内蒙古大青山华北落叶松人工林生长模型研究

利用内蒙古大青山32株华北落叶松解析木数据,分析研究华北落叶松人工林的树高、胸径、年龄、材积之间的关系,并选取对数模型、理查德模型、考尔夫方程和逻辑斯蒂方程等4个常用的生长模型对树高、胸径、材积生长量进行拟合.结果表明：效果好的生长模型分别为胸径对数模型y=-24.03＋ 11.28×Log（x＋1.99）,树高理查德模型Y=27.27×[1-Exp（-0.041 ×x）]△1 5735,材积理查德模型y=7495.55×[1-Exp（-0.001×x）]△3.13.经F检验（F ＜0.05） =6.94,呈显著.3个预测模型的标准误差、平均百分误差、平均绝对百分误差都非常小,平均相对误差均在±2.5％以内,预测值与实测值无显著差异（p=0.05）.     

樟子松人工林胸径生长规律的研究

本文以佳木斯市横头山林场樟子松人工林作为研究对象,研究樟子松人工林林木的胸径生长规律,分别用修正指数方程、理查德方程、逻辑斯蒂方程对各等级大小胸径生长数据进行拟合。结果表明,用理查德方程拟合胸径生长较好;胸径连年生长量达到最大的时间在11-14年之间,当时的胸径则差异较大,优势木和劣势木相差将近2cm,范围在5.5-7.5cm之间,年生长最大值的差异较明显,在0.56-0.87cm之间。     

山西芦芽山华北落叶松生长模型研究

华北落叶松为华北地区的重要用材树种,生长模型的构建对于其生长过程和生产力的研究及科学经营有重要意义。笔者在山西芦芽山自然保护区内设置华北落叶松样地,对样地内的标准木进行树干解析,通过回归分析研究其树高生长模型、胸径生长模型和树高曲线的最优模型。结果表明,华北落叶松树高的最优生长模型为逻辑斯蒂模型,模型的决定系数和残差平方和分别为0.996 9和1.744 1;胸径的最优生长模型为韦布尔模型,模型的决定系数和残差平方和分别为0.998 8和1.017 2;树高曲线的最优模型为坎派兹模型,模型的决定系数和残差平方和分别为0.997 0和0.995 3。     

内蒙古苏木山华北落叶松人工林生长模型研究

在苏木山不同林龄华北落叶松人工林设置27块标准地,应用2种生物量模型W=a（D²H）^b和W=aD^b对各器官生物量和总生物量进行拟合,经比较分析发现,W=aD^b模型不仅方便而且拟合更好。运用对数模型、考尔夫方程、豪斯费尔德、理查德模型、坎派资和逻辑斯蒂方程6个常用的生长模型对胸径、树高进行回归分析,结果表明:胸径生长模型用考尔夫方程拟合最好,方程为Y=6.261×Exp(0.061/x^-0.865)、树高生长模型用考尔夫方程拟合最好,方程为Y=5.453×Exp(0.043/x^-0.828)。对上述模型的预估值与实测值做配对样本t检验,sig>0.05差异不显著,预测模型的标准误差、平均绝对百分误差、平均百分误差、平均相对误差都很小,进一步证明预估计值与实测值没有显著差异,研究结果可为苏木山华北落叶松人工林生长预测提供依据,为林区的科学管理提供参考。     

长白落叶松林分断面积生长模型的研究

分析了理查德、逻辑斯蒂、单分子及冈珀斯生长方程之间的关系，以理查德方程为基础，研究了其它各方程的特点及性质。运用辽宁省长白落叶松林分观测数据，模拟了Richards等生长方程的林分断面积生长过程，以林分立地指数，疏密度为因变量，建立了多形长白落叶松林分断面积生长曲线模型。通过预测分析表明，Richards生长方程具有适应性强、精度高等特点。     

长白山区人工落叶松林分生长规律的研究

从吉林省红石林业局森林资源调查小班中筛选出人工落叶松林分小班,以逻辑斯蒂模型和理查德模型进行构建,并对林分生长规律进行研究。结果表明:长白山区人工落叶松林分生长呈现出"慢—快—慢"的规律,所拟合的林分生长模型检验精度均大于98%,理查德模型拟合效果较好。人工落叶松林分生长分为3个阶段,其中"前慢期"时间为0～17年,"速生期"时间为17～36年,"后满期"时间为36年之后。林分数量成熟龄为37年,其平均生长量为4.624 1 m~3。     

