六盘山林区华北落叶松林测树因子相关性分析

[目的]对宁夏林区华北落叶松人工林树高-胸径等林分特征结构进行相关性分析.[方法]采用野外观测的方法,得到华北落叶松人工林树高、胸径、冠幅等林分结构特征指标.[结果]冠幅-胸径存在极弱相关,树高-胸径最优曲线模型为H=2.411+1.425D-0.039D2+0.000427D3(H为树高,D为胸径),树高-冠幅最优曲线模型为H=0.299G0.814(H为树高,G为冠幅),材积-胸径最优曲线模型为V=0.000204D2.406(V为材积,D为胸径).[结论]幂函数曲线模型能够很好地拟合胸径-材积相关性(R2=0.957),所选最优曲线模型V=0.000204D2.406可用来估算华北落叶松人工林胸径、材积的值,从而提高模型预测能力.     

太行山南麓栓皮栎林生物量和材积关系的探讨

[目的]为太行山地区以重量为计测单位的森林测计提供基础,方便该地区森林资源的清查。[方法]根据太行山南麓栓皮栎林的样方调查数据和生物量实测资料,通过回归分析,考察栓皮栎各器官生物量(W)与胸径(D)和树高(H)之间的关系。并探讨栓皮栎材积与生物量间的关系,建立用材积推算栓皮栎各组分生物量的回归模型。[结果]栓皮栎各器官生物量(W)与胸径(D)和树高(H)之间存在显著的线性相关关系,即:Ws=0.932 6D0.590 9(r=0.879 6);Wb=0.099 58D0.048 9(r=0.970 2);Wl=0.011 3(D2H)0.718 2(r=0.982 1);Wr=0.538 1(D2H)0.299 6(r=0.945 6)。栓皮栎可通过以下方程来进行材积和生物量间的换算:Ws=-62.280 2+30.640 9V(r=0.912 8);Wb=-35.678 3+15.41V(r=0.966 8);Wl=0.097 4e15.909 4V(r=0.928 7);Wr=9.531e2.087 6V(r=0.970 1)。[结论]此回归模型的建立方便了该地区森林资源的清查,有着使用简便、省时省力、实用性强、高精度等特点。     

23年生大叶栎人工林的生长规律研究

采用树干解析法,研究广西平果县海明林场23年生大叶栎人工纯林生长规律.结果表明:23年生大叶栎人工林平均胸径、树高和材积分别为19.4 cm、20.4m、0.3261 m3.胸径、树高和材积生长速生期分别为2～8、6～11、6～23年,材积连年生长量与平均生长量曲线在23年时仍没有相交,说明23年生大叶栎人工林材积生长还未达到数量成熟龄.大叶栎胸径、树高和材积生长方程分别为D=1.7133T-0.0506T2+0.0007T3-1.9422、H=1.9257 T-0.0398T-2.4890、V=-0.0104T-0.0024T2-4.0848e-0.005T3+0.0127.通过拟合方程推算,大叶栎材积将于第24年达到数量成熟.     

3种栎属树种单木生长模型及树皮厚度模型研究

【目的】通过构建栎属Quercus单木生长模型,分析栎树生长特征,为栎属植物质量精准提升、结构优化与合理经营提供依据。【方法】汇总整理栎属3个树种(槲栎Q. aliena、麻栎Q. acutissima、栓皮栎Q. variabilis)解析木各阶段生长量信息,分析栎树单木树高、材积、胸径生长特征;选取4个理论生长方程、1个经验方程及3个胸径处树皮厚度方程拟合并检验栎树单木的树高、材积、胸径与树皮厚度,优选出适应性最强、稳定性最高的模型。【结果】(1)各栎树单木生长过程符合一般林木生长规律：在前40～50 a树高与胸径生长速度较快,之后随着平均生长量和连年生长量的降低逐渐减小;材积各生长量始终保持随树龄的增大而增加的趋势。(2)栎树模型拟合结果为：树高拟合最优模型多为逻辑斯蒂(Logistic)模型,材积拟合最优模型多为坎派兹(Compertz)模型,胸径拟合最优模型多为修正威布尔(Weibull modified)模型。(3)气候对栎树生长影响的结果表明：气候差异导致山西省和河南省槲栎生长发生明显差异。(4)树皮厚度拟合最优模型为双对数模型和二元一次线性模型。【结论】树高模型对栎树生...     

