林木直径分布收获模型综述

一、林分生长与收获模型概述林分生长与收获模型是客观地预测林分的生长、收获的重要手段,是森林经营工作者经营森林的指南。由于现实林分结构变化很大,经营目的以及生长和收获模型使用者的需要不同;特别是由于计算机在林业生产中的广泛应用,采用的林分生长与收获模型数目较多、形式多样。为了便于比较分析,许多学者曾根据模型的构造原理、建模方法和模型的特点,进行过不同的分类。如Murro(1974),Hamilton(1974),EK(1981),Atpoiiiehho(1981),     

不同经营模式对贵州毛竹林分质量的影响

研究了母竹林、材用林和景观林3种经营模式的毛竹林在林分结构和土壤理化性质上的差异。结果显示：不同经营模式的毛竹林,其林分结构、植物多样性指数、地上生物量以及土壤理化性质的变化规律符合毛竹林结构变化的一般规律,这些经营模式可在生产上应用;景观林是一种近自然经营模式,竹林生产力较小,年龄结构老化,土壤理化性质较好;材用林新生竹径级和株数率呈上升趋势,土壤质量指标与景观林间差异显著;母竹林初次强度采伐降低了林分质量,提高了小径竹株数,是一种破坏性经营模式,由于经营措施的频繁干扰,土壤性质界于材用林与景观林之间;3种经营模式的经营措施可相互借鉴。     

一面坡林场主要人工林林分空间结构特征分析研究

为提高我国大面积人工的科学经营水平,本文以尚志林管局一面坡林场3种主要人工林(杨树、红松和落叶松)不同生长阶段的固定样地调查数据为例,采用目前常用的林分空间结构参数定量分析各林分的基本空间结构特征,为人工林的健康经营提供基础。研究结果表明:各林型不同生长阶段的林分平均混交度均属典型零度或轻微弱度混交;林分的平均大小比值均接近0.50左右,整体处于中庸状态;林分的平均角尺度则均为典型的均匀分布或轻微聚集分布;林分整体空间结构则显示各林型的空间结构极不合理。为此,必须采取积极的森林经营措施以提高当前森林生态系统结构和功能稳定性。     

塞罕坝华北落叶松人工林不同经营模式效果评价

[目的]优化华北落叶松人工林经营效果,明确最优经营模式,提高林地质量。[方法]以河北省塞罕坝地区29年林龄的华北落叶松人工林为研究对象,选取林分生长、林分结构、天然更新、物种多样性及土壤化学性质5个方面20项指标,分析结构化森林经营(S)、近自然森林经营(N)、传统森林经营(T)和对照(CK)不同经营模式下的经营效果,并运用主成分分析法对不同经营模式效果进行综合评价。[结果]表明,不同经营模式单株材积年均生长量差异显著(P0.05),表现为SNTCK,林分蓄积定期平均生长量表现为S、N、CK3种经营模式显著高于T模式(P0.05);林分结构指标在不同经营模式间变化呈现一定的差异。平均树高在4种经营模式间无显著差异。胸径为24～28 cm的林木株数在N和T经营模式样地较高,在S模式样地最高;空间结构指标角尺度和胸径变异系数在不同经营模式间差异不显著(P0.05);不同经营模式林分的草本物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数存在显著差异(P0.05),表现为NSTCK;在0～20 cm土层,土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量S模式显著高于对照CK;T、N、S和CK模式经营效果综合得分分别为-6.14、9.30、11.49和-14.64。[结论]塞罕坝29年林龄的华北落叶松人工林在S模式的经营效果最佳。     

福建省毛竹混交林竹林结构比较研究

通过对浦城县古楼乡毛竹阔叶树混交林、毛竹杉木混交林、毛竹杉木阔叶树混交林及毛竹纯林等4种不同经营模式林分比较,结果表明:混交林毛竹个体生物量、毛竹胸径和竹高较大,不同模式林分的胸径、竹高、冠幅等生长因子有显著差异;竹阔混交林较有利于竹鞭孕芽发笋;各模式竹林结构综合评判为一般经营竹林;竹林竹鞭长、鞭径、鞭节生长以竹阔比例为5∶5林分竹鞭较好。     

