基于贝叶斯模型平均法和逐步回归法构建杉木单木胸径生长模型

【目的】探索杉木人工林单木胸径生长量变化的驱动因子,比较不同驱动因子的重要性,构建不确定性单木胸径生长模型,为杉木经营管理者科学经营管理杉木人工林提供参考。【方法】以福建省邵武市卫闽林场杉木密度试验林为研究对象,采用贝叶斯模型平均法(BMA)和逐步回归法(SR)分析杉木单木胸径生长量与内部因子(林分变量因子)和气候因子的关系,构建杉木单木胸径生长模型。【结果】杉木单木胸径年均生长量受气候因子影响较小,主要受竞争因子和单木大小因子影响。单木胸径生长量随林分密度、林分平方平均胸径、大于对象木的断面积和、年龄、冬季平均最低温度增加而减小,随期初胸径、胸高断面积、优势木平均高、最冷月平均温度、最热月平均温度、年均降雨量增加而增加。基于SR获得模型的后验概率小于BMA获得最佳模型(最高后验概率)或SR模型不在BMA模型空间前几个后验概率高的模型中。【结论】杉木单木胸径生长量随竞争增加而减小,随温度和降雨增加而增加。贝叶斯模型平均法考虑所有可能变量的组合,能够反映出模型的不确定性。     

以Von Bertalanffy生长理论为基础的单木生长模型

本文用对象木的胸径与８株竞争木的平均胸径比值和８株竞争木与对象木的平均距离的乘积作为竞争指标，根据Ｖｏｎ Ｂｅｒｔａｌａｎｆｆｙ生长理论，建立马尾松人工林单木生长模型。残差分析及误差计算表明：所建立的单木生长模型适用，精度较高，可用于预估林分内单株木的生长。     

苏南丘陵马尾松天然林与人工林生长规律比较

以苏南丘陵地区的马尾松天然次生林和人工林为研究对象,进行了树干解析及各测树因子(即胸径、树高和材积)的生长模型拟合,并依据该区域森林资源历史调查数据中的森林起源信息对马尾松天然林与人工林生长状况进行了对比分析。结果表明:马尾松人工林的胸径和树高连年生长量最大值出现在10年左右,平均生长量最大值出现在15年左右;马尾松天然林的胸径和树高连年生长量最大值出现在18年左右,平均生长量的最大值同样出现在15年左右;马尾人工林数量成熟龄为47年,天然林数量成熟龄为50年;选用Richards生长模型对区域内马尾松各测树因子进行拟合的效果最好。     

湖北高密度杉木人工林生长规律研究

为研究湖北省高密度杉木人工林生长规律,对鄂东南地区高密度杉木人工林进行标准地调查,获取61块样地数据和183株解析木数据,建立了杉木单木树高、胸径和材积生长模型,根据拟合优度及残差指标,高密度杉木单木胸径和树高生长的最优模型选择理查德模型,单木材积最优模型选择考尔夫模型,所选模型检验精度均较高,达到拟合效果;通过绘制杉...     

四川桤木天然林和人工林的单木生长模型研究

预测和研究四川桤木天然林和人工林的生长与发展规律,以更好地经营四川桤木天然林。以四川桤木天然林和人工林为研究对象,基于实测的树高-胸径数据,通过比较分析9个树高曲线模型,建立四川桤木的单木树高曲线模型。结果显示,最终确定的四川桤木最优树高曲线模型的决定系数R~2为0.794,调整决定系数为0.792,均方根误差RMSE为0.886,相对均方根误差E_(RMSE)为0.045,平均误差ME为0.000,平均绝对误差MAE为2.641。最优的四川桤木单木树高曲线模型自变量为胸径,单木生长模型为H=1.3+27.176×(D/(1+D))~(11.856)。建立的单木树高曲线模型有较好的生物学意义,可为四川省四川桤木天然林和人工林的生长预测提供依据。     

