木麻黄生长与收获模型系统的研究

利用海南文昌2005年森林资源二类调查的木麻黄工业原料林样地资料,通过参数置换法,构建了以优势高模型为基础,以断面积预估为中心,将蓄积量作为目标变量的生长与收获模型系统。结果表明:组成模型系统的各模型的拟合精度较高,各模型的预估值与观测值差异不显著,适应性较好,能对木麻黄的优势高、断面积和蓄积量生长进行正确预估,可用于研究区木麻黄工业原料林的生长与收获预估。研究方法为一次性调查数据生长模型及类似模型的研建提供了经验和借鉴,并为当前缺少长期定位观测数据和大量解析木数据的森林经营单位编制森林经营方案提供了理论基础。     

基于森林资源连续清查数据的西南地区云南松林分生长模型研究

为掌握西南地区云南松林分生长规律,以森林资源连续清查568块固定样地的云南松林分调查数据为基础,系统研究了云南松林分平均树高、林分断面积、林分立地指数、林分蓄积量因子与林分平均年龄、林分优势木平均高、林分公顷株数等的关系,建立了云南松林分断面积生长和林分收获预估模型。模型拟合结果表明,模型具有较高的精确度和稳定性,可应用于西南地区云南松林的经营管理和收获预估。     

木麻黄工业原料林多形地位指数模型的研究

以木麻黄工业原料林为研究对象,采用Richards非线性生长方程,通过参数置换法,建立了木麻黄多形地位指数模型。结果表明:(1) Richards方程的拟合精度较高,经检验,该模型优势高的理论值和实际值差异不显著,适应性较好,能对木麻黄的优势高生长进行正确预估;(2)研究地区木麻黄工业原料林的基准年龄可确定为3 a;(3)对多形地位指数模型的拐点进行分析,表明该模型能够客观地反映不同立地优势高的生长规律;(4)为推进国内木麻黄数表、模型的研究与应用提供了参考,为木麻黄林分立地质量评价,经营管理提供科技支撑。     

蒙古栎间伐林分和未间伐林分生长模型研究

以Richards和Schumacher模型为原型,利用地位级指数代替地位指数来反映林分的立地质量,通过选取不同的密度指标,分别拟合蒙古栎间伐、未间伐林分的断面积、蓄积量生长模型。结果表明:选用不同的密度指标直接影响着模型的预估效果,林分断面积生长模型选用林分密度指数作为密度指标时预估效果更好,且Schumacher模型要优于Richards模型;林分蓄积量生长模型选用林分断面积作为密度指标时预估效果更好,当认为模型中的渐近值参数只与立地质量相关、而与密度无关时,选用林分断面积作为密度指标的Richards模型要优于Schumacher模型,而在Schumacher模型渐近值参数中引入密度指标后,对林分蓄积量的预估精度又要略优于Richards模型。建议在研究蒙古栎断面积、蓄积量生长模型时,分别选用林分密度指数和林分断面积作为密度指标较好。     

遂昌县杉木人工林现实收获表的编制

本文用在遂昌调查的标准地资料，建立杉木人工林平均胸径、林分平均高、每公顷断面积和林分蓄积量生长方程，以此编制杉木人工林现实收获表，并简单分析遂昌县杉木人工林的生长特点，预估了杉木人工林的年生长量。杉木是遂昌县最重要的用树树种之一，从70年代初大规模人工造林以来，已营造杉木人工林56278hm2，蓄积量1029876m3，如何提高杉木人工林的经营效益，提高林业的经济效益是目前亟需解决的问题。为此本文试图通过对现有杉木人工林的调查，编制现实收获表，为生长预估、森林经营提供理论依据。     

