蒙古栎天然林单木生长模型研究:Ⅲ.单木枯死模型

【目的】研究蒙古栎天然林的单木枯死模型,为蒙古栎天然林的合理经营提供依据。【方法】以蒙古栎天然林为研究对象,基于吉林省汪清林业局195块固定样地的2期复测数据,采用二分类的Logistic回归方法建立蒙古栎天然林的单木枯死模型。【结果】期初胸径、竞争指数、林分密度都是显著影响树木枯死的因子,林木直径是影响林木枯死的重要因子,直径越小,枯死概率越大。χ2检验结果以及ROC(Receiver operating characteristic)曲线显示,使用Logistic回归可以有效预测树木的枯死情况,所建模型较合理。【结论】建立的单木枯死模型统计可靠,可为吉林省汪清地区蒙古栎天然林的生长预测提供依据。     

蒙古栎天然林单木生长模型研究:Ⅰ.直径生长量模型

【目的】预测蒙古栎天然林的生长和发展,为其合理经营提供依据。【方法】以蒙古栎天然林为研究对象,基于吉林省汪清林业局195块固定样地的两期复测数据,分析蒙古栎林单木直径平方生长量(以下简称直径生长量)与竞争因子、林木大小因子和立地因子的关系,找出影响林木直径生长量的主要因子,并采用逐步回归的方法,建立蒙古栎林的单木直径生长量模型。【结果】最终确定的蒙古栎林单木直径生长量模型的决定系数R2为0.567,预估精度为98.95%,平均误差为4.792 7E-5cm2,平均绝对误差为0.651 2cm2,均方根误差为0.842 1cm2,相对均方根误差为0.255 2。【结论】影响蒙古栎单木直径生长量的最主要因素是林木期初胸径,其次是竞争因子,立地因子对其影响不大。建立的模型形式简洁、统计可靠,可用于吉林省汪清地区蒙古栎天然林的直径生长预测。     

蒙古栎天然林单木生长模型的研究:Ⅱ.树高-胸径模型

【目的】预测和研究蒙古栎天然林的生长与发展规律,以更好地经营蒙古栎天然林。【方法】以蒙古栎天然林为研究对象,基于吉林省汪清林业局195块蒙古栎林固定样地的2期复测数据,通过分析已有的16个普通树高曲线模型和16个标准树高曲线模型并对比2种模型的拟合结果,建立蒙古栎林的单木树高曲线模型。【结果】最终确定的蒙古栎林最优普通树高曲线模型的决定系数R²为0.728,调整决定系数R_adj²为0.721,均方根误差为 2.291 m,相对均方根误差为0.158,平均误差为0.118 m,平均绝对误差为1.794 m。最优标准树高曲线模型的决定系数R²为0.907,调整决定系数R_adj²为0.901,均方根误差为1.479 m,相对均方根误差为0.114,平均误差为0.094 m,平均绝对误差为1.381 m。【结论】增加了树木和林分因子的标准树高曲线模型,其精度较普通树高曲线模型有大幅提高。最优的蒙古栎单木标准树高曲线模型自变量包括胸径、林分每公顷株数、林分每公顷断面积、优势木平均高。建立的单木标准树高曲线模型有较好的生物学意义,可为吉林省汪清地区蒙古栎天然林的生长预测提供依据。     

基于零膨胀模型及混合效应模型相结合的蒙古栎林林木进界模拟研究

目的林木的进界是确保森林长期维持的基本条件，而进界模型能够预测森林的发展，是量化森林生态系统未来健康和生产力的基础。方法以吉林省1995年设立的295块蒙古栎固定样地数据为例，构建基于林分因子、立地因子及气象因子的蒙古栎林林木进界模型。模型的基本形式包括泊松分布和负二项分布两种离散形式。考虑到样地中存在大量零值的问题，在这些基础模型上考虑加入零膨胀模型。为了解决模型存在的嵌套和纵向数据问题，在构建模型时把样地的随机效应考虑进去。最后利用验证数据来验证。结果林分算数平均直径和林分公顷株数是影响林木进界概率和数量最重要的影响因子，并且均与林木进界概率和数量呈反比。立地和气象因子中的各项因子对进界均没有产生明显影响。负二项分布模型由于考虑了数据过度离散问题，模拟精度要高于泊松分布；在考虑样地的随机效应后，除了标准负二项分布模型外所有模型都明显提高了模型的模拟精度；同时考虑随机效应和零膨胀的负二项分布模型，其模型的模拟效果最好，验证结果也支持此结论。结论为了确保进界的发生，在进行森林经营时，确定合理的初植和经营密度至关重要。      

