树木生长与降水量拟合方程平衡精度的研究

通过对解析木材料的研究,得出树木生长的拟合降水量经验方程,即生长方程和阻力方程,经过这2个方程的融合而得到平衡精度。解析木区段长度相同,只要样本数量相同,起始年龄相同,这一平衡精度是完全相等的。解析木2 m区段的树径项目表现与1 m区段表现差异较大,而降水量的平衡精度在同等条件则表现比时间因素的平衡精度相对要高。     

树木生长方程的融合分析研究

通过对解析木材料的研究,得出以树木生长量为变量、以时间为自变量的树木生长的拟合经验方程,通过对函数的求导等数学运算,分原始、平衡、相斥、现实4种状态对树木生长方程进行了融合分析,结果表明:阻力作用随着年龄增大而增强;随着树高的增加,树木的期望寿命延长;经过一定系数的调整,阻力作用和成长作用达到平衡状态。     

直径生长方程精度的研究

建立树木生长模型主要依赖于树干直径(胸高处)的数据。这出于下列原因:树干直径最容易测量,对环境变化和林分密度反应最灵敏,并与树冠大小、林木生物量、树干材积紧密相关。直径另一个固有的有利条件,可记录每年的直径生长变化(至少在温带气候是这样),这很便于数据的采集。本文的目的在于研究生长方程的结构,并用大量的直径生长数据比较不同形式的方程的精度。     

6种生长方程在杉木人工林林分直径结构上的应用

对Richards等6种生长方程的数学解析性及其应用于杉木人工林林分直径结构模拟的理论依据进行了分析和探索,并应用此6种生长方程模拟了林分直径累积分布。发现在描述林分直径累积分布时,Richards方程绝大多数表现为Logistic型,Weibull方程的参数c均大于1,曲线存在拐点;除Mitscherlich式外,各生长方程的模拟精度均相当高,Richards、Weibull、Logistic、Gompertz、Mitscherlich、Kod等6种生长方程样本选优率依次降低;Richards、Logistic、Weibull、Gopertz、Korf及Mitscherlich等6种生长方程总体模拟精度依次降低;相对生长率表现为变量指数函数方程的精度较相对生长率表现为变量幂函数方程的精度高,且3参数方程的精度较2参数的高。     

树木直径的米切利希曲线生长模拟

本文在树木直径生长随机过程理论基础上,给树木生长方程以严格数学定义,并介绍米切利希(Mitscherlich)单分子式的理论方程的推导,特别利用由固定样地(包括解析木,生长量)样木的直径相关资料Y_n,Y_(n+1)导出直径生长方程的拟合法,这是天然混交林生长和演替的基础模型之一,并采用蒙得卡洛法模拟直径生长历程,用三维立体图象显示它的生长过程。     

林木生长与养分动态模型研究Ⅶ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,     

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     

纵览

正城市树木为什么长得快?乡村也许更具田园风味,但树木在城市里却生长得更快。这是一项新研究的结论,研究人员分析了法国巴黎、美国得克萨斯州休斯顿、智利首都圣地亚哥和日本札幌等10个城市的约1400棵树的生长情况。通过提取树心样本,用树轮推测树木的年龄和生长情况,研究人员得出了约150年来树木生长的一种趋势。     

基于峰谷分析算法用针刺仪测定树木年龄的可行性分析

[目的]介绍峰谷分析算法在树木针刺仪抗钻阻力数据中的应用,推进微损测定树木年龄方法的研究进程。[方法]以吉林省汪清县林业局金沟岭林场天然林中红松、冷杉为研究对象,钻取树木生长芯,同时使用针刺仪获取104组抗钻阻力数据。利用峰谷分析算法,根据树芯的实测年龄选定恰当的阈值Det,记录抗钻阻力的峰和谷的个数为估算的树木年轮数。[结果]根据树芯的实测年龄选定阈值后,利用峰谷分析算法估计树木年龄与实际年龄很接近。该算法估计年龄平均绝对误差是-2,范围在-5年至5年之间,平均相对误差为-2.69%,范围在-6.73%至6.73%之间。经过成对数据t检验得到t值为1.31,说明该算法估计树木年龄均值与真实年龄均值之间无显著差异。[结论]峰谷分析算法应用于针刺仪抗钻阻力序列来估计树木年龄是可行的,确定存在恰当的阈值使针刺仪估计树木年龄精度很高,阈值的选择依据是下一步研究的重点内容。     

