基于森林潜在生产力评价模型的林地分等及应用

林地是重要的林业生产资料,科学合理地划分林地等级,能够真实、全面地反映林地的质量差异,为政府宏观调控林地市场和加强林地管理提供决策依据。以标准林分蓄积量为森林潜在生长力评价要素,划分林地质量等级,构建与林地质量分等指标有关的森林潜在生产力评价模型,采用LM—UGO法估算参数,选用相关系数、均方差、残差平方和、卡方检验评价模型拟合优度,并以武夷山市和武夷山国家公园森林资源为案例开展林地质量分等应用。结果表明:1)建立的森林潜在生产力评价模型,相关系数0.966、均方差1.726、残差平方和286.095、卡方检验33.898,确定的年均气温、年均降水量、腐殖质层厚度、土层厚度、坡度、坡位等6个林地分等指标因子的权重分别为0.08,0.22,0.27,0.26,0.10,0.07。2)依据连年生长量和平均生长量,确定林地质量分等的基准年龄为20 a。3)武夷山市和武夷山国家公园林地质量等级以3,4等级占比较大,1等级最少,林地潜在生长水平处于中等水平;各等级面积占比与海拔(地貌)关系显著,呈幂函数或多项式关系。构建与林地质量分等指标有关的森林潜在生产力评价模型,可以避免层次分析法、灰色关联分析法等经典决策分析方法确定指标因子权重的主观性问题。

乔木林可变利率林木价格评估模型的构建

【目的】探究林木资产经济价值核算方法,解决森林资源资产评估技术中存在的问题,科学、合理、公正地计算林木资产价格,为森林资源资产评估提供技术支撑。【方法】以杉木人工林、马尾松人工林、马尾松天然林、硬阔叶树人工林、天然硬阔叶树林和桉树人工林为研究对象,利用收获现值法和科夫蓄积量生长方程构建一种乔木林可变利率林木价格评估模型,采用实测样地数据经Matlab软件估算模型参数,用剩余标准差(SEE)、总相对误差(TRE)、平均系统误差(MSE)、平均相对误差绝对值(MPSE)、平均预估精度(MPE)等指标评价模型的适用性,在固定利率4%下与重置成本法、收获现值法、市场价倒算法等传统评估方法的计算结果进行比较与分析。【结果】①建立的6种树种(组)科夫蓄积量生长模型的适用性评价指标SEE和MPSE均小于10%,TRE和MSE均在±10%范围内,MPE均小于3%,表明模型精度较高,可用于森林资源资产的评估。②乔木林可变利率林木价格评估模型经迭代计算后,得到杉木人工林、马尾松人工林、马尾松天然林、硬阔叶树人工林、天然硬阔叶树林、桉树人工林的利率分别为7.5%,6.6%,5.7%,5.8%,5.3%和7.9%。③与传统评估方法相比,采用乔木林可变利率林木价格评估模型计算的6种树种(组)的林木价格均随林分年龄增大而增加,符合林木价格与年龄之间的正常关系。④6种树种(组)各龄组采用可变利率模型计算的林木价格均表现为高龄组大于低龄组,而各龄组采用固定利率模型计算的林木价格仅在森林成熟龄较小的杉木和桉树人工林2种林分中未出现倒挂现象,其他树种(组)均出现不合理的倒挂问题。【结论】乔木林可变利率林木价格评估模型解决了林木资产评估过程中各龄组林木因评估方法不同造成的评估结果不衔接问题,实现了与重置成本法、收获现值法和市场价倒算法估价结果的相容。

