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栎类次生林自稀疏条件下的林分空间结构单元划分方法

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中南林业科技大学学报 2024年第6期44卷 128-134页

作者：王子卫肖化顺龙时胜曾思齐孙华吴小群中南林业科技大学湖南长沙410004 南方森林资源经营与监测国家林业和草原局重点实验室湖南长沙410004 国家林业和草原局林草调查规划院北京100013

【目的】划分栎类次生林自稀疏结构单元,是应用林分自稀疏发生规律开展栎类次生林经营的基础性工作。【方法】以湖南省2009年和2014年两期森林资源连续清查数据中6块栎类次生林样地为数据源,使用3种林分空间结构单元划分方法,分别得到... 详细信息

【目的】划分栎类次生林自稀疏结构单元,是应用林分自稀疏发生规律开展栎类次生林经营的基础性工作。【方法】以湖南省2009年和2014年两期森林资源连续清查数据中6块栎类次生林样地为数据源,使用3种林分空间结构单元划分方法,分别得到若干个结构单元,计算各结构单元内林木的株数密度和平均胸径,建立Reineke密度指数模型,比较模型的拟合效果和检验效果。【结果】方法1、方法2和方法3所得样本拟合的自稀疏边界线R^(2)分别为0.882、0.780、0.893;RMSE分别为0.180、0.229、0.169;方法3的拟合效果最好。3种方法的检验结果中,方法3对自稀疏判断的正确率为72%,检验效果较好;其余2种方法均低于50%。【结论】3种结构单元划分方法中,方法1忽略了距离死亡木较远的样木;方法2没有考虑位置不同的样木对死亡木影响的差异;方法3(Voronoi图+样圆权重法)更为完整地统计了对自稀疏有影响的样木,并区分为Ⅰ类样木和Ⅱ类样木,分别计算权重,分析其对死亡木影响的差异。方法3是一种考虑了林木空间分布差异,同时还依据对死亡木影响大小区分样木类别的林分空间结构单元划分方法。

关键词：栎类次生林自稀疏林分空间结构单元湖南省

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湖南南山国家公园生态区资源冷杉生长规律与结构特征

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林业科技通讯 2024年第1期 6-10页

作者：杨相伦刘其武陈鹏刘美玲张春龙龙时胜湖南南山国家公园管理局湖南邵阳422500 中南林业科技大学长沙410004

以湖南和广西境内的资源冷杉(Abies ziyuanensis)为研究对象,基于资源冷杉2022年现状调查数据和解析木资料,对资源冷杉胸径、树高和材积生长曲线进行模拟,并对资源冷杉种群的群落、胸径、树高以及年龄结构特征进行了分析。结果发现,资... 详细信息

以湖南和广西境内的资源冷杉(Abies ziyuanensis)为研究对象,基于资源冷杉2022年现状调查数据和解析木资料,对资源冷杉胸径、树高和材积生长曲线进行模拟,并对资源冷杉种群的群落、胸径、树高以及年龄结构特征进行了分析。结果发现,资源冷杉在0~30年间的平均生长量为胸径0.22cm/a、树高0.18m/a左右,之后逐年下降,材积生长高峰在90年左右,数量成熟年龄在150年左右;资源冷杉种群的结构现状为:群落结构完整,胸径和树高结构普遍存在过大或过小的不合理现象,年龄结构普遍表现为严重衰退型。现存资源冷杉的森林结构不够稳定,种群动态演替困难,应重点加强种苗繁育、森林抚育等保育措施。

关键词：资源冷杉 Abies ziyuanensis 森林经理学生长规律年龄结构群落特征

基于改进林分密度指数的栎类天然林最大密度线

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林业科学 2023年第9期59卷 13-22页

作者：龙时胜曾思齐杨盛扬中南林业科技大学长沙410004 南方森林资源经营与监测国家林业和草原据重点实验室长沙410004

【目的】构建栎类天然林最大密度线,探究栎类天然林自稀疏规律,从理论上丰富种群生态学,为天然林林分密度管理与控制提供理论参考。【方法】以湖南省265块栎类天然林连续清查样地为研究对象,对现有林分密度指数进行改进,采用分位数回归... 详细信息

