落叶松云冷杉林矩阵生长模型及多目标经营模拟

以吉林省汪清林业局金沟岭林场落叶松云冷杉林为研究对象,利用20块样地4次5年间隔的调查数据,建立多树种(组)非线性矩阵生长模型。结果表明:影响进阶、枯损和进界概率的变量包括径阶中值、林分断面积、树种多样性、最小径阶株数和海拔。采用普通最小二乘法和似不相关回归对3个子模型参数进行估计,发现二者无显著差异。采用分树种组不同径阶的预测值和实际值进行卡方检验,结果表明模型可以用于该林分的生长预测。选用木材产量、树种和大小多样性、树木地上碳贮量作为经营目标,按采伐周期和采伐强度设计13种经营方案,利用建立的矩阵生长模型模拟不同经营方案50年的经营效果,发现3个目标下的最优采伐方案并不一致,即相互冲突,需要进行折衷。以相同权重构造综合目标,结果表明13种经营方案中,长周期(15年)低强度(5%)为最优方案,即可以满足对木材生产、保护多样性和增加碳贮量多目标的需要,这说明合理的经营可以实现森林的多个目标。矩阵生长模型可作为多目标森林经营决策的工具,也为我国东北林区落叶松云冷杉林的多目标经营提供了决策依据。

大兴安岭地区兴安落叶松天然林转移矩阵模型研究

建立内蒙古大兴安岭地区兴安落叶松天然林的径阶转移矩阵生长模型,用于预估主要树种的生长情况及林分结构参数,为森林结构与功能恢复提供参考。利用2期一类清查数据的667块兴安落叶松天然林样地数据,构建兴安落叶松、桦木、栎类、软阔的可变参数转移矩阵模型(VM)和固定参数转移矩阵模型(FM),应用构建的生长、进界、枯损3个子模型,预测短期内的断面积变化以及长期内的林分参数变化。结果表明,VM拟合结果显示,林木大小、林木多样性、林分属性、竞争指数和立地条件对林木向上生长、进界和枯损具有显著影响(P<0.05);模型的R^(2)均在0.82以上,MAE在18%以内,VM和FM的预测精度相差不大。FM和VM对胸高断面积的短期预测值与实际值基本无差异;FM对林木大小多样性指数、树种多样性指数、胸高断面积和林分密度的长期预测值偏高,而VM的预测结果符合理论值。研究显示,转移矩阵生长模型具有较好的解释性和预测性,采用考虑林分状态的可变参数转移矩阵模型法可以合理预测大兴安岭地区兴安落叶松的林分结构。