用林分生长模型更新小班主要调查因子的方法研究

小班的单位面积株数、平均胸径、平均树高、平均单株材积、平均年龄、单位面积蓄积等是森林小班最基本的特征数据,是森林资源小班调查的主要因子。以复位固定样地数据为基础,建立林分生长模型系统,包括单木材积模型、株数模型和进界模型等,并将该模型系统用于浙江省林业重点县仙居县的小班数据更新,结果较好。     

天然林单木生长模型研究进展

根据天然林异龄、复层、树种混交的特点,提出了建立天然林单木生长模型的5个难点:林木年龄、立地质量、林木竞争、树种组成、林木枯损和进阶的表达问题;介绍了目前针对这些问题所进行的研究;对已经建立的天然林单木生长模型进行分析,得出其目前存在的4个特点;总结出天然林单木生长模型的发展趋势.     

蒙古栎材积生长的变异性研究

[目的]研究蒙古栎材积生长的变异性。[方法]对7株蒙古栎材积生长的株内和株间变异性进行分析,拟合经验生长方程和理论生长方程。[结果]蒙古栎材积生长株间变异在幼龄期不明显,随时间增加而增大,生长速率稳定后,差异性存在且稳定增加。蒙古栎材积生长在株内的变异性较小,幼龄期至生长期生长速率加快,变异性有所增加,生长稳定后,差异性存在且稳定。[结论]蒙古栎在生长过程中材积变化受外界因素的干扰较小,可较准确预测未来几年的材积生长状况。     

三峡库区马尾松天然林生长规律研究

以三峡库区马尾松天然林生长规律为研究对象,依据库区第五、六、七次连续3期全国森林资源清查固定样地及样木数据,划分地位级,对库区马尾松天然林生长规律进行探索。采用幂函数、S曲线、单分子(Mitscherlich)式、理查德(Richard)模型分别对库区马尾松天然林胸径、树高、材积、蓄积生长规律进行拟合,模型通过检验,得到了理想的结果,为三峡库区森林资源监测以及经营决策提供理论依据。     

基于哑变量的油松人工林和天然林生长模型

为准确掌握油松生长过程、改善油松经营管理模式,利用北京地区油松连续清查数据,在Richards模型基础上,考虑林分起源的差异,在模型中引入哑变量,建立北京地区不同林分起源相容性油松林分生长模型。结果表明：所建立的含哑变量的油松生长模型,对油松林分生长模型的拟合效果较好,决定系数高达0.9380和0.9918;油松蓄积量的拟合效果比断面积好,人工林的拟合效果高于天然林。用检验数据对模型进行适应性检验,林分断面积和蓄积量生长模型的预估精度均在90％以上。     

基于贝叶斯方法的蒙古栎林单木枯死模型

目的贝叶斯统计法在提高模型参数稳定性上有较大的优势,研究贝叶斯方法在单木枯死模型中的应用,改进模型参数的估计方法,为蒙古栎天然林林分生长收获与经营管理提供参考。方法以蒙古栎天然异龄林为对象,基于202块固定样地数据,利用二分类Logistic模型构建基于经典概率统计法、贝叶斯法和分层贝叶斯法的蒙古栎单木枯死模型。随机抽取80%的数据用于建立模型,剩下的20%用于检验模型,利用经典概率统计法（非线性最小二乘法）、有先验信息的贝叶斯统计法和无先验信息的分层贝叶斯统计法进行参数估计,分析模型的表现和参数分布。模型的拟合效果通过计算ROC曲线下的面积AUC（Under Curve）来判断,并利用Pearson-χ2检验来检验模型的拟合优度。结果（1）贝叶斯法与传统极大似然法的估计值相近,且其估计参数的标准差小于传统方法。（2）贝叶斯法估计参数的可信区间最小,比传统极大似然法的置信区间小6.0% ~ 31.8%。层次贝叶斯法估计参数的可信区间最大,比传统极大似然法的置信区间大11.2% ~ 185.0%。（3）拟合效果最好的是层次贝叶斯法,其模型AUC值为0.83,贝叶斯法与传统极大似然法模型的AUC值均为0.73。结论层次贝叶斯法在拟合枯死模型方面具有明显的优势,拟合效果最好,模型预估精度最高。      

