帽儿山地区次生林椴树单木胸高断面积生长模型的研究

应用帽儿山天然次生林区不同林分条件下选设的20块椴树（Tilia amurensis）固定样地的解析木调查资料,分析多个单木竞争指标与对象木胸高断面积定期生长量的相关关系,在椴树单木胸高断面积生长模型中引入林木自身大小、单木竞争指标和立地因子,应用回归分析法建立帽儿山地区天然次生椴树单木胸高断面积生长模型。研究表明：天然次生林下椴树的胸高断面积定期生长量与对象木相对直径（RD）和竞争压力指数（SCI）等指标存在比较明显的相关关系。应用主分量线性组合的方法构造的综合竞争指标（MCI）包含了各竞争指标与胸高断面积生长量之间的绝大部分的相关信息,可以作为竞争指标应用于单木胸高断面积生长模型。     

建立在树冠竞争因子上的建柏人工林密度管理

本文根据含树冠竞争因子和树干体积的福建柏的单木模型,模拟出树冠充分郁闭时的模式林分。并根据单木冠幅、冠长和树高之间相互关系的回归方程,探讨福建柏人工林密度管理的若干问题。     

基于机载LiDAR的单木结构参数及林分有效冠的提取

【目的】基于机载激光雷达(LiDAR)数据提取单木树冠三维结构参数(树冠顶点位置、树高、冠幅和冠长),并在此基础上对林分有效冠进行提取,为进一步研究林分尺度上的有效冠结构及其动态提供依据,以更好掌握并改进林业经营措施。【方法】采用一定规则下的局部最大值窗口搜索树冠顶点,进行单木树冠顶点探测和单木树高提取;以树冠顶点为标记,利用标记控制分水岭分割算法提取单木冠幅;采用垂直方向点云高程检测方法获取枝下高位置,提取冠长;在标记控制分水岭分割出的树冠边界,提取树冠接触高,取平均值作为该样地的林分有效冠高。【结果】树冠分割正确率为88.5%;结合样地实测参数对提取值进行相关性分析,树高R~2=0.886 2,冠幅R~2=0.786 4,冠长R~2=0.800 0,树高、冠幅和冠长精度分别为90.34%、86.80%和89.90%;同一林分内单木接触高相对比较稳定,对提取的林分有效冠高进行单因素方差分析,无显著差异。【结论】基于机载LiDAR数据,采用可变大小的动态窗口搜索局部最大值点,能提高单木结构参数的提取精度;利用树冠顶点标记控制分水岭算法,将高空间分辨率航片作为辅助数据,可完成较高精度的单木冠幅提取;垂直方向点云高程检测方法可提取单木冠长;LiDAR点云数据可对林分有效冠进行提取,在同一林分中,不同样本数量对接触高提取的变异性影响不大,有效冠高大致相同。机载LiDAR数据具有良好的单木树冠三维结构参数提取能力,能够满足现代林业调查对单木结构参数提取的需要,实现对林分有效冠的提取。     

华北落叶松天然次生林单木冠幅模型构建

以山西省庞泉沟自然保护区华北落叶松天然次生林为研究对象,基于1 531株单木冠幅实测数据,对华北落叶松天然次生林单木冠幅预测模型展开研究。首先从9个常见的冠幅-直径候选模型中选出一个拟合精度较高的模型作为构建冠幅模型的基础模型;接着从林分测树因子、立地因子和林分竞争指标中选出与冠幅相关性较强的因子作为模型自变量进行建模;最后利用偏差、剩余均方根误差R和决定系数并结合似然比检验对模型进行检验与评价。结果为:三参数的逻辑斯蒂形式的冠幅-直径模型拟合精度较高,并且模型参数可解释,因此把该模型作为构建华北落叶松单木冠幅模型的基础模型;对象木冠长、林分密度和林木竞争压力指数与冠幅相关性较强,当基础模型中考虑这些因子时能进一步提高预测精度。所构建的冠幅模型可为华北落叶松天然次生林的科学经营提供理论基础和技术依据。     

