樟子松人工林空间结构优化及可视化模拟

为实现人工林的近自然化改造,以帽儿山樟子松人工林为研究对象,以可视化模拟为手段,以林分空间结构优化为目标,以常用空间结构参数(角尺度、混交度、大小比)为切入点,按照森林演替的一般规律构建樟子松人工林的空间结构优化方案,并将其与林分三维可视化模拟模型进行耦合,建立樟子松人工林三维可视化经营模拟系统.模拟实例表明:林分的平均角尺度从0.461提高到0.487,林木分布格局由均匀分布变为随机分布;林分混交度由0.284上升到0.308,混交程度得到提高;林分大小比由0.515变为0.481,林木个体生长的优势程度得到提高;基于林分空间结构的择伐,使林分空间结构得到了显著优化.该系统可以在虚拟森林环境中实现对森林经营过程的模拟、经营方案的评价和优化、林分未来生长状况的预测以及森林经营活动对林分结构的影响,为我国人工林的科学经营和管理提供一个全新的平台.     

樟子松幼、中龄人工林树冠结构规律的研究

樟子松动、中龄人工林树冠大小与树木生长或个体大小密切相关,树冠的分布呈左偏的山状分布,冠幅,冠长率,扩展度,完满度及投影比与胸径、树高均为紧密的线性关系;树冠偏顺樟子松动,中龄人工林中是普遍存在的现象;树冠投影比（ＣＷ／Ｄ１．３）的动态分布近似正态分布。     

樟子松人工林生物量模型的研究

以不同年龄、不同密度的樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林为研究对象,基于8块标准地40株标准木的树干解析、枝解析的生物量数据,通过比较分析,研究不同大小树木因子(胸径、树高、冠幅等)与单木各分量(树干、枝、叶)生物量之间的关系,应用统计分析软件建立樟子松单木各部分生物量的回归模...     

人工林三维可视化经营技术初探

从4个方面对人工林三维可视化经营技术进展情况进行了论述.     

集约与粗放经营杨树人工林树冠结构的研究

通过对集约经营与粗放经营杨树人工林树冠结构的研究表明 :集约经营树冠的枝长分布和树冠形状有利于对光的截获 ;用分级标准木法实测叶面积指数 ,集约经营为 3 0 36 2m2 m-2 ,粗放经营为 2 1 786m2 m-2 ,前者是后者的 1 4倍。集约与粗放经营林分累积叶面积指数可以分别用下列模型进行估测 :ICLAI=0 .2 6 0 7 Z1.80 3 0 e-0 .164 3Z(R2 =0 .991 9)和ECLAI=0 .0 6 39 Z2 .64 80 e-0 .2 53 0 (R2 =0 .996 0 ) 。分别以平均木冠长为自变量 ,用上述模型计算集约与粗放经营林分累积叶面积指数 ,结果为 3 1 2 2 1m2 m-2 和 2 2 6 1 9m2 m-2 ,分别与实测值相差 2 8%和 3 8%。集约与粗放经营林分标准木的累积叶面积垂直分布与对应模型模拟的结果具有紧密的正相关 ,利用标准木的测定值能可靠地估测林分的垂直累积叶面积指数分布 ;栽培措施对树冠形状有显著的影响 ;圆锥形树冠、较大的枝倾角和较高叶面积指数是集约经营林分生产力较高的重要因素     

樟子松人工林单木生物量模型研究

以不同林地条件下樟子松人工林为研究对象,根据8块标准地里的40株解析木数据,建立了樟子松人工林单木各分量（包括树干,树枝,树叶和全树重）的预测模型。结果表明,文中所建立的模型精度都高于90％,误差很小,可很好的用于预测樟子松人工林单木的生物量。     

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。     

黑龙江东部地区樟子松人工林单木生物量研究

文章研究以黑龙江东部地区不同年龄、不同密度及不同立地条件的樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica )人工林作为研究对象,基于 26块标准地中139株标准木的树干解析和生物量数据,以树木各测树因子为自变量建立樟子松人工林单木的树干、树枝、树叶及全树重的生物量预测模型;并研究了不同年龄樟子松林分的生物量结构.研究结果表明:樟子松人工林单木各分量生物量的最优模型形式均为CAR模型,各最优模型的变量主要为胸径(D)和树高(H)因子,D2H能够很好地反映树干的干重,胸径和树高能够很好地反映树枝、树叶及全树重的变化;樟子松单株生物量随着年龄的增大而增加,树干的生物量占全树重的比例随年龄的增大而增大,枝和叶的生物量变化趋势与树干相反,都随着年龄的增大而减小.文中研究的不同年龄阶段樟子松人工林的生物量结构变化规律及相应的预测模型,可为进一步了解樟子松人工林生物量的积累提供依据.     