浙江省马尾松天然林生长模型及采伐年龄的确定

马尾松天然林是浙江省森林资源的主要组成部分，根据标准地调查资料，应用统计分析方法研究生长模型，并结合森林经营实际确定采伐年龄，结果表明，用Richards一般式能有效地表达马尾松天然林的生长规律，其生长模型为：林分平均树高H＝53．094798（1－e^-0.006186A)^0.787890;林分平均胸径D＝57．665304（1－e^-0.017344A)0.857815；林分平均单株材积V＝0.688271(1-e^-0.026333A)0.604964.马尾松天然林的数量成熟龄为43a，采用净现值法计算得到经济成熟龄为40a，采伐年龄为40－45a。表2参8。     

大兴安岭兴安落叶松天然林单木生长规律与模型研究

本研究利用大兴安岭阿荣旗、柴河、额尔古纳等7个地区设置的65块标准地中选取的108株天然兴安落叶松解析木实测数据,分析研究其生长规律,应用舒马切尔、单分子式、柯列尔和对数型生长方程对其进行拟合,并对拟合结果进行评价,优选出适应性最强、稳定性最高的单木生长模型。结果表明：天然兴安落叶松树高、胸径、材积生长规律均符合一般树木生长规律。树高和胸径的平均生长量和连年生长量均在20 a时达到最大值,26～28 a左右相等。材积平均生长量和连年生长量均未出现最大值,说明研究区内天然兴安落叶松到70 a时仍未达到数量成熟龄,正处于旺盛生长期。大兴安岭地区天然兴安落叶松最优树高生长模型为单分子式生长方程,最优胸径生长模型为单分子式方程,最优材积生长模型为柯列尔生长方程。本研究可为大兴安岭地区天然兴安落叶松林分结构优化、合理经营提供参考。     

海南岛热带天然林直径分布模型研究

以海南省原始天然林和天然次生林为研究对象,选取了负指数函数、限定线函数、倒J形对数函数、幂指数函数和Weibull函数5种直径分布模型进行模拟和检验,结果表明:负指数函数和幂指数函数对于热带森林的直径分布模拟,尤其是对大径阶部分的林木株数分布有较好的拟合效果。     

广西百色细叶云南松天然林生长规律研究

为了更好地经营和管理细叶云南松天然林,对广西百色国有雅长林场二十三年生细叶云南松天然林生长规律进行研究。结果表明:二十三年生细叶云南松人工林平均胸径22.20cm(去皮),平均树高16.5m,平均材积0.318 3m3。该树种总体上在1~11a为快速生长期,11~23a为平稳生长期。通过对不同生长模型的拟合,相关性R2均达0.99以上,拟合度优良,胸径、树高、材积的生长模型分别以理查德模型、威布尔模型、坎派兹模型最优。     

不同种源蒙古栎在3种生长条件下的综合评价

试验选用蒙古栎的5个种源,分3种处理,通过形态指标和生理指标的采集,对不同种源的生长和生理特征进行研究。结果表明：5个种源间生物量、地径、叶片数、单叶面积、气孔密度、气孔大小等形态性状差异显著或极显著,Pn、Yield和qN等生理特征差异也达显著水平。各种源中J种源生物量最大,达1637g;B种源最小,为1146g。处理2最有利于幼苗生长和干物质积累,其生物量比最小值处理3的大22%;但处理3苗高最大,说明光照对蒙古栎生物量的增加影响较大,但弱光可能诱导了幼苗叶片数和苗高的增加。处理间差异表明,蒙古栎生长除了受遗传物质控制之外,与环境条件存在明显的互作。5个种源的综合评价结果为：J>P>S>B>H,总的来说蒙古栎遗传资源丰富,J种源具备较大的推广利用价值。     