黑龙江省国有林区用材林建设的对策研究

对重点公益林区应禁止一切经营活动,加强管理,最大限度地减少人为破坏;一般公益林区要采取各种经营措施提高林木生长量和林分质量,调整林分结构、林龄结构和树种结构;商品林区依据市场经济需求,实行定向培育。     

山湾子林场基本矮林的近自然经营研究

为了提高山湾子林场基本矮林的林分质量,最大程度发挥其生态价值和经济价值,借鉴适合天然次生林的近自然森林经营方法,对山湾子林场基本矮林进行经营改造。设计近自然经营和传统经营2种经营方法的对比,通过对不同方法经营的林分胸径、蓄积和土壤化学性质的调查分析,结果显示,采用近自然方法经营的林分胸径平均提高了20%,蓄积平均提高了46%,土壤有机质和氮磷钾含量均有不同程度的增加。近自然经营使森林结构更加合理,森林价值大幅提升,最终使林分发展成为高质量的针阔混交林。     

黄羊滩人工固沙林林分生长量研究

人工林的林分生长量可反映林分对环境的适应性,是人工林生物学稳定性的一个重要指标。以黄羊滩风蚀沙地人工固沙林为对象,对22个林分生长量进行了调查分析。研究结果表明:白榆、樟子松、侧柏、黄柳、沙枣、沙地柏、柠条、紫穗槐、沙打旺等9个树种营建的林分能够达到正常生长高度,同时能够实现生物量的持续累积。该类林分,树种能够适应风蚀沙地干旱贫瘠自然条件,群落利用自然资源的能力强,林分能形成有效防护结构,是沙地人工林重点经营对象;小美旱杨、小叶杨、刺槐等4个树种营建的林分不能达到正常生长高度,出现提前衰退现象。该类林分,造林树种生长发育受限,不能形成有效的防护结构,已失去经营价值,是改造对象。按经营目的,综合考虑林木个体大小和生长特点,提出了不同林分类型的经营对策。     

长白山过伐林区云冷杉针阔混交林林分结构的研究

如何经营过伐林，使其保持好的林分结构，是林分生态系统在经营情况下正向演替和产生较高效益的关键问题之一。本文以金沟岭林场的云冷杉针阔混交林为研究对象，分析了在用捡查法经营情况下的林分连续14a的结构状况及变化，认为十几年的检查法经营实验，调整和改善了林分的径阶和蓄积结构，林分生态系统保持稳定并逐步提高。     

不同林分改造措施对华北落叶松人工林群落稳定性的影响

以冀北山地不同经营措施的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林为研究对象,运用模糊数学中隶属函数综合评判方法评价林分稳定性现状,并对不同经营措施下林分各评价指标进行对比分析。结果表明:不同经营措施经营后林分稳定性表现为人工促进更新>带状皆伐改造>孔状择伐改造>封禁促进植被恢复>未封禁;经营后林分与未经营林分的各项评价指标均差异显著。     

基于模拟退火算法的林分多目标经营动态可视化模拟

[目的]基于模拟退火算法,研究一种考虑林分结构健康状况和目标平均胸径的多目标森林经营方法,同时结合单木生长方程,基于Unity3D可视化引擎实现林分经营动态可视化模拟。[方法]以湖南省攸县黄丰桥国有林场5块杉木人工纯林2012—2017年样地连年调查数据为数据源,考虑林分分布状况、竞争程度、营养空间,以平均角尺度、平均大小比、林分拥挤度3个结构参数建立空间结构函数。在此基础上,以健康林分结构和平均胸径为经营目标,以竞争指数为参考初步筛选出的间伐木组合排列的结果作为经营方案的集合,通过模拟退火算法进行最优间伐经营方案解的选择。最后,通过建立考虑Hegyi竞争指数的可变生长率的单木生长方程,以结构分析-经营-生长三者不断迭代的方式并基于Unity3D渲染引擎实现林分经营动态可视化模拟。[结果]通过对5号样地(初始林分230株,年龄16 a,平均胸径20.21 cm)以健康林分结构和30 cm林分平均胸径为经营目标进行经营动态可视化模拟,结果表明林分年龄在21、26、31 a分别进行过间伐模拟,当林分年龄31 a间伐后,林分平均胸径达到30.10 cm,林分平均角尺度为0.64,林分拥挤度为0.74,林分结构接近健康水平。[结论]本研究提出的基于模拟退火算法的林分多目标经营动态可视化模拟方法能够模拟在多目标经营需求下的林分动态,并且形象直观,可以进一步为林业科研和生产提供支持。     