楠木人工林树冠体积与叶面积指数预估模型的研究

基于楠木(Phoebe zhennan)人工林5块同定标准地25株枝解析数据,进行楠木人工林树冠体积与叶面积指数预估模型研究,研究结果表明:楠木人工林树冠体积和叶面积指数随着林木胸径、树高、冠幅和冠高的增大而增大;在分析树冠体积和叶面积指数与林木变量的基础上,利用SPSS统计软件建立了树冠体积(V)和叶面积指数(LAI)的预估模型:所建立的楠木人工林树冠体积的预估模型为:V=0.2750L2.253H10.770(L为冠幅,m;H1为冠高,m),叶面积指数的预估模型为:LAI=0.7845+0.5481H1-0.0288H12+0.0007H13;对预估模型进行检验,结果表明,两个模型的预估精度均大于88%,说明所建模型可以较好地预估楠木人工林树冠体积和叶面积指数.     

结构调控对沙地樟子松人工林生长及枯梢病的影响

经对沙地樟子松人工林进行不同方式的结构调整试验,结果表明:对40年生左右染病较重的沙地樟子松人工林进行卫生伐引导成疏林草地,7年间疏林处理的胸径生长量比对照的高62.96%,疏林处理和对照的蓄积收获总量差异不大,疏林的树势得到增强,病害防控效果明显。对30年生左右的沙地樟子松人工林进行改造后,伐1留1从伐后第3年胸径生长量显著超过对照;伐1留1的总蓄积最大;伐1留1和伐2留2改造措施均对病害有抑制作用,且伐1留1效果更明显。处理的冠层结构发生了明显的变化,群落的透光率上升。疏林模式和林分改造措施有利于改善林分水分状况,在干旱年份效果更加明显。对30年生左右的沙地樟子松带状人工林,选用6个树种进行树种结构调整,建立了5种混交模式林,增加了树种多样性,改善了林分树种、年龄结构,丰富了沙地樟子松人工林景观,提高了林地生产力。     

樟子松人工林一级枝条基径模型的研究

以东北林业大学帽儿山实验林场樟子松人工林为研究对象,采用树干解析、枝解析的方法,分别于2007年和2008年在老山施业区选择不同年龄、不同立地和不同密度的樟子松人工林有代表性的林分设置固定标准地15块（其中,2007年设置7块,2008年设置8块）,共获取解析样木53株,实测了2298个一级枝活枝条变量因子（包括总着枝深度（DINC）、方位角（φ）、着枝角度（θ）、基径（BD）、枝长（BL）、弦长（BCL）、弓高（BAH））数据资料。基于理论或经验生长方程,建立了樟子松人工林树冠结构一级枝条基径静态模型,包括平均基径模型和最大最小一级枝条基径模型,并对模型进行了检验,结果表明模型预估效果良好。     

天然樟子松林木生长率研究

文章基于56株树干解析数据,得出天然樟子松林木材积生长率模型,探讨材积差法、一元材积指数法测定林木材积生长率的精度。     

透光抚育对人天混红松林群落结构与生产力的影响

采用样带网格调查和群落重要值分析法,研究透光抚育对人天混红松林群落的树种组成结构、径级分布、蓄积量和红松蓄积生产力的影响效果。结果表明,沿由小到大的透光抚育强度,人天混群落中红松重要值依次增大,红松大径木比例依次增加,小径木比例依次减少,群落蓄积量波动型增加,红松蓄积生产力依次增加。     

基于计算机图形技术的森林火灾模拟蔓延模型

利用计算机图形技术,以波动传播模型为基础,吸收了邻接单元模型的优点,设计基于计算机图形技术的林火模拟蔓延模型.这种模型用预定义的灰度图表示蔓延状态,将图元集中存储的过火区形状按一定的像素栅格运算规则写入灰度图中,来模拟火灾的波动蔓延过程.模型还利用漫染填充算法来处理具有复杂拓扑关系的地理要素附近的蔓延,并将过火区形状的投影变换转化为图元的旋转和错切变换.分析这种模型性能上的优势和局限,包括对局部失真和畸变的影响.从给出的算例和初步的理论分析可见,新模型可以将林火蔓延模拟的计算速度提高1个数量级以上,其他计算性能也有大幅度提高.模型可以为森林火灾的扑救提供精确、实时、全局的火场发展预测图,并且不受火行为的复杂性和地理要素的复杂性的限制.     