72年生细叶云南松天然林生长规律研究

采用树干解析的方法对广西国有雅长林场72 年生细叶云南松天然林生长规律进行研究结果表明院72 年生细叶云南松天然林的平均胸径、树高和材积分别为53.40 cm（去皮26.3 m和2.5523 m3胸径在第1~9 年生长 缓慢第10~55 年进入快速生长期连年生长量曲线与平均生长量曲线相交于第54~55 年之后生长明显降低第9~ 34 年为树高生长的快速期连年生长峰值出现在第19 年,连年生长曲线与平均生长曲线相交于第34~35 年之间。材 积的连年生长在第1~11 年增长十分缓慢,材积累积量仅为0.0215 m3仅占总材积生长量的0.84%,第11 年之后材 积的增长迅速增加,第48 年时达到最大值0.0802 m3/年直到第68~69 年材积生长达到数量成熟经拟合的生长模 型有很高的精度其中胸径树高以及材积分别以威布尔模型、理查德模型和威布尔模型最优。     

小兴安岭天然林不同树种的树高曲线模型

选用10种树高曲线模型作为候选模型,以决定系数(R~2)、残差平方和(S_(se))和均方差(M_(se))作为模型优劣的评价指标,对小兴安岭天然林中的云杉(Picea asperata)、红松(Pinus koraiensis)、水曲柳(Fraxinus mandschurica)、椴树(Tilia tuan)4种树种的树高曲线模型进行优选。结果表明:云杉、红松和椴树的最优模型均为Logistic模型,水曲柳的最优模型为抛物线模型;云杉和红松两种针叶树种,最优模型的优势不明显,水曲柳和椴树两种阔叶树种最优模型的优势较明显;比较R~2的大小,得出较适合小兴安岭云杉和红松两种针叶树种的树高曲线模型(R~20.8),对小兴安岭阔叶树种的适用程度不具有普遍性,对椴树的适用性好(R~2最大达0.94),对水曲柳的适用性较差(R~20.8)。对水曲柳的树高进行分段研究得出:水曲柳在树高低于9 m时,树高曲线模型较适宜(R~20.8),其中抛物线模型为最优模型;树高较高时,没有适用的树高曲线模型。     

土壤养分因子对蒙古栎林优势木生长的影响

为研究土壤因子对优势木生长的影响,以60块蒙古栎林样地为研究对象,运用6种曲线模型和多元线性回归的方法建立了以表层土壤养分因子为自变量,以样地内优势木树高、胸径、材积为因变量的优势木生长模型。结果表明,优势木平均胸径和树高间相关关系不显著,而与土壤因子中的p H值、有效磷、全钾质量分数显著相关,并得到优势木平均胸径与土壤因子的3个曲线方程。运用多元逐步回归方法,仅土壤有效磷质量分数进入模型。综合曲线模型和线性回归模型发现,胸径生长与土壤养分质量分数相关关系呈现分段趋势;当胸径大于27cm时,土壤有效磷对胸径的影响明显减小。     

基于地理加权回归的天然次生林进界木空间分布模拟

【目的】研究天然次生林的进界木数量和空间分布格局,分析进界木株数与各个变量间的响应关系,探索应对处理空间非平稳数据的可行办法,构建最优的进界木株数模型形式,以期为天然次生林的生长动态研究提供更为精确的技术手段,从而为指导天然次生林的森林质量精准提升提供参考依据。【方法】以吉林省汪清林业局塔子沟林场的天然次生林为研究对象,基于106块1997年和2007年两期的局级固定样地,以林分因子、地形因子和土壤因子为影响因子,分别构建常规泊松回归模型(PR)、地理加权泊松回归模型(GWPR)、半参数地理加权泊松回归模型(SGWPR)对研究区的进界木株数和分布情况进行模拟估测;采用决定系数(R2)、均方误差(MSE)和赤池信息准则(AIC)对3种模型的拟合效果进行评价;利用全域和局域Moran’s I对比分析3种模型残差的空间自相关性和局域空间聚集情况;运用半参数地理加权泊松回归模型的拟合结果绘制研究区的进界木空间分布图,分析进界木在研究区的分布规律。【结果】(1)在3种模型中,林分因子和地形因子均对塔子沟天然次生林进界木株数产生较大影响,其中林分平均胸径是影响最大的变量,两者之间呈显著的负相关关系...     

不同光照条件下蒙古栎物候期及树高生长节律的研究

本文在不同光照（全光、半荫、全荫）条件下,对实生和萌生蒙古栎幼树进行了物候期及全生长季树高生长的观察和测定。结果表明,不同的光照条件通过对光照强度、光照时间及土壤温度的控制而明显地影响蒙古栎的物候期和树高生长节律。观测的同时还发现,全光照下萌生蒙古栎幼树具有次生生长现象。