基于联立方程组的人工樟子松枝下高模型构建

目的基于黑龙江省帽儿山实验林场、横头山林场、孟家岗林场的61块樟子松人工林固定样地的5211株样木调查数据,构建了树高模型与枝下高模型的联立方程组。方法首先,从8种常用的标准树高曲线,选出拟合效果较好的2个模型作为树高曲线的备选模型。再以5个枝下高预估模型作为基础模型,通过引入林木及林分变量(林木大小,竞争因子,立地条件)采用最优子集回归法筛选出3个变量少且拟合效果较好的模型作为枝下高备选模型。将树高曲线备选模型与枝下高备选模型分别两两联立,建立树高与枝下高联立方程组模型,采用似乎不相关回归(SUR)对模型参数进行求解。最后,对联立方程组进行评价。结果树高(H)和枝下高(HCB)与林分断面积(G)和优势木平均高(H₀)呈正相关。最优的联立方程组预估树高时调整后相关系数(R_a2)为0.9520,均方根误差(RMSE)为1.17m;预估枝下高时的R_a2为0.9066,RMSE为1.36m,并且模型的各项检验指标数值较小。结论整体来看,联立方程组的拟合效果较好,预估精度较高,同时联立方程组解决了树高与枝下高的内在相关性问题。本文所建立的含林分因子的树高模型与枝下高模型联立方程组可以很好地预估不同林分条件下樟子松人工林的树高和枝下高,为进一步研究樟子松树冠结构和动态提供了基础。      

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。     

内蒙古大兴安岭森工企业天保工程实施效果评价

根据内蒙古大兴安岭林区森工企业局的森林资源的现状和特点,利用1993～2003年3期森林资源连续清查结果,科学确定了森林资源的评价指标。从森林资源数量、质量以及企业局经济效益等方面的变化情况对天保工程实施前后的动态变化情况进行分析,并对天保工程在企业局实施的阶段性效果进行了评价。研究结果表明,林区实施天保工程5年来,森工企业共减少森林资源消耗2667.05万m3;林业用地持续流失的现象得以扭转,森林覆盖率提高了2.8%;森林资源单位蓄积开始恢复性增长,森林树种结构、林种结构、龄组结构有了一定程度的好转,林地生产力有所提升。同时,森工企业在林业生产经营过程中单纯追求经济效益的短期行为仍然存在,林业企业经济结构单一的局面仍未改变。针对存在的问题和取得的成绩,提出了相应的建议,为林业企业的生产经营及下一步天然林保护工程的顺利实施,提供理论保障和决策依据。     

落叶松人工林林分极限密度确定方法的研究

为研究林分密度动态变化规律提供一个理论参考水平，且为合理经营森林提供一咱确定林分极限密度的较佳方法，本文对长白落叶松人工林为研究对象，在设置的３６块标准地上采用重复抽样的方法，每块标准地随机抽取２０个样方，在保证各样方株数分布为正态分布的前提下，引入顺序统计量分布的理论。采用抽象化的方法确定各标准地的林分极限密度。利用Ｒｅｉｎｅｋｅ公式ｌｎＮ－Ｋ＋     

A derivation of the generalized Korf growth equation and its application

lntroductionFivegrowthequationsamonggreatmanyofpfantgrowthmodeIsareoffenusedindescribingthebio-IogicalprocessofpIantsorpopulationsovertime(inTable1).ThelogisticequationisusedprobablytheonemostfrequentlyusedinsimuIatingthepopuIationdynamicsinecoIogy.lnthisequation,therelativegroWthrateofplantsisexpressedasadecIininglin-earfunctionofthesizeandinfIectionp0intofitscurvecorrespondstoone-haIf0ffinaIsize(yme.)Withthecharacteristics,theequationwasoffenusedjnpre-dictingbioIogicalpopulation.However…     

樟子松节子的大小及分布

以不同树龄、不同密度的樟子松(Pinus sylvestris var.mogolica)人工林为研究对象,基于6块标准地中30株样木树干解析和节子剖析数据,揭示节子的垂直分布和水平分布规律,分析不同林分条件下节子分布规律的变化。结果表明:节子直径的垂直分布趋势是从伐根到大约树高的45%处逐渐增加,然后向上逐渐减小,但减小趋势趋于平缓;节子的水平分布服从均匀分布;不同林分条件下,樟子松节子的垂直分布状况不相同,随着林分密度的增大,节子直径的最大值逐渐减小,而且最大节子在树干上的位置也逐渐升高;随着林分树龄的增大,节子直径的最大值也逐渐增大,但是最大值出现的位置不变。节子直径最大值可以通过林分密度、胸径和枝下高建立的模型来描述;节子的频数分布呈现正态分布的趋势。     

凉水自然保护区森林景观结构动态

以凉水自然保护区1974年、1989年和1999年3期森林资源调查成果为主要信息源,在地理信息系统软件的支持下,通过分析景观指数,对凉水自然保护区3个时段的景观格局作了系统分析。研究表明:1974年至1999年,与其它森林景观要素相比红松林景观要素的面积大、斑块数目多,优势度指数高,它对凉水自然保护区森林景观的结构功能起着控制作用。应用景观内部结构指数,对保护区内的森林景观要素进行了分析,表明红松林、针叶混交林和针阔混交林景观要素是以成、过熟林为主,而且红松林景观要素的年龄结构具有多样性。     

基于相容性生物量模型的樟子松林碳密度与碳储量研究

基于不同林龄樟子松人工林生物量调查数据,建立了樟子松林生物量相容性模型,探讨了不同林龄樟子松人工林中乔木层、林下植被层、死地被物层碳密度和碳储量的变化规律。结果表明:樟子松人工林各器官碳密度值的排序为:树叶树枝树干树根;各器官碳密度均随着林龄的增大而增加,27、30、32、36、40和44年生樟子松各器官的平均碳密度分别为449.5、460.2、470.8、485.1、489.2和513.6 g/kg,林下植被与死地被物的碳密度随林龄的变化规律不明显。27~44年期间樟子松人工林群落碳储量都随林龄的增大而增加,从27年生的37.14 t/hm2增加到44年生的168.46 t/hm2,其顺序为:乔木层死地被物层林下植被层,分别占群落总碳储量的90.97%、1.13%和7.90%,乔木层碳储量占主导地位。不同林龄樟子松乔木层、林下植被层和死地被物层年固碳量分别为2.043、0.025 和0.182 t/hm2。研究认为,樟子松人工林群落碳密度及碳储量随林龄的增加变化显著,碳汇作用明显。