基于改进林分密度指数的栎类天然林最大密度线

【目的】构建栎类天然林最大密度线,探究栎类天然林自稀疏规律,从理论上丰富种群生态学,为天然林林分密度管理与控制提供理论参考。【方法】以湖南省265块栎类天然林连续清查样地为研究对象,对现有林分密度指数进行改进,采用分位数回归和随机前沿分析评估Reineke林分密度指数和改进林分密度指数在构建栎类天然林最大密度线方面的适用性,并对不同林分类型栎类天然林的自稀疏特点进行分析。【结果】与Reineke林分密度模型相比,改进林分密度模型的预测误差显著降低（P<0.05）,模型以林分平均胸径和优势树种平均高为基础变量,能够更好诠释林分自稀疏的内涵;随机前沿分析方法在模拟天然林最大密度线模型方面更加客观且精度较高,分位数回归方法也可提供有价值的补充;天然混交林自稀疏过程受林分平均胸径和优势树种平均高的共同影响,林分平均胸径越大,自稀疏速率越快;林分优势树种平均高越大,林分可容纳株数越多。天然林自稀疏速率在不同类型林分之间存在显著差异（P<0.05）,栎类相对纯林的自稀疏速率更快、死亡率更高。【结论】构建栎类天然林最大密度线,探究其自稀疏规律,可为栎类天然林自稀疏状态的判别提供定量依据,...     

湖南楠木次生林胸径地位指数表的研制

以湖南省1989—2014年6期一类调查数据为基础,筛选出楠木株数占比大于20%的55块样地共299组年龄-胸径值,编制了楠木次生林地位指数表,为湖南省楠木次生林立地质量评价提供参考依据。用10个常用的数学模型对胸径生长进行拟合,理查德模型的相关系数最大(R^2=0.956),残差平方和最小(SSE=3.950),将其作为导向曲线方程,表达式为D=15.6829(1-e^-0.0457A)^1.0597。以40a为基准年龄,3cm为地位指数级距,得到9、12、15、18和21cm共5条地位指数曲线,分别采用标准差调整法、变动系数调整法和相对优势胸径法进行胸径地位指数表的编制,其中标准差调整法所展开的地位指数表落点检验精度高达(98.96%),不跳级比率为76.67%,且无跳2级或以上的现象,因此以该方法来展开湖南楠木次生林胸径地位指数表。以胸径评价林分立地质量,编制胸径地位指数表,其精度高,适用性强,能较好地反应林木的生长特性。     

基于贝叶斯法的针阔混交林树高与胸径混合效应模型

【目的】在多树种多层次针阔混交林中,基于贝叶斯混合效应模型法构建树高与胸径关系的混合效应模型,以提高预测模型参数稳定性,为揭示混交林多树种生长规律、资源分配差异及森林质量精准提升提供科学依据。【方法】以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松和白桦针阔混交林为研究对象,基于112块标准地(30 m×30 m)调查数据,选取6个包含不同林分因子的理论方程作为构建混交林不同树种树高与胸径关系的基础模型,选择出拟合精度较高的模型,分别采用两水平非线性混合效应模型法和贝叶斯混合效应模型法构建立包含哑变量的多树种树高与胸径关系模型。【结果】包含林分优势高和林分断面积组合变量的Richards方程拟合效果最好,模型确定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)和绝对误差(Bias)分别为0849 5、2378 6和0365 4;贝叶斯混合效应模型法拟合精度略高于传统非线性混合效应模型法:基于传统非线性混合效应模型法的华北落叶松树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0930 4和0103 4,白桦树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0982 7和0112 6;基于贝叶斯混合效应模型法的华北落叶松树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0910 5和0096 8,白桦树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0963 3和0100 2。【结论】基于贝叶斯混合效应模型法构建的非线性混合效应模型,充分考虑混交林多树种树高与胸径关系模型参数的不确定性,模型预测效果更具可靠性和稳定性。     