大青山人工油松单木生长模型的研究

文章利用内蒙古大青山油松人工林的调查数据来研究内蒙古大青山油松人工林单木生长模型。结果表明:①不同立地条件下油松人工林的树高、胸径和材积及其相应的生长量和峰值时的连年生长量以下坡最大,上坡最小,中坡介于二者之间。②用Logistic模型y=k/(1+ea-rt)拟合不同立地条件下油松人工林的树高、胸径和材积的生长过程,不同立地条件下的参数值不同,模型的拟合精度较高,R2均在0.90以上。③用Logistic模型的三阶导数d3y/dt3=kr3 ea-rt(e2lna-2rt-4ea-rt+1)(1+ea-r)-4划分不同立地条件下油松人工林树高、胸径和材积的各个生长阶段,结果表明油松人工林以下坡前慢期最短,进入后慢期的时间最晚,速生期持续时间最长;上坡前慢期最长,进入后慢期的时间最早,速生期持续时间最短;中坡介于二者之间。总的来看,内蒙古大青山油松人工林生长速生期的时间树高为7~19龄、胸径为8~24龄、材积为14~30龄。     

帽儿山天然次生林区色木胸高断面积生长模型的研究

根据系列调查资料,分析比较多个单木竞争因子,用回归分析法建立了帽儿山天然次生林区色木(Acermono Maxim.)单木生长模型。研究结果表明:所选的常用的单木竞争指数与天然次生林下生长的色木的胸径生长量相关不显著,而对象木相对直径(RD)、竞争压力指数(CSI)等指标与胸高断面积定期生长量存在比较明显的相关关系。     

福建柏单木生长模型的研究

利用在全省福建柏人工栽培区和自然分布区的387块标准地和89株平均木树干解析材料。选择Korf理论生长方程，以优势木胸径为比较基础的相对直径作为单木竞争指标．采用生长量修正法建立单木直径生长量模型。经检验，该模型精度较高，可用于模拟福建柏生长动态。     

闽楠人工林与天然林生长特点比较

选择福建省南平市延平区29年生的闽楠人工林和明溪县35年生的闽楠天然林平均木,采用树干解析法,进行闽楠人工林与天然林的生长差异比较。结果表明:29年生的闽楠人工林,其平均树高、胸径、材积生长量明显大于35年生的天然林,人工林的树高年平均生长量最大值出现在15年生,连年生长量最大值出现在10年生左右,连年生长量和年平均生长量在16～17 a左右相交;人工林、天然林胸径年平均生长量最大值同时出现在15年生;人工林材积连年生长量在15年生时达最高峰,天然林则在30年生时达最高峰,人工林与天然林材积连年生长量最大差值出现在15年生,随后差值缩小,到29年生时天然林的材积连年生长量反而略大于人工林,表明天然林具有较大的生长潜力。闽楠人工林经营应处理好立地和密度的关系,才能持续速生并取得良好效果。     

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。     

广西桂北马尾松不同起源单木和林分材积生长率模型研究

基于广西第七次、第八次森林资源清查数据中马尾松样地样木资料,对不同起源下的单木和林分材积生长率模型进行对比分析。结果表明:对数函数模型Y=a+bln(X)和幂函数模型Y=a×X~b,分别作为单木和林分不同起源下的最优材积生长率模型。马尾松幼龄林生长期,人工林材积生长率要高于天然林,且变化幅度大;生长后期,天然林材积生长率要高于人工林,变化趋向平稳。单木不同起源间的材积生长率差异显著,林分不同起源间差异不显著。     

