西北地区红桦天然次生林立地质量评价

在陕西、宁夏、甘肃、青海等地设置红桦天然次生林临时样地85块,以年龄-树高、胸径-树高数据为依据,选取常用的9个树木生长模型拟合导向曲线,采用相对优势高法编制立地指数表和立地形表,并采用2种方法对4个不同地区的立地质量进行比较,实现对西北地区红桦天然次生林立地质量的科学评价。结果表明,立地指数和立地形的最优导向曲线方程分别为H=18.073/{1+exp[-(A-22.571)/9.144]}、H=19.793/{1+exp[-(D-12.218)/6.588]};确定基准年龄为40 a,基准胸径为20 cm,指数级距为2 m,划定10~20 m共6个立地质量等级,编制立地指数表和立地形表。检验结果表明,两表的卡方值均小于临界值,落点检验精度分别为95%和97.5%,达到编表精度要求,均能够良好地反映红桦天然次生林立地质量。2种方法在对4个地区的立地质量评价中表现出较好的一致性,其中陕西火地塘林场立地质量最优,宁夏二龙河林场次之,青海北山林场和甘肃洮坪林场立地质量一般。

基于平均优势木胸径的湖南杉木人工林立地质量评价模型

【目的】研究立地因子对湖南杉木平均优势木胸径生长的影响,构建含立地随机效应的立地质量评价模型,以解决杉木立地质量评价的问题。【方法】基于湖南杉木人工林509块样地实测数据,在统计之林软件中使用数量化方法Ⅰ筛选出对杉木平均优势木胸径生长影响显著的立地因子,将立地因子按照标准分级、组合,构建初始立地类型;通过R语言拟合杉木人工林平均优势木胸径与年龄的相关关系,从4种基础生长模型中筛选出最优基础模型;应用K-means聚类将参数值相近的立地类型聚类成立地类型组,并将聚类后形成的立地类型组作为随机效应加入最优基础模型中,构建混合效应模型;通过导算,得到立地质量评价模型。【结果】1)对杉木平均优势木胸径产生显著影响的因子包括海拔、坡位、土壤类型和土壤厚度,影响程度从高到低的顺序为:坡位>土壤类型>土壤厚度>海拔。2)4个候选基础生长模型的拟合精度均较低(R2=0.6415~0.6420),选取单分子式(Mitscherlich)(R2=0.6420)作为构建立地质量评价的基础模型。3)考虑立地效应对模型的影响,将不同立地因子及其组合作随机效应进行非线性混合效应模拟,确定系数R2从0.6415~0.6420提高到0.6642~0.8258,拟合精度的高低与主导立地因子的显著性紧密相关,其中含立地类型的混合模型模拟精度最高(R2=0.8258)。4)以确定系数≥0.95为聚类精度标准将立地类型划分为10个立地类型组,含立地类型组的混合模型在便于应用的同时提高了建模的精度(R2=0.8409)。【结论】立地因子对杉木平均优势木胸径生长具有显著影响。同时,将立地因子作为随机效应加入混合模型中能够提高预测的准确性,更适合于多种立地类型下的立地质量评价。

红松人工林立地质量评价及生长收获效益

【目的】以中温带湿润气候区东段60年生红松人工林为研究对象,选出最适宜的立地类型组合,并分析主导因子与立木材积及林分蓄积量的生长关系特征,为红松人工林集约化可持续经营提供科学依据。【方法】采用数量化理论Ⅰ模型分析林分生长状况与立地因子的关系,并进行立地质量评价和立地类型划分,利用系统聚类方法划分立地类型等级,对立地评价结果的预测值与调查实测值进行线性拟合确定评价结果的可靠性;引入合适的函数进行优势木树高-胸径非线性拟合;运用冗余分析探究林分密度及土壤化学指标中影响立木生长的主导因子,绘制散点图分析主导因子与林分蓄积量的数量关系特征。【结果】1)基于数量化理论Ⅰ模型共划分了30个立地类型,其中海拔为600~700 m、阴坡、斜坡、厚有机质层和中腐殖质层的立地组合最优,各立地类型的预测值与实测值线性拟合决定系数R^(2)为0.758,P值均在0.001水平显著。2)系统聚类法将立地类型等级划分为5个等级时,Ⅰ~Ⅴ级的立地类型占比依次为13.3%、43.3%、20%、20%、3.33%;3)Richards函数对60年生红松人工林优势木拟合效果最优,RSS、RMSE和R^(2)依次为21.566、0.202和0.886,P值在0.001水平显著,其优势木树高与胸径间的关系为H=24.569 (1-e^(-0.162D))^(5.199);4)株数密度对本研究区域的60年生红松人工林的生长影响最显著(解释比例达54.3%,F=89.2,P=0.002),60年生红松人工林的最大林分蓄积量约为550 m^(3)/hm^(2)。【结论】总体来说,在海拔较低、坡向偏向阴坡、坡度较缓、有机质层及腐殖质层较厚的红松人工林区域的立地质量较高,株数密度对红松人工林生长性状影响最大,并遵循“最终收获量一定法则”,建议适当施肥或调控林分密度进行科学经营。