基于角尺度和各变量大小比数的毛乌素沙地南缘樟子松人工林林分空间结构分析

利用角尺度和大小比数结构参数,对陕西省榆林市珍稀沙生植物保护基地内不同梯度密度下的樟子松人工林林分空间结构进行了分析。结果表明:1)从角尺度取值来看,各样地林木个体分布以均匀分布为主,且核心区林木数量随林分密度的增加而减少;2)以分枝角为度量的大小比数反映各样地林木的大小分化程度,可信度较高。因此,通过分枝角的评价指标来评估樟子松单木的竞争优势及造林后防风固沙效果是可行的。研究结果可为探索毛乌素沙地樟子松建群种的植物固沙模式选择及管护治理工作提供理论支撑。     

Canopy Structure and Leaf Area Index in a Mature Scots Pine Forest

The projected leaf area index (LAI) of a mature stand of Scotspine (Pinus sylvestris L.) at Thetford Forest, south-east Englandwas measured by sampling the needle populations on harvestedand wind-thrown trees covering the range of girth sizes. Thevertical distribution of leaf area for individual trees waspolymodal while that for the canopy as a whole was adequatelydescribed by the curve for a normal distribution with the inclusionof a term for positive skewness. The fitted curve defined themidpoint of the canopy at a height of 14.3 m and the standarddeviation of leaf area with respect to height as 13% of thecanopy depth. The fitted curve explained 90 per cent of thevariation and the estimates of the parameters were close tothe measured values. Using previous measurements showing that needle production andfall could be described by linear regression equations, a modelwas developed to predict the annual changes of current and oldneedles in a closed canopy. The maximum LAI at Thetford was2.73 on 12th August of which 36 per cent was new (current) needles.Leaf area index varied by only 7 per cent between November toMay inclusive; higher values occurred between June and Octoberat times of potentially high photosynthetic and transpirationrates. The leaf characteristics of the stand were similar to thoseof a stand of Scots pine of similar age at Roseisle in north-eastScotland.     

基于修正Kozak方程的人工樟子松树冠轮廓预估模型

【目的】对Kozak方程进行修正,采用树木易测因子为预测变量,构建人工樟子松树冠外部轮廓预估模型,为研究树木生理和树木竞争提供依据,为模拟单木树冠表面积和树冠体积奠定基础。【方法】基于黑龙江省14块固定样地70株人工樟子松解析木907个最大枝条数据,以Kozak方程基本形式为基础并对其进行修正,选出构建人工樟子松树冠外部轮廓基础模型的最优模型形式。在最优模型基础上,建立分别考虑样地效应、样木效应及同时考虑样地和样木效应两水平的非线性混合效应模型。利用R软件的nlme软件包求解非线性混合效应模型参数,采用AIC、BIC、-2LL对混合效应模型中不同随机效应参数组合形式、不同随机效应矩阵、方差-协方差矩阵和方差函数进行比较,选出最优模型形式,并对人工樟子松外部轮廓随树木因子的变化规律进行探讨。以林分密度为哑变量,构建不同密度的人工樟子松树冠外部轮廓预估模型。【结果】人工樟子松树冠外部轮廓预估模型因子包含胸径(DBH)、冠长率(CR)和高径比(HD)。与基础模型相比,分别考虑样地效应、样木效应的混合模型能够显著提高模型拟合效果,外部轮廓模型差异主要来源于样木效应。以样木为单水平的混合效应模型中,a2、a6为随机参数,对角矩阵为方差-协方差矩阵形式,ARMA(1,1)为解释组内方差的矩阵,采用幂函数消除异方差的模型形式为最优模型。同时考虑样地和样木效应两水平混合模型的拟合效果较单水平混合模型有所提高。以两水平混合模型的固定效应部分模拟外部轮廓与树木因子之间的关系,在分别固定另外2个变量的情况下,树冠半径随着DBH、CR增大均逐渐增大,树冠上半部分半径随着HD增大而增大,下半部分半径随着HD增大而减小。外部轮廓拐点的变化范围为0.6250~0.9170,拐点平均位置为0.8413,随着林木在林分中被压强度增大,拐点位置向树冠基部移动。密度小于1000株·hm^-2林分中单木的冠形与1000~2000株·hm^-2和大于2000株·hm^-2林分中单木的冠形区别很大。【结论】修正后的Kozak模型满足梢头处半径为0、在整个树冠范围内存在拐点且拐点唯一的特性,能够对人工樟子松树冠外部轮廓进行合理模拟及预测。两水平非线性混合效应模型可显著提高模型拟合效果,能够在树冠外部轮廓模型中应用。     

兴凯赤松与樟子松苗期生长性状对比分析

在优异种质选择基础上,引进3个兴凯赤松、5个樟子松天然群体的种子,经有性繁殖获得植株,以此开展种质资源异地保存林营建技术的研究。结果表明:兴凯赤松苗期高生长节律与樟子松相近,且适应性较强,定植成活率较高;樟子松群体内生长性状变异较大,变异幅度30.11%~46.72%(苗高)、23.33%~35.98%(地径);群体内及群体间兴凯赤松生长性状变异较小,变异幅度在30.27%~31.47%(苗高)、24.81%~25.05%(地径)之间,并且,兴凯赤松苗高和地径生长量较樟子松分别提高30.23%、29.40%。