基于机载激光雷达数据估计林分蓄积量及平均高和断面积

基于东北林区191个红松林(Pinus koraiensis)样地的机载激光雷达数据和地面实测数据,首先,通过多元线性回归和非线性回归估计方法,确定林分蓄积量及平均高、断面积的基础回归模型;然后,利用误差变量联立方程组方法,建立基于激光雷达变量的林分蓄积量与平均高、断面积的模型系统。结果显示:建立的多元线性、多元和二元非线性林分蓄积量回归模型,其确定系数R~2分别为0.858,0.846和0.821,平均预估误差MPE分别为2.57%,2.66%和2.85%,平均百分标准误差MPSE分别为26.35%,16.35%和17.88%;利用模型系统对林分平均高、断面积和蓄积量进行估计,其R~2分别为0.597,0.750和0.822,MPE分别为1.90%,2.52%和2.84%,MPSE分别为10.85%,15.28%和17.73%。结果表明:基于机载激光雷达数据估计林分蓄积量、平均高等主要森林参数,非线性模型优于线性模型,而且基于点云高度变量(中位数)和强度变量(75%分位数)的二元非线性模型就能达到比较理想的预估效果;误差变量联立方程组方法,是建立林分蓄积量与平均高、断面积回归模型系统的一种可行方法;所建立的东北红松林平均高、断面积和蓄积量联立模型,其预估精度达到森林资源调查相关技术规定要求,可以在实践中推广应用。     

一类调查与二类调查森林蓄积量数据对接方案分析研究

我国一类调查(森林资源连续清查)与二类调查(森林资源规划设计调查)两种监测体系因调查目的及方法不同，因此监测获取的森林资源数据存在不一致。鉴于此，以保定市为例，开展一类调查与二类调查森林蓄积量数据对接方案分析研究。采用非线性指数模型分树种组构建小班蓄积量预估模型，通过模型反演更新调整保定市内所有小班蓄积量信息，从而获取保定市各县(市、区)森林蓄积量信息；采取平差调整法实现保定市一类调查与二类调查蓄积量监测值对接。研究结果显示：1)分树种组研建的小班蓄积量预估模型评价指标均表现较好，表明模型具有较好的预估能力；2)相比二类调查而言，采用小班蓄积量预估模型监测获取的保定市森林单位蓄积量(34.98 m³/hm²)与一类调查蓄积量监测值对比，其精度为91.06%,较大程度上降低了相对误差，表明了小班蓄积量预估模型监测值的可靠性；3)对模型预估值进一步进行平差调整后，最终实现了一类调查与二类调查蓄积量监测成果对接，表明了研究方案的可行性。可见，研究的技术方案可为各省级行政区历年小班蓄积量监测数据对接更新及今后实现“一套数，一张图”提供技术方法参考。     

马尾松生长和收获模型的研究

利用马尾松人工林标准地材料，选择林分年龄、地位指数和断面积为辅助变量，采用逐步回归技术建立林分材积收获模型。从生长和收获的一致性出发，由材积收获方程对年龄取微分导出材积生长模型，并建立断面积生长模型。从而为预估森林生长量和收获量提供科学依据。     

海南省桉树、木麻黄、马占相思林分形高模型研建

为方便海南省森林资源规划设计调查工作中对桉树、木麻黄和马占相思林分蓄积量估测,通过设置临时样地和收集连清固定样地数据,分别对海南省桉树、木麻黄和马占相思建立了通用的林分形高模型,经模型检验分析后表明:所建林分形高模型预估精度高,达到98%以上;模型TRE指标接近于0,MSE指标也接近于0,不存在系统偏差;模型对于林分蓄积量的预估精度达到97%。模型研建方法可行,在实际森林资源调查中有推广使用的价值。     

黑龙江省小黑杨人工林分生长收获模型研究

基于黑龙江省5期一类调查数据中587个小黑杨人工林样地,建立了小黑杨人工林生长与收获联立方程组预估模型,采用三步最小二乘法估计模型参数。结果表明:模型拟合及检验结果良好,确定系数(R2)均在0.96以上,模型检验精度均在96%以上,可用于估计黑龙江省小黑杨人工林断面积和蓄积量。     

基于混合效应模型的杉木人工林蓄积联立方程系统

建立江西杉木人工林基于非线性混合效应方法的林分优势木平均高和断面积模型以及基于对数形式线性混合效应蓄积模型的联立方程组,利用验证数据与传统模型回归方法的模拟结果进行比较分析。结果表明,优势木平均高是联立方程组最基本的组成部分。通过考虑优势木平均高和林分断面积模型中参数的随机效应以及3个因变量间的相关性,则蓄积模型中参数的随机效应可以忽略。优势木平均高决定着林分断面积预测的准确性,而优势木平均高和林分断面积又是预测蓄积的主要误差来源。基于混合效应模型方法的模拟结果明显好于传统回归估计方法。进行预测时,通过解释联立方程组中因变量相互间的相关性,利用已被观测的变量能够提高未观测变量的估计精度。     