依据单因子评价体系的天然云冷杉针阔混交林立地质量评价

为探究天然林立地质量评价过程,构建天然云冷杉针阔混交林立地质量评价体系。以云杉(Picea koraiensis)为研究对象,统计27块皆伐样地内的1236株云杉皆伐样木,选取坡度、坡向、坡位3个立地因子开展评价,将坡度划分为Ⅰ级坡、Ⅱ级坡、Ⅲ级坡,其中,Ⅰ级坡为0°~10°坡(含平坡)、Ⅱ级坡为10°~20°坡、20°以上为Ⅲ级坡;坡位划分为上、中、下3个坡位;坡向分为阴坡和阳坡。使用Richards生长模型构建3个立地因子下云杉各龄阶林分平均高生长曲线和优势木高生长曲线,并择优选择评价模型。以80 a为基准年龄时的优势木高值作为立地因子的立地质量指标,采用分级法构建立地质量评价体系,对2个样地进行立地质量评价。结果表明:从Richards生长模型相关性和检验结果判断,云杉优势木高生长曲线优于林分平均高生长曲线。通过坡向、坡位、坡度3个因子对林分整体立地质量进行评价,对于坡向因子,阳坡的林分整体立地质量高于阴坡;对于坡位因子,林分整体立地质量由高到低依次为上坡位、下坡位、中坡位;对于坡度因子,林分整体立地质量由高到低依次为Ⅰ级坡度、Ⅱ级坡度、Ⅲ级坡度。依据坡度、坡向、坡位3个因子的评价结果,采用分级法构建天然云冷杉针阔混交林立地质量评价体系评价2个样地的立地质量,按指标数值高低将18个立地类型分为5级,从低到高依次为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级,其中,2号样地立地质量属于Ⅳ级,1号样地属于Ⅱ级。

用于立地质量评价的天然林生长模型构建方法

【目的】Fu等提出了一种基于立地生产潜力的天然林立地质量评价方法,该方法从理论上解决了如何结合环境和林分因子对不同立地类型及其生产力进行定量分析。本研究主要围绕该方法中的林分生长模型开展研究,以吉林省森林资源为研究对象,系统给出生长模型的建模方法,例如模型选型标准、模型参数化、参数估计和模型评价等。【方法】假定林分为等株生长,利用数学理论推导出林分断面积模型中直接或间接含有年龄情形时林分断面积连年生长量计算公式,并给出断面积连年生长量与林分断面积指数是否为单调函数的判别准则;基于哑变量方法分析不同分类变量对断面积生长的影响,即模型参数化;利用改进的最小二乘法求解参数化的林分断面积生长模型参数;以吉林省3634个面积为0.06 hm^(2)的固定样地的4次连续观测数据为实例,构建林分断面积生长模型。【结果】本研究提出的方法能有效判断断面积连年生长量与林分密度指数是否为单调函数,从而为断面积模型选型提供捷径;建模时考虑模型参数化既能有效解释变量各等级之间的差异程度,又能提高模型预测精度;提出的改进最小二乘法能有效求解含哑变量的模型参数。【结论】本研究所给出的生长模型构建方法可为Fu等提出的天然林立地质量评价方法提供技术支撑。

