检索结果-南通市图书馆

基于林层划分的湖南栎类天然次生林断面积生长模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

林业科学 2020年第9期56卷 184-192页

作者：胡松朱光玉陈振雄卢侃黄朗刘卓中南林业科技大学林学院长沙410004 国家林业和草原局中南林业调查规划设计院长沙410014 南方森林资源经营与监测国家林业局重点实验室长沙410004

【目的】研究复层林林分层次对湖南栎类天然次生林断面积生长的影响,从林层角度构建复层混交异龄林断面积生长模型,反映不同林层的断面积生长规律,为湖南栎类天然次生林的林分生长收获和经营管理提供参考。【方法】以湖南省51块栎类天... 详细信息

【目的】研究复层林林分层次对湖南栎类天然次生林断面积生长的影响,从林层角度构建复层混交异龄林断面积生长模型,反映不同林层的断面积生长规律,为湖南栎类天然次生林的林分生长收获和经营管理提供参考。【方法】以湖南省51块栎类天然次生林样地为研究对象,采用全树高聚类法、国际林联标准和光竞争高度法划分林层,以Schumacher式分别对全林分及上层林、下层林断面积进行拟合,选择最优林层划分方法;考虑总断面积与各林层断面积的相容性问题,通过比例平差法构建相容性林层断面积生长模型。【结果】全树高聚类法、国际林联标准和光竞争高度法的林层划分结果均满足《森林资源规划设计调查技术规程》要求,且不同林层间统计量的F检验结果均显著;Schumacher式能较好模拟全林分及不同林层的断面积生长,其确定系数(R 2)均在0.92以上,相比不分层的全林分断面积生长模型,分层后不同林层断面积生长模型R 2从0.9259提高到0.9455~0.9846;选择国际林联标准的优势高划分作为栎类天然次生林最优林层划分方法,其断面积生长模型精度最高(R 2=0.9704,MAE=1.4588,RMSE=2.1786),与不分层的全林分断面积生长模型相比,R 2提高5.0%,平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)分别降低39.8%、26.4%;以总断面积为基础控制的比例平差法能较好解决总断面积与各林层断面积的相容性问题,相比各分项的独立预估模型,上层林R 2由0.9746提高到0.9868,下层林R 2由0.9802提高到0.9888。【结论】复层林林分层次对湖南栎类天然次生林断面积生长影响显著,考虑林层效应对研究林层断面积特征、提高断面积建模精度具有重要作用。从林层角度揭示亚热带栎类天然次生林林分断面积生长过程,对栎类天然次生林的林分生长收获和经营管理具有重要意义。

关键词：林层划分断面积生长模型比例平差法相容性栎类

中亚热带天然阔叶林林层划分新方法-最大受光面法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

林业科学 2017年第3期53卷 1-11页

作者：庄崇洋黄清麟马志波郑群瑞王宏中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 建瓯万木林省级自然保护区管理处南平353105

【目的】依据林木树冠是否接受到垂直光照和林木树冠接受到垂直光照的程度提出林层划分新方法——最大受光面法,为揭示中亚热带天然阔叶林垂直结构的自然分异规律提供新方法。【方法】在典型中亚热带天然阔叶林中,采用最大受光面法将林... 详细信息

