基于Apriori算法的浙西杉木用材林立地及生长因子关联分析

森林立地条件影响着林木的生长。为了充分挖掘立地因子与林分生长之间的内在联系,以杭州市临安区森林资源动态监测数据为基础,以杉木Cunninghamia lanceolata林为研究对象,运用差分方程法构建了基于Richard理论方程的地位指数模型;利用Apriori算法进行立地因子和林分生长因子的关联规则挖掘,得到175条置信度在80%以上、支持度在10%以上的因子关联规则,并从中提取了20条“林分因子-立地因子”规则。结果表明:影响临安区杉木用材林立地质量的主要因子是海拔、坡位、坡向、坡度级、土壤类型、土壤质地、土层厚度、腐殖质层厚度、林下植被种类和林下植被覆盖度,各类规则揭示了杉木林分立地因子和立地质量、立地因子和林分生长因子,林分因子和林龄之间存在的变化规律以及隐含的关联关系。     

杉木人工林自疏过程密度变化与环境因子关系的数量分析

收集了１１８块杉木人工样地的林分生长和环境因素资料,用环境因子中１０个定性和４个定量因子对杉木人工林自然稀疏具有较大影响的因子,应用数量化理论Ⅰ建立了杉木要人工林自疏过程密度变化的预防模型。经复相关系数的Ｆ检验表明模型达到极显水平,可应用于杉木人工林自然稀疏预报,并对各环境因子的偏相关系数进行了ｔ检验,结果表明海拔、坡位和林分平均胸径是影响杉木人工林自疏过程密度变化的重要因子（ａ＝０．０１）,而     

结构方程模型在落叶松林经营中的应用

研究林分结构因子、立地因子、林分密度因子之间的关系对促进林分生长及改善经营措施具有重要意义。数据处理采用SPSS17.0和AMOS7.0数据统计分析软件完成。结果表明:海拔是影响落叶松人工林生长的主要环境因子,其与林分平均地径、林分平均胸径、平均树高和林分断面积相关系数分别为0.51、0.54、0.59、0.62,且达到0.05显著水平;运用观测变量交叉积协差阵建立了华北落叶松人工林结构方程模型,得出了各因子与林分结构因子、立地因子、林分密度因子相关关系及各潜在变量之间相关系数分别为0.863、0.681、0.706,经检验各指标值均表明模型适配性较好,模型在应用过程中应以改善立地质量为基础,协调林分结构因子、立地因子、林分密度因子之间关系。      

基于结构方程模型的林分生长与影响因子耦合关系分析

为探讨林分生长与影响因素的关系,以阿什河流域天然次生杂木林为例,构建了立地条件-林分结构-树木多 样性-林分生长的结构方程模型。结果表明:对三大硬阔(水曲柳、黄波萝和胡桃楸)蓄积量影响最大的因素是立地 条件,总影响系数为0.541,直接路径系数为0.597;其次为林分结构,总影响系数为0.402,直接路径系数为0.451; 树木多样性对三大硬阔蓄积量存在负影响,直接路径系数为-0.190,无间接影响。对全林分蓄积量影响最大的因 素是林分结构,总影响系数为0.776,直接路径系数是0.720;其次为立地条件,总影响系数为0.394,直接路径系数 为0.153;树木多样性、三大硬阔蓄积量对全林分蓄积量的总影响系数和间接影响系数分别为0.111、0.060 和 -0.011、0。立地条件和林分结构对三大硬阔蓄积量有正影响,但其对树木多样性的正影响,可间接负影响到三大 硬阔蓄积量。立地条件对全林分生长有正影响,这种影响更多地是通过改善林分结构与树木多样性而间接形成 的。林分结构对全林分生长有正影响,树木多样性对三大硬阔蓄积量有负影响,这种负影响对全林分生长的间接 作用较小。      

杉木人工林林分材种出材率变化规律的分析

利用闽北 1 1～ 2 7年生杉木人工林的 36块临时样地和 2 5块固定样地材料 ,研究立地、年龄、保留密度、平均胸径、平均树高对杉木林分材种出材率变化规律的影响 .研究表明 :影响杉木中小径材成材的主要限制因子是立地 ,其次是保留密度和培育年限 .地位指数大于或等于1 6,保留密度为 1 0 0 0～ 1 40 0株 /hm2 ,年龄为 2 0～ 2 5 a时 ,适于培育中径材     