典型中亚热带天然阔叶林各林层林木高径比分布规律

【目的】揭示典型中亚热带天然阔林各林层(包括全林和各亚层)林木高径比分布规律,为中亚热带人工阔叶林、半天然林和天然阔叶林可持续经营提供阔叶林木高径比方面的典型参照。【方法】以建瓯万木林省级自然保护区为研究区,在研究区内5个典型中亚热带天然阔叶林中分别设置50 m×50 m样地,计算典型林分各林层林木高径比平均值和标准差分析其随亚层的变化情况,运用Mann-Whitney U检验分析各亚层之间(包括第Ⅰ亚层、第Ⅱ亚层和第Ⅲ亚层间以及受光层和非受光层间)林木高径比平均值的差异显著性,利用偏度和峰度描述各林层林木高径比分布的偏离程度和离散程度,选择正态分布、Weibull分布函数对各样地各林层林木高径比分布进行拟合,并采用χ^(2)检验法检验拟合效果。【结果】综合5块样地林木高径比平均值,全林为103.1,各亚层平均值随亚层高度升高而减小,排序为第Ⅲ亚层(112.7)>第Ⅱ亚层(89.0)>第Ⅰ亚层(66.9)以及非受光层(112.7)>受光层(78.3);除4号样地第Ⅱ亚层与第Ⅲ亚层间林木高径比平均值为显著差异外,其他样地内各亚层间林木高径比平均值均为极显著差异。偏度结果表明,各林层林木高径比分布为右偏。峰度结果表明,全林、第Ⅰ亚层林木高径比分布相对较为分散;第Ⅱ亚层、第Ⅲ亚层、受光层林木高径比分布相对较为集中。运用正态分布函数拟合各林层林木高径比分布,其结果均通过卡方检验;而运用Weibull分布函数拟合较多未通过卡方检验。【结论】典型中亚热带天然阔叶林各亚层林木高径比平均值间均有极显著差异,且各亚层林木高径比平均值随亚层高度升高而减小;各林层林木高径比分布均为右偏,全林与第Ⅰ亚层林木高径比分布相对较为分散,第Ⅱ亚层与第Ⅲ亚层以及受光层林木高径比分布相对较为集中;正态分布函数对各林层林木高径比分布拟合效果较好,Weibull分布函数拟合效果不理想;典型中亚热带天然阔叶林林木高径比分布与直径分布不同,全林和第Ⅲ亚层林木高径比呈正态分布,而全林和第Ⅲ亚层直径呈反J形分布。本研究所体现的各林层林木高径比平均值和各林层林木高径比分布属于理想结构森林的林木高径比特征。

中亚热带天然阔叶林林层划分新方法-最大受光面法

【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。

典型中亚热带天然阔叶林各林层直径分布及其变化规律

【目的】研究典型中亚热带天然阔叶林各林层直径分布及其变化规律,为揭示天然林结构、辅助天然林相关测树因子的调查和指导天然林经营规划奠定理论基础。【方法】采用最大受光面法划分5块中亚热带天然阔叶林林层,利用Shapiro-Wilk检验(S-W检验)对各林层(包括全林分和各亚层)直径分布进行正态性检验,采用偏度和峰度描述各林层直径分布图形特征,利用Meyer负指数函数和Weibull分布函数对各林层直径分布进行拟合,根据卡方检验结果选择拟合效果较好的函数拟合各林层直径分布,分析各林层直径分布及其变化规律。【结果】S-W检验表明,各标准地全林分、第Ⅲ亚层和第Ⅱ亚层直径分布均不服从正态分布;1-3号标准地第Ⅰ亚层直径分布服从正态分布,4和5号标准地第Ⅰ亚层直径分布不服从正态分布;各标准地内,各亚层的S-W值随亚层高度的升高而增大。从总体上看,除5号标准地第Ⅱ、Ⅲ亚层的偏度和峰度及2号标准地第Ⅰ、Ⅱ亚层的峰度外,各亚层偏度和峰度的绝对值均随林层高度的升高而减小。利用Meyer负指数函数拟合全林分(所有标准地均未通过卡方检验)和第Ⅱ亚层(2和4号标准地通过卡方检验,1、3和5号未通过)时适应性较差;而在拟合第Ⅰ亚层(所有标准地均通过卡方检验)和第Ⅲ亚层(3、4和5号标准地通过卡方检验,1和2号未通过)时有较好的适应性。Weibull分布函数对各林层的直径分布具有较好的拟合效果,除了1号标准地全林分直径分布外,1号标准地剩余亚层和其他标准地各林层均通过Weibull分布的卡方检验。利用Weibull分布函数拟合典型林分各标准地直径分布后发现,随着各亚层高度的升高,各亚层直径分布由倒"J"形曲线向右偏山状曲线和正态分布曲线过渡,顶峰向右移动,同时峰值随之减小。【结论】划分林层后,Weibull分布函数在拟合中亚热带天然阔叶林各林层(包括全林分和各亚层)直径分布时比Meyer负指数函数具有更好的拟合效果;各亚层S-W检验中P值、偏度和峰度以及Weibull函数中各亚层直径分布图形波峰的变化情况说明各亚层直径分布有随亚层平均胸径和平均高度增大而逐渐向正态分布过渡的趋势;各林层(包括全林分和各亚层)直径分布间的差异说明分林层研究直径分布的必要性。