马尾松天然次生林林分结构规律研究

以武夷山国家级自然保护区低山石质山区的马尾松天然次生林为研究对象,对林分结构规律进行研究,并应用概率分布函数对林分胸径、树高进行拟合。结果表明:正态分布、Weibull分布、β分布对马尾松天然次生林林分胸径分布具有较好的适应性,其拟合效果较好,能通过卡方检验;对林分树高与胸径曲线拟合方程进行优化,最佳回归模型为y=1.141x0.842(R2=0.979),拟合效果较好,树高与胸径之间存在正相关关系。     

湖南楠木次生林生长与收获预估模型

[目的]建立湖南省楠木次生林林分断面积与蓄积相容性生长收获预估模型,为林分的生长预测和经营决策提供理论依据.[方法]以湖南省1989—2014年6期一类清查样地中的楠木次生林为研究对象,建立其林分断面积和蓄积生长的联立方程组,在此基础上,加入样地效应,构建基于混合效应的联立方程系统.[结果]基础模型包括3个含林分变量的...     

塞罕坝华北落叶松人工林树冠外部轮廓模型

【目的】构建树冠最大外部轮廓非线性混合效应模型和非线性分位数回归模型,为准确预测树冠生长发育规律及预估生产力提供科学依据。【方法】以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为研究对象,基于58株解析木数据和1 789个枝条解析数据,利用幂函数、修正Kozak方程、修正Weibull方程选取基础模型,构建华北落叶松人工林树冠外部轮廓非线性混合效应模型和非线性分位数回归模型。【结果】在幂函数、修正Kozak方程和修正Weibull方程中,幂函数拟合树冠外部轮廓效果较好,作为树冠外部轮廓基础模型;林分年龄(Age)、冠长(CL)、胸径(DBH)、树高(HT)、冠高比(CHR)、高径比(HDR)对树冠外部轮廓影响较大。在混合效应模型中,两水平混合效应模型优于单水平混合效应模型,可明显提高模型拟合精度,HDR相关的参数a6考虑样地效应,相对着枝深度(RDINC)、CHR相关的参数a4、a5考虑样木效应,模型确定系数(R2)为0.873,均方根误差(RMSE)为0.319 m,平均相对误差(MRE)为6.642 m。在分位数回归模型中,当分位数q=0.90时模型曲线最接近树冠最大外部轮廓,R2为0.672。【结论】混合效应模型拟合精度较高,可准确描述树冠最大枝条的平均趋势。分位数回归模型可确定树冠最外部轮廓,在预测条件均值之外的研究中发挥重要作用。     

黄山松全林分生长收获表的研制

以林分相对密度指数模型作为密度变量,构建了与立地质量等级有关的林分平均胸径、林分断面积、林分平均高模型,采用改进单纯形法求解方程参数,得到精度较高的林分平均胸径、林分断面积、林分平均高模型。以林分相对密度指数模型为变量,给定初始胸径和株数,编制了可变密度收获表、标准收获表、经验收获表。     

湖南楠木次生林断面积生长模型研究

建立湖南楠木次生林断面积生长预测模型,为林分的生长预测和经营决策提供理论依据和科学指导。以湖南省1989—2014年6期森林资源连续清查样地中的楠木次生林为对象,以5个有生物学意义的理论模型构建断面积生长基础模型;在此基础上,加入与林分生长密切相关的立地指数,构建立地指数模型;为提高模型预测精度,加入含林分密度的随机参数,构建湖南楠木次生林断面积生长混合效应模型。选择5个有生物学意义的理论模型中确定系数(R~2=0.2410)和预估精度(P=98.8213%)最高、残差平方和最小(SSE=2986.1492)的Logistic生长模型作为基础模型;在参数b_1处加入立地指数,构建了湖南楠木次生林立地指数模型,其确定系数提升到0.331 2;以林分密度划分密度等级,构建以林分密度为随机效应的混合效应模型,结果显示,在参数b_4处加入随机参数的模拟,其AIC和BIC值最小,拟合效果显著优于其他模拟(ρ<0.0001);相比基础模型,混合效应模型的ME,MAE,RME,RMAE值均明显降低,确定系数提升到0.946 2,预测精度有所提升。所构建的混合效应模型能够提升林分断面积生长的预估精度,消除林分不同密度等级间的差异,为湖南楠木次生林的合理经营提供了科学依据。     

