基于杉楠近自然改造后的杉木直径分布模型研究

[目的]杉木闽楠近自然改造模式是当前我国杉木人工林近自然改造的主要技术模式。研究杉楠近自然改造后的杉木直径分布模型,可为精准预测近自然改造后的杉木材种出材量提供重要依据。[方法]以湖南郴州西山林场杉木闽楠近自然改造试验林为研究对象,利用Normal分布、Lognormal分布、Weibull分布和Gamma分布4种常用的概率密度函数模拟杉楠近自然改造后的杉木直径分布,并通过偏度和峰度分析了杉木直径分布的特点。[结果]研究发现相对于对照纯林模式,近自然改造增加了杉木大径级的株数占比,杉木平均直径与杉木直径分布的偏度正相关。根据各模式林分直径分布的卡方检验结果,Normal分布和Weibull分布拟合近自然改造下杉木直径分布效果较优。[结论]结合Weibull函数的适应性和灵活性的特点,Weibull分布可用于杉楠不同近自然改造模式下的杉木直径分布,研究结果对于精准预测近自然改造下杉木的材种出材量具有重要意义。

目标树抚育间伐对老山林场天然次生林直径分布的影响

研究老山林场天然次生林目标树抚育前后的直径结构特征及动态变化规律,为该地区林分经营提供理论指导。本研究基于实测的31块标准地调查数据,以老山林场5种主要林分类型(杉木纯林、针叶混交林、针阔混交林、硬阔叶混交林、阔叶混交林)为研究对象,采用Weibull、Logistic和Cauchy分布概率密度函数对抚育间伐前后的林分直径分布进行拟合,对比分析林分直径分布及其变化规律。结果表明,(1)抚育后,5种林分类型的平均胸径和平均树高都得到提高,针叶混交林和硬阔叶混交林增加的幅度最大。(2)对比抚育前后的分布函数拟合效果,Weibull分布函数更适合于拟合杉木纯林(R2最大分别为0.85、0.79),Cauchy分布函数则在阔叶混交林中拟合表现较好(R2最大分别为0.96、1.00)。目标树抚育间伐调整了研究区的林分直径结构和树种组成,为老山林场的科学合理经营提供借鉴。

基于气候因子的川中柏木人工林直径分布预测模型

构建含气候因子的柏木人工林径级分布模型,分析林分直径分布的规律性及其对气候变化的响应,为气候变化下人工林经营决策提供科学依据。利用川中柏木人工林样地调查数据,应用极大似然法估计Weibull分布参数,采用贝叶斯模型平均法(BMA)构建柏木人工林径级分布模型,并以此模拟气候变化对直径分布的影响。结果表明,极大似然法均较好地估计柏木人工林的直径分布;基于BMA构建包含坡度、腐殖质层厚度、年龄、每公顷株数、林分断面积、最热月平均温和年降水量的径级分布模型,五折交叉验证得到的参数b的平均绝对偏差、决定系数和均方根误差分别为0.78、0.78、0.92,参数c分别为0.26、0.67、0.32,预测精度较好;随着最热月平均温和年降水量的增加,直径分布逐渐右移。采用BMA构建的径级分布模型具有较好的精度,且最热月平均温度和年降水量的增加会促进林分生长。

溶液喷射纺丝参数对聚丙烯腈直径分布的影响

利用溶液喷射纺丝技术,成功制备聚丙烯腈纤维膜。采用扫描电镜观察纤维膜的形貌,探究不同纺丝工艺参数对纤维直径分布的影响。结果表明:纤维直径与聚合物质量分数、聚合物溶液挤出速度、喷丝孔内径呈正比,并且随上述工艺参数的增加,纤维直径分布较为离散;纤维直径与喷射气流的压强、接收距离呈反比,并且随上述工艺参数增加,纤维直径分布逐渐集中。经分析,获得最优工艺参数:聚合物质量分数为12%,喷射气流的压强为0.15 MPa,接收距离为70 cm,溶液挤出速度为0.3 mL/min,喷丝孔内径为0.32 mm。