【目的】构建栎类天然林最大密度线,探究栎类天然林自稀疏规律,从理论上丰富种群生态学,为天然林林分密度管理与控制提供理论参考。【方法】以湖南省265块栎类天然林连续清查样地为研究对象,对现有林分密度指数进行改进,采用分位数回归和随机前沿分析评估Reineke林分密度指数和改进林分密度指数在构建栎类天然林最大密度线方面的适用性,并对不同林分类型栎类天然林的自稀疏特点进行分析。【结果】与Reineke林分密度模型相比,改进林分密度模型的预测误差显著降低(P<0.05),模型以林分平均胸径和优势树种平均高为基础变量,能够更好诠释林分自稀疏的内涵;随机前沿分析方法在模拟天然林最大密度线模型方面更加客观且精度较高,分位数回归方法也可提供有价值的补充;天然混交林自稀疏过程受林分平均胸径和优势树种平均高的共同影响,林分平均胸径越大,自稀疏速率越快;林分优势树种平均高越大,林分可容纳株数越多。天然林自稀疏速率在不同类型林分之间存在显著差异(P<0.05),栎类相对纯林的自稀疏速率更快、死亡率更高。【结论】构建栎类天然林最大密度线,探究其自稀疏规律,可为栎类天然林自稀疏状态的判别提供定量依据,有助于精准提升栎类天然林林分质量,更好把握天然林的自稀疏动态。

关键词：自稀疏规则最大密度线林分密度指数天然林栎类

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马尾松人工林高径比变化规律

中南林业科技大学学报 2022年第7期42卷 67-75页

作者：杨盛扬曾思齐龙时胜王帅玲中南林业科技大学林学院湖南长沙410004

【目的】研究树木高径比的相关关系及其变化规律,为人工林经营合理的密度控制提供理论依据。【方法】选择不同区域的马尾松人工林进行林分调查和树干解析,对数据进行统计分析、图形分析、模型分析,分别探讨树高、直径和年龄与高径比的关... 详细信息

【目的】研究树木高径比的相关关系及其变化规律,为人工林经营合理的密度控制提供理论依据。【方法】选择不同区域的马尾松人工林进行林分调查和树干解析,对数据进行统计分析、图形分析、模型分析,分别探讨树高、直径和年龄与高径比的关系,研究不同立地指数级、不同林分密度高径比的变化规律,拟合树高-直径关系模型。【结果】高径比总体上与树高、直径、年龄呈“L”型关系,高径比的最小值有缓慢增大、最大值缓慢减小的趋势,最后稳定在一个范围;幼龄林时期高径比与年龄成反比,中龄林时期与年龄成正比;林分郁闭后,高径比与树高、直径成正比,立地指数级与高径成正比,相邻指数级间的高径比差异不显著;林分密度与高径比成正比,林分密度差距越大其高径比差异越显著;郁闭林分中树高与直径的关系近似抛物线,而直径的平方与树高、单木断面积与树高的关系为线性关系,两种关系模型拟合精度较高。【结论】马尾松不同生长阶段高径比变化的根本原因是树高和直径的异速生长所致;不同立地指数下高径比显著变化主要是由树高生长差异引起,直径影响较小;而不同林分密度下高径比的显著变化主要由直径生长差异引起,树高影响不显著;树高-直径模型适用于外业测定树高,方法简便精度高。

关键词：马尾松人工林高径比树高-直径模型

基于G/H极值约束的马尾松人工林自稀疏规律

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中南林业科技大学学报 2022年第5期42卷 1-10页

作者：杨盛扬曾思齐张会儒谌红辉龙时胜中南林业科技大学林学院湖南长沙410004 中国林业科学研究院华北林业实验中心北京102300 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600

【目的】研究马尾松人工林的自稀疏规律,为构建林分最大密度线模型、研制林分生长过程表等经营数表、实现人工林的科学经营管理提供理论依据。【方法】以马尾松人工林为研究对象,对不同造林密度试验数据进行统计分析,建立郁闭状态下林... 详细信息

