长白山主要树种直径生长的多元回归预测模型:以云杉为例

选取长白山地区18块皆伐标准地的949株云杉解析木和78株云杉标准木,建立长白山主要树种直径生长的多元回归预测模型。在生长模型中,首先确定林木直径的潜在生长量,建立疏开木的直径潜在生长方程,然后用反映立地质量、林分密度、对象木与周围相邻木最近距离3个竞争指数所表示的修正函数对直径潜在生长函数进行修正。采用SPSS软件对参数进行拟合,依据相关系数最大,剩余平方和最小得到直径的实际生长模型。该模型可以合理预测长白山地区主要树种一定时期内未来直径大小和林分的直径结构,这对把握林分动态、预估林分生长状态有极其重要的意义。另外,用未参加建模的8块皆伐标准地的432株云杉解析木和23株云杉标准木,对直径生长的多元回归预测模型的拟合度进行检验,结果显示拟合效果很好。

六盘山南侧华山松树干直径生长及其对气象因子的响应

2010年5—10月份,在宁夏六盘山南侧的香水河小流域,应用带状树木径向变化记录仪研究了华山松(Pinus armandii)树干的直径生长变化及其对气象因子的响应。结果表明:①华山松树干直径呈现出由收缩期、膨胀恢复期和生长期组成的日周期性变化,其最大值出现在6:00—9:00,最小值则在16:00左右。②华山松各样木树干直径日生长量的季节变化趋势一致,即:5-6月份为匀速生长期,其日均生长量在17.65～98.11μm之间;7-8月份为快速生长期,其日均生长量在27.15～112.33μm之间;8月底—10月份为缓慢生长期,其日均生长量在10μm以下。然而,华山松树干在匀速生长期、快速生长期内的直径日生长量幅度存在明显的个体差异,其中优势木的生长速度明显大于亚优势木和中等木。整个观测期内,华山松树干直径的累积生长过程符合幂函数曲线(R2=0.75～0.93,P<0.01)。③主成分分析和偏相关分析表明,日最低温、日降水量、日平均辐射是影响树干直径生长的主要气象因子,而日平均温度、日最高温、日平均饱和水汽压差等对树干径向生长的影响作用则表现出较大的变异性。

蒙古栎天然林单木生长模型研究——Ⅰ.直径生长量模型

【目的】预测蒙古栎天然林的生长和发展,为其合理经营提供依据。【方法】以蒙古栎天然林为研究对象,基于吉林省汪清林业局195块固定样地的两期复测数据,分析蒙古栎林单木直径平方生长量(以下简称直径生长量)与竞争因子、林木大小因子和立地因子的关系,找出影响林木直径生长量的主要因子,并采用逐步回归的方法,建立蒙古栎林的单木直径生长量模型。【结果】最终确定的蒙古栎林单木直径生长量模型的决定系数R2为0.567,预估精度为98.95%,平均误差为4.792 7E-5cm2,平均绝对误差为0.651 2cm2,均方根误差为0.842 1cm2,相对均方根误差为0.255 2。【结论】影响蒙古栎单木直径生长量的最主要因素是林木期初胸径,其次是竞争因子,立地因子对其影响不大。建立的模型形式简洁、统计可靠,可用于吉林省汪清地区蒙古栎天然林的直径生长预测。

胡杨枝直径生长对塔里木河下游应急输水的响应

胡杨枝年轮信息包含了塔里木河水量变化内容,通过胡杨枝生长量调查可以反映塔里木河应急输水规律。塔里木河应急输水后,受输水影响不同离河距离胡杨枝连年直径生长量出现突出增长,产生明显影响的开始时间大多起于2001年,有些枝直径增长量是输水前3.85倍。输水后与输水前胡杨枝直径生长量的比值与离河距离之间存在显著负相关。通过输水前后胡杨枝直径的变化关系可以推断出各输水断面胡杨对输水的响应范围,在2003年分布最远已经达到的离河900m。