【目的】依据林木树冠是否接受到垂直光照和林木树冠接受到垂直光照的程度提出林层划分新方法——最大受光面法,为揭示中亚热带天然阔叶林垂直结构的自然分异规律提供新方法。【方法】在典型中亚热带天然阔叶林中,采用最大受光面法将林分划分为受光层和非受光层;在受光层中,以林木树高为聚类因子采用离差平方和法(ward法)对受光层进一步分层。【结果】通过最大受光面法将5块典型中亚热带天然阔叶林标准地划分为受光层Ⅰ和非受光层Ⅱ,其中受光层包括Ⅰ_1和Ⅰ_2亚层;最大受光面法林层划分结果显示,5块标准地的受光层和非受光层的分界面高度(即第Ⅰ,Ⅱ层分界面高度)分别为17.0,16.5,17.0,17.0和16.0 m;Ⅰ_1和Ⅰ_2亚层的分界面高度分别为25.0,27.0,25.0,22.9和25.0 m;划分林层后,Ⅰ_1,Ⅰ_2和Ⅱ层的每公顷蓄积量,相邻的Ⅰ_1,Ⅰ_2和Ⅱ层间的高差和Ⅰ_1,Ⅰ_2,Ⅱ层平均胸径均符足林层划分国家标准(GBT 26424—2010)。【结论】CVPA-H曲线的变化规律证实了最大受光面的存在,在野外只需判断林木树冠是否接受到垂直光照和林木树冠是否明显突出(即接受到垂直光照的程度)即可实现林层划分,无需测量每株林木树高,野外操作简单易行;林层划分结果与剖面图判断结果的对比和各层测树因子都符合林层划分国家标准(GBT 26424—2010)等,验证了最大受光面法划分林层的科学性;最大受光面法能较好地反映中亚热带天然阔叶林垂直结构的自然分异规律,该方法依据林木树冠是否能接受到垂直光照和接受到垂直光照的程度进行林层划分,体现了林木对垂直光照和空间资源竞争的结果,具有一定的生物学意义。

关键词：中亚热带天然阔叶林林层划分最大受光面 ward法聚类

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

湖南栎类天然次生林林层划分方法研究

湖南栎类天然次生林林层划分方法研究

作者：卢侃中南林业科技大学

学位级别：硕士

林层划分有助于研究天然次生林林分特征及其变化规律,林层分异的本质是由林木竞争引起林木个体分化所形成,而现有林层划分方法并未完全考虑林木间的竞争对林层划分的影响。湖南作为我国最丰富的栎类天然次生林资源分布区之一,如何准确... 详细信息

林层划分有助于研究天然次生林林分特征及其变化规律,林层分异的本质是由林木竞争引起林木个体分化所形成,而现有林层划分方法并未完全考虑林木间的竞争对林层划分的影响。湖南作为我国最丰富的栎类天然次生林资源分布区之一,如何准确的划分栎类次生林林层,对其林分特征及其变化规律和林分经营管理显得尤为重要。鉴于此,本研究选取了 51块湖南栎类天然次生林典型样地作为研究对象,从林木竞争的角度提出一种湖南栎类天然次生林林层划分的方法,为栎类天然次生林的经营、管理、保护和利用提供参考依据和理论基础。(1)提出林木竞争划分法。在完成样地自由树冠幅模型构建后,计算得到所有林木的竞争压力指数(CSI)和综合竞争压力指数(C-CSI),再分别把林木的2种竞争压力计算值作为聚类因子,通过K-means聚类分析,将全林分划分为2个林层或3个林层,基于此提出了林木竞争划分法。(2)林层划分新方法的检验。选取国家林层划分标准来检验林木竞争划分法的林层划分数目、树高变异系数来检验两种竞争指标的优劣性、直径分布规律与树高胸径关系来检验林木竞争划分法的林层划分是否符合自然分异规律。1)国家林层划分标准检验结果表明:划分为2层时符合国家林层划分标准;而划分为3个林层时不符合国家林层划分标准;2)树高变异系数检验结果表明:划分林层比未分层的平均树高变异系数显著降低,综合竞争压力指数优于竞争压力指数。其中,全林分的平均树高变异系数为28.04%,上层的平均树高变异系数为13.23%,降低了 52.82%;下层的平均树高变异系数为19.00%,降低了 32.24%。综合竞争压力指数与竞争压力指数相比,其上层的树高变异系数降低了 10.73%,下层的树高变异系数基本不变;3)直径分布规律检验结果表明:林木竞争划分法能将林分内生长状况相似的林木划分为同一林层,准确反映出栎类次生林的林层自然分异规律。其中,上层直径分布拟合结果均符合Weibull分布,参数c在1-3.6之间,呈右偏山状曲线。下层拟合结果服从Gamma分布,参数p均大于2,其直径分布曲线是先往下凸,然后中间往上凸,最终向下凸,而Weibull分布函数、Gamma分布函数和正态分布函数均不能有效拟合整个栎类次生林全林的直径分布。4)树高胸径关系检验结果表明:采用林木竞争划分法划分林层后,其各亚层的树高胸径关系与全林分相比更有规律性,与不分层的全林分相比,上层和下层平均绝对误差(AMR)与均方根误差(RMSE)有明显的下降。其中,采用Curtis式拟合效果优于Schumacher式,其平均绝对误差(AMR)较低、均方根误差(RMSE)与确定系数(R2)较高。(3)林层划分新方法与现有方法的比较。研究结果表明:对当前阶段的湖南栎类天然次生林林层划分而言,林木竞争划分法要优于现有林层划分方法。其中,TSTRAT分层法易出现多划林层的情况,尤其是林分下层的林层数目明显偏多;LMS划分法的各亚层之间层间距明显偏小,在较低的林层内容易出现单木成层的现象:国际林联划分法的林层划分数目固定为3层,缺少一定的灵活性与适用性;全树高聚类划分法其划分结果从纯数据上对林层进行划分,且该方法容易将树高断点处作为聚类分层时的聚点,其划分结果缺乏一定生物学解释意义,最后对5种林层划分法的划分结果进行国家林层划分标准检验,检验结果表明只有林木竞争划分法的划分结果的各项检验因子满足检验标准。