抚育间伐对辽东山区3种林型林分总断面积和总收获量的影响

利用几十年的定位观测数据,分析了抚育间伐对辽东山区红松人工林、天然次生蒙古栎林和人工诱导的阔叶红松林3种林型林分总断面积和总收获量的影响。结果表明:与对照区相比,抚育间伐没有提高红松人工林的林分断面积和蓄积总生长量,但极强度和强度间伐能提高红松人工林的林分断面积生长率。林分总断面积随着间伐强度的增加先升高后降低,各间伐强度均能提高林分总断面积,极强度间伐除外。抚育间伐能提高红松人工林林分蓄积生长率,弱度区除外;红松人工林林分总收获量随着间伐强度的增加先升高后降低,各间伐强度均能提高林分总收获量,中度间伐效果最好。抚育间伐能提高蒙古栎林林分断面积和蓄积总生长量、生长率以及林分总断面积和总收获量,各指标随着间伐强度的增加先升高后降低,中度间伐效果最好。抚育间伐能提高人工诱导的阔叶红松林林分断面积和蓄积总生长量、生长率以及林分总断面积和总收获量,林分断面积和蓄积总生长量、林分总断面积和林分总收获量随着间伐强度的增加而升高,林分断面积和蓄积生长率随着间伐强度的增加先升高后略有降低,强度间伐效果最好。可见,合理的间伐强度能够提高3种林型的林分总断面积和总收获量。     

基于发展类型理念的多功能人工林经营模式研究

现代森林经营已经从木材导向的单一经营向探索森林多功能可持续经营和实现预期林相技术的转变,但人多地少的林情和不同的功能需求亟待改变长期以来追求木材产量的经营理念,导向社会与生态效益的多功能人工林模式。文中基于发展类型多功能人工林经营理念,探讨了多功能人工林经营模式下的概念框架、目标内容,重点阐述了多功能人工林经营的林分作业法设计,以杉木和木麻黄人工林经营模式为典型应用案例解释了森林发展类型的发展目标、树种比例、混交类型、近期营林措施等设计理念,以期为多功能人工林经营设计提供一种有效可行的思路与技术参考。     

基于土壤水分承载力的林分密度计算与调控——以六盘山华北落叶松人工林为例

立地水分条件决定的植被承载力是干旱缺水地区森林合理经营的重要依据。考虑到干旱缺水地区的森林蒸散耗水在水分输出中占据绝对主导地位,其大小直接与叶面积指数(LAI)相关,将林冠LAI在生长季一段时间内的最大值(LAImax)作为植被承载力(LAIc)的量化指标,利用冠层分析仪(LAI-2000),在六盘山香水河小流域和叠叠沟小流域的44个华北落叶松人工林样地,实测了冠层LAI的季节动态变化,研究了生长季内LAImax与林分断面积、郁闭度、平均树高、密度等常用林分结构指标的关系。结果表明:LAImax与林分不同结构指标均呈幂函数关系,其决定系数(R2)依次为0.84、0.82、0.56、0.47,说明能同时反映林分密度和树体大小的林分断面积与林冠LAI相关最紧密。将LAImax与林分断面积的幂函数关系嵌入了林分平均胸径与林分密度和林龄关系的模型,用以描述LAImax与林龄和密度的关系,并利用样地实测数据拟合了模型参数。拟合建立的模型对所有样地的LAImax的计算值与实测值的相对误差平均为8.6%(0%20.4%),能较好地描述LAI与林龄和密度的关系。利用此模型,进一步导出了能依据给定的LAIc,简捷计算出不同林龄时的可承载林分密度的模型,从而为基于立地水分植被承载力的林分密度管理和森林多功能经营等提供技术支持。     

A reduced growth model based on stand basal area. A case for hybrid poplar plantations in northeast Spain