以相对直径为竞争指标的单木直径生长模型研究

选择了Richards,Logistic,Mitscherlich,Gompertz,Modified-Weibull 5个最为常用的单木直径生长理论方程作为基础方程,采取再次参数化的方法将与林木生长密切相关的地位指数(SI)、林分密度(N)、单木竞争指标——相对直径(RD)等因子引入方程,对马尾松人工林的单木直径生长模型进行了研究。结果表明,采用该方法得到的单木直径生长方程具有很好的适应性和很高的预估精度,因为该方程中包含了林木的相对直径RD,当令RD等于1.0时,单木的直径生长模型就反映了林分的平均直径生长,这为从单木生长模型向全林分生长模型的耦合提供了一条途径。     

基于分层叠加的机载LiDAR点云单木分割

【目的】提出一种基于分层叠加的单木分割算法,以充分利用高密度激光雷达点云信息,提高林分中下层单木分割精度。【方法】区别于传统将冠顶点作为聚类种子点的单木分割算法,基于分层叠加的单木分割算法以点云水平切片后各层的局部最大值为种子点进行分层聚类,并通过分层叠加与迭代优化,减少枝杈等因素导致的过分割现象,在保证上层树单木分割精度的同时提高对中下层单木的提取能力。【结果】基于分层叠加的单木分割算法在不同密度落叶松林分均有较高单木分割精度,提取单木与实测单木总体匹配成功率最高达94%,在中高密度林分匹配成功率最高达92%,相较其他算法,对中下层单木的匹配率可提高20%～40%;在单木树高提取精度方面,单木提取树高与实测树高相关系数为0.8,相对均方根误差为8.45%,提取冠幅与实测冠幅相关系数最高为0.83,相对均方根误差为16.5%。【结论】通过分层聚类、聚类种子点优化选取,充分利用林分各层次点云信息,可提高单木分割精度,为森林经营管理提供高精度数据支持。     

利用树冠竞争因子确定同龄间伐林分的断面积生长过程

断面积生长预估是林分生长和收获预估体系中的核心因子和基础。本文选用了包含林分密度指标、年龄和立地质量指标的Ｒｉｃｈａｒｄｓ 模型作为断面积生长模型。利用树冠竞争因子（ ＣＣＦ） 能稳定反映林分竞争水平的特性,建立了ＣＣＦ 与林分密度指数和单位面积林木株数之间的函数关系式,并对长白落叶松和杉木得出：（１） ＣＣＦ＜ ２００ ,林分为等株数生长;（２）２００ ≤ＣＣＦ≤３００ 时,为等株数生长向自然稀疏生长的过渡期,该期间林分密度指数的变化可用等株数生长和自然稀疏生长的线性组合来表达;（３） ＣＣＦ＞ ３００ 时,林分为完全的自然稀疏生长     

基于简单竞争指数的杉木人工林树冠形状模拟

以湖南省株洲市攸县黄丰桥国有林场杉木中龄林为研究对象,用逐步回归的方法建立以单木大小、单木竞争指标为自变量,冠幅、冠长为因变量的函数估算模型,实现林木树冠形状的模拟。研究结果显示:在杉木树冠形状模拟时,与竞争有关的冠幅模型、冠长模型的判定系数R2分别为0.771、0.872,显著高于与竞争无关的冠幅模型、冠长模型的调整的判定系数0.729、0.811,这说明竞争对树冠生长影响的作用是显著的。     

标准树高曲线的研制

以Ｓｕｃｈｕｍａｃｈｅｒ式：Ｈ＝１．３＋αｅ＾－ｂ／Ｄ为基础，分析了模型参数ａ、ｂ与林分因子（优势高Ｈｄ，断面积平均直径Ｄｇ等）的关系，结果表明：ａ与优势高Ｈｄ的最为密切，ｂ与林分因子间的相关不紧密。确立了ａ＝ａ１Ｈｄ＾ｂ１关系式，建立了标准树高曲线模型：Ｈ＝１．３＋ａ１Ｈｄ＾ｂ１ｅ＾－ｂ／Ｄ（简记为ｓｍｋ式）。分析表明：ａ１、ｂ２无地区显著差异，ｂ地区差异显著；作为近似，同一树种各地区间都取统一     