新型MgO负载Co-Y双金属催化剂对单壁碳纳米管直径分布的调控

单壁碳纳米管的直径调控是碳管生长和应用领域的重要问题。本文以氧化镁(MgO)为载体,首次采用共浸渍法制备了新型钴-钇(Co-Y)双金属催化剂,利用高熔点的Y作为稀释剂和锚定组分控制Co纳米颗粒的尺寸,从而制备窄直径分布的单壁碳纳米管。利用SEM、XRD、XPS和TEM等对催化剂的结构形貌进行了表征,确定了Y和Co的存在状态分别为Y_(2)O_(3)和Co_(3)O_(4),其中Y金属的加入能显著提高Co_(3)O_(4)晶粒的分散性。利用TEM和Raman分析产物的直径分布,结果表明Co-Y/MgO催化剂体系制备了窄直径分布的单壁碳纳米,其直径范围为1.06~1.42nm。

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。

中亚热带杉阔混交林直径分布研究

以中亚热带杉阔混交林固定样地的调查数据，用偏度、峰度和变动系数为指标研究了杉阔混交林直径株数分布特征，运用Normal分布、Lognormal分布、Weibull分布、Gamma分布、Logistic分布、负指数分布等6种概率密度函数对杉阔混交林林分的直径分布规律进行了分析研究，并利用χ2检验法来检验6种概率分布的拟合效果。结果表明：杉阔混交林林分平均胸径为14.2 cm，在5.2～40 cm之间变动，径阶分布范围不大；林分直径分布曲线为左偏态，中小径阶林木株数居多数；林分直径主要分布在6～28 cm径阶，株数累积百分比高达90%以上；6种分布函数中，以Logistic分布函数模拟杉阔混交林直径分布的效果最好，可用于杉阔混交林的直径分布和生长预测，为杉阔混交林的科学经营提供理论依据。

马尾松人工林直径分布收获模型及其应用研究

马尾松人工林直径分布收获模型系统包括三大部分,即林分因子模型、Weibull分布参数回收模型和林分收获模型。此模型系统保证了林分变量间的一致性,实现了林分结构和产量(蓄积量和出材量)的动态预测,为用材林林木资产评估、确定森林的经济成熟提供了必要的技术手段。

密度对米老排萌生幼龄林生长及直径分布的影响

【目的】伐桩萌条保留密度是萌生林培育经营的关键技术。本研究旨在探索密度对米老排萌生林生长及直径分布的影响,进而确定米老排萌生林的合理经营密度。【方法】以米老排人工林皆伐迹地伐桩萌条为试验对象,采用单因素随机区组试验设计,设计了3种留萌处理(TCA:保留1株/桩,TCB:保留2株/桩,TCC:保留3株/桩),3次重复,共9块固定样地;基于固定样地5年的连续观测数据,对3种不同密度米老排萌生幼林的生长及直径分布进行研究。【结果】(1)除萌后1~3.5年,密度对萌生林平均的胸径、树高和单株材积的生长影响不显著,对萌生林优势木树高生长量影响不显著,对萌生林优势木单株材积的总生长量影响显著(P<0.05),对萌生林优势木胸径总生长量与单株材积连年生长量影响极显著(P<0.01)。(2)萌生林平均胸径、平均树高、优势木平均胸径和优势木平均树高的连年生长量峰值均出现在第2年;林分平均胸径的平均生长量曲线与连年生长量曲线的相交时间在3~4年之间,而林分平均树高的平均生长量曲线与连年生长量曲线的相交时间则在2~5年间。(3)第2年后,萌生林优势高和平均树高的连年生长量呈明显递减趋势。(4)萌生林直径分布遵从单峰正偏山状分布,处于竞争的自然稀疏后期,使用Weibull分布函数对萌生林的直径分布拟合效果良好。【结论】前5年为萌生林径向生长和高生长的旺盛期,合理保留密度及幼林抚育对萌生林的径向生长极为重要。每伐桩保留1~2株萌条的除萌措施,对提高萌生林优势木比例作用明显。