武夷山马尾松人工林树高曲线模型的研究

在武夷山马尾松人工林中,结合伐区调查设计采集613株胸径树高测定值的成对数据,分析树高曲线变化规律,并用9个非线性方程进行拟合对比,残差平方和、决定系数、F统计量及平均误差来衡量树高曲线模型的优劣。结果表明:用理查德方程拟合武夷山马尾松人工林的树高曲线,效果最佳,其次为逻辑斯谛方程和科夫方程,拟合效果最差的是双曲线函数和指数函数。建模对比结果在武夷山市森林资源调查,尤其是伐区调查设计中有参考应用价值。     

华北落叶松天然次生林单木冠幅模型构建

以山西省庞泉沟自然保护区华北落叶松天然次生林为研究对象,基于1 531株单木冠幅实测数据,对华北落叶松天然次生林单木冠幅预测模型展开研究。首先从9个常见的冠幅-直径候选模型中选出一个拟合精度较高的模型作为构建冠幅模型的基础模型;接着从林分测树因子、立地因子和林分竞争指标中选出与冠幅相关性较强的因子作为模型自变量进行建模;最后利用偏差、剩余均方根误差R和决定系数并结合似然比检验对模型进行检验与评价。结果为:三参数的逻辑斯蒂形式的冠幅-直径模型拟合精度较高,并且模型参数可解释,因此把该模型作为构建华北落叶松单木冠幅模型的基础模型;对象木冠长、林分密度和林木竞争压力指数与冠幅相关性较强,当基础模型中考虑这些因子时能进一步提高预测精度。所构建的冠幅模型可为华北落叶松天然次生林的科学经营提供理论基础和技术依据。     

冀北山地华北落叶松人工林与天然次生油松林不同坡位生长状况研究

在冀北木兰围场自然保护区内,通过对比华北落叶松[Larixgmellini（Rupr．）Rupr]人工林与天然次生油松（P／nustabulaeformiscarr）林不同坡位的连年生长量与平均生长量,建立生长过程曲线方程并拟合树高与胸径之间的关系,分析两种林型内乔木树种的生长过程。结果表明：（1）落叶松人工林不同坡位样地内,标准木的拟合生长模型基本相似;材积连年及平均生长速率排序为：坡底落叶松〉坡中落叶松〉坡顶落叶松。（2）天然次生油松林不同坡位样地内材积平均生长量均随着年龄的增长而增加,油松标准木的生长过程基本相同,且标准木的拟合生长模型基本相似。但坡中油松立木材积平均生长量高于坡地和坡顶。（3）相同坡位样地内人工林与天然林间的连年生长曲线存在明显差异性。油松林生理年龄高于落叶松林,标准木达到材积数量成熟的年龄比落叶松大,单株立木材积量较大。（4）人工落叶松林和天然油松次生林内乔木树种的胸径与树高问存在密切的相关性,其相关系数均达到0．9以上。     

基于节子分析技术构建落叶松人工林树冠基部高动态模型

【目的】基于节子分析技术构建落叶松人工林树冠基部高动态预测模型,分析落叶松树冠衰退规律及其影响因素,为制定合理的经营措施提供理论依据。【方法】以2007年设立的8块落叶松人工林标准地获取的40株解析木数据为基础数据,采用节子分析技术,得到树冠基部高随年龄的动态变化数据,应用传统线性模型、理查德和逻辑斯蒂非线性模型构建落叶松树冠基部高动态模型。【结果】传统线性模型、理查德和逻辑斯蒂非线性模型可较好拟合树冠基部高动态变化过程,模型参数均具有统计意义(P0.01),以理查德方程为基础模型构建的树冠基部高模型拟合效果最好,加入权重因子可消除异方差,降低估计参数标准误,提高预测精度,模型的确定系数(R~2)为0.904,绝对误差(Bias)和均方根误差(RMSE)分别为0.002和1.251,最优落叶松树冠基部高模型形式为HCB=(3.146+0.036CCF+0.225Bas+0.788HT-0.481CL)(1-e~(-0.086 t))~(4.278)。【结论】树冠基部高动态变化过程与林分发育规律一致,符合"S"形生长曲线,可通过树冠竞争因子(CCF)、林分断面积(Bas)、调查当年的树高(HT)和冠长(CL)解释,解释率达90.4%。树高、树冠竞争因子和林分断面积增大会导致树冠基部高上升,加速落叶松树冠衰退。竞争对树冠的影响较敏感,落叶松人工林10～41年间,树冠竞争因子大(187.33)的林分冠长率从75%下降到36%,而树冠竞争因子小(105.82)的林分冠长率从75%下降到40%;落叶松人工林树冠基部高平均每年上升0.66 m。本研究构建的树冠基部高动态模型可较好模拟落叶松人工林树冠基部高动态变化过程,利用单木和林分变量能够解释落叶松人工林树冠衰退趋势。通过检验验证,基于节子分析技术获取的树冠基部高数据构建的动态模型精度较高,可作为一种获取长期树冠动态变化数据的有效手段。     