华北地区栓皮栎根径相关模型及材积表研建

基于华北地区149株栓皮栎解析木的数据,先建立了3个表现良好的独立模型,包括带皮胸径--去皮根径线性模型、带皮胸径--树高幂函数模型和基于自然对数转换变量的带皮胸径、树高--去皮材积线性模型。之后基于这3个独立模型,运用误差变量联立方程组的方法建立了1个相容性根径--胸径--树高--材积模型系统,并由此得到基于根径、胸径和胸径树高的相容材积式(表)。相容性模型系统中,各模型的6项统计指标、模型残差图、Shapiro Wilk检验及独立数据检验结果表明:各模型均无异方差现象,模型残差服从正态分布,且各模型在拟合阶段和检验阶段的残差范围都较因变量的范围窄。上述材积式(表)的精度在96.9%以上,可用于华北地区栓皮栎林木材积的估测,且为华北地区栓皮栎林区解决和处理盗伐、滥伐案件提供依据。带皮胸径-树高模型作为森林生长与收获模型系统的一个重要组分,可被用来在已知胸径的情况下推算平均树高,进而推算森林蓄积量和生物量等因子,对森林调查具有重要意义。本研究建立的模型及数表仅适用于胸径范围在5~21 cm之间的华北地区栓皮栎树木的估测。      

23年生大叶栎人工林的生长规律研究（英文）

采用树干解析法,研究广西平果县海明林场23年生大叶栎人工纯林生长规律。结果表明：23年生大叶栎人工林平均胸径、树高和材积分别为19.4 cm、20.4 m、0.3261 m3。胸径、树高和材积生长速生期分别为2~8、6~11、6~23年,材积连年生长量与平均生长量曲线在23年时仍没有相交,说明23年生大叶栎人工林材积生长还未达到数量成熟龄。大叶栎胸径、树高和材积生长方程分别为D=1.713 3T-0.050 6T2＋0.000 7T2-1.942 2、H=1.925 7T-0.039 8T2-2.489 0、V=-0.010 4T-0.002 4T2-4.084 8e-0.005T2＋0.012 7。通过拟合方程推算,大叶栎材积将于第24年达到数量成熟。     

闽北引种邓恩桉个体生长性状相关性分析

以福建省南平市建阳区不同立地条件下邓恩桉人工林为研究对象,对其地径与胸径、树高、材积的相关关系进行研究,建立了林木地径与胸径、树高、材积的回归模型,筛选出各自的优化模型并进行精度检验。结果表明,研究区邓恩桉地径—胸径、地径—树高、地径—材积的优化模型分别为:d1.3=-0.254+0.857d、H=-0.007d2+0.790d+2.523、V=0.000099d2.454,邓恩桉地径与胸径、树高、材积均显著相关。其中,地径—树高模型总相对误差和平均相对误差偏大,且估算精度较低,不适宜在林业调查时使用;地径—胸径、地径—材积模型预测误差均在±5%以内,符合林业上的精度调查要求,适用于估算立木材积。     

桂东南地区柳杉人工林生长规律研究

[目的]分析桂东南地区31 a柳杉人工林的生长规律,为该树种的科学营林提供依据.[方法]采用树干解析法研究柳杉人工林的树高(H)、胸径(D)、材积(V)3个测树因子与树龄(T)间的关系,并拟合其生长回归模型.[结果]柳杉人工林的树高、胸径的连年生长曲线和平均生长曲线多次相交,变动幅度较大.树高连年生长量曲线在生长初期和调查期均出现了生长高峰期;胸径连年生长曲线在第10年达到了最高值,之后均处于下降趋势;而材积的连年生长曲线变动幅度相对较小,单株材积的平均生长量与连年生长量的曲线没有交点.所拟合的生长预测模型相关指数R2均在0998以上,其中树高、胸径和材积的最优生长模型均是二次函数方程.[结论]柳杉的树高、胸径生长量在31a的过程中保持较快的生长速度,连年生长量随着树龄的增加大致呈现出先上升后下降的趋势,材积生长未达到数量上的成熟.柳杉生长初期旺盛,在31 a后仍有生长趋势,拟合的模型可适用于实际生产中.     