西天目山针叶树直径生长与气候变化的关系

利用树木年轮分析方法研究了西天目山的三种主要针叶树：柳杉、金钱松和黄山松在林分范围内的直径生长与气候因子的关系。用逐步回归分析建立生长指数与１３个气候因子的回归方程，然后将生长曲线加入回归方程获得估计胸高处直径生长量的模型。结果表明，显著影响柳杉直径生长指数的因素为前期生长和夏季气温；影响金钱松生长指数达显著水平的有前期生长和夏、秋两季降水量；显著影响黄山松生长指数的因素有前期生长、夏季气温和秋季降水量。如果未来气温比目前分别升高１℃、２℃和３℃，柳杉的直径生长量将增加３．２％、６．３％和１１．１％；金钱松的将增加３．７％、５．６％和７．４％；黄山松的将增加３．５％、７．１％和１１．８％。文中对影响直径生长的其他因素也进行了讨论。

动态马尔科夫直径生长模型的研究

建立了模拟山桉人工林直径生长的动态马尔科夫随机模型。估计模型参数用到了山桉密度试验的直径观测数据。采用多项分对数（ｍｕｌｔｉｎｏｍｉａｌｌｏｇｉｔ）描述直径转移，模型的建立应用了两阶段的广义最小二乘法：第一阶段模拟每一个直径级的直径转移与密度和年龄之间的关系，第二阶段处理第一阶段模型参数随直径级的变动，得到以密度、年龄和径级为自变量预测直径转移概率的紧凑表达式。统计检验表明，应用该模型预测山桉林分直径分布的有效性优于采用正态分布、韦布尔分布或Ｓｂ分布的传统方法并可实际应用于立地指数范围在２２—４４米的山桉人工林分。

低功耗树木直径生长记录仪

树木直径生长量是森林资源监测的关键因子。为了定期连续有效地获得树木直径生长量,设计了一种用普通电池供电并能长期在野外自动测量的树木直径生长记录仪。该仪器由单片机、CH376模块、传感器和电源四部分组成,具有结构轻巧、操作简单,使用方便等特点,能够灵活地以1s或1s的倍数进行自动重复测量。树木直径生长量测量实验表明,该仪器测量稳定,精确度高,具有较高的实用价值。

基于空间结构参数的大兴安岭天然落叶松单木直径生长模型

[目的]研究林分空间结构对兴安落叶松单木直径生长的影响,为大兴安岭天然落叶松次生林的有效恢复提供理论依据和技术支撑。[方法]以大兴安岭天然落叶松次生林为研究对象,基于塔河林业局盘古林场50株兴安落叶松解析木数据,采用S-Plus软件中的NLS函数对8种常用的林木生长模型进行拟合优度评价,进而确定最优基础模型;通过再参数化方法,考虑常用林分因子、单木因子、物种多样性以及林分空间结构等参数对林木直径生长的影响;最终,采用NLME函数构建兴安落叶松单木直径生长的最优混合效应模型,并系统评价不同模型的拟合优度。[结果]兴安落叶松单木直径生长的最优基础模型为Mitscherlich方程(调整系数Ra2=0.6285),其参数a分别与林分平均树高、单木胸径、混交度和角尺度显著相关,而参数b则与林分平均胸径和竞争指数显著相关;据此,建立的兴安落叶松广义直径生长模型的R_(a)^(2)值相较基础模型提升约31%(R_(a)^(2)=0.8264);通过引入随机参数(参数a1)、异方差函数(幂函数varPower)、时间序列函数(高斯结构corGaussian),单木水平的混合效应模型进一步将R_(a)^(2)值提升约17%(R_(a)^(2)=0.9710);五折交叉检验结果表明,混合模型的调整系数、平均绝对误差和均方根误差分别为0.9838、0.56 cm和0.72 cm,能够满足单木直径生长预测的需要。模型模拟结果表明,单木直径生长量随着单木胸径、角尺度和混交度的增加而增加,但随着林分平均胸径、平均树高和竞争指数的增加而减小;当各变量数值每增加10%时,其对应的胸径生长量依次为:+0.45 cm、+3.62 cm、+4.71 cm、-0.34 cm、-0.21 cm和-0.73 cm,但取决于不同的林分特征和生长阶段。[结论]林分角尺度、混交度和竞争水平对兴安落叶松单木直径生长具有显著作用,在后续森林经营中应通过合理的采伐来降低林木的竞争水平,并注重创建和维护林木的随机分布格局和混交程度。