孟家岗落叶松人工林标准树高模型的研究

利用理查德方程构建落叶松树高生长模型.以黑龙江省佳木斯市孟家岗实验林场落叶松人工林为研究对象,基于78块落叶松人工林标准地中100株样木作为解析木.根据地位级指数的定义对理查德方程进行推导,确定落叶松树高生长模型.在MATLAB技术的支持下,根据林分实际数据使用模型参数估计算法求得模型参数k和c的最优值.经过模型误差的检验,结果表明误差E ＜0.05,该树高生长模型可以用来模拟落叶松树高生长过程.     

我国森林资源蓄积量及合理采伐量趋势研究

以第七次全国森林资源清查数据为基础,以《森林采伐作业规程》等规定为依据,采用森林收获调整数学模型等对全国18个主要优势树种(组)的龄组、面积结构进行了调整。根据调整结果,建立了森林资源合理采伐量、蓄积量与年度因子之间的关系。其中,Logistic生长模型对合理采伐量与年度因子回归精度较高,方程确定指数R2为0.985;Richard生长方程对蓄积量与年度因子回归精度较高,方程确定指数R2为0.985。调整结束后,全国森林资源蓄积稳定在300亿m3以上,合理采伐量稳定在7.5亿m3左右。     

油松人工林单木树高生长模型研究

使用Richard,Logistic,Korf,Mitscherlich,Schumacher,weibull等6种理论生长方程拟合了不同立地条件下油松人工林单木树高生长过程,从中选出模拟效果最优的生长方程。研究结果显示:三参数理论生长方程Lo—gistic、weibull、Richard、Korf对油松树高生长拟合的精度基本相近,明显高于二参数的Mitscherlich、Schumach—er方程;立地指数显著影响各方程渐进线参数和形状参数,将立地指数引入各理论生长方程中,构建了模拟油松人工林单木树高生长精度最优的预测方程为Logistic式;使用未参加建模的油松解析木数据对构建的预测方程进行T检验,发现预测值与实测值之间无显著差异(P=0.6213>0.05)。可见,本文构建的预测方程可以准确预测油松人工林单木树高生长过程,为油松人工林科学经营提供重要参考。     

毛白杨无性系林木生长动态分析

用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程和Ｒｉｃｈａｒｄ方程分段描述８个毛白杨无性系９年生、１２年生林木的生长动态，揭示了不同无性系生长型的差异，预测了１５年时的生长量，不仅为选择提供了科学依据，对速生丰产林经营也具有重要的指导意义，研究表明用不同曲线方程分段描述林木生长动态优于使用单一曲线。     

林木生长与养分动态模型研究 Ⅷ 直径年龄与生长参数的确定

树木直径的实际生长年龄小于树木年龄 ,用树木年龄作为自变量来描述直径生长会导致生长曲线出现拐点 .检验分析结果表明 ,当用直径 ( D)的年龄 ( t)作为自变量时 ,直径曲线为非 S型逼近线 ,基本上没有拐点 .直径生长方程 D=Dmt( K t)在应用中精确度高 .检测样本中 ,杉木直径生长不遵循指数增长规律 .基于直径方程的性质 ,即 d( D2 / t) dt=0 ,t=K,D=Dm/ 2 ,d( D3/ t2 ) / dt=0,t=K/2 ,可用实测数据对 D2 /t和 D3/t2作图 ,通过曲线极值点确定生长参数 K和 Dm     