影响杉木种子园种子产量质量的主要因素

应用数量化理论 模型 ,分析了立地、林分和遗传因子对杉木种子园种子产量和质量的影响 ,结果表明 :立地、林分和遗传因子对杉木种子园种子产量和质量都有影响 .种子园园址选在阳坡 ,无性系采用 Yc- 650 33号等高产优质无性系 ,林分密度应控制在郁闭度小于 0 .6为宜     

福建杉木人工林密度控制图研制及应用

林分密度管理是通过控制造林时初植株行距以及后继的疏伐管理,对林分密度的控制,进而实现特定的经营目标。为了实现福建杉木人工林密度量化调控,基于Reineke自然稀疏方程,构建福建杉木密度控制图。结果表明:1)构建了杉木人工林最优生长密度上下限以及杉木林分郁闭线;2)构建了杉木优势高模型、杉木材积模型、立地指数模型作为密度控制图的辅助方程;3)基于密度控制图,模拟了3种常见密度下,对杉木林分进行的3种不同经营措施(不进行任何经营措施,合理抚育间伐,对照性抚育间伐),获得不同经营措施下林分总收获量、林分总枯损量、林分年平均收获量等林分参数以及对相应的林分年龄,为合理安排经营密度提供参考。     

经营因素对2代3年生杉木林生长的影响

通过建立固定标准地,研究福建南平峡阳国有林场一片29年生、20地位指数级的第1代杉木人工林采伐前的林分密度和采伐后的立地管理措施对第2代3年生杉木林分生长的影响。结果表明:第1代杉木人工林的林分密度对2代3年生杉木林分的生长有极显著影响。最高密度等级(1 500株·hm-2以上)的第1代杉木林在采伐后营造的第2代杉木林,其3年生的生长量为最低;采伐后的立地管理措施对2代3年生杉木林分生长的影响不显著;第1代杉木林较高的林分密度可能对人工林长期生产力的维持不利。     

前茬林分密度对2代4年生杉木林生长的影响

通过建立固定标准地,研究福建南平峡阳国有林场一片29年生、20地位指数级的第1代杉木人工林采伐前的林分密度和采伐后的立地管理措施对第2代4年生杉木林分生长的影响,结果表明,第1代杉木人工林的林分密度对2代4年生杉木林分的生长有极显著影响,最高密度等级(1500株·hm-2以上)的第1代杉木林在采伐后营造的第2代杉木林,其4年生的生长量为最低 采伐后的立地管理措施对2代4年生杉木林分生长的影响不显著 第1代杉木林较高的林分密度可能是杉木连栽地力衰退的重要原因之一     

毛竹林立地与结构的关系及其对生物量的影响

  目的  研究立地因子和结构因子中影响毛竹Phyllostachys edulis林生物量的主导因子,并解析主导因子之间的关系及其对毛竹林生物量的影响。  方法  在浙江省10个县(市)选择少受人为干扰的毛竹林,设置52个样地,通过随机森林筛选出影响毛竹林生物量的主导因子,在此基础上构造结构方程模型,分析各主导因子对毛竹林生物量的直接、间接和总影响。  结果  立竹度、林分平均胸径和竞争指数是林分结构因子中影响毛竹林生物量的主导因子。土层厚度和海拔高度是立地因子中影响毛竹林生物量的主导因子。结构方程模型分析结果表明:模型中所预设的路径能够被接受,也能较好体现所采集的数据。立竹度、林分平均胸径、竞争指数和土层厚度的总影响为正,对毛竹林生物量有正影响。海拔的总影响为负,对毛竹林生物量有负影响。林分平均胸径对毛竹林生物量的总影响最大,为0.739。立竹度对毛竹林生物量的直接影响大于间接影响。土层厚度对毛竹林生物量的间接影响最大,达0.492。立地因子中,土层厚度对毛竹林生物量的总影响大于海拔高度。海拔高度、土层厚度和竞争指数对毛竹林的间接影响大于直接影响。  结论  毛竹林的主要构件因子立竹度和林分平均胸径与毛竹林生物量的关系最为密切。海拔高度、土层厚度和竞争指数主要通过影响毛竹林的构件因子,间接影响毛竹林生物量。在毛竹林经营中,应当综合考虑立地因子、非空间结构和空间结构及其相互关系对毛竹林生物量的影响,在充分利用立地潜力的基础上,调控毛竹林结构,提高毛竹林生产力。图3表3参40     