典型中亚热带天然阔叶林各林层树高胸径关系研究

[目的]在划分林层的基础上,探讨天然阔叶林树高胸径关系,从林层角度研究树高曲线以揭示复层林林分特征。[方法]根据典型中亚热带天然阔叶林各林层数据情况选择Schumacher式(简称S式),Curtis式(简称C式)对典型林分各林层树高胸径关系进行拟合。[结果]S式和C式在拟合全林分和第Ⅲ亚层的效果较好,全林分树高模型的R^2均在0.86以上,第Ⅲ亚层的R^2均在0.58以上,且RMSE和AMR均较小,但无论是S式还是C式都不能很好的拟合第Ⅰ、Ⅱ亚层,其拟合R^2的结果较低,大都在0.2~0.3左右。选取模型拟合结果 R^2较大,RMSE、AMR较小的C式拟合各林层树高胸径模型,结果表明采用全林分模型推算各亚层(不包括全林分)的树高会产生较大的AMR;虽然分层拟合各亚层树高胸径时获得的模型的R^2较小,但其估计相应层内树高产生的ARM值却小于全林分模型,表明采用亚层树高胸径模型估计相应层内林木树高时具有较小的误差。[结论]在典型中亚热带天然阔叶林中,无论是全林树高模型还是分林层树高模型,C式的适应性均比S式高。选择C式全林分树高模型估计各亚层树高产生的误差比各亚层采用各自的C式树高模型拟合的误差大。

典型中亚热带天然阔叶林林层特征及蓄积估计研究

[目的]研究典型中亚热带天然阔叶林各林层(包括全林分和各亚层)主要测树因子的特征,特别是各林层树高和蓄积的关系,探讨中亚热带天然阔叶林蓄积的估计方法。[方法]通过计算各林层林分平均胸径、平均高、标准差、变异系数等指标,分析各亚层株数和蓄积占全林分的比重,采用亚层平均高H_s和亚层中值高H_z代替林木树高H计算林分蓄积,并对结果进行相对误差和方差分析检验。[结果]表明,与全林分相比,分层后各亚层胸径和树高的变异系数明显变小,各亚层之间胸径的变异系数随亚层高度的增加而减小,而第Ⅰ、Ⅱ亚层树高的变异系数基本一致,小于第Ⅲ亚层。第Ⅰ、Ⅱ亚层的株数占全林分的20%~30%,蓄积却占全林分的90%以上。相对误差结果表明3种方法计算林分蓄积时全林分、第Ⅰ亚层和第Ⅱ亚层误差均在5%以内,第Ⅲ亚层在10%以内,方差分析结果表明3种方法算出各林层的蓄积差异p值均大于0.05。[结论]在典型中亚热带天然阔叶林中,受光层(第Ⅰ、Ⅱ亚层)的蓄积占绝对优势,是外业调查的重点。亚层平均高H_s和亚层中值高H_z代替林木树高H计算林分蓄积计算方法的误差总体上符合生产实践中精度的要求,方差分析得出3种方法计算得到的结果没有显著差异,表明在典型中亚热带天然阔叶林中采用亚层平均高H_s和亚层中值高H_z代替林木树高H计算林分蓄积,可在满足精度的同时提高工作效率。