关键词：栎类次生林林层划分林木竞争竞争指标林木竞争划分法

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

樟树林林层划分及树高—胸径模型拟合

湖南林业科技 2022年第2期49卷 57-61页

作者：李爱国张扬扬林强宋庆安汉寿县林业局湖南汉寿415900 湖南省林业科学院湖南长沙410004

森林的林层划分、树高—胸径模型是进行森林资源调查、调整林分结构等管理活动的基础。本研究基于汉寿县境内的樟树固定样地,分析其林分的林冠结构,构建树高—胸径曲线。结果表明:该林分无分层现象,垂直结构单一;而拟合结果表明一元线... 详细信息

森林的林层划分、树高—胸径模型是进行森林资源调查、调整林分结构等管理活动的基础。本研究基于汉寿县境内的樟树固定样地,分析其林分的林冠结构,构建树高—胸径曲线。结果表明:该林分无分层现象,垂直结构单一;而拟合结果表明一元线性和二项式模型拟合效果最好。通过分析汉寿县樟树公益林的垂直结构,提供了可靠的樟树林林层树高—胸径模型,为该地区森林经营提供科学支撑。

关键词：樟树林层划分树高—胸径模型

基于分层的典型中亚热带天然阔叶林林木竞争关系研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

林业科学研究 2018年第2期31卷 1-10页

作者：马志波黄清麟庄崇洋郑群瑞王宏中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091 建瓯万木林省级自然保护区管理处福建建瓯353105

[目的]通过分析不同林层林木之间的竞争情况,以期揭示林木间相互竞争的类型、林木受到的竞争压力与林木垂直分布之间的关系,为森林资源的保护与利用提供科学依据。[方法]在福建万木林自然保护区内设5块典型中亚热带天然阔叶林样地,采用H... 详细信息

[目的]通过分析不同林层林木之间的竞争情况,以期揭示林木间相互竞争的类型、林木受到的竞争压力与林木垂直分布之间的关系,为森林资源的保护与利用提供科学依据。[方法]在福建万木林自然保护区内设5块典型中亚热带天然阔叶林样地,采用Hegyi的竞争指数,按分层和不分层两种情形研究林木间的竞争强度。[结果]在1—5号样地,当取样半径超过4 m后,林木间的竞争强度随取样半径的增大而减小的趋势变缓,4 m是分析林木竞争的适宜半径;以4 m为半径分析林木间的竞争,发现有一半以上的组成树种只发生种间竞争,剩余同时发生种间和种内竞争的树种,其竞争木构成中数量占优势的普遍是与其相异的树种,且种间竞争强度普遍强于种内竞争;各样地的乔木层都可以划分出由高到低的3个林层,在平均水平,越高层的林木距离竞争木越远、在竞争木的组成中较矮小的第3林层林木数量也越多;越高层的林木,平均每株对象木与其全部竞争木之间的竞争压力越小。[结论]在调查的典型群落中,普遍发生的是种间竞争,而林木受到的竞争压力及其竞争木的组成都与它们的垂直分布关系密切,在森林资源保护和经营中应对垂直分布予以更多的关注;乔木层中的优势树种未发生激烈种间或种内竞争;可以发生激烈种间竞争的乔木树种有米槠、庆元冬青、少叶黄杞和杜英,不存在特定的竞争木与它们竞争,它们与竞争木相近、主要分布在第2或第3林层;种内竞争过于激烈的有山杜英、华杜英、山黄皮、野含笑和羊舌树,也主要分布在第2或第3林层。