基于人工神经网络的林分直径分布预测

以马尾松人工林为研究对象,用人工神经网络建模技术构建了林分直径分布预测模型。经训练和优选,得到的理想模型结构为3∶6∶6∶1,训练误差指标为0.000281,总体拟合准确度为98%。模型对82块训练标准地的累积频率拟合准确度最大为100%,最小为95%,平均为98%;频率拟合准确度最大为96%,最小为75%,平均为87%。模型对18块检验标准地的累积频率预测准确度最大为99%,最小为97%,平均为98%;频率预测准确度最大为96%,最小为76%,平均为88%。所建模型具有很好的拟合效果和很强的预测能力,可用于10～30年生马尾松人工林。研究结果证明,人工神经网络技术可以作为有效的林分直径分布预测技术。

马尾松人工林直径分布神经网络模型研究

该文首先以相对直径为输入变量,以累积频率为输出变量,构建了1∶S∶1的林分直径分布BP神经网络模型.用1块具有代表性、26年生、全林伐倒测定每木胸径、树高生长过程的马尾松人工林标准地直径分布数据,作为马尾松人工林的期望分布,对所建模型进行训练、用定性与定量相结合的方法,选出既符合林分直径分布规律,又具有较高拟合准确度的网络模型结构为1∶2∶1,网络对象名为FRdnet2.该模型的总体累积频率拟合准确度达99.5%,径阶累积频率拟合准确度最低93%、最高99.9%、平均99%,径阶频率拟合准确度最低82%、最高99%、平均95%.神经网络建模技术的拟合准确度好,可作为有效的林分直径分布模拟技术.

静电纺参数对二醋酸纳米纤维直径分布的影响

为研究二醋酸纳米纤维工艺参数对其直径分布的影响,采用静电纺丝技术制备纳米纤维,对影响纳米纤维形貌的纺丝液质量分数、纺丝距离、电压及纺丝速度等参数进行探讨,对实验工艺进行优化,确定实验最佳参数。借助扫描电镜对制备的纳米纤维形貌进行观察,并应用Photoshop CS 3.0软件对纤维直径进行测量统计。结果表明,纺丝液质量分数、纺丝速度、纺丝距离对纳米纤维直径的影响较为显著,而纺丝电压对纳米纤维直径的影响相对较小。

白石砬子自然保护区林木直径分布及其动态变化

利用保护区30a长期固定观测资料,采用5种模型对白石砬子国家级自然保护区中5种林型的林木直径分布进行拟合,并对不同林型的拟合效果进行了分析;采用威布尔模型对林分30a的动态直径变化规律进行了研究。结果表明:几种主要林型的胸径静态分布都不同程度的呈现出天然林倒"J"形曲线的特征,所不同的是落叶松林模型拟合效果要好于其他林型,分析表明,威布尔分布模型和伽玛分布模型对保护区森林不同树种的拟合,有很好的适应性和灵活性;随着胸径、林龄的不断增大,直径分布形状也发生规律性的变化,不同林型的直径分布曲线表现出由指数形转向倒"J"形至近似正态分布,偏度由正偏趋于负偏,峭度逐渐变小的动态分布规律。

择伐作业体系下天然林直径分布

选择4种直径分布函数(Weibull函数、负指数函数、Γ函数和β函数)对天然针阔混交林不同择伐强度(弱度13.0%、中度29.1%、强度45.8%、极强度67.1%)作业下直径结构进行了拟合。结果表明:各样地直径分布均为左偏,中小径阶林木居多;除弱度择伐峰度为负,其余样地为正;变动系数随择伐强度的增大而增大。弱度择伐符合Weibull分布和β分布;中度择伐符合Weibull分布、负指数分布和Γ分布;强度择伐符合Weibull分布和负指数分布;极强度择伐对4种分布均不接受。Weibull分布具有较强的灵活性和适应性,基本可以用来拟合择伐作业后林分直径分布,拟合结果可以从侧面检验择伐作业体系的合理性。

海南阿陀岭4种加勒比松林分直径分布规律研究

为了给海南省低质低效次生林分的改造经营提供科学、合理的参考依据,利用正态分布、对数正态分布、Weibull分布、Γ分布4种分布函数分别对阿陀岭的4种加勒比松林分的直径分布规律进行了分析研究。结果表明:(1)4种林分的直径分布曲线均为左偏态,林木株数均偏向中小径阶;(2)加勒比松与台湾相思混交林和加勒比松与海南柃混交林用Weibull分布函数拟合的效果更好,加勒比松与浙江润楠混交林用Γ分布函数拟合的效果比较理想,加勒比松纯林用Weibull分布和Γ分布函数拟合效果接近,无显著差异。说明Weibull分布对4种林分的适应性和灵活性最强,正态分布最差,Γ分布和对数正态分布居中。