大关县筇竹生长立地质量评价

采用数量化理论方法,运用数理统计软件计算影响筇竹生长的立地因子的贡献值及筇竹高度预测值,以示性函数将各环境因素数量化,将影响筇竹生长的立地因子划分为7个项目24个类目,采用回归分析方法建立多元回归方程,计算出各类目相应的数值,进行立地质量等级评价。结果表明,筇竹高度预测值分别为:6.07~5.00、5.00~3.93、3.93~2.87、2.87~1.80、<1.80 m;在随机抽取的30块样地中11块立地质量等级为“优”,11块为“良”,8块为“合格”,占筇竹样地总数的93.33%,合格率较高,区域生境是筇竹的适生区域。筇竹生长地立地质量得分表经复相关系数F检验及适合显著性检验均达到了精度要求,适用于筇竹林分立地质量评价。

云南省普洱县森林立地质量评价

简述了森林立地质量评价及其意义,并较详细地论述了普洱县立地质量评价的方法和步骤,包括资料的收集、整理及分析等。最后,得出了评价结果。

用树干生长截量评价马尾松林立地质量的初步研究

马尾松等松科树种有明显的生长节间,且树高达1.3米以后高生长过程便趋稳定。因此,可用树干生长截量来评价林地质量。对龙里林场马尾松林分的研究表明,以从1.3、2.0或2.5米起测,节间数为6或5时计算生长截量效果最佳。

秦岭林区天然次生林与人工林立地质量评价

【目的】以秦岭林区典型的松栎林带为例,采用临时样地、固定样地和解析木3套数据建立立地指数模型和立地形模型,比较天然次生林与人工林立地质量评价差异,为天然次生林立地质量评价提供科学依据和评价方法。【方法】首先对样地直径分布进行SW正态性检验和株数积累分布曲线检验,论证天然次生林编制立地指数表的可行性;然后拟合优势树高生长方程,根据R2和标准估计误差选择各树种导向曲线模型;依据树高连年生长量曲线与平均生长量曲线相交且趋于平缓、树高变异系数趋于平稳确定基准年龄和基准胸径;分别采用相对优势高法、标准差调整法和变动系数调整法形成立地指数和立地形曲线簇,编制油松、华山松、锐齿栎和落叶松立地指数表和立地形表。运用卡方检验、落点检验和相关性检验分析不同树种立地指数表和立地形表精度差异,采用平均误差、平均绝对误差和平均相对误差比较通用地位级表与立地指数表、立地形表评价立地质量偏差。【结果】各树种卡方检验值均小于卡方检验临界值,符合精度要求。油松和落叶松立地指数卡方检验平均值低于立地形,锐齿栎立地指数卡方检验平均值高于立地形,华山松立地指数与立地形卡方检验平均值差异较小。卡方检验、落点检验和相关性检验综合分析结果表明,立地形适用于天然次生林立地质量评价,而立地指数适用于人工林。与通用地位级表的比较表明,地位级评价立地质量平均误差、平均绝对误差、平均相对误差大于立地指数和立地形,地位级评价落叶松人工林立地质量误差显著大于立地指数。【结论】编制的油松、落叶松立地指数表,华山松、锐齿栎立地形表满足立地质量评价精度要求,能够反映林区天然次生林和人工林立地质量差异,可用于林区立地质量评价和森林经营管理。同时如何解决次生林立地质量评价中混交和异龄的特点、建立更具普遍性的立地指数和立地形模型仍是一个值得深入研究的问题。

基于一类清查数据的福建省立地质量评价技术

基于森林资源清查的标准木、样木和样地数据,构建主要树种(组)树高曲线,编制立地指数表,用地形和土壤因子拟合立地指数估测模型。同时,基于林地空间分布数据,估测福建省小班立地指数,得到立地质量等级及分布。结果表明:1)分等级的树高曲线符合林木生长规律,根据样地等级计算样木树高,筛选优势木,采用Richards模型的导向曲线和标准胸径编制立地指数表的方法可行;2)地貌、坡位、坡向、坡度和土层厚度是估算"华东华中低山丘陵用材经济林区"杉木立地指数的主导因子,逐步回归的多元线性模型精度高,拟合结果好;3)福建省小班Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ立地质量等级所占比例达82.58%,认为全省林地质量偏好,其中闽中北地区林地质量最好,而沿海宁德和泉州属中等偏差,其余市区属中等偏好。基于森林清查资料的立地质量评价方法科学、实用,值得推广。