生态学中的点格局研究概况及其在国内的应用

点格局分析是研究生态学格局的工具之一,近年来在生态学中的应用越来越多。为深入了解点格局分析方法在国内的研究与应用情况,以所总结的研究进展、一般步骤和基本要点为背景,分析评述了1996—2015年期间以点格局为主题的国内中文核心期刊文献。结果表明,在国内生态学格局研究中,应用研究占据主导地位,研究对象广泛,包括以树木为主的乔、灌、草等不同生活型的植物,甚至包括景观;基础研究,包括概括性统计量、零模型与点过程模型等方面,以及专用软件工具包的开发等研究薄弱。在应用中存在一定问题,主要表现为:概括性统计量使用单一,且以Ripley的K-函数及其变形为主;零模型(或点过程模型)是科学问题的统计表达,但是有一半以上的研究未明确给出零模型。建议在未来应用研究中重视多种统计量的组合使用和原假设的建立,在探讨热带、亚热带森林等具有复杂空间结构系统的多样性格局时,考虑对象的不同世代和系统的不同垂直层次,并加强多变量或三维概括性统计量的开发、点格局分析方法与动态过程模型的结合研究等工作。

吊罗山国家森林公园山地雨林板根树与板根的数量特征

【目的】探讨山地雨林中板根树及其板根的数量特征,为板根树与板根的特征研究及评价提供科学依据。【方法】用样地调查法,研究板根树的种属分布;用扩散系数和t-检验方法判断板根树木在群落中的分布格局;用常规统计检验和拟合分布函数的方法,分别对板根树木及板根的密度和板根大小做量化分析。【结果】原始林和退化原始林中共有52个具有板根的树种,属于25个科的33个属,只在原始林出现的有18个种,只在退化原始林出现的有23个种,同时出现在原始林和退化原始林的有11个种;板根树木在原始林和退化原始林均呈集群分布,密度为0~133.3株·hm^(-2),2种林分类型平均38.9株·hm^(-2),原始林中平均48.9株·hm^(-2),退化原始林中平均34.1株·hm^(-2);板根密度为0~666.7条·hm^(-2),2种林分类型平均160.0条·hm^(-2),原始林中平均197.9条·hm^(-2),退化原始林中平均142.2条·hm^(-2);板根高度为0.30~5.00 m,平均1.19 m;板根宽度与高度显著正相关(α=0.05),二者间关系可以用简单线性方程表达;板根树木密度分布、板根密度分布、板根高度分布都可用负指数分布函数表达;平均每株板根树木有4.1条板根,单株板根树木的板根条数符合泊松分布。【结论】研究区山地雨林中有丰富的板根树种,在林内呈集群分布。退化原始林内板根树种丰富度高于原始林,但密度低于原始林。板根宽度与板根高度有简单线性关系,评价板根大小时选其中一个即可。

基于分层的典型中亚热带天然阔叶林林木竞争关系研究

[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。

闽北天然阔叶林林分材种结构分析及出材率模型

根据闽北天然阔叶林资料,提出编制闽北天然阔叶林的新方法并建立相应材种的出材率模型。以林分平均胸径和平均树高为变量因子,采用联合估计法解决模型不兼容问题并利用免疫进化算法求解模型参数,研制了林分材种出材率模型。经检验,建立的出材率模型能很好地拟合实际情况,可在森林资源调查中推广应用。