基于WinDENDRO的木芯样本年轮宽度分析与应用

树木年轮资料具有定年准确、连续性强、分辨率高和分布广泛等特点。研究采用WinDENDRO年轮分析系统对陕西省楼观台实验林场和陕西省宁东林业局297个木芯样本的年轮宽度进行分析,通过年轮自动识别和人工判读确认,并对部分出现异常的样本数据进行交叉定年,得到了较为准确的树木年龄和直径连年生长量数据,有效补充了建立树木生长模型的数据种类和精度。同时,研究选取50年油松的木芯样本分析结果,对其直径连年生长量、早晚材生长率和不同方向的直径生长量进行了应用分析。     

杉木人工林生物量方程选择及差异性分析

分析已有生物量方程的差异性,以获得更优的生物量方程。本文以杉木解析木数据为基础,通过选取和拟合国内外公开发表的74个生物量模型,进行自变量、参数及表达形式分析。结果表明:生物量方程精度在一定范围内,随参数个数增加而增大,本文所选最高精度为4参数生物量方程;自变量选择应符合树木生长生物学意义,例如木材密度(WD)较少作为自变量出现,但对提高模型精度有明显作用;自变量相同时,因变量表达形式影响方程简洁程度,如生物量的对数形式(log(B))作因变量优于生物量(B)本身;方程越复杂,所需自变量和参数个数越少,但复杂程度应与方程简洁度和较高精度相协调。上述结论可为进一步构建杉木生物量模型及为FVS等模拟系统找到结构简单、精度合理的生物量方程提供科学依据。     

生长方程对白云杉半径生长的适用性

一引言本次研究的目的是检查生长方程对单株树木半径生长的适用性。首先,把现有的生长方程依其理论特性分成几组,逐组检查作初步筛选;其次,把选出的方程组应用于所观测树木的半径生长,以便从不同的观点诸如拟合优度、理论与实用的一致性等方面检验其适用性。     

山西省辽东栎单株木生长模型研究

辽东栎(Quercus wutaishansea Mary.)是山西森林分布最广泛的阔叶树种之一,兼具生态价值和良好的经济价值。通过对山西省部分山区66株辽东栎进行树干解析,选取40株辽东栎生长数据作为建模样本,其余26株作为检验样本,选择常用的6个生长方程进行拟合。结果显示,Gompertz方程拟合辽东栎胸径生长,Richards方程拟合树高和材积生长效果最好。对所选模型进行独立样本检验,相应方程的拟合精度都在95%以上。利用模型绘制辽东栎生长曲线,得出山西省辽东栎在20-55年进入胸径生长的高峰期,9-33年进入树高生长高峰期,第51年时,材积的年生长量达到最高峰,当年生长量可达0.009m³。辽东栎在生长83年后,其材积的连年生长量开始小于年平均生长量,达到适宜采伐树龄。     

基于针刺仪平稳卡尔曼滤波器的树木年龄估计

【目的】研究卡尔曼滤波在针刺仪抗钻阻力值序列中的应用,推导出针刺仪平稳卡尔曼滤波器估计树木年龄,为活立木年龄估计提供方法和依据。【方法】以山西省羊圈沟林场华北落叶松为研究对象,使用针刺仪在同一水平位置不同方向钻入华北落叶松获取323组抗钻阻力值序列作为研究样本,在针刺位置5 cm内截取104个圆盘作为参考样本。将卡尔曼滤波器理论应用于针刺仪,通过分析滤波器的性质,简化参数,推导出针刺仪平稳卡尔曼滤波器。以针刺仪钻入华北落叶松获得的抗钻阻力值作为平稳卡尔曼滤波器的输入,以最小均方误差为最佳准则的最优估计值序列作为输出,根据最优估计值序列的波峰波谷数估计树木年龄,并将平稳卡尔曼滤波算法估计的树木年龄和针刺仪自带DECOM软件自动判定的树木年龄分别与相应的圆盘年轮数进行成对数据t-检验。【结果】针刺仪平稳卡尔曼滤波器缩减初始参数数量,使得抗钻阻力的最优估计值序列只依赖于参数Rat值的选取。将323组活立木抗钻阻力值序列经过针刺仪平稳卡尔曼滤波器,依据相应活立木胸径大小选择恰当的参数Rat值可以得到较好去噪效果,算法估计树木年龄与实际树木年龄比较接近。算法估计树木年龄相对误差分布大多集中在-10%～10%之间,最小相对误差为0%,最大相对误差为25.69%,平均相对误差为0.75%,经成对数据t-检验后t为-0.468 16,算法估计树木年龄均值与实际树木年龄均值之间无显著差异。而针刺仪自带DECOM软件自动判定的树木年龄结果相对误差较大,大多集中在-20%～-60%之间,最小相对误差为-7.69%,最大相对误差为-84.78%,平均相对误差为-40.49%,与实际树木年龄进行成对数据t-检验后t为20.245,差异显著。【结论】针刺仪平稳卡尔曼滤波器应用于针刺仪抗钻阻力值序列能够较准确估计华北落叶松年龄,优于针刺仪自带DECOM软件自动判定结果,具有微损、操作快、测量精度高等特点,可为华北落叶松年龄估计提供一种有效途径。     