蕉城区马尾松人工林经验收获表的编制及应用研究

选择理查德方程描述平均胸径和平均高的生长过程,采用平均胸径和平均高二个因子控制各龄阶的株数,并用逐步回归技术建立林分蓄积量预估模型,在此基础上,结合有关方程和公式编制了蕉城区马尾松人工林经验收获表,该表经检验证明适用。最后,给出了应用经验收获表进行生长收获预估的实例。     

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     

卫闽林场杉木人工林经验收获表的研制

采用理查德方程建立杉木人工林平均胸径、平均树高、单位面积蓄积量和株数的生长模型,结合有关公式编制了杉木人工林经验收获表,该表经检验证明适用,可用于林分生长收获预估和小班资源数据更新。     

基于森林资源二类调查数据的思茅松人工林经验收获表的编制

以云南省澜沧县2016年森林资源二类调查的994个思茅松人工纯林小班数据为研究对象,选用4种生长方程和1种线性回归方程拟合思茅松人工林林木生长过程,利用SPSS19.0和EXCEL2016对5种预选生长模型进行拟合,基于相关指数最大、残差平方和最小的原理,确定了林分平均树高、平均胸径和单位蓄积的最佳生长模型,模型预估精度高达95%以上,对数据T检验结果,其残差均在95%的置信区间。根据拟合的林分平均树高、平均胸径和单位蓄积生长模型及相关公式编制了澜沧县思茅松人工林经验收获表。     

杉木人工林货币收获表编制及应用的研究

以梅林国有林场为对象，收集大量资源数据，分别不同的立地类型拟合了杉木人工林的生长模型和林分各村种出材率与林分平均胸径的回归模型，编制了杉木人工林货币收获表，在此基础上，探讨货币收获表在确定杉木人工经济成熟龄上的具体应用。     

古田县马尾松人工林分出材率表的编制

应用古田县近年来伐区调查实际造材数据,以林分平均胸径和平均高为自变量,分别以林分总出材率和规格材出材率为因变量,选择理查德方程建立马尾松人工林分一元和二元材种出材率模型。经拟合结果分析,以林分平均胸径D和平均高H的组合D2H作为自变量,其拟合效果和预估精度要高于只用一个平均胸径或平均高的单因子林分材种出材率模型。并编制了林分一元和二元材种出材率表。     

永定县马尾松人工林经验收获表编制及其用材林资产评估的应用研究

搜集福建省永定县森林资源清查中按随机或抽样方式设置的样地资料,选择317块符合要求的样地的测树因子数据,采用Shumacher方程描述平均胸径和平均树高的生长过程,并用平均胸径和平均树高建立株数预估模型,结合林分收获模型及有关公式编制了马尾松(Pinus massoniana Lamb)人工林经验收获表,并探讨该表在生长收获预测和用材林资产评估中的应用,分析了评估中的影响因子。     

基于交角和密集度的竞争指数构建及评价

【目的】以蒙古栎次生林和云冷杉过伐林为研究对象,构建新的基于交角和密集度的竞争指数,为更好表达蒙古栎次生林和云冷杉过伐林林木间的竞争状况提供依据。【方法】在吉林省汪清林业局塔子沟和金沟岭林场分别选择具有代表性的3块1 hm2蒙古栎次生林和3块1 hm2云冷杉过伐林样地,基于2013和2018年2期调查数据,构建基于交角和密集度的竞争指数(ca CI),采用优势度分析法确定优势树种,并建立优势树种的单木断面积生长量模型评价竞争指数ca CI与Hegyi、a CI和ua CI的优劣。【结果】竞争指数ca CI与Hegyi、a CI和ua CI呈显著正相关关系。断面积生长量线性回归模型和混合效应模型表明,林木断面积生长量与初始断面积呈正相关关系,与竞争指数呈负相关关系,暗示影响生长量的主要因素是林木初始大小,而林木竞争也会影响林木生长。优势树种嵌套于样地的2水平线性混合效应模型的拟合精度优于回归模型,反映出不同树种的生长趋势差异显著,而样地影响较小。模型中带竞争指数的拟合效果较不带竞争指数的拟合效果有所提升,与Hegyi、a CI和ua CI相比,ca CI在云冷杉过伐林中表现最佳,在蒙古栎次生林中效果次之,说明竞争指数ca CI适合空间结构更复杂的林分。【结论】基于交角和密集度的竞争指数ca CI能够有效反映蒙古栎次生林和云冷杉过伐林林木间的竞争状况,尤其是林木结构更为复杂的天然混交林。     