日本落叶松林分生长和收获预估模型的研究

本文根据影响林分生长的主要因子，林龄、地位指数和林分密度，以多因子综合描述的方法，采用Ｈ优１．３＋ｂ１ＳＩｂ２（１－ｅ－ｂ３Ａｔ）ｂ４ＳＩｂ５＋ε、ＳＩ＝ｂ１Ｈ优ｂ２（１－ｅ－ｂ３Ａｔ）ｂ４Ｈ优－ｂ５＋ε和增加密度指标的Ｙ＝ｂ１ＳＩｂ２（１－ｅ－ｂ３Ｎｂ４ｔ）ｂ５；收获预估采用布伦德和科拉特的ｌｏｇＣＶ＝ｂ１＋ｂ２ＳＩ＋ｂ３（１／Ａ２）＋ｂ４（１－Ａ１／Ａ２）＋ｂ５（ｌｏｇＢ）（Ａ１／Ａ２），建立日本落叶松林分生长和收获预估模型。精度验证该组模型基本满足要求。同时又据辽宁省栽培的日本落叶松早期生长受冻干危害的特点，引入了胸高年龄的概念，提高了模型的精度。     

蒙古栎次生林林木冠幅比数特征初探

从冠幅出发研究林木竞争状态,提出了林木冠幅比数的新概念,构建了一个新的林木竞争指标。以汪清林业局蒙古栎次生林为例,从取值范围、变动幅度、累积分布等方面探讨了林木冠幅比数的特征:林木CCI分布曲线近似于正态分布曲线,相对冠幅比数位于[0.5~0.7,1.3~1.5];林分平均冠幅比数在其株数累计分布曲线上所对应的株数累计分布百分数在52%!58%,一般近于55%。     

应用航片估测林分单位面积生物量方法的探讨

立木生物量（Ｗ）与树木胸径（Ｄ），树高（Ｈ）和材积（Ｖ）间存在的相关关系，建立最优经验方程，可编制天然林一元和二元立木重量表。在大比例尺的航片上，可判读量测出胸径，树高，冠幅和株数，根据这些判读因子查立木重量表，再利用测定林分单位面积生物量方法之一的略算法，即可实现估算林分单位面积生物量之目的。     

青冈栎次生林林木综合竞争压力指数研究

以研究青冈栎林木竞争、掌握青冈栎林分竞争结构规律、为评价林木竞争压力状况提供新方法为目的。以中南林业科技大学芦头林场青冈栎次生林为研究对象,构建青冈栎优势木冠幅模型,并采取平均离差百分数调整法对模型进行调整得到青冈栎自由树冠幅模型。分别利用样地偏移法和影响力因子判别法确定对象木和竞争木。基于单木影响圈构建单木影响体,同时结合竞争压力指数(CSI)提出综合竞争压力指数(C-CSI)概念。分析得到CSI、C-CSI以及简单竞争指数CI与胸径均为指数函数关系。三个竞争指数均表明林木胸径越大其受到的竞争压力越小,但综合竞争压力指数C-CSI比CSI和CI有更高的相关性,说明竞争指数考虑树高的必要性,用C-CSI评价林木在林分中受到的竞争压力要优于CSI和CI。     

尾叶桉不同密度与株行距配置造林及其效益研究

对５年９个月生三种密度（１６６６株／ｈｍ＾２、２２２２株／ｈｍ＾２和３３３３株／ｈｍ＾２）两种配置（１６６６株／ｈｍ＾２,株行距分别为２ｍ＊３ｍ、１ｍ＊６ｍ）尾叶桉试验林的研究表明：密度越大的林分,其冠幅、胸径、树高、单株材积、蓄积量就越小;     

白桦人工林单木生长的人工神经网络模型研究

以东北林业大学帽儿山实验林场白桦人工林为研究对象,采用MATLAB中log-sigmoid型函数（logsig）和线性函数（purelin）为神经元的作用函数,用林分内单木相对直径、林分密度指数、林分地位指数和林分年龄作为输入变量,以单木胸径生长量作为输出变量,构建了4：n：1的单木生长的BP人工神经网络模型。用200组单木生长数据对网络模型进行训练和检验,得最适宜的网络结构为4：3：1,均方误差函数mse=0．00160179,总体拟合精度为96．86％。本模型在充分跟踪样本数据的同时,又保持树木生长方程的规律性,可供同类条件的林分在进行经营设计时进行分析、计算和模拟和预测等使用。     