吊罗山国家森林公园山地雨林2种巢状附生蕨特征

【目的】研究吊罗山国家森林公园山地雨林中巢蕨和崖姜的数量特征,为这2种蕨的特征评价和冠层生物多样性监测提供依据。【方法】对出现巢状蕨的原始林和退化原始林的组成与结构特征做比较分析,通过检验或拟合分布函数,量化分析巢状蕨的分布高度、大小和密度,以及寄主的密度、单个寄主上的巢状蕨数量,用扩散系数和t-检验方法判断寄主在群落中的分布格局。【结果】在退化原始林和原始林中,巢状蕨的平均密度分别为210.6和111.2株·hm^(-2),寄主的平均密度分别为117.8和72.8株·hm^(-2);寄主有79种,分属31科、53属,除1种是藤本植物外,其余均为乔木树种;只出现巢蕨的有25种,只出现崖姜的有17种,同时出现巢蕨和崖姜的寄主有37种;只出现在退化原始林中的寄主有48种,只出现在原始林中的有24种,2种森林类型中都出现的有7种;从寄主基部0.5 m到树冠层25.0 m的高度范围均有巢蕨和崖姜分布,低于10 m的占69.5%,出现在5.0~9.0 m的占39.7%;巢蕨和崖姜的直径分布和密度分布以及寄主的密度分布和单株寄主上的数量分布均可用负指数函数描述;寄主在群落中呈集群分布。【结论】巢状蕨主要出现在寄主基部到10.0 m的位置,5.0~9.0 m尤为集中;在林内水平方向,寄主呈集群分布;巢状蕨的直径与密度分布以及寄主密度、单个寄主上巢状蕨的数量分布均呈反"J"型;山地雨林中寄主植物物种丰富,未表现出明显的寄主专一性;退化原始林中的巢状蕨多于原始林,寄主的丰富度和多度亦是如此;为揭示成因,需进一步研究森林群落类型、结构、小气候等与附生蕨的丰富度和多度关系。

典型中亚热带天然阔叶林群落各乔木亚层的空间格局与关联性

【目的】研究典型中亚热带天然阔叶林群落的空间格局和关联性,以期更深入地了解群落构建机制和空间结构与群落稳定性之间的关系,为天然林资源保护和以典型群落为样板的近自然经营实践提供依据。【方法】在福建省万木林保护区内近原始林群落地段设5块50 m×50 m样地,采用最大受光面法划分乔木层,使用点格局分析方法分析乔木层及其各亚层的空间格局和关联性。【结果】调查样地的乔木层都可以划分为受光层和非受光层2个亚层,即第Ⅰ,Ⅱ亚层;各样地乔木层的第Ⅰ,Ⅱ亚层在0~25 m尺度内都主要为随机格局,在不服从随机格局的个别尺度上,第Ⅰ亚层主要为均匀格局,与同层林木间竞争较为激烈有关,第Ⅱ亚层主要为聚集格局,与该层林木在个别地段的聚集生长有关;第Ⅰ,Ⅱ亚层之间总体表现为无显著关联,只在个别尺度上偏离零模型。【结论】典型中亚热带天然阔叶林群落主要受中性作用控制;群落内部的各种生态学过程处于平衡状态,因此群落具有稳定性,可以长期维持下去。