大青山华北落叶松人工林生长规律的研究

文章利用内蒙古大青山42株华北落叶松解析木数据,从中选取密度相同、立地条件不同的4块标准地分析立地条件对华北落叶松生长规律的影响以及密度不同、立地条件相同的3块标准地分析密度对华北落叶松人工林生长规律的影响。结果表明:坡向、坡位对华北落叶松人工生长均有一定影响,树高、胸径生长量,阴坡大于阳坡,相同坡向下坡位中坡位上坡位;不同密度华北落叶松的树高生长量差异不显著,密度对树高生长影响较小。不同密度对落叶松胸径和材积的生长有显著的影响,即密度越大的林分其标准木的胸径和材积越小,胸径和材积生长速度越慢,生长量也低。通过对华北落叶松人工林进行密度调控,可发挥其生长潜力。     

华北落叶松生长分析

以河北省隆化林业局华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)人工林为研究对象,分析华北落叶松人工林胸径、树高以及材积生长过程,并利用不同的生长模型对华北落叶松人工林生长过程进行拟合,以找到最优模型。结果表明:华北落叶松的胸径生长在第16年连年生长量与总生长量曲线相交,此后平均生长量和连年生长量开始下降;华北落叶松的树高生长在第8~16年树高连年生长量呈现上升趋势,之后呈现下降趋势;华北落叶松的材积生长在前期呈现快速生长的趋势,并且在34a出现最大值,之后出现下降趋势,而平均生长量一直呈现比较平滑的上升趋势。Richards方程模拟华北落叶松人工林胸径、树高、材积生长过程效果最好。     

用回归正交设计建立柳杉人工林单木生长模型

将柳杉人工林单株木的胸径、树高、材积 3个因子的生长量作为年龄、地位指数、竞争指数的函数 ,用回归正交设计法建立单木生长模型。误差计算表明 ,该方法是可行的 ,在林业生产上有其实用价值     

西藏主要天然林树种单木材积生长率模型

基于西藏地区第6和7两期全国森林资源清查的数据,利用择优方法,在4种候选模型中,选择冷杉、云杉与柏木3种主要天然林树种的最佳单木材积生长率模型,结果表明:(1)冷杉、云杉与柏木3种树种的材积生长率均随胸径增大而逐渐减小,并趋近于0,呈现明显反"J"型关系;(2)冷杉和云杉的最佳模型为Y=a*exp(b*D)+c/D,Y=a*Db+c适用于柏木,3种树种单木材积生长率最佳模型的拟合效果良好;(3)冷杉、柏木、云杉在小胸径时的材积生长率依次变小,柏木在胸径15 cm时,材积生长率随胸径的增大急剧减小,在胸径15 cm时,减小速度逐渐变缓。本研究建立了冷杉、云杉与柏木3种西藏地区天然林主要树种的合理单木材积生长率模型,编制了"单木材积生长率表",为天然林材积生长率及森林资源的生长和经营管理奠定了理论基础。     

北京市主要树种单木和林分生长率模型研建

利用第六次至第九次全国森林资源清查北京市2001,2006,2011,2016年4个年度的固定样地调查数据,采用非线性回归估计方法,建立了13个树种组的单木胸径生长率和材积生长率模型,以及10个优势树种组的林分蓄积生长率模型,并对比了林分生长过程模型与林分生长率模型的预估效果,还分析了起源对生长率模型的影响。结果表明：(1)单木生长率模型的平均预估误差全部在3%以内,而平均百分标准误差,胸径生长率模型大都在10%以内,材积生长率模型大都在30%以内;(2)林分蓄积生长率模型的平均预估误差大部分在5%以内,最大的也未超出10%,而平均百分标准误差基本上在20%左右,最大的也未超出35%;(3)基于森林资源清查数据建立的生长过程模型,其效果不如生长率模型,对杨树以外的其他软阔林分类型,其人工林的蓄积生长率要显著大于天然林。以此方法所建模型可为北京市开展森林资源年度监测评价提供技术支撑。     

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）.     