基于林分潜在生长量的立地质量评价方法与应用

【目的】提出一种基于林分潜在生长量的立地质量评价方法,为精准提升森林质量提供可靠依据。【方法】首次严格定义潜在立地生产力概念,推导出潜在生产力和现实生产力的模型和计算方法,提出立地元素-林分元素-林分生长类型-现实生产力和潜在生产力模型-落实到地块的立地质量制图技术流程,并以吉林省针阔混交林为例,利用4期一类清查固定样地数据,基于林分潜在生长量的立地质量评价方法开展案例研究。【结果】影响吉林省林地立地质量的主要立地因子包括地貌、海拔、坡位、坡度、土壤类型和腐殖质层厚度;采用立地类型约束的树高生长分级法,将6个因子组合的立地类型分为5个等级,针阔混交林不同立地等级的林分平均高、断面积和蓄积量生长模型具有较好的生物学意义和统计可靠性,决定系数(R^2)分别为0.991 8、0.986 6和0.984 2; 5个立地等级的潜在蓄积生产力在3.6～5.8 m^3·hm^(-2)a^(-1)间,并给出了立地潜在生长量对应的合理林分密度。【结论】基于林分潜在生长量的立地质量评价方法适用于纯林和混交林,可以回答一定立地的最大生产力及现存林分通过密度调控可以提高多少生产力。

基于森林清查数据的三峡库区林地立地质量评价

基于三峡库区森林资源一类清查数据和林地小班数据,分主要树种(组)建立树高—胸径曲线,编制立地指数表,选取立地因子构建立地指数模型,估测库区样地和小班立地指数,综合多个树种(组)评价结果,得到三峡库区林地质量等级及空间分布。结果表明:利用胸径替换年龄来拟合立地指数曲线和编制立地指数表的方法是可行的;立地指数估测模型经方差分析及相关性检验,达到显著相关水平,调整决定系数R2均达到0.95以上;三峡库区小班立地质量为III级的小班,所占比例高达78.71%,认为三峡库区林地质量总体属于中等水平。

辽东地区日本落叶松立地分类和立地质量研究

通过对辽东地区日本落叶松林的调查,利用数量化理论Ⅰ确定了辽东地区日本落叶松生长发育的主导环境因子为海拔、土层厚度和坡向,并构建了辽宁省东部地区日本落叶松立地质量评价模型,检验结果表明达到了精度要求。利用这一模型可对辽宁省东部地区日本落叶松立地质量进行数量化评价。

天然云冷杉针阔混交林立地质量评价

以吉林省汪清林业局金沟岭林场中的41块天然云冷杉针阔混交林样地为对象,选取了14个立地因子作为指标进行立地质量分类与评价。根据不同性质,将评价指标分成宏观因子(土层厚度、坡向、坡位、坡度及海拔)和微观因子(枯落物厚度、自然含水率、土壤密度、p H值、有机质、全氮、全磷、有效磷及速效钾)。采用熵值赋权法和主成分分析赋权法确定立地因子的权重并计算得分,根据各自得分进行聚类分析。结果表明:(1)宏观立地质量评价可分为4类(优、良、一般和差)。第1类为优,主要特征为地势平缓,平均坡度为6.0°;第2类为良,主要特征为地势相对较平缓,平均坡度为11.1°;第3类为一般,主要特征为地势相对较陡,平均坡度为15.2°;第4类为差,主要特征为地势陡峭,平均坡度为21.1°。(2)微观立地质量评价也相应分为优、良、一般和差4类。本研究结果可为今后适地适树地进行造林规划、合理营林措施的设计、林地生产力预估以及森林资源资产评估提供科学依据。

基于遥感影像的神经网络立地质量评价研究

传统立地质量评价体系主要使用地面调查数据,而多光谱遥感影像为大范围研究森林生产力和立地状况提供了便捷的途径。为了改进传统的立地质量评价体系,以内蒙古旺业甸林场为研究对象,基于研究区域的遥感影像结合地表小班调查数据,采用BP人工神经网络模型,以落叶松为例,建立了遥感因子结合立地因子与地位指数关系的神经网络模型,进行立地质量评价研究。建立了BP人工神经网络地位指数预测模型,模型的预测精度达到90.97%,与使用传统小班调查数据建立的神经网络模型的预测结果进行比较,精度提高了5.44%。结果表明多光谱遥感影像十分适用于森林立地质量评价,充分证实了本研究方法的有效性和优越性。