中亚热带单优群落的林层划分--以格氏栲群落为例

【目的】以格氏栲群落为例,研究中亚热带单优群落乔木层的林层划分,为进一步探讨林层特征及林层形成与发展动态提供先决条件。【方法】在福建三明莘口格氏栲自然保护区设置2块50 m×50 m格氏栲标准地,采用最大受光面法、剖面图法和基于有限正态混合模型的聚类法研究格氏栲群落的林层划分。【结果】2块标准地均为郁闭林分,且郁闭度均不低于0.95;1号标准地林分密度为424株·hm^-2、平均胸径为39.2 cm、平均树高为26.69 m、蓄积量为588.04 m^3·hm^-2,2号标准地林分密度为542株·hm^-2、平均胸径为29.1 cm、平均树高为26.69 m、蓄积量为417.19 m^3·hm^-2;3种林层划分方法均可给出林层数和各层临界高度,其中最大受光面法外业工作量少、使用简便,且分层结果具有明确的生物学意义;根据最大受光面法,格氏栲群落乔木层分为受光层和非受光层,2块标准地的临界高度分别为16.00和16.90 m,符合剖面图和基于有限正态混合模型的聚类分析结果;1号标准地受光层与非受光层林木株数比约为6∶4、蓄积量比约为99∶1,2号标准地受光层与非受光层林木株数比约3∶7、蓄积量比约为97∶3;在1号标准地,分布在受光层和非受光层的格氏栲分别占标准地林木总株数的40.6%和3.8%、总蓄积量的76.9%和0.4%,在2号标准地,分布在受光层和非受光层的格氏栲分别占标准地林木总株数的27.0%和5.7%、分别占总蓄积量的84.1%和0.2%。【结论】在3种林层划分方法中,最大受光面法较适合格氏栲单优群落的林层划分。调查的2个格氏栲群落可分为受光层和非受光层,受光层以格氏栲数量和蓄积占绝对优势,非受光层格氏栲不占优势,这种垂直分布格局暗示林下更新与补充不足,不利于格氏栲种群的持续发展。应进一步研究各林层的主要特征、层与层的相互关系和空间结构的形成与演变发展动态,为天然格氏栲群落保护提供科学依据。

基于分层的典型中亚热带天然阔叶林的种间关联性

亚热带天然常绿阔叶林群落的乔木层普遍具有自然成层特征,通过划分林层,研究了两个典型中亚热带天然阔叶林群落各层组成种间的种间联结,以揭示各层林木间的关系。结果表明:两个群落树种丰富,乔木层分别有65和53个树种;乔木层都可划分为受光层和非受光层两个亚层,受光层对群落起控制作用;两个群落的受光层所有树种都是总体负关联,导致了乔木层的总体负关联;无论是乔木层还是两个亚层,各层林木均可结成数量可观的成对组合,但大多数树种两两之间关系松散或相互独立,只有个别树种与其他树种有显著的正或负关联,表明调查群落主要受随机过程控制。在生物多样性保护实践中需要关注猴欢喜和新木姜子,因为在包含这两个种的显著关联的种对中,前者与其他树种的均为负关联,后者则以正关联为主。

闽北天然阔叶林径阶材种结构分析及出材率表的编制

应用闽北天然阔叶林现场造材资料,在分析径阶材种结构规律的基础上,选择适合的方程建立材种出材率模型并编制二元材种出材率表。经检验,该表精度较高,在林业生产上有实用价值。为方便生产中应用,还建立了树高曲线模型,由二元材种出材率表导出了一元材种出材率表。

基于分层的典型中亚热带天然阔叶林分局部生物多样性

选择福建万木林保护区内两块典型中亚热带天然阔叶林样地为对象,按分层和不分层两种情形,研究了小尺度(<20m)范围内各组成树种的单物种-面积关系(individual species-area relationship,ISAR),以探讨局部生物多样性格局及其维持机制。结果表明,两个群落的乔木层都可以划分出受光层和非受光层两个亚层。以受光层林木为圆心进行ISAR分析,发现在小尺度范围大多数受光层林木为局部生物多样性的中性种,只有个别树种在个别尺度上有显著的促进或排斥作用。研究途径避免了对非随机作用在维持局部生物多样性中的相对重要性的高估。不分层时,乔木层内同样以中性树种为主。研究结果支持小尺度范围内调查的典型中亚热带天然阔叶林的物种多样性由中性作用主导的结论。