西双版纳热带雨林直径分布模型

传统的直径分布模型虽然能获得统计学上满意的表达结果,但常常忽略了大径阶株数的表达 大径阶内的林木虽然株数较少,但从森林经营的角度来看却比小径阶内的林木更加重要,所以在直径分布模拟和估计中必须充分地加以考虑 本研究建立了一个名为倒J形对数函数的新的直径分布模型,以云南西双版纳热带雨林为对象,通过对负指数函数、限定线函数、Weibull函数和倒J形对数函数4种直径分布模型的模拟和检验,发现倒J形对数函数和Weibull函数对于热带森林的直径分布模拟。

巴东县人工针叶同龄混交林直径分布拟合研究

基于巴东县国有林场人工针叶同龄混交林标准地的调查数据,采用三参数威布尔分布函数(Weibull)、正态分布函数、伽玛分布函数及对数正态分布函数拟合林分的直径分布,并结合卡方(λ2)检验,试图建立能够准确描述人工针叶同龄林林分直径分布规律的函数和参数,再通过建立的分布函数预测和分析林分径阶株数分布。结果表明:4种分布函数拟合林分直径分布的拟合效果Weibull分布明显优于其余3种分布函数,用Weibull分布拟合效果最好,精度高,能很好地描述针叶同龄混交林直径分布规律;研究发现Weibull分布函数参数a=5.0、b=12.132 3、c=1.821 3时,可以较准确地预测人工针叶同龄混交林林木株数;经过对林分直径株数分布预测结果分析,证明了函数的准确性和适用性较好。根据Weibull分布函数调整林分株数分布,对于提高林分质量、增强林地生产力具有一定的参考价值。

闽楠天然次生林直径分布模拟研究

以闽楠天然次生林作为研究对象,通过标准地调查获取数据,利用Weibull分布、正态分布、对数正态分布、Г分布和β分布等5种概率密度函数对其直径分布规律进行分析,采用χ2法检验拟合效果,并以其最优分布函数建立参数预估模型。结果表明:(1)直径分布主要为反J型或正偏山状曲线形式,其最优直径分布函数为Weibull分布,接受率为81.3%;(2)Weibull分布预估尺度参数(b)模型的R2为0.996 6,形状参数(c)模型的R2为0.791 5,经检验其预估模型的通过率为100%。研究结果可为闽楠天然次生林相关经营数表的编制及科学经营管理等提供参考依据。

基于时间序列的天然林林分直径分布预测模型

基于长期跟踪复测数据,对比贝塔分布模型、威布尔分布模型和负指数分布模型的拟合效果,从中选择效果最佳的负指数分布模型,推导其参数a和K的变化规律,构建具有时间序列的直径分布预测模型。结果表明,具有时间序列的负指数分布模型可以预测自采伐算起30 a内的林分直径分布,为林分生长动态的研究奠定了基础。

含银PA6纳米纤维的直径分布及其抗静电性能

为研究含银聚酰胺6（PA6）纳米纤维的直径分布和性能，采用静电纺丝技术，制备不同含银量的PA6纳米纤维毡。利用扫描电镜及相关软件，分析纳米纤维直径分布及形态，在银溶胶质量分数为0．1％～0．4％、纺丝液质量分数为10％～16％的实验范围内，纳米纤维平均直径为70～90nm；纳米纤维直径随银溶胶质量分数的增加而减小，随纺丝液质量分数增多而增大。透射电镜（TEM）分析表明：纳米银在纤维中分布均匀，状态呈圆形或椭圆形。纳米银颗粒平均直径为11．9nm，所有颗粒沿纤维的中轴线排列，部分呈椭圆形颗粒的长轴与纤维轴向一致。随银溶胶质量分数的升高，其抗静电性能提高。