【目的】研究马尾松人工林的自稀疏规律,为构建林分最大密度线模型、研制林分生长过程表等经营数表、实现人工林的科学经营管理提供理论依据。【方法】以马尾松人工林为研究对象,对不同造林密度试验数据进行统计分析,建立郁闭状态下林分平均断面积与平均高、平均直径与平均高的相关模型,根据试验数据及所建模型中断面积生长率(P_(G))、树高生长率(P_(H))、直径生长率(P_(D))的变化趋势分析,提出郁闭林分达到一定阶段时存在两个极值的推论,并据此分析了在极值约束条件下的马尾松人工林自稀疏规律。【结果】林分在郁闭状态至自稀疏前马尾松林分断面积与平均高呈直线相关关系(G=a+bH),根据其生长过程中P_(G)>P_(H)>P_(D)的规律,进一步分析得出林分中存在两个极值:G/H与H/D。林分从郁闭至开始自稀疏的生长阶段,G/H比值是增加的,当达到自稀疏起点时,G/H达到极值点,此后林分会在极值状态下继续生长,自稀疏方向满足P_(G)=P_(H),按断面积比例计算的自稀疏率为β=2P_(D)-P_(H)。林分郁闭后,树高生长加快,树高生长率大于直径生长率,其H/D值增加,由树木的生物学特性所决定,H/D值在某一阶段会达到极值点,此后,林木在极值状态下继续生长,树高和直径的生长率相等,即P_(D)=P_(H),达到同速生长状态。【结论】林分之所以产生自稀疏是由于其G/H值的极值约束所决定的,不同初植密度的林分具有不同的G/H极值,初植密度越大,其G/H比值越大,达到自稀疏的时间越早;林分的H/D比值达极值点后,林木直径与树高由异速生长进入同速生长阶段,树木干形保持稳定。

关键词：马尾松人工林极值自稀疏

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青冈栎次生林单木竞争生长模型研究

青冈栎次生林单木竞争生长模型研究

作者：龙时胜中南林业科技大学

学位级别：硕士

本研究以中南林业科技大学芦头实验林场青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)次生林为研究对象,采用12块青冈栎次生林固定样地调查与1期复测数据以及16株青冈栎解析木数据,通过分析几类竞争木选取方法与竞争指标,找出最适用于表达青冈栎次生... 详细信息

本研究以中南林业科技大学芦头实验林场青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)次生林为研究对象,采用12块青冈栎次生林固定样地调查与1期复测数据以及16株青冈栎解析木数据,通过分析几类竞争木选取方法与竞争指标,找出最适用于表达青冈栎次生林竞争状况的方法与指标,并采用有序聚类法划分青冈栎生长阶段,同时运用逐步回归方法筛选出主要影响青冈栎生长的因子,再用经验方程法构建青冈栎各生长阶段的单木直径竞争生长模型,以生长模型为理论依据,指导青冈栎次生林的抚育经营管理。具体研究结果如下:(1)研究采用89株青冈栎优势木数据构建青冈栎优势木冠幅模型,利用平均离差百分数调整法,将青冈栎优势木冠幅模型提升为自由树冠幅模型:CW=0.1773+0.2799*D。(2)提出了依青冈栎不同径阶确定不同竞争样圆的动态半径法。分别采用固定半径法、树冠重叠法、动态半径法选取12块样地内青冈栎对象木的竞争木,分析得出动态半径法由于排除了一些无效干扰木的影响,其选取的竞争木数量明显减少。(3)提出树高调整系数In(1+Hj/Hi)对Hegyi简单竞争指标进行改进,利用对象木胸径与竞争指数相关性分析3类竞争指标对于青冈栎次生林的适用性,得出Hegyi改进模型>Hegyi简单竞争指数>Bella竞争指数,说明考虑到林木胸径大小、距离以及树高比值的竞争指标是最优的。(4)选取8株青冈栎优势木解析木数据,构建青冈栎优势木胸径与材积生长函数,利用有序聚类法对青冈栎胸径连年生长量与材积连年生长量进行计算,将青冈栎生长阶段按径阶大小划分为中幼龄阶段(0-16cm)和近成熟龄阶段(>16cm)。以青冈栎单木胸径连年生长量Zg为因变量,胸径大小D与竞争指数CI为自变量,采用经验方程法分别构建2个生长阶段的单木直径竞争生长模型:中幼龄阶段青冈栎单木直径竞争生长模型:Zg=e0.002*D^2+1.186*InD-0.164*D-0.019*CI-0.857-1<17)近成熟龄阶段青冈栎单木竞争生长模型为:Zq=e-0.104*InD-0.011*CI+0.617-1(D≥17)

关键词：青冈栎动态半径竞争指标竞争生长模型生长阶段

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基于立地哑变量的青冈栎单木胸径生长率模型

林业科技通讯 2023年第8期 4-8页

作者：黄河周林杰龙时胜海南清兰林业工程咨询有限公司海口570100 中南林业科技大学长沙410004

预测青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)在不同立地下的胸径生长速率,为青冈栎林分调查与经营管理提供依据。以青冈栎次生林为研究对象,基于湖南省北罗霄国家森林公园16块青冈栎固定样地的2期复测数据,筛选出青冈栎胸径生长率的最优基础模... 详细信息

