~(-1);Ⅱ地位级为缓坡、砖红壤或红壤、土层厚度中等的立地,基准年龄6年时林分平均树高、平均胸径和年均蓄积量分别为19.1 m,12.7 cm和21.39m~3·hm~(-2)a~(-1);Ⅲ地位级为斜坡或陡坡、红壤或黄壤、土层浅薄质量低的立地,基准年龄6年时林分平均树高、平均胸径和年均蓄积量分别为16.7 m,10.4 cm和12.54 m~3·hm~(-2)a~(-1);尾巨桉人工林树高、胸径与土壤全氮、全钾、水解性氮、有效磷、有效钾、有效硼及有机质含量呈极显著正相关(P0.01),与p H值、土壤密度呈显著负相关(P0.01)。【结论】在适地适树、科学营林的原则下,在营造广西中南部丘陵山地尾巨桉人工林时,应重视立地类型的划分,针对不同地位级的林地应采取测土配方施肥,适当增施氮、磷、钾和硼肥,可显著提高林地生产潜力。     

千岛湖区杉木人工实生林立地质量评价

用数量化理论（Ⅰ）模型，选取土壤类型、土壤肥力等级、海拔、坡位、坡度、坡向6个立地因子编制千岛湖区杉木人工实生林数量化立地指数得分表，进行立地质量评价，为杉木迹地更新和制定合理的营林措施提供依据。     

福建柏地位级指数曲线模型的研制

以福建柏为研究对象,构建了以立地质量等级为哑变量、林分平均年龄为自变量的林分条件平均高生长模型。根据哑变量的特点,引入蚁群算法求解方程参数,得到的福建柏林分条件平均高生长方程,其拟合效果较优,可用于林业生产实践上使用。并通过标准差调准法,建立树高标准差回归方程,编制了立地质量等级为肥沃的地位级指数表,为林业生产实践提供定量数据。     

砚山县杉木林基地立地分类与评价的研究

本文应用数量化模型Ⅰ的原理和系统聚类分析的方法,对云南省砚山县杉木用材林基地的造林立地类型进行了划分与评价,并在此基础上进行了各立地类型杉木生长量的定量预测。     

基于最粗优势木胸径生长的湖南栎类天然林立地质量评价模型

【目的】分析立地因子对林分最粗优势木胸径生长的影响,构建含立地类型混合效应的栎类天然林优势木胸径生长模型,导出以最粗优势木胸径为指标的基于立地分级的立地质量评价模型,为栎类天然林立地质量评价提供一种新方法。【方法】以湖南栎类天然林为研究对象,基于51块样地实测数据,采用数量化方法Ⅰ筛选对优势木胸径生长影响显著的立地因子,将立地因子按照标准分级、组合,构成初始立地类型;通过R语言拟合栎类天然林优势木胸径与年龄的相关关系,筛选最优基础模型,将初始立地类型作为随机效应加入基础模型构建混合效应模型;应用k-means聚类将影响效果相近或相同的初始立地类型聚类成立地类型组,并将其作为随机效应加入最优基础模型构建含立地类型组的混合效应模型;通过导算,得到立地质量评价模型,采用方差分析验证林分断面积与立地指数的显著关系。【结果】对优势木胸径生长影响显著的立地因子包括海拔、坡度、坡位和坡向,显著性顺序为海拔>坡度>坡向>坡位;选取4种常见的树木理论生长方程进行拟合,模型确定系数(R²)均在0.7左右,其中Richards模型的拟合效果最好,R²     

杉木立地等级表的编制

为鉴定立地质量,不同国家分别采用地位级表或立地指数表。这两种表各有一定优缺点。本研究实验把这两种表结合起来,各取其所长,补其所短,根据不同情况,灵活运用。研究对象是杉木同龄人工林,取材是利用原综合队,林科所和有关省森调队已有的皆伐或伐     

广西大青山实验基地森林立地评价与适地适树研究

广西大青山实验基地森林立地划分是以地貌,土层厚度和林木生长状况的依据,把实验在地范围内的土壤划分成３４个立地类型,森林立地质量的评价是把所调查的２００个标准地的土壤水分,养分分级,结合基地２０年生马尾松,杉木相应地位指数的平均值作为评价立地类型质量优劣的指标;     

广西隆安县马尾松地位级生长模型建立与应用研究

利用广西隆安县森林资源规划设计调查数据,通过改进常用生长模型结构,建立了马尾松地位级生长模型,并编制了隆安县马尾松地位级表。研究结果显示:①利用森林资源规划设计调查数据资料,不必增加额外的外业调查工作,即能建立性能良好、预估精度高的地位级平均树高生长模型;②通过改进Korf生长函数模型结构获得的地位级生长模型(H=34.862012×exp(-5.27302×exp(-0.543543×A))-0.052398×A×S)最优良,总相对误差小于3%,预估精度达98%以上;③地位级模型(表)在立地质量评价、林木生长过程和收获量预测、营林树种布局和结构调整等森林经营管理工作中可发挥积极作用,且比地位指数表的使用更简便、高效。     

浙江省杉木实生林地位指数数量化得分表的编制与应用

地位指数表是世界各国广泛用来评定立地质量的工具数表。为推进森林立地质量评价工作,我院也编制了“浙江省杉木实生林地位指数表”。但是,该表只适用于有林地。为了科学地评价宜林地对于杉木实生林的立地质量水平,笔者在已编的地位指数表资料基础上,应用数量化力法,进一步编制了“浙江省杉木实生林地位指数数量化得分表”。它不仅可预测宜林地造林后杉木优势高的生长趋势,确定地位指数,同时定量地给出了各立地因子的单独作用,使有林地和宜林地的杉木立地质量评价标准统一起来,为适地适树提供科学依据。