关键词：中亚热带天然阔叶林林层划分种内竞争种间竞争

基于林层哑变量的湖南栎类天然次生林断面积生长模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中南林业科技大学学报 2020年第10期40卷 109-116页

作者：刘飞虎屠维亚朱光玉王忠诚胡松卢侃陈昊泓赵书阁中南林业科技大学林学院湖南长沙410004 金洞管理区林业局湖南永州426191 湖南林科达农林技术服务有限公司湖南长沙410004

【目的】基于栎类天然次生林林层分异现象,分析林层效应对林分断面积生长的影响,以林层效应为哑变量建立栎类天然次生林断面积生长模型,为更有效地经营管理湖南栎类天然林提供参考与依据。【方法】基于湖南省内设置的栎类固定样地51块,... 详细信息

【目的】基于栎类天然次生林林层分异现象,分析林层效应对林分断面积生长的影响,以林层效应为哑变量建立栎类天然次生林断面积生长模型,为更有效地经营管理湖南栎类天然林提供参考与依据。【方法】基于湖南省内设置的栎类固定样地51块,以调查的样地数据,从6个具有生物学意义的备选模型中选出一个最优基础模型。通过国际林联(IUFRO)的优势高划分、全树高聚类与光竞争高度法划分林层后,以最优模型分别对全林分及主林层、次林层断面积进行拟合,选出最优林层划分方法;根据林层划分结果,构建含林层效应哑变量的林层断面积生长模型。【结果】3种林层划分方法的划分结果均能满足国标(GBT 26424—2010)的要求;断面积生长模型的最优形式为Schumacher形式的模型,林分断面积模型的确定系数(R^2)为0.925 5,各林层断面积模型的确定系数(R^2)均在0.95以上,栎类林最优林层划分方法为国际林联(IUFRO)法,根据其划分结果构建的断面积生长模型的确定系数(R^2)为0.972 1,采用林层效应作为哑变量构建断面积模型有效提升了模型精度,与不分层的全林分断面积模型相比,确定系数(R^2)提高了4.94%,平均绝对误差(MAE)降低了10.23%,总相对误差(TRE)降低了1.19%。【结论】构建含林层效应哑变量模型解决了林层效应对断面积生长预估的影响,同时减少了建模工作量,提高了模型的精度与适用性,对栎类林的林分生长收获与经营管理具有重要意义。

关键词：林层划分断面积生长模型哑变量栎类

基于林层效应的湖南栎类次生林断面积生长模型研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于林层效应的湖南栎类次生林断面积生长模型研究

作者：刘飞虎中南林业科技大学

学位级别：硕士

随着社会经济的发展与环境保护意识的增强,天然混交林在经济发展与生态保护方面的重要性日益增长。目前对于林分的相关研究大多以纯林为主,天然混交林的生长与收获研究还处在起步阶段,没有形成统一的建模手段和方法,因此建立合适的生长... 详细信息