基于空间结构参数的大兴安岭天然落叶松单木直径生长模型

目的 研究林分空间结构对兴安落叶松单木直径生长的影响,为大兴安岭天然落叶松次生林的有效恢复提供理论依据和技术支撑。 方法 以大兴安岭天然落叶松次生林为研究对象,基于塔河林业局盘古林场50株兴安落叶松解析木数据,采用S-Plus软件中的NLS函数对8种常用的林木生长模型进行拟合优度评价,进而确定最优基础模型;通过再参数化方法,考虑常用林分因子、单木因子、物种多样性以及林分空间结构等参数对林木直径生长的影响;最终,采用NLME函数构建兴安落叶松单木直径生长的最优混合效应模型,并系统评价不同模型的拟合优度。 结果 兴安落叶松单木直径生长的最优基础模型为Mitscherlich方程（调整系数Ra2 = 0.6285）,其参数a分别与林分平均树高、单木胸径、混交度和角尺度显著相关,而参数b则与林分平均胸径和竞争指数显著相关;据此,建立的兴安落叶松广义直径生长模型的Ra2值相较基础模型提升约31%（Ra2 = 0.8264）;通过引入随机参数（参数a1）、异方差函数（幂函数varPower）、时间序列函数（高斯结构corGaussian）,单木水平的混合效应模型进一步将Ra2值提升约17%（Ra2 = 0.9710）;五折交叉检验结果表明,混合模型的调整系数、平均绝对误差和均方根误差分别为0.9838、0.56 cm和0.72 cm,能够满足单木直径生长预测的需要。模型模拟结果表明,单木直径生长量随着单木胸径、角尺度和混交度的增加而增加,但随着林分平均胸径、平均树高和竞争指数的增加而减小;当各变量数值每增加10%时,其对应的胸径生长量依次为：+0.45 cm、+3.62 cm、+4.71 cm、−0.34 cm、−0.21 cm和−0.73 cm,但取决于不同的林分特征和生长阶段。 结论 林分角尺度、混交度和竞争水平对兴安落叶松单木直径生长具有显著作用,在后续森林经营中应通过合理的采伐来降低林木的竞争水平,并注重创建和维护林木的随机分布格局和混交程度。     

闽北山地不同坡位闽楠人工林的生长规律

以闽北山地不同坡位上闽楠人工林为研究对象,研究了坡位对闽楠人工林生长的影响,结果表明:坡位对闽楠人工林的树高、胸径和材积具有显著影响,31年生闽楠人工林的平均去皮胸径为下坡位(19.3cm)大于上坡位(15.3cm)。上坡位树高18.1m,下坡位13.8m,上坡位单株去皮材积0.167m^3,下坡位的单株去皮材积0.196m^3。整个生长过程中,下坡位的材积总生长量均大于上坡位,1~18年为材积生长率较快下降阶段,19~31年为缓慢下降阶段。     

祁连山青海云杉个体生长过程分析

为了系统研究青海云杉的生长规律,在进行幼龄期苗木生长规律调查研究的同时,选择具有代表性的树木作为样木,进行解析木分析,研究其树木的生长过程。结果表明:(1)青海云杉幼树期生长量,前10年生长缓慢,10年后逐渐加快。实生长苗生长量较野生苗大,每年可达30⁵0cm。(2)青海云杉树高平均生长最高峰期在7050cm。(2)青海云杉树高平均生长最高峰期在70⁸0a,平均生长量可达21.480a,平均生长量可达21.4²2cm,连年生长量可达3522cm,连年生长量可达35³8cm;胸径平均生长量高峰期在9038cm;胸径平均生长量高峰期在90¹10a,平均生长量可达0.333110a,平均生长量可达0.333⁰.334cm,连年生长量高峰期在400.334cm,连年生长量高峰期在40⁵0a,连年生长量可达0.56cm;材积平均生长量高峰期在17050a,连年生长量可达0.56cm;材积平均生长量高峰期在170¹80a,可达0.015 18180a,可达0.015 18⁰.015 94m3,连年生长量高峰期在170a,可达0.035 48m3。