中国主要乔木树种生物量方程

森林生物量是评估区域森林碳储量的重要参数,也是森林固碳能力的重要标志,而生物量方程是估算森林生物量的主要途径。收集了自1996年至2012年在国内外正式出版的66篇文献中的乔木生物量方程,包括44个乔木树种、612个分量方程,涵盖了中国主要的乔木树种。通过对自变量的选择、方程的形式、样本数量的多少、决定系数的大小、样本采集地区等方面对收集到的生物量方程进行分析。结果表明:1)生物量方程多以胸径(D)、树高(H)或两者的组合作为自变量,方程决定系数(R^2)较高,方程均具有较高的拟合精度;2)树木生物量方程主要采用幂函数、对数函数、多项式函数以及指数方程的形式,其中以幂函数W=a(D2H)b形式的方程居多;3)建立方程的样木数量从3～399不等,样本数量在3～10株的方程数量最多;4)样本采集地区主要分布于中国森林植被丰富的东北地区与西南地区。     

红松高生长模型的研究(英文)

高生长模型是定量研究树木生长过程的有效途径,本文应用双曲线方程、Logistic方程、三个参数的Richards方程及四个参数的Richards方程对红松的高生长进行了研究。结果表明四个参数的Richards方程在模拟红松高生长时最为合适,且当其参数取不同的数值时,该方程可转化为其它理论方程。在使用四个参数的Richards方程时,可根据立地条件事先给定树高最大值,这样可使模型更符合实际情况。此外,文中还对一种以固定年龄时实际树高为参数值的模型进行了讨论,该模型对于计算给定树木的高生长将更为有效。     

气温对树木生长影响的研究

通过对解析木材料的分析,得出树木生长的拟合经验方程,即以树木生长量为因变量、以年均气温为自变量的函数,并对该函数进行求导等数学运算。结果表明:树木生长的气温相对贡献率平均为74.1%,光照为73.7%,降水为73.9%,表明三者对树木的生长具有同等重要的作用。     

黄龙山林区白皮松古树年龄模型构建

为实现古树保护,科学抚育较大树龄的天然次生林,以黄龙山林区白皮松解析木数据为依据,建立了古树年龄生长模型,对构建的神经网络模型进行了训练,拟合精度达0.9916。用未参与模型构建的标准木数据为检测样本,对训练后的模型进行了检测,检测精度达0.9803。结果表明:所构建的神经网络具有较好的应用推广能力,能很好地拟合树木的生长过程。所建神经网络模型能为黄龙山林区白皮松树龄测定及古树保护提供参考依据。     

林木生长与养分动态模型研究Ⅲ.生长方程的假设与前提

结合实例对吴和胡提出的杉木直径、高和蓄积生长方程的基本假设和边界条件进行了详细的说明和论证,并在直径和高生长方程的基础上给出了杉木径高比系数的动态方程．径高比系数随树龄增长而递减的规律表明杉木直径和高的生长速率递减存在不同步现象,产生这一现象的主要原因是林木生长的平面限制效应大于高度限制效应,因此,森林蓄积增长的主要限制因子是树木的直径生长速率．     

单株赤松现实成熟龄的研究

通过对解析木材料的研究,得出树木生长的拟合经验方程,即以树木生长量为变量、以时间为自变量的函数,通过对函数的求导等数学运算,求出树木生长的成熟龄,得出赤松的现实林的成熟龄为131年,并提出了应用及研究方向和注意事项。