不同龄组华北落叶松人工林径向生长模型构建

本文以塞罕坝不同龄组华北落叶松人工林为研究对象,以非线性单木胸径生长模型为基础模型,考虑主要立地因子及林分密度对不同发育阶段华北落叶松胸径生长量的影响,利用哑变量方法构建包含不同龄组林分竞争指数及主要立地因子的非线性混合效应胸径生长模型。结果表明:由立地因子与立木胸径生长量进行相关性分析,确定每公顷株数、海拔、坡向、土层厚度是影响华北落叶松人工林胸径生长主要限制性因子,相关系数分别为:0.67、0.51、0.54、0.38;在不同龄组由于经营水平和作业方式不同,林分平均竞争指数与龄组呈负相关关系,不同龄组林分平均竞争指数分别为:6.26、2.17、0.61;以不同龄组林分平均竞争指数为哑变量,构建了包含影响立木胸径生长主要因子的非线性混合效应模型,不同龄组模型BIC值分别为-142.3、-109.4、-94.7;AIC值分别为:-145.8、-129.5、-113.6;-2 Log Likelihood值分别为:-463.8、-147.5、-131.6。在不同立地条件下,混合效应模型中固定效应参数能够反映大多数立木胸径生长量随年龄的变化总趋势,随机效应参数能解释不同立木年龄和胸径生长曲线的变异。因此,非线性混合效应模型提高了对胸径生长量的预测精度及适用范围。     

杉木主伐林分材种结构及其出材率模型研建

【目的】明晰杉木主伐林分的材种结构规律并构建合理的林分出材率模型，为我国杉木人工林木材产量提高、营林技术提升以及经营方案优化提供科学依据。【方法】根据福建省6个国有林场近15年的杉木人工林492块伐区调查数据，选用林分平均胸径、平均高、年龄、蓄积量、密度、立地质量等林分因子，探讨林分规格材、非规格材、经济材、薪材、商品材、废材6种材种出材率对各因素的响应。在此基础上筛选影响材种出材率的主要林分因子，构建杉木主伐林分材种出材率模型，并对模型进行适用性评价。【结果】杉木主伐林分的各林分因子中，林分平均胸径和平均高对各材种出材率的影响最大，且远高于其他林分因子，其次为林分蓄积量、年龄和密度，立地质量的影响相对较小。以林分平均胸径和平均高为自变量构建杉木主伐林分的规格材、经济材、薪材出材率模型，模型拟合及检验效果均良好，以此为基础构建非规格材、商品材、废材出材率模型。对不同径阶的各材种出材率模型进行预测误差计算，预测误差均较小，且误差分布较为均匀。【结论】本研究揭示了杉木主伐林分的材种结构规律及其影响因子，建立的出材率模型体系可用于杉木主伐林分的出材率测算，为杉木人工林合理生产计划的制定提供支...     

杉木大径材高效培育技术探讨

【目的】探讨杉木大径材培育技术,促进杉木大径材科学经营。【方法】调查南丹县山口林场杉木大径材示范林,分析不同种质来源、立地条件和保留密度对培育大径材杉木效果的影响。【结果】良种林分的杉木年均生长量、生长量及大径材比率均极显著（P＜0.01,下同）或显著（P＜0.05,下同）高于对照（普通种）;在21年生时,良种林分杉木大径材株数比率和单位面积蓄积量分别比对照高5.4和7.4倍。立地指数对杉木大径材林分生长具有极显著或显著影响,保留密度对林分生长的影响在不同立地条件下表现不同。立地指数在20以上（含20）适宜培育大径材杉木,其最佳保留密度为800~900株/ha;立地指数为18适宜培育大、中径材杉木,其最佳保留密度为800~1100株/ha;立地指数为16适宜培育中径材杉木,其最佳保留密度为800~1200株/ha。【结论】采用杉木良种,在立地指数20以上、保留密度800~900株/ha条件下,可高效培育大径材杉木。     