基于单木位置的杉木林分空间竞争关系研究

研究林木竞争关系,有助于了解林木生长规律,帮助制定科学有效的营林措施。本文基于树冠因子的林木竞争指数,提出了一种顾及林分地形因子的树冠竞争指数,并把这两种指数与基于交角的林木竞争指数以及简单竞争指数在不同林分中的适应性进行对比。同时用这四种指数计算不同树种组成的林分以及杉木林中不同龄组、坡向、坡度的林分中单木受到的平均竞争。结果表明四种指数中简单竞争指数的相关性最高,顾及地形的树冠竞争指数次之,基于交角的林木竞争指数相关性最低;在不同树种组成的林分中马褂木样地单木受到的平均竞争最大,马褂木杉木混交林最小,其它两种林分次之;在杉木林分中,中龄林单木受到平均竞争要大于成熟林,阴坡样地中单木受到平均竞争要大于阳坡,单木受到的平均竞争随坡度增大而增大。因此四种指数中简单竞争指数的适用性最好;在杉木林经营中,中龄林需要及时间伐;在造林过程中阴坡的林地造林密度要适当小于阳坡、坡度级大的林地要小于坡度级小的林地。     

昆明地区针叶混交林林木竞争指标研究

林木竞争对林木个体生长和森林群落的结构以及种群动态有着重要影响,因此研究林木竞争指标,了解林分内林木的竞争关系,是制定合理的森林经营措施的重要依据之一。文章以昆明地区针叶混交林为研究对象,根据16块标准地中的每木调查数据,用9种反映林木竞争状况的指标,对林木间的生长竞争指标进行计算和分析研究,最后采用主成分分析方法对9个指标进行了主成分分析和指标选择。研究结果表明:相对胸径、相对树高、相对冠幅这三个指标较为稳定,几乎不受林分密度影响,对林分蓄积量影响较小;树冠伸展度、圆满度、投影比、生长空间指数、树冠体积等指标与林分密度和蓄积量关系密切。而在所有指标中,最能较好地反映林木竞争状况的主要指标是投影比、圆满度、生长空间指数、伸展度。     

基于人工神经网络的杉木竞争生长模型研究

在VonBertalanffy生长理论的基础上，建立了基于人工神经网络的单木直径潜在生长模型，以相对植距和相对优势度为竞争指标构造了生长修正函数，综合单木直径潜在生长模型和生长修正函数组建了杉木人工林单木直径竞争生长模型，该模型预估精度高，能满足林业生产的需要.     

沙棘叶总黄酮抗衰老作用的实验研究

对小鼠亚急性衰老模型影响的实验结果表明，与模型组比较，沙棘叶总酮大、小剂量组（分别为３２．１ｍｇ／ｋｇ．ｄ＾（－１）、１０．７ｍｇ／ｋｇ．ｄ＾（－１）小鼠脑单胺氧化酶（ＭＡＯ－Ｂ）活性均明显下降；其肝脏肝脂褐质（ＬＦ）含量明显降低，丙二醛（ＭＤＡ）含量亦有降低趋势，超氧岐化酶（ＳＯＤ）活性无明显变化；沙棘叶总黄酮组小鼠的红细胞Ｃ３ｂ受体花环率（ＲＣＲ）及红细胞免疫复合物花不率（ＲＩＣＲ）均明显增加     

思茅松林分演变过程周期性的研究

优良木（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级木）的成长和分化,被压木（Ⅳ、Ⅴ级木）的衰退和死亡,是思茅松林分演变过程中相互联系的两方面。林分平均直径的变化与“内部时间（Ｔ＝Ｄ）”有关系。由“内部时间（Ｔ＝Ｄ）”刻划的“立木度／蓄积度”序列,与由“内部时间（Ｔ＝Ｄ）”刻划的“株数递减率／蓄积量递增率”序列的相互关联关系,反映出林分结构状态的演变。在８、１６、３２这几个临界时刻,“立木度／蓄积度”的数值都趋近１０,这是思茅松林分演变的３个周期,对应着周期性的转移概率序列。用在判断林分生长、预测林分演变过程、确定林分间伐强度等方面都有使用价值。