预测青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)在不同立地下的胸径生长速率,为青冈栎林分调查与经营管理提供依据。以青冈栎次生林为研究对象,基于湖南省北罗霄国家森林公园16块青冈栎固定样地的2期复测数据,筛选出青冈栎胸径生长率的最优基础模型,分析立地因子对青冈栎胸径生长的影响,构建基于立地的哑变量模型。结果表明:青冈栎胸径与胸径生长率呈典型的倒“J”型关系,即胸径生长率随胸径增加而降低;坡向是影响青冈栎胸径生长的主要因子(P0.05);基于坡向因子的胸径哑变量模型在拟合精度上显著优于基础模型,其决定系数R2提高了0.066,相对均方根误差RRMSE降低了4.91%;青冈栎胸径达到16cm左右时,其胸径生长率在阳坡和阴坡下无显著差异,小于16cm时阳坡下胸径生长更优,高于16cm时阴坡下生长占优。本研究编制的不同坡向生长速率区间表,可为青冈栎的林分调查提供定量依据;构建的青冈栎胸径生长率模型可以为青冈栎的生长预测及经营提供参考。

关键词：青冈栎 Cyclobalanopsis glauca 胸径生长率立地因子哑变量次生林

青冈栎次生林主要树种空间分布格局及其关联性研究

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中南林业科技大学学报 2019年第6期39卷 66-71页

作者：胡满曾思齐龙时胜湖南省农林工业勘察设计研究总院湖南长沙410007 中南林业科技大学湖南长沙410004

青冈栎次生林作为亚热带地区次生林的典型代表之一,研究其林分内主要树种的空间分布格局及关联性,可以更好地开展次生林经营指导工作。通过对9块青冈栎次生林样地的调查,运用空间点格局分析方法对其林分内主要树种的空间分布格局及种间... 详细信息

青冈栎次生林作为亚热带地区次生林的典型代表之一,研究其林分内主要树种的空间分布格局及关联性,可以更好地开展次生林经营指导工作。通过对9块青冈栎次生林样地的调查,运用空间点格局分析方法对其林分内主要树种的空间分布格局及种间关联性进行研究。结果表明:1)以完全空间随机模型为零假设时,林分整体的空间分布格局在0~12m尺度上呈聚集分布,在12~25m尺度呈随机分布,大于25m尺度趋于均匀分布态势;以异质泊松模型为零假设时,林分整体的空间分布格局总体上呈随机分布;2)样地内青冈栎、杜鹃和拟赤杨在小尺度上呈聚集分布,随尺度增加呈随机分布或均匀分布;甜槠、杉木和檵木基本在所有尺度呈随机分布。3)样地内建群种青冈栎与杉木在所有尺度呈负相关,与其它主要树种在小尺度呈负相关,随着尺度增加变为不相关;所有伴生树种的种间关联性在0~2m为负相关,在其它尺度上不相关为主。青冈栎次生林的空间分布格局受生境异质性的影响,且空间分布格局和主要树种间的关联性随空间尺度的不同而变化。

关键词：空间分布格局种间关联性青冈栎随机分布

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基于分位数回归的杉木人工林自稀疏边界线

林业科技通讯 2022年第7期 39-43页

作者：周林杰杨佳肖化顺龙时胜海南清兰林业工程咨询有限公司海口570100 海南省林业科学研究院海口570100 中南林业科技大学长沙410004

合理的林分自稀疏边界线是判别林分自稀疏状态,把握种群变化动态的关键。以杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,采用分位数回归和常规选点方法(视觉法、死亡率法、区间法、相对密度法)拟合杉木的自稀疏模型,综合对比后确定... 详细信息

合理的林分自稀疏边界线是判别林分自稀疏状态,把握种群变化动态的关键。以杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,采用分位数回归和常规选点方法(视觉法、死亡率法、区间法、相对密度法)拟合杉木的自稀疏模型,综合对比后确定准确的自稀疏边界线。结果表明,常规选点方法中,区间法构建的自稀疏模型决定系数R^(2)在0.89以上,相对均方根误差RRMSE低于2.28%,模型系数变异性小。当分位数值设定为0.90时,分位数回归方法构建的杉木自稀疏模型斜率接近-2.0,与现有研究结论相似。相比于常规选点方法,分位数回归不依赖于数据选点,更加客观且拟合精度更高,可用于构建杉木人工林的自稀疏边界线。

关键词：自稀疏规律分位数回归最大密度线区间法杉木 Cunninghamia lanceolata