木荷树种几种直径生长方程的应用比较

以顺昌埔上国有林场40年生木荷人工林标准地上分径阶选取的解析木为材料,综合分析广泛应用于直径生长模型中的3种方程:理查德方程、单分子方程及罗辑斯蒂克方程,通过分析木荷直径生长过程所得的相关系数及剩余标准差的检验,以得到最适合木荷直径生长规律的生长方程类型。

红松人工林林木直径生长与气象因子的相关分析

本文以辽宁省草河口人工林红松(Pinuc Koraiensis Sieb.et Zucc.)为试材,采用自制的树干径向生长测微仪及数量化理论的方法,研究了气温、相对湿度、地温、降雨量和光照时间等气象因子与红松林木直径生长量的相关性,并获得了它们的相关方程式。

秃杉树干不同高度处直径生长规律

利用秃杉标准木的解析数据,根据分形理论和R/S分析法,探讨秃杉树干不同高度处直径的相对生长量与树干相对高度之间的生长变化规律。结果表明,树干不同高度处直径相对生长量与绝对高度之间没有相关性,但与树干相对高度之间呈极显著相关;不同高度处直径的增量生长持续强度也不同;并进一步探讨引起树干不同高度处直径生长量不同的原因。秃杉树干相对高度在0.5～0.8之间的直径相对生长量较高,生产中可在树木高生长高峰期来临前,采取各种措施促进树木高生长,从而促进树干材积生长,减小树干的尖削度。

间伐对不同龄组华北落叶松人工林直径生长的影响

间伐是最有效、最常用的森林调控措施,研究间伐对直径生长的影响及直径分布动态,可为科学制定经营措施及森林精准经营提供技术依据。本研究以塞罕坝华北落叶松人工纯林(幼龄林、中龄林、近熟林)为研究对象,每种龄组设置间伐和对照样地各3块,共18块,基于2014-2018年直径数据,采用单因素方差分析和三参数Weibull分布,探究间伐后不同龄组林分直径生长规律。结果表明:(1)间伐促进了不同龄组华北落叶松的直径生长,间伐样地后2年直径生长量明显大于前2年(P<0.05),对照样地则差异不显著(P>0.05);间伐对林分直径生长量的促进作用表现为:中龄林>幼龄林>近熟林。(2)不同龄组间伐和对照样地的直径分布均符合三参数Weibull分布,且中龄林的拟合效果最好;2014-2018年,间伐样地的拟合参数c趋近于3.6,直径分布趋于对称分布,对照样地则变化不大。(3)间伐样地后2年林分直径分布曲线较前2年向右移动距离大,幼龄林的直径分布由右偏趋于对称,中龄林、近熟林则由左偏趋于对称。总之,间伐可有效促进华北落叶松幼龄林、中龄林、近熟林的直径生长,对中龄林的生长促进作用最强。

木兰围场油松、华北落叶松混交林空间结构对直径生长的影响

为了给木兰围场油松、华北落叶松混交林经营提供依据,选取第三乡林场油松、华北落叶松混交林作为研究对象,通过计算林分混交度、角尺度与大小比数等空间指数,分析林分的空间结构分布情况,用以研究空间结构因子对油松、华北落叶松直径生长的影响。结果表明:2块标准地平均角尺度均在0.5范围内,呈随机分布,这种情况林木的直径生长量明显大于均匀和不均匀分布,说明随机分布的空间格局有助于油松、华北落叶松的生长;样地1混交度(0.60)小于样地2的混交度(0.66),样地1属于中度混交,样地2呈强度混交。林木直径生长量随着混交度的增大呈现递增趋势,且样地2林木直径生长量总体大于样地1,说明在适当范围内林木间隔离程度越大,越有利于当地油松、华北落叶松直径生长;受竞争指数与开阔比数影响,大小比数为0、0.25的极优势木与优势木直径生长明显好于大小比数为0.5、0.75和1的中庸木、劣势木和极劣势木。当林木所受竞争指数大于4.1或者开阔比数小于0.89时,林木生长受竞争指数与开阔比数的影响较为明显;林分在10~20a间林木竞争最为激烈,是调整林分结构的最好时机。