基于异速生长和理论生长方程的广东省木荷生物量动态预测

【目的】将异速生长方程与理论生长方程相结合,预测广东省木荷生物量动态,为广东省木荷林碳汇计量提供模型和方法,为其他树种碳汇计量提供可借鉴的方法学支持。【方法】基于实测样木生物量调查数据,包括40株树干解析资料,构建由胸径和年龄的理论生长方程以及地上生物量和胸径的异速生长方程组成的模型系,利用非线性度量误差联立方程组,在胸径生长速度分级情况下拟合模型参数;基于3期森林资源连续清查固定样地样木数据,对广东省木荷生物量动态进行预测。采用决定系数( R 2)和均方根误差(RMSE)评价模型拟合效果,通过生物量存量估计误差和增量估计误差判断模型预测效果。【结果】在胸径生长速度分级情况下,理论生长方程中年龄对胸径的解释率达0.95以上,比不分级提高0.166 3,均方根误差下降到1.97 cm,降低2.16 cm以上,预测胸径对地上生物量的解释率提高到近0.82;接近独立异速生物量模型中实测胸径对地上生物量的解释率达0.88以上,比不分级提高近0.30,均方根误差下降到51 kg左右,下降30 kg以上。在胸径生长速度不分级情况下,各期生物量存量估计误差变动幅度在-46.31%~77.45%之间,而分级情况下下降到-16.13%~7.06%;在尺度上,分级与不分级均呈相同规律,即单木误差小于林分误差、林分误差小于区域误差。不分级时,单木水平和区域尺度间的误差不大于10%,而分级时小于8%。不同间隔期生物量增量估计误差,不分级时估计值普遍偏大,在32.57%~115.45%之间,而分级时下降到-6.57%~15.77%之间,在单木尺度上不超过±10%;随着尺度增大,增量估计误差不断增加,不分级时单木水平和区域尺度间的误差介于10%~15%之间,分级时稳定在8%左右。【结论】对于理论生长方程和异速生长方程组成的模型系,分级可极大提高模型精度,减小预测估计误差;生长速度不分级时,仅利用胸径或年龄数据,分级时,则可利用2期胸径数据或1期胸径和年龄数据,就可预测未来生物量动态,简单方便,在森林资源连续清查和碳汇造林的碳汇量计量中具有极大应用价值,区域尺度上的估计误差也可基本满足精度要求。     

碳汇林主要建群种树高和胸径生长模型构建

依据湖南省碳汇林的主要类型,利用"八五"到"十二五"期间课题组自有研究成果,并进行补充调查;以碳汇林的17个主要建群种作为研究对象,综合考虑林分类型、立地状况、群落结构等因子布设固定样地194个,按径阶组划分不同的树高级用以选取目标径阶标准样木共计1 098个,采用树干解析木法,利用Richard、Logistic、Korf、Mitscherlich、Schumacher、Weibull等6种理论生长方程分别进行拟合。得出拟合效果最优的主要建群种树高和胸径生长模型,所有最优模型相关系数均达到了0.9以上,通过评价与检验,各模型均具有较好的拟合精度和预估水平。     

5个造林树种在寻甸羊街的生长适应性研究

云南松、华山松、川滇桤木、圆柏、蓝桉等5个树种在昆明寻甸羊街相同立地条件下生长适应性研究结果表明,各树种间生长均存在极显著差异,川滇桤木造林成活率和生长量明显优于其它4个树种,具有较强适应能力,其树高、地径、冠幅等3个生长性状具有较高的一致性,并超过了兰桉、云南松、华山松的各项指标低于川滇桤木,但其地径、冠幅生长性状均高于兰桉,表现出了良好适应性.运用非线性回归分析,建立5个树种的树高和地径的曲线模型,模型拟合性好,相关指数的平方(R2)均在0.98以上,反映出5个树种4 a生的生长规律,为当地造林树种的筛选提供依据和参考.     

金沟岭林场云杉过伐林生长模型研究

应用吉林省汪清林业局金沟岭林场收集的83株过伐林云杉解析木资料,研究年龄与树高、胸径、材积之间的相关关系,经过拟和,结果表明云杉树高——年龄的生长方程为二次抛物线方程,胸径——年龄、材积——年龄的生长方程为S型曲线方程,相关指数达到97%以上,为预测金沟岭地区云杉树高、胸径、蓄积的生长及经营提供了依据。