小陇山不同经营措施下次生锐齿栎天然林物种多样性研究

采用固定样地和样方法调查了小陇山林区百花林场3个实施不同经营措施的锐齿栎天然林林分特征和物种组成,运用4种常用的物种多样性指数对调查林分的乔木层、灌木层和草本层的物种多样性进行对比分析,结果表明:3种类型锐齿天然林的灌木层相对于其乔木层和草本物种组成丰富,多样性高;长期封育后的锐齿栎天然林群落在3种天然林类型中物种组成最丰富,乔木层、灌木层和草本层的Shannon-Wiener指数、Pielou指数和Margalef指数值在3个林分中最高;近自然技术单株经营后的锐齿栎天然林各层次的物种组成相对较少,多样性较低,但其林分中保留的乔木树种个体较大;结构优化抚育后的锐齿栎天然林的物种组成和多样性介于二者之间.抚育经营措施对林分的影响与抚育经营强度密切相关,适当的抚育经营强度能够促进林分多样性提高,否则会带来不利的影响,结构化森林经营技术是一种有效的经营方法.     

茶杆竹林分立竹密度试验

在立地条件及经营措施基本相同的林分中,应用随机区组试验方法对茶杆竹建立4种不同结构的样地,并测定不同立竹密度发笋数、成竹数、成竹率等指标,结果表明:经营密度为11250株·hm-2时,林分生产力高,笋产量达4500kg·hm-2,新竹率达68%,竹径达4 11cm,经济效益好。     

冀北山区不同林龄落叶松人工林林分结构及更新

林分结构在很大程度上决定了林分稳定性和更新苗的存活与分布,因此,研究林分结构与更新格局至关重要。本文运用角尺度、大小比数、趋势面分析对不同林龄落叶松人工林结构及更新苗分布格局进行了统计分析。结果表明:27 a生落叶松林为随机分布,32 a和39 a生落叶松林均呈均匀分布;更新苗在不同林龄落叶松林下均呈聚集分布,且与林龄呈负相关关系。不同林龄林分结构随着林龄的增加林木分化呈递减的趋势,随着林龄增加林木在空间结构上的分化趋于稳定;不同林龄更新苗在空间结构上呈现出随着林龄的增加更新苗分化不明显;草本植物对更新苗的数量和分布影响最大,在人工林经营过程中应结合抚育间伐并对林下灌草及枯落物进行及时清理,促进更新苗生长发育。     

柏木人工林立地质量与林分结构规律的研究

本文通过对柏木人工林林分结构时、空间变化规律的研究,发现林木株数按径级的分布在幼龄期呈倒“丁”型,在中龄前期低指数级呈倒“丁”型,高指数级近似正态分布,而中龄后期为近似正态和正态型,随年龄和指数级的增大其径级分布从倒“丁”型向正态分布里有序的过渡;分析了不同立地质量下林分(?)、(?)、(?)及生物量等生长指标的变化规律,并建立了指数级和各指标之间的函数回归式,以实现对不同立地质量林分的评价预测;分析探讨了不同经营目的下林分的合理密度,为柏木人工林经营提供了技术指标和依据。     

红松刺嫩芽人工混交林经营模式研究

在不同龄组红松人工林内栽植不同密度的刺嫩芽，既改善林地条件，又增强林分稳定性，优化了林分结构，提高了生态效益，且能最大限度地提高林分经济效益，是一个行之有效的经营模式。     