用优势树全高和胸径的关系评价红松林的立地质量

柞树红松林、鱼鳞云杉红松林、云冷杉红松林、椴树红松林、枫桦红松林和春榆、水曲柳红松林是小兴安岭南坡红松天然林中常见的６个立地类型。不同立地类型红松优势树高、胸径和年龄三者之间关系分析的结果表明年龄在决定红松优势树高上的意义不大．而优势树高与胸径的相关性密切．符合Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程。采用优势树在一定胸径（４０ｃｍ）时的高度值表达立地指数。红松林６个立３也的立地质量差异明显，平均立地指数相差最大可达７ｍ。并讨论了这种新评价方法的理论基础、精度及其在天然复层异龄混交林经营实践中的意义。

油料树种光皮树人工林立地质量评价

在湖南省不同适生区范围内的光皮树生产基地,按不同生长类型、不同立地条件林分设置临时标准样地30块,在每块标准样地内进行每木检尺,测定胸径、高度、枝下高、冠幅等林分结构因子的数量特征,并调查和收集林下植被、立地因子(海拔、坡向、坡度、坡位)、气象因素、经营水平等环境特征。采用样地调查法进行林分结构调查、标准木和林分优势木解析法测定树干生长过程和生物量。用各种立地条件下的大量树干解析材料,拟合树高与年龄的回归方程式作为导向曲线,再利用树高调整法编制光皮树的地位指数表以及地位指数曲线簇。在综合分析影响光皮树生长发育的环境因子的基础上,选择了5个立地因子,运用数量化理论I方法,构建立地质量评价数量化模型,进行光皮树的立地质量评价。

阜新矿区矸石废弃地立地质量的研究

为了提高矿区废弃地生态恢复效果,通过典型抽样方法对矿区废弃地立地质量进行了调查研究。结果表明:阜新矿区废弃分为矸石山和排土场两大类型。随着停止排矸年限的增加,土壤理化性状逐渐改善。根据停止排矸年限将矸石山分为四种立地类型:停止排矸7年以内为Ⅰ类,7～15年为Ⅱ类,15～25年为Ⅲ类,25年以上为Ⅳ类。不同类型废弃地具有不同的生态重建途径,除Ⅰ类矸石山不能造林外,其他类型都可进行造林,但受立地质量影响,造林成活率有显著差异。研究成果对生产实践具有重要的指导意义。

应用“3S”技术进行北京市森林立地分类和立地质量评价的研究

本文针对目的森林立地分类和立地质量评价研究中存在的问题。试图从立地分类和评价的方法进行技术上新的探讨。研究中以生态学和景观生态学理论为基础，以遥感（ＲＳ）、地理信息系统（ＧＩＳ）和专家系统（ＥＳ）作为主要的技术手段，借助相关数学分析，对北京市森林进行立地类型划分和在此基础上的立地质量评价及多目标动态决策。通过对北京地区景观特征及其气候、地貌、地形、土壤、植被等各种因子的定性分析，以及一、二类调查数据的定性定量分析，结合实际应用，确定分类原则和分类系统。应用ＧＩＳ建立各级分类的各因子专题数据库和图形库，通过各分类层次的主导因子及辅助因子的专题图叠加完成初分类。在此基础上，应用知识库中的专家知识及ＥＳ的推理机制对初分类结果进行综合，根据可信度理论，得出各级符合生产、造林规划和经营实际的立地类型图。对于最低一级的分类结果，采用专家打分的方法进行各类型立地质量的多因子综合评价，并编制立地质量评价图。在分类和评价的基础上，可以根据森林的生态效益、经济效益、环境效益和社会效益的综合考虑选择目标集，进行面向目标的动态决策。

森林立地质量评价的可变生长截距模型与应用

在关帝山林区8个林场的油松天然林中选取69株优势木进行树干解析，应用XLSTEM和SYSTATE软件进行数据处理和分析，充分考虑达到胸高的年龄在立地指数模型中的意义，确定油松天然林立地指数基准年龄，引入生长截距和可变生长截距的概念，分析林分优势木达到胸高的年龄与立地条件的关系，建立关帝山林区油松天然林立地指数的可变生长截距模型。结果表明：1）研究地区油松天然林立地指数基准年龄可确定为胸高年龄35年，实际总年龄约为42～45年；2）油松天然林达到胸高的年龄与立地条件的关系不密切；3）本研究建立的油松天然林可变生长截距模型准确、可靠，能对胸高年龄为3～35年的油松天然林进行准确地立地质量评价。