直径生长方程精度的研究

建立树木生长模型主要依赖于树干直径(胸高处)的数据。这出于下列原因:树干直径最容易测量,对环境变化和林分密度反应最灵敏,并与树冠大小、林木生物量、树干材积紧密相关。直径另一个固有的有利条件,可记录每年的直径生长变化(至少在温带气候是这样),这很便于数据的采集。本文的目的在于研究生长方程的结构,并用大量的直径生长数据比较不同形式的方程的精度。

落桦混交林空间结构对林木直径生长的影响

为探究白桦林不同空间结构对林木直径生长的影响,选择塞罕坝机械林场的白桦林作为研究对象,采用实地测量与解析木的方法对林木的生长变化进行记录,结果表明:处于随机分布状态下林分中林木生长量要普遍高于处于聚集状态下的林木生长量,角尺度处于0.5左右时生长量是最大的,说明林分处于随机分布有利于林木的生长;处于优势状态的林分直径生长量要普遍高于亚优势状态的林分,并且大小比数处于0左右时林木的生长量是最大的;强度混交的林分直径生长量明显高于中度混交的林分,并且同一林分中随着混交度的增加直径生长量也随之增大,说明混交有利于林分的生长。

直径生长潜力模型的研究

文章运用理查德生长曲线构成的遵守加法组合和乘法组合的非线性模型 ,对日本落叶松等3个树种进行了立地质量评价的尝试。结果表明 ,在森林立地质量评价的诸多方法之中 。

落叶松树木直径生长时间序列分析及预测模型研究

为更好地对落叶松林进行经营,以落叶松解析木为研究对象,应用R/S分析法对落叶松树木直径生长进行了分析。结果表明,树木直径生长具有一定的规律性;同时建立了以树木年龄为自变量,H指数为因变量的线性模型与幂指数模型,模型相关系数均≥0.97,表明拟合效果明显,可以用来预测直径的生长。此研究结果对于落叶松林的经营具有十分重要的指导意义,也为后续的研究奠定了一定的基础。

冀北山地桦落混交林空间结构与直径生长关系研究

林分空间结构是森林经营管理过程中的重要因子。大小比数是林分空间结构的主要参数，对林木生长与竞争有重要影响。该研究以冀北山地典型森林类型桦落混交林为对象，以中心树与周围最近4株相邻木为空间结构单元，以林木年轮宽度确定直径生长，研究大小比数与直径生长的关系。结果表明：对于大小比数为0．5的空间结构单元，与相邻最粗树比较，桦树和落叶松的中心树直径生长过程基本一致，分3种情况：①一直处于劣态。②前后期处于劣态，中期竞争生长。③前期处于劣态，中后期竞争生长。不同大小比数木的林木之间的竞争主要集中于8-15a，此期间是对林分进行抚育采伐、调整林分密度的最佳时期。

冀北山地落叶松人工林直径生长与空间结构的关系

在河北省围场县桃山林场落叶松人工林中选取65组林木,进行大小比数与直径生长关系的分析。基于落叶松(Larix olgensis Henry)人工林固定标准地的每木检尺表数据,针对人工林普遍具有混交度低,分布均匀的特点,主要从林分竞争机制和树冠营养空间利用情况等方面提出了利用Hegyi竞争指数、生长空间指数、生长空间竞争指数分析优化林分空间结构,进一步比较不同择伐程度下林分空间结构变化的大小。结果表明:中心树生长出现两种情况,有明显被压过程和无明显被压过程。林分竞争主要集中在8~15a,是进行抚育间伐的最佳时期,可以为林木提供更大的营养空间,保证林木正常健康生长。