适于FVS的杉木单木模型构建

以福建省将乐国有林场杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林标准地和解析木数据为依托,使用R语言,构建杉木单木胸径-树高模型、冠幅模型、胸径生长量模型(大树、小树)、树高生长量方程(大树)以及材积模型,并计算树皮因子。通过赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)和对数似然值,结合R2值选择最优模型,并对所建模型进行精度检验。结果表明:各模型的预估精度最高的为树皮因子模型,精度达到99.01%,预估精度最低的模型为直径生长量模型,精度为83.54%,其余模型精度均达到95%以上;经t检验,所有模型估计值与实际值差异不显著,模型均可用于森林植被模拟系统。     

广东琼楠人工林生长规律研究

【目的】研究广东琼楠树高(H)、胸径(DBH)、材积(V)与树龄(T)间的回归关系及最优生长模型,以期掌握广东琼楠的生长规律,为林木快速生长期的科学抚育及森林质量和产量的提高提供参考。【方法】以广西南宁树木园内33年生广东琼楠人工林为研究对象,采用树干解析的方法对广东琼楠人工林测树因子各年间变化动态进行测定。【结果】33年生广东琼楠人工林的平均胸径、树高和材积分别为23. 6 cm、19. 7 m和0. 37471 m~3;树高和胸径的平均生长量曲线和连年生长量曲线出现多个交叉点,变化幅度较大,但其单株材积生长曲线在33年间不断攀升,表现良好的生长趋势。各生长曲线表明6～12年为广东琼楠的速生期,所拟合回归模型R~2均达到0. 99以上,检验精度较高。【结论】广东琼楠树高最优生长模型为苏马克(Schumacher)模型,胸径生长最优模型为理查德(Richards)模型,材积生长最优模型为坎派兹(Compertz)模型; 30～32年之间材积生长达到数量成熟;拟合模型精度较高,可运用于生产实践中的预测。     

柚木冠幅与树高、胸径的回归分析

为考察柚木生长因子与冠幅的关系,准确反映各生长因子与冠幅之间的关系,建立冠幅预测模型,为柚木人工林目标树经营提供理论依据。以广西凭祥、云南德宏、云南景洪、海南乐东4个地区不同林龄阶段的柚木人工林中优势木为研究对象,以胸径、树高、冠长、林龄4个因子作为变量与冠幅进行回归分析,筛选关键因子建立柚木冠幅生长的预测模型。结果表明,胸径(R=0.5342,P=0.0001)、树高(R=0.1798,P=0.0026)是影响柚木冠幅的关键因子;胸径、树高与冠幅的一元回归方程:冠幅与胸径y=15.7893x+1.84766(F=516.4180,P=0.0001),冠幅与树高y=0.3717x-0.60189(F=174.2954,P=0.0001)。并应用胸径、树高2个关键因子与冠幅建立回归模型:y=13.5658x1+0.1064x2+0.35866(F=279.5048,P=0.0001),计算结果与实际测量结果差异性较小(F=0.0140,P=0.9072)。可以根据目标树的培育目标胸径、树高因子,利用该模型来预测该目标树的冠幅,从而确定单位面积内保留目标树的数量。     

基于无人机影像的天山云杉林树高提取及蓄积量的反演

【目的】提取影像高程数据建立模型反演天山云杉林分蓄积量,为天然林保护工程实施后天山云杉生态恢复与科学管理提供参考依据。【方法】以新疆天山西部巩留县恰西森林公园的天山云杉(Picea Schrenkiana var. tianshanica)为研究对象,无人机航拍影像与样地每木检尺为数据源,使用点云分类与克里金插值法提取无人机影像高程数据得到天山云杉树高,根据样地实测数据建立胸径树高模型,最终根据胸径树高模型反演天山云杉林林分蓄积量。【结果】利用无人机影像提取树高与实测树高存在显著正相关关系,提取平均精度为88.42%,建立天山云杉胸径-冠幅模型的相关系数为0.696,而胸径-树高模型的相关系数为0.730;验证胸径-树高模型,计算RMSE值为12.386,拟合效果显著。基于胸径-树高模型反演林分蓄积量精度为87.66%,与实测值比对,残差值大部分落在(-2,+2)残差区间。【结论】采用局部最大值算法对天山云杉林树高信息的提取效果较好,建立胸径-树高模型弥补了无人机不能对胸径直接测量的缺陷,进而反演天山云杉林林分蓄积量。     