屏边杉木林分适宜密度变化规律及其应用的研究

以杉木林分自然稀疏线,立地指数等上层树高线数学模型及参数值,计算杉木不同初始密度,立地指数,林龄（上层树高）生长阶段的林分适宜密度,初始密度、立地指数愈高,其适宜密度愈高,反之,则愈低,这是杉木林分适宜密度的基本变化规律,由此看出,一定立地条件下的适宜密度是随林分生长阶段的不同而变化的一个动态过程,因此,林分适宜密度不是某定值。     

杉木林分断面积生长预估模型及其应用

选用包含林分密度指标、年龄和立地质量指标的Ｒｉｃｈａｒｄｓ型和Ｓｃｈｕｍａｃｈｅｒ型的生长模型作为杉木断面积生长预估模型,经江西省１４个未间伐林分和３６个间伐林分数据的拟合,表明Ｒｉｃｈａｒｄｓ型优于Ｓｃｈｕｍａｃｈｅｒ型,杉木间伐林分和未间伐林分可用统一的断面积预估方程．结合实例指出在采用Ｒｉｃｈａｒｄｓ型方程时,应注意地位指数方程中参数的变化对预估结果的影响．     

基于决策树集成学习的桉树蓄积预估模型研究

林分蓄积是衡量小班林分生产力的重要指标。以广西高峰林场速生桉为研究对象，以年龄、密度两个林分因子和坡向、坡位、坡度、土壤等立地因子作为自变量，公顷蓄积作为因变量，利用非集成、集成学习方法构建9个决策树模型，选择最优决策树模型预估不同年龄的桉树蓄积。结果表明：①集成学习决策树模型精度高于非集成模型，串行集成类模型boosting精度高于并行集成类模型bagging，其中串行集成模型中XGboost模型评价指标最优，训练集R2为081，RMSE为044；测试集RMSE为048，MAE为034。② 最优模型XGboost自变量重要性占比大于1%，依次为年龄(78%)、海拔(49%)、土层厚度(38%)以及密度(32%)，其中年龄重要性远高于其他变量，纵向海拔高度影响大于空间位置上的横向坡度，造林密度影响程度低于土壤因素。③模型结果在广西其他地区同树种泛化测试精度R2为0785，P值为22E-16，符合检验标准，说明该模型针对广西部分地区速生桉树种生产力预估结果较好，可以为林场造林收获预估提供依据。     

生长模型驱动的杉木林蓄积量动态可视化

树木的生长不仅受到自身遗传因素的影响而且还受外界环境条件的影响.以杉木为例,基于实测数据建立的蓄积量随林龄增长的生长模型以及影响林木生长的立地因子,以实现林分中的杉木林蓄积量可视化表达.在3D Max中构建了杉木三维形态几何模型,结合杉木生长模型与形态模型,采用AE+VB.NET编程,实现了基于ArcScene的杉木林...     