不同经营模式对蒙古栎天然次生林林分结构和植物多样性的影响

【目的】研究不同经营模式对蒙古栎天然林林分结构和物种多样性的影响,为蒙古栎天然次生林恢复、森林质量提升及可持续经营提供科学依据。【方法】以黑龙江省哈尔滨市丹清河实验林场的蒙古栎天然次生林群落为研究对象,采取随机布设与典型抽样相结合的方法进行样地调查,研究目标树经营、综合抚育经营和无干扰3种经营模式对植物群落结构和多样性的影响。【结果】经过17年的经营实践,目标树经营模式中蒙古栎优势度下降明显,红松和红皮云杉优势度大幅增加并成为优势种;综合抚育经营和无干扰林分中蒙古栎优势度保持不变,其他树种优势度降低但树种组成发生变化;目标树经营和综合抚育经营模式中出现新的珍贵树种(黄檗、胡桃楸);蒙古栎胸高断面积绝对值在3种经营模式间差异很大,表现为目标树经营(5.3 m2·hm-2)综合抚育经营(11.0m2·hm-2)无干扰(21.6 m2·hm-2);蒙古栎在各经营模式中均占有最大优势度,且目标树经营(55.1%)明显小于综合抚育经营(78.1%)和无干扰(79.6%);红松在目标树经营模式中的胸高断面积(2.8 m2·hm-2)和优势度(32.3%)都明显高于另外2种经营模式;林分平均密度和平均树高表现为无干扰显著大于另外2种经营模式(P0.05),目标树经营与综合抚育经营模式间无显著差异;林木平均胸径在3种经营模式间无显著差异;从径级结构来看,除1~5和35~40 cm 2个径级外,无干扰模式的其他径级林木数量都明显多于目标树经营和综合抚育经营;从垂直结构来看,无干扰模式在10 m的各层级都明显大于目标树经营和综合抚育经营;目标树经营、综合抚育经营和无干扰3种经营模式下乔木层物种多样性无显著性差异(P0.05);综合抚育的灌木层物种多样性显著大于目标树经营和无干扰(P0.05);目标树经营和综合抚育经营的草本层物种丰富度指数显著大于无干扰,3种经营模式中其他类型的多样性指数无显著差异(P0.05);目标树经营与综合抚育经营的林分相似度最高,而目标树经营与无干扰林分相似度最低。【结论】目标树经营通过补植红松等后期树种的方式,成功地将后期树种引入林分,同时促进一些珍贵树种的生长;而短期来看,不加干扰的林分生产力水平高于目标树经营和综合抚育经营的林分;对于蒙古栎天然次生林而言,森林经营如何在长时间尺度上提高林分生长量,还需长期监测和深入研究。     

北京西山风景林经营分类研究

结合风景林不同景观、林分、功能的特点,以聚类分析、回归分析及数据叠加等多种定量方法为主,定性为辅,将研究区风景林划分为3个等级经营类型,构成了风景林经营分类系统.一级经营分类利用聚类分析方法对具有相似景观特征的斑块类型进行归类;二级经营分类在一级经营分类基础上,结合优势种、立地因子及林分特征,从林分水平进行进一步划分;三级经营分类将同一林分经营类型内具有相同或相似功能特征的分别归类.各个等级的经营类型分别反映了不同景观空间配置特征、林分特征、功能特征.     

樟子松人工林空间结构优化及可视化模拟

为实现人工林的近自然化改造,以帽儿山樟子松人工林为研究对象,以可视化模拟为手段,以林分空间结构优化为目标,以常用空间结构参数(角尺度、混交度、大小比)为切入点,按照森林演替的一般规律构建樟子松人工林的空间结构优化方案,并将其与林分三维可视化模拟模型进行耦合,建立樟子松人工林三维可视化经营模拟系统.模拟实例表明:林分的平均角尺度从0.461提高到0.487,林木分布格局由均匀分布变为随机分布;林分混交度由0.284上升到0.308,混交程度得到提高;林分大小比由0.515变为0.481,林木个体生长的优势程度得到提高;基于林分空间结构的择伐,使林分空间结构得到了显著优化.该系统可以在虚拟森林环境中实现对森林经营过程的模拟、经营方案的评价和优化、林分未来生长状况的预测以及森林经营活动对林分结构的影响,为我国人工林的科学经营和管理提供一个全新的平台.     

森林经营决策模拟系统的设计与实现

以湖南省株洲市攸县黄丰桥林场为研究对象,以Visual Basic和Access数据库为开发平台,通过模拟生成一个与现实林分相似的虚拟林分,应用Weibull分布、Monte Carlo方法和随机分布方法对林分直径结构进行模拟;利用数学分析和统计方法计算林分经营决策因子;根据林分经营决策因子的决策准则,建立森林经营决策模型,然后对其进行检验.由此设计并实现了森林经营决策模拟系统.该系统可以动态地模拟林分直径结构,模拟结果非常稳定;能动态地模拟林木的地面位置;实现了模拟数据结果的实时浏览查看、图表图像显示等多项功能.