城市森林主要树种树冠尺度及生长空间需求

目的树冠的大小直接影响树木的生态价值,探明树种合理的生长空间需求对城市森林的规划建设与经营维护有重要意义。方法本文以合肥环城公园内优势度靠前的10个城市森林主要树种为研究对象,运用样方调查法,选取公园6个景区57块固定样地,在对冠幅、胸径及树高等数据调查的基础上,运用线性回归法、异速生长法,利用箱型图检验离群值,比较构建冠幅、树高与胸径的最优模型,并对树木最适宜生长空间大小进行预测。结果不同树种冠幅与胸径、树高与胸径均存在正相关关系,但对两种模型结果进行比较可以发现,除侧柏和栾树外,异速生长模型的决定系数(R2)均大于0.3,R2整体高于一元回归模型;均方根误差(RMSE)分布范围在0.2~0.3之间,整体上小于一元回归;F值除雪松外,均高于一元回归F值。综合比较结果表明,异速生长模型拟合度优于一元回归模型;不是所有树种的冠幅、树高都与胸径高度正相关,在10个树种的研究中,银杏、女贞和椤木石楠的冠幅-胸径模型的拟合度较高,R2分别为0.793、0.757和0.665;银杏、栾树和雪松的树高-胸径模型拟合度较好,R2分别为0.772、0.579和0.547;栾树、侧柏的冠幅-胸径模型相关性较低,R2分别为0.096和0.188;构树、刺槐和桂花的树高-胸径拟合度较差,R2分别为0.065、0.010和0.112;选择分位数回归对异速生长规律进行研究,构建10种树木的异速生长模型并在95%分位数回归下进行讨论,以树木平均胸径15cm为例,预测估算出当胸径为15cm时10种树木在适宜的生长空间中的冠幅和树高大小。结论本文构建的最优模型的参数估计值均显著,说明冠幅、树高变量对合肥环城公园内树木胸径的变化有明显影响,其中冠幅-胸径模型拟合精度略高于树高-胸径模型的拟合精度。      

天然麻栎次生林生长规律研究

麻栎林在桥山林区栽培历史悠久,在水土保持、森林碳汇等方面发挥了重要的作用。通过解析木法对林区内的天然麻栎次生林生长规律进行了研究,并运用5种生长经验方程拟合其最优生长模型。结果表明,随着树龄的增加,麻栎树高、胸径和材积生长量均持续升高,且在59a内,各项生长均未达到数量成熟。天然麻栎次生林树高的速生期在4～12a,年均生长量为0.51m;胸径的速生期在10～42a,年均生长量为0.56cm;材积的速生期在42～59a,年均生长量为6.67×10^-3 m^3。天然麻栎次生林树高、胸径和材积的连年生长量均表现出明显的波动变化规律。生长方程拟合结果表明,考夫(Korf)模型为天然麻栎次生林树高的最优生长模型;坎派兹(Compertz)模型为胸径的最优生长模型;逻辑斯蒂(Logistic)模型、坎派兹(Compertz)模型和理查德(Richard)模型为材积的最优生长模型。模型的预测误差小、准确度高,可用于实际的生产中。     

不同林龄杉木胸径树高与冠幅的通径分析

为了解杉木林分不同发育阶段冠幅因子的变化规律,以及胸径和树高对冠幅因子的影响程度,运用通径分析方法分析了福建将乐林场5种杉木纯林中胸径和树高与冠幅因子之间的关系。结果表明:1)冠幅的增长主要是在中龄到接近成熟这个阶段,冠幅范围主要在0.3~1.8 m;2)杉木林发育不同阶段的冠高率分布在区间0.3~0.9,总平均冠高率为0.50;3)胸径对冠幅具有显著的正向作用,且随着林分的发育,正向作用逐渐增强,树高只在幼龄和过熟阶段对冠幅起正面作用;4)胸径与树高对冠形率均具有显著的负作用,其中,对冠形率起显著作用的主要是树高,这种负作用在近熟林时最小,成熟林时最大。     

基于分段回归的人工红松冠形预估模型

利用黑龙江省孟家岗林场79株人工红松解析木4 538个枝条的实测数据,基于样条函数的分段回归技术,通过推导满足冠形曲线生物学约束(即梢头处树冠半径为0,拐点处树冠半径最大)连续分段函数,构建了人工红松的冠形曲线模型(分段抛物线方程、分段单分子式方程和分段幂函数方程)。采用模型的拟合优度指标、模型的检验指标及对模型拐点参数估计的合理性对备选模型进行评价,选出拟合人工红松冠形曲线的最优模型。采用模型再参数化方法,分别分析模型各参数与林木变量之间的相关性,最终在最优冠形曲线模型中加入胸径作为自变量,建立了人工红松树冠形状预估模型。研究结果表明:分段抛物线函数为描述人工红松冠形曲线的最优模型。人工红松冠形曲线参数及树冠大小与林木胸径(DBH)成正相关,经过再参数化后的树冠形状预估模型的调整决定系数(R2a)为0.659 6,估计标准误差(Sy.x)为0.524 5,模型的残差均方(MSE)为0.227 9,预估精度(p)为97.58%。随着DBH增大,红松冠形曲线拐点(相对冠深)出现的范围为0.72~0.95,平均值为0.81。总体上来看,以胸径为自变量、以稍头约束为条件的树冠形状预估模型能够很好的预测人工红松的树冠形状,为进一步估测红松树冠结构提供了基础。      