岩溶区林分生长与影响因子的关系

  目的  通过研究南水北调源头渠首岩溶区不同林分生长及其影响的主导因子，为科学指导岩溶区植被恢复、林地管理与林分改造提供依据。  方法  以南水北调水源地中线渠首所在地淅川县岩溶区为研究对象，基于结构方程模型构建乔木层生物量与基岩裸露度、土壤厚度、树种多样性以及林分密度的模型，进行关系耦合。  结果  基岩裸露度与林分密度为正相关关系(P＜0.01)，与树种多样性为极显著正相关关系(P＜0.01)，与建群种生物量为极显著负相关关系(P＜0.01)。基岩裸露度对林分密度的直接影响系数为0.198，对树种多样性的直接影响系数为0.519，对建群种生物量的总影响系数、直接影响系数及间接影响系数分别为?0.659、?0.722和0.063，对林分生物量的间接影响系数为?0.604。土壤厚度与建群种生物量呈显著正相关关系(P＜0.05)，与树种多样性、林分密度与建群种生物量为正相关关系。土壤厚度对建群种生物量的直接影响系数为0.258，对林分总生物量的间接影响系数为0.262；树种多样性对建群种的直接影响系数为0.084，对林分总生物量的总影响系数、直接影响系数及间接影响系数分别为0.211、0.126和0.085；林分密度对建群种的直接影响系数为0.096，对林分总生物量的间接影响系数为0.098。建群种生物量与林分总生物量为显著正相关关系(P＜0.01)，建群种生物量对林分总生物量的总影响系数为1.014。  结论  基岩裸露度、土壤厚度、树种多样性及林分密度与建群种生物量、林分总生物量之间存在着复杂的关系，在岩溶区降低基岩裸露度、增加土壤厚度(即提升立地条件)能够改善林分结构增加建群种和全林分的生物量。生物量与立地条件、树种多样性和林分密度呈正相关，提升立地条件、抚育改变林分结构能够促进个体生长，增加生物量的积累，改善岩溶区的生态环境。图1表3参34     

陕西黄陵油松人工林立地类型划分及评价

【目的】对陕西黄陵地区油松人工林进行了立地类型划分与立地质量评价,以确定油松（Pinus tabulaeformis）适宜的生长环境,为黄陵地区油松人工林的经营管理及油松林生产潜力提升提供参考。【方法】根据不同林龄、林分密度、海拔、坡向、坡位、坡度等因子,在陕西黄陵地区油松人工林区域设置52个20 m×20 m的样地,调查样地内油松树高、胸径、立地环境因子和林分密度等指标,利用数量化理论Ⅰ模型分析各调查因子对油松生长的影响。【结果】（1）在陕西黄陵的油松人工林中,油松的树高、胸径、单株材积随着林龄的增大而增加,但在其生长的20~50年,每10年间油松的生长速率并不相同,其中以30~40年的生长速度最快,而40~50年的生长速度较慢。（2）海拔对油松人工林生长的影响最大,坡度和坡向次之,坡位的影响最小。（3）以海拔、坡度、坡位和坡向为主要立地因子,将研究区油松人工林划分为36种立地类型,75%立地类型的立地质量处在中等及中等以上水平;(4)建立人工林质量评价模型并对黄陵地区油松人工林进行立地质量评价。评价结果显示,92.3%样地为中等或者优,说明黄陵地区油松人工林生长良好。【结论】黄陵地区油松最适宜生长的立地条件为中海拔、缓坡、下坡位、半阴坡。     

基于增强回归树的杉木人工林林分断面积模型研究

【目的】林分断面积是森林生长收获预估中的重要变量。构建基于增强回归树的林分断面积模型,并分析不同林分密度指标和不同立地指标及其交互作用对模拟的影响,为采用增强回归树模拟林分断面积提供一定的参考。【方法】研究以江西省崇义县的杉木人工林为对象,采用增强回归树构建了林分断面积模型,通过交叉验证分析了交互深度、收缩参数和回归树数量的变化对增强回归树预测的影响,并对比分析了2种立地指标(地位级指数和地位指数)、2种密度指标(每公顷株数和林分密度指数)及其交互作用对林分断面积的影响,以此筛选出林分断面积模型中最适的立地指标和密度指标。【结果】(1)经过参数优化的增强回归树能较好的模拟林分断面积,最优模型的MAB为0.504 7 m~2/hm~2,RMA为2.29%,RMSE为0.900 8 m~2/hm~2;(2)基于林分平均高的地位级指数对林分断面积的模拟效果优于地位指数,因此可在缺少优势高数据时采用地位级指数描述立地质量;(3)林分密度指数对林分断面积的模拟效果明显优于每公顷株数,说明包含了林木大小信息的密度指标能有效的模拟林分断面积;(4)立地和密度的交互作用能在一定程度上提升林分断面积模型精度。【结论】增强回归树能较好的模拟林分断面积,但需要对参数调优,且在需要精确预估林分断面积时,建议考虑立地和密度的交互作用。