华北落叶松与白桦混交林树高与胸径关系研究

【目的】建立华北暖温带华北落叶松与白桦针阔混交林树高与胸径关系的非线性混合效应模型,为研究针阔混交林中不同树种相互作用及其生长发育规律提供科学依据。【方法】以河北省塞罕坝机械林场的华北落叶松与白桦针阔混交林为研究对象,基于83块30 m×30 m的标准地调查数据,首先选取5个具有生物学意义的非线性树高与胸径关系基础模型进行拟合,确定最优基础模型;其次通过相关分析确定影响树高生长的主要因子;最后基于最优基础模型和主要因子建立包含哑变量的华北落叶松与白桦针阔混交林树高与胸径关系预测模型。【结果】在5个候选非线性树高与胸径关系模型中,Richard模型具有最好的拟合结果,其模型确定系数(R2=0.918 6)最大,均方根误差(RMSE=2.405 8)及绝对误差(Bias=0.194 5)最小;通过相关分析确定海拔和林分断面积与树高生长均在P 0.01水平上呈现显著性;基于基础模型构建了包含哑变量及主要影响因子的不同树种树高与胸径关系混合效应模型,当随机效应参数作用在林分断面积上时,模型预测精度较高。【结论】基于主要影响因子和包含哑变量的非线性混合效应树高与胸径关系预测模型,能够有效解决混交林中树种及主要因子对树高与胸径关系的影响,提高了预测模型的适用性及预测精度,为混交林森林质量精准提升提供科学依据。     

杉木人工林直径分布收获预估模型的研究

把直径密度效应模型和同龄纯林自然稀疏方程结合在一起，预估不同年龄阶段的平均直径和单位面积上立木株数。在此基础上，选择Weibull分布函数，用参数回收技术建立杉木人工林直径分布收获预估模型。该模型不仅能输出林分在各个年龄阶段的总体收获量（蓄积量和出材量），而且能输出各径阶的收获量，为经营决策者提供了详细的信息，也为编制包括材种出材量在内的收获表提供了新途径。     

尤溪国有林场杉木人工林林分材种出材率表的编制

采用尤溪国有林场近年来伐区调查设计资料,选择杉木林分平均胸径和平均高为辅助因子,应用多方程分析对比法研制杉木人工林林分一元和二元材种出材率表。结果表明,林分材种出材率与平均胸径D及D2H之间的关系,以Y=aeb/x方程效果最佳,但规格材的拟合效果不如总出材率;采用平均胸径和平均高2个因子编制的林分二元材种出材率表,精度要高于只用平均胸径1个因子的林分一元材种出材率表。所编数表简便实用,在森林资源调查中有应用价值。     

冀北山地山杨林胸径生长规律研究

以山杨为研究对象,在调查山杨胸径生长过程的基础上,探究了冀北山地山杨林的生长规律。结果表明:抛物线方程拟合其立木株数生长过程随年龄变化效果最好,对数方程拟合其胸径生长过程效果最好。山杨天然次生林中,50年生的胸径总生长量为13.3cm,年平均生长量0.27cm/年。胸径连年生长量和平均生长量5年生达到高峰,为0.80cm/年。该地区山杨天然次生林林分生长高峰到来早,中后期生长速度慢,总生长量较低,需要进行合理经营。