长白山云冷杉针阔混交林林木空间利用率混合模型

目的  建立林木空间利用率模型，为天然混交林中不同树种间生产力的比较提供依据，为单木成熟的判断提供参考。 方法  利用林木生长量与树冠大小比值定义林木空间利用率，以长白山地区云冷杉针阔混交林为研究对象，基于20块标准地的2 268株单木数据，建立林木空间利用率混合模型，拟合各树种的空间利用率。 结果  （1）备选指标中蓄积生长量和树冠投影面积之比与胸径相关系数最高，适宜作为计算指标。（2）通过逐步回归，最终选定林木胸径、胸径平方（代表胸高断面积）、树高、冠幅、样地蓄积、针阔比、坡向坡度、竞争指标作为林木空间利用率基础模型的自变量。（3）确定按树种分组，包含胸径平方及截距随机效应参数、指数函数异方差结构的混合模型，经检验，混合模型在建模数据及检验数据中的表现均略优于一般线性模型。（4）利用所构建的混合效应模型，对研究数据进行拟合预测，各树种空间利用率最高时期的胸径分别为云杉约40 cm，冷杉、落叶松、红松、中阔组约37 cm，慢阔组约32 cm。 结论  林木利用率模型得到的数量成熟是以单位营养空间的生产力为基础的，使不同树种间的比较更为合理，且计算结果符合一般林学规律，可以作为该地区云冷杉针阔混交林判定单木成熟及优化林分结构的参考依据。      

造林密度对黄梁木幼林生长和林分蓄积的影响

【目的】通过分析造林密度对3年生黄梁木Anthocephalus chinensis幼林的树高、冠幅、枝下高、胸径、单株材积和林分蓄积等的影响,探究造林密度与黄梁木人工幼林生长的关系。【方法】采用完全随机区组设计,共设5个造林密度,分别为625、667、833、1 667和2 500株·hm~(-2)。采用每木检尺法,测量每个小区内9株试验树主要生长指标。采用单因素方差分析和Duncan’s多重极差检验法比较不同造林密度间的差异,采用相关性分析对不同数据组间的相关性进行分析。【结果】造林密度对黄梁木的树高、冠幅、枝下高和林分蓄积生长有极显著影响(P0.01)。树高(y)与密度(x)呈极显著正相关关系,回归方程为y=-4.000 0×10~(-7)x~2+0.001 6x+8.270 3;林分蓄积(y)与密度(x)呈极显著正相关关系,回归方程为y=-1.000 0×10~(-5)x~2+0.112 7x-12.664 0;冠幅(y)与密度(x)呈极显著负相关关系,回归方程为y=15.942 5~(-4.000 0×10~(-5)x)。研究还发现,胸径(y)与冠幅(x)存在极显著正相关关系,回归方程为y=9.661 3x~2-103.950 0x+293.870 0。【结论】就黄梁木幼林而言,造林密度为2 500株·hm~(-2)幼林的树高和林分蓄积最大。     

海口市10种行道树最优生长模型研究

行道树是城市园林植物的重要组成部分,研究其科学合理的种植密度对于城市园林植物的规划设计和管理养护具有重要意义。以海口市建成区椰子等10种行道树为研究对象,分别进行“树高?胸径”和“冠幅?胸径”相关性分析,并通过SPSS软件对调查数据进行回归分析,比较决定系数R2,P值等相关数据后,通过拟合精度检验值（总误差、平均误差、平均相对误差）检验拟合效果,最终从8个预选模型中选出各树种的“树高?胸径”和“冠幅?胸径”最优生长模型。结果表明,10种行道树的“树高?胸径”和“冠幅?胸径”相关性显著,各自的“树高?胸径”和“冠幅?胸径”最优生长模型准确度较高,20个最优模型中,幂函数模型和S模型居多。