福建梁野山国家级自然保护区种子植物区系研究

通过野外调查、采集标本和查阅相关文献资料,编制福建梁野山自然保护区野生种子植物名录,进行植物区系组成和分布区类型的分析,并将其与周边相邻2个保护区的植物区系进行比较。结果表明:(1)梁野山自然保护区共有野生种子植物154科662属1 498种,种类丰富。(2)区系地理成分以热带分布型为主,其中在科级水平上热带分布型所属科共有85科,占总科数的69.67%;在属级水平上热带性质分布型的属有371属,占总属数的60.82%。但相当数量温带成分的存在,体现了亚热带植物区系的特点。(3)对梁野山保护区与周边相邻的武夷山和南靖南亚热带雨林保护区的植物区系比较发现,梁野山种子植物区系属数的热带属数/温带属数(R/T值,1.66)高于武夷山的R/T值(1.10)而低于南靖南亚热带雨林保护区的R/T值(2.68),梁野山种子植物区系与该相邻2个保护区的相似性系数非常接近,但在区系成分上,梁野山既有与武夷山共有而南靖南亚热带雨林保护区没有分布的温带成分,也有与南靖南亚热带雨林保护区共有而武夷山没有的热带成分,说明梁野山植物区系与其地处武夷山脉南端的地理位置相一致,具有明显的从南亚热带向中亚热带过渡的特点。

基于哑变量的湿地松林分断面积生长模型

【目的】为更好地估测福州市湿地松人工林林分断面积生长情况,同时为湿地松人工林的经营提供参考依据。【方法】基于样地调查数据选用理查德方程、逻辑斯蒂、Mitscherlich和Schumacher等基础模型,引入优势木平均高和年龄因子为自变量并将林分密度指数作为密度指标加入到基础断面积模型中。在最优基础模型中引入哑变量,建立可兼用于采脂与未采脂林分的湿地松人工林断面积模型。利用R软件的遗传算法求解模型参数,采用均方差(RMSE)、残差平方和(SSE)、决定系数(R2)、模型精度(v)和模型准确度(P)等模型评价指标。并运用含熵权值的TOPSIS法对哑变量模型选优,选用的各项评价指标熵权值由其本身数值决定,该方法具有较好的客观性,避免主观因素影响综合评价结果。【结果】4个基础模型的拟合效果均较好,模型决定系数均超过了0.9,其中Schumacher模型为最优基础模型,决定系数达0.983 31,模型精度达98.20%。在该模型中b3参数中引入哑变量所得模型拟合效果最优,较最优基础模型决定系数提升到0.998 96,模型精度提升到99.37%,距离最优解距离总和最小为0.000 016 7。并对最优哑变量模型做适用性检验,分别检验模型对采脂林分、未采脂林分和总体林分的拟合效果,发现其预估精度均超过99%。根据检验数据断面积实测值和最优哑变量模型预测值建立的线性回归方程,其R2值达到0.999 2,常数项接近0且残差基本均匀分布于横轴两侧,表明模型预估精度较高。【结论】引入哑变量后模型拟合效果得到了提升,可用于估测采脂与未采脂不同经营措施湿地松林分断面积,为测算湿地松林分材积与规划林分经营模式提供参考。

基于非线性度量误差的湿地松生长模型

基于样地调查数据选用理查德方程和Schumacher为基础模型,采用非线性度量误差方法求解模型,在最优基础模型中引入哑变量,建立可兼用于采脂与未采脂林分的湿地松人工林生长模型。结果表明:两类基础模型的拟合效果均较好,模型决定系数均超过了0.9,其中Schumacher模型为最优基础模型。在该模型引入哑变量后,拟合出的断面积与蓄积量模型决定系数提升为0.9927与0.9972,模型精度提升为96.1%与97.2%。对哑变量模型做配对t检验,其p值均大于0.05,表明模型可用于估测采脂与未采脂不同经营措施湿地松林分断面积与林分蓄积量,可作为湿地松林分蓄积量测算与林分经营的依据。