随着社会经济的发展与环境保护意识的增强,天然混交林在经济发展与生态保护方面的重要性日益增长。目前对于林分的相关研究大多以纯林为主,天然混交林的生长与收获研究还处在起步阶段,没有形成统一的建模手段和方法,因此建立合适的生长预估模型成为一项紧迫的研究课题。林分断面积不但是生长与收获预估模型的重要组成部分,也是评价立地质量好坏的重要指标,以此为切入点进行天然混交林生长预估模型的构建,可以更好的拓展相关研究。目前对于断面积生长模型的研究,多以林分为基本建模单元,没有考虑林层对于断面积生长的影响,为了更加客观地用生长模型来模拟复层林的生长过程,需要开展基于林层划分的断面积生长模拟研究。本文在湖南省芦头林场等地设置了 51块栎类天然次生林固定样地,以此为对象,研究次生林的林层对断面积生长的影响,构建林分与林层相容的断面积生长模型,为湖南栎类次生林的经营管理提供理论依据。具体研究内容如下:确定了栎类次生林最优林层划分方法,本研究在广泛了解国内外各类林层划分方法后,采用最常用的光竞争高度法、国际林联(IUFRO)划分标准与聚类分析法三种方法划分了林层,并对划分结果进行了检验与分析,三种林层划分方法均满足划分要求。建立了基于林层划分的断面积生长模型,根据林分断面积生长规律及其研究现状,本文主要选择常用的理论生长方程形式,以林分密度指数(SDI)代表林分密度,林分优势木平均高(HT)代表立地质量构建断面积生长模型,最终确定含年龄(T)、优势木平均高(HT)与林分密度指数(SDI)的Schumacher模型为最优基础模型,其确定系数R2为0.9277,平均绝对误差(MAE)为2.6186,总相对误差(TRE)不超过±3%。以此模拟了基于林层划分的断面积生长模型,模拟的全林分及不同林层的断面积生长模型拟合度均较高,分层后的不同林层断面积生长模型的确定系数(R2)为0.9521～0.9863,平均绝对误差(MAE)为0.4511～1.2679,总相对误差(TRE)均不超过±3%。将三种方法分层后构建的林层断面积生长模型预测结果相加与不分层的林分断面积生长模型预测结果比较,分层后的全林分模型均有效提高,确定系数R2从0.9277提高到了 0.9602～0.9721,平均绝对误差(MAE)从2.6186降低到了 1.3219～1.0962,(TRE)均不超过±1%,证明了栎类天然林存在林层分异现象;其中国际林联(IUFRO)划分标准分层后建立的断面积模型确定系数(R2)最高,为0.9721,平均绝对误差(MAE)最低,为1.0962,因此国际林联(IUFRO)划分标准为本文确定的最优林层划分方法。将最优划分方法—国际林联(IUFRO)林层划分为标准的划分结果,带入其余五个基础模型中进行参数拟合,以验证划分林层后建立林层断面积生长模型的适用性,各模型不同林层的断面积生长模型拟合度均较高,将林层断面积生长模型预测结果相加与不分层的林分断面积生长模型预测结果比较,分层后得到的模型拟合度均有效提高,其确定系数(R2)在0.89～0.97之间,平均绝对误差(MAE)在1.0962～3.4350之间,总相对误差(TRE)在±3%之间。其中,模型(M4)的确定系数(R2)提升幅度最高,6个模型提升幅度由高至低依次为M4>M3>M1>M2>M5>M6。说明林层对于断面积的预估有着显著性的影响,建立断面积生长模型时必须考虑林层效应。建立了基于林层效应的相容性断面积生长模型,由于林分总断面积与各林层断面积存在各分量相加等于总量的逻辑关系,可以构建基于林层水平的林分断面积相容性模型来保证分量之和等于总量的逻辑性,同时可以提高林分断面积模型的精度。本文以国际林联(IUFRO)林层划分结果为例,使用非线性联立方程组法构建相容性断面积模型,相容性林层断面积模型各分项确定系数(R2)均在0.98以上。相比分层后非联立的的独立预估模型,各项模型的确定系数均有较明显提升,联立后的模型误差相对降低。其中全林分模型的确定系数(R2)相比于独立预估模型由0.9721提高到了 0.9801,平均绝对误差(MAE)降低了 16.25%,总相对误差(TRE)不超过±3%;主林层模型的确定系数(R2)由0.9739提高至0.9861,平均绝对误差(MAE)降低了 26.82%,总相对误差(TRE)不超过±3%;次林层模型确定系数(R2)无明显变化,平均绝对误差无明显变化,总相对误差不超过±3%。建立了基于林层效应哑变量与林分类型哑变量的断面积生长模型,在林层划分后,将林层划分结果与林分类型作为哑变量,将分数不同林层的林分建立一个统一的模型。这样不仅减少了建模工作量,而且使得不同林层的生长模型具有统一形式。本文以国际林联分层结果为例,将分层结果与林分类型分别作为哑变量,分别将哑变量加入到模型参数及其组合上

关键词：林层划分断面积生长模型联立方程组法相容性栎类