Whole-stand models normally require data on initial stand basal area and dominant height. Dominant height measurements are time-consuming and often imprecise, compromising subsequent predictions. Poplar plantations provide a special case where basal area correlates with site index; a whole-stand model could thus be based on stand basal area. We report a static model constructed by the generalized algebraic difference approach (GADA) for poplar plantations for three different hybrid poplars (Populus × euramericana (Dode) Guinier “I-214”, “MC”, and “Luisa Avanzo”) in northeast Spain. The transition function was based on current stand basal area and was fitted with data from 158 permanent plots ranging from 1- to 17-year-old plantations. Merchantable stand volume was estimated by a volume equation where height was predicted by a height–basal area relationship based on 458 temporary plots. The model differences between clones were compared using the nonlinear extra sum of squares method. Significant differences were detected, while Luisa Avanzo presented the highest merchantable volume at the end of the rotation. Errors in basal area predictions were below 20% within 6 years in the case of Luisa Avanzo and MC clones, and within 3 years in the case of I-214. Our research showed that satisfactory predictions can be obtained using GADA with a single transition function based on an easily measurable variable such as stand basal area.     

落叶松人工林威布尔分布参数与林分因子模型的研究

以落叶松人工林２５８块标准地为材料，求解了各标准地威布尔分布概率密度函数参数。多数普遍随上层高、直径的增大而增大，随密度增大而降低，据此构建林分因子与参数、参数间拓广Ｒｉｃｈａｒｄｓ模型。通过精度、显著性、适用性、断面积平均直径等检验，参数模型与密度、上层高、直径模型结合最佳。模型可动态预测林分株数分布，为森林抚育间伐设计各生长阶段间伐方法、强度，预测林分蓄积等提供依据。     

系统收获表研究的概念和功能(英文)

传统收获表是指某一树种在特定地区和管理体系下，以立地条件和年龄为变量描述林分平均生长过程的数表．林分密度管理图是根据林分密度效果编制的可预测林分平均收获的图．通过与传统收获表和林分密度管理图的概观比较和探讨，该文系统地阐述了系统收获表的概念和功能．系统收获表的基本特点是为预测现实林分在不同立地条件和管理体系下生长过程的计算机程序．因此，系统收获表能描述在多维变量（如年龄、立地条件、林分密度、胸径和树高）条件下的现实林分和单木的无数生长过程     

A state-space approach to stand growth modelling of European beech

Static models of forest growth, such as yield tables or cumulative growth functions, generally fail to recognize that forest stands are dynamic systems, subject to changes in growth dynamics due to silvicultural interventions or natural dynamics. Based on experimental data, covering a wide range of initial spacings and thinning practises, we developed a dynamic stand growth model of European beech in Denmark. The model entailed three equations for predicting dominant height growth, basal area growth, and mortality. The signs of the parameter estimates generally corroborated the anticipated growth paths of dominant height and basal area. Although statistical tests indicated significant systematic deviations between observed and predicted values, the deviations were small and of little practical importance. Cross validation procedures indicated that the model may be applied across a wide range of growth conditions and thinning practises without significant loss of precision.     

Growth responses to planting density and management intensity in loblolly pine plantations in the southeastern USA Lower Coastal Plain

? Background

A culture/density study was established in 1995 in the Lower Coastal Plain of the southeastern USA to evaluate the effects of intensive silviculture and current operational practices on the growth and yield of loblolly pine plantations across a wide range of planting densities (741–4,448 trees/ha). The operational regime consisted of bedding and herbicide application in site preparation and fertilizer applications at planting and in the eighth and 12th growing seasons. The intensive management regime had additional complete competition control, tip moths control, and more repeated fertilization treatments.

? Methods

The data from 14 locations from this split-plot experiment design with repeated measurements were analyzed with a mixed-effects model approach in terms of average DBH, average height, average dominant height, survival, stand basal area, and stand volume.

? Results

In the first few years after planting, there were no significant effects of management intensity and planting density. In later years, both management intensity and planting density significantly impacted response variables, and their interaction was only significant for average diameter at breast height (DBH). Responses to intensive management in DBH were greatest at the lowest planting densities. Intensive management resulted in larger average DBH, average height, dominant height, stand basal area, and volume. Intensively managed plots had more mortality at age 12. There were negative average DBH, average height, dominant height, and survival responses but positive stand basal area and volume responses to increasing planting density. However, there were no significant differences for planting densities above 2,224 trees/ha.

? Conclusions

The results demonstrate that both management intensity and planting density significantly affect loblolly pine productivity in the Lower Coastal Plain, and their effects are additive in nature due to the general lack of interactions.