基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争指数

构建基于树冠重叠面积和林木混交关系的竞争指数,探究天然混交林林分及主要树种竞争的表达方法,并以甘肃省小陇山林区锐齿槲栎天然混交林为研究对象,采用胸径、树高、冠幅、距离等信息的2期调查数据,对新构建的基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争(CIM)指数进行验证,并选取Spearman系数,对CIM竞争指数和传统竞争指数进行相关性分析。结果表明,采用树冠投影重叠和考虑树高关系确定竞争木的方法能有效避免竞争木多选或漏选;CIM1、CIM2、CIM3能够表达出混交林竞争压力变化,表现出竞争压力越大林木蓄积生长量越小的趋势,将树种混交因子引入竞争指数能够提高蓄积生长量与竞争指数的相关性,更加客观的描述林分中竞争状况。竞争指数与蓄积生长量相关性由大到小排序为CIM2>CIM3>CIM1>Bella竞争指数(CIO)>简单竞争指数(CI)>CIO_(2)>CIO1,表明竞争指数CIM2对混交林竞争表达更具参考意义。林分中主要树种锐齿槲栎由于相邻木中同树种相邻木增加,导致竞争压力增大。天然混交林中树种组成复杂多样,林木分布不均匀,在竞争指数中引入树种混交因子能够较为真实的反映林木竞争状况。

生长空间竞争指数及其在油松、侧柏种内竞争中的应用研究

研究林木个体之间的竞争是研究森林生态系统基础,林木竞争的研究方法主要有定性描述和定量分析两种方法并先后提出了20多种衡量竞争程度的竞争指数系统,但有关学者研究后认为,这些竞争指数都没有较好地解决了定量分析中树冠变化的问题。论文首次提出生长空间竞争指数(Growthspacecompetitionindex,GSCI),系树冠表面积与胸高断面积之比,由于树冠外围面积代表树冠接受光照最强的部分并且是决定生产效率的重要指标,因此在群体和群落的竞争中作为反映竞争参数,较好地解决了定量分析中树冠变化的问题,为树冠覆盖程度的无量纲度量。本文还在油松(Pinustabulaeformis)、侧柏(Platycladusorientalis)林种内个体竞争中得到应用,与常用的简单竞争指数(Competitionindex,CI)和空间竞争指数(Growthspaceindex,GSI)进行了对比研究。

基于加权Voronoi图的林木竞争指数

以福寿山林场25年生的杉木生态公益林为研究对象,通过分析林木竞争指数与胸径生长因子的相关关系,得出二者为负相关,从而确定加权Voronoi图的权重为胸径倒数(W),借助Arcgis软件里的加权Voronoi图工具,通过加权Voronoi图的方法来确定竞争单元,提出基于加权Voronoi图的W_V_Hegyi竞争指数,最后将W_V_Hegyi竞争指数与Hegyi、V_Hegyi竞争指数进行对比分析,结果表明:1)3种竞争指数与胸径相关性强弱排序为:W_V_Hegyi>V_Hegyi>Hegyi;2)3种竞争指数与胸径服从幂函数关系,曲线拟合度排序为:W_V_Hegyi>V_Hegyi>Hegyi;3)样地竞争指数平均值排序均为:V_Hegyi>W_V_Hegyi>Hegyi。通过以上比较分析证明,W_V_Hegyi竞争指数比Hegyi、V_Hegyi竞争指数能更准确地反映林木间的竞争关系。

基于交角的林木竞争指数

建立基于交角的林木竞争指数(u_a_CIi),该指数能够同时表达出竞争木对对象木的上方遮盖和侧翼挤压。该指数取值范围为[0,1),无量纲,指数值越大,表明树体越小,所承受的竞争压力越大,清晰直观地表达林木在林分中所处的相对竞争态势。从理论上阐明大的竞争邻体比小的竞争邻体对对象木有更大影响,不仅反映在上方的遮盖也体现在侧方的挤压中。该指数与林木大小的相关性明显高于常用的HEGYI竞争指数。在测量技术飞速发展的今天,该竞争指数将具有很大的应用前景。

利用竞争指数评价水曲柳落叶松种内种间空间竞争关系

林木之间的竞争包括地上和地下两部分 .竞争影响空间的确定对预测生长有重要的意义 .本研究将竞争影响空间划分为两部分 :距对象木最近的一圈 ,称为内圈 ,包括地上和地下竞争影响 ;除最近一圈以外称为外圈 ,主要为地下竞争影响 .在此基础上将竞争指数分解为不同的竞争指数分量 .并以水曲柳和落叶松纯林和混交林为例 ,定量地分析了竞争影响空间内地上竞争和地下竞争 ,种内和种间竞争影响大小 .结果表明 ,纯林中两树体最近一圈内地上和地下竞争影响大于外圈的地下竞争影响 .在混交林中 ,对水曲柳来自种内竞争影响小于种间竞争影响 ,对落叶松种内竞争影响明显大于种间竞争影响 .此外 ,水曲柳以来自外圈种内的地下竞争影响为主 ,落叶松以来自内圈的地上和地下竞争影响为主 .水曲柳与落叶松混交可明显减轻水曲柳种内的竞争压力 ,落叶松可保持正常生长 .

基于简单竞争指数的杉木人工林树冠形状模拟

以湖南省株洲市攸县黄丰桥国有林场杉木中龄林为研究对象,用逐步回归的方法建立以单木大小、单木竞争指标为自变量,冠幅、冠长为因变量的函数估算模型,实现林木树冠形状的模拟。研究结果显示:在杉木树冠形状模拟时,与竞争有关的冠幅模型、冠长模型的判定系数R2分别为0.771、0.872,显著高于与竞争无关的冠幅模型、冠长模型的调整的判定系数0.729、0.811,这说明竞争对树冠生长影响的作用是显著的。

基于树冠因子的林木竞争指数研究

[目的]以湖南省黄丰桥国有林场杉木纯林为研究对象,进行树木竞争指数的研究,基于Hegyi简单竞争指数的形式,提出包含反映树冠特征因子的树冠竞争指数。[方法]将树冠竞争指数和Hegyi简单竞争指数分别与胸径增长量进行相关分析。[结果]Kendall’s tau-b系数、Spearman’s rho系数和相关系数R2均显示树冠竞争指数与林木生长量的相关性高于Hegyi简单竞争指数。[结论]该结果表明树冠竞争指数与林木生长量有更强的相关性,可以更好地体现树冠在树木生长中的作用,能作为模拟林分生长量的依据。

5个林木竞争指数模型的比较

【目的】比较计算1个Hegyi竞争指数和4个Bella竞争指数的5个林木竞争指数计算模型在评价林木竞争关系中的适应性。【方法】在吉林省汪清林业局金沟岭林场某一近原始状态的针阔混交林内设置40m×50m的样地,以样地内对象木5年间的胸高断面积生长量为因变量,以通过5个竞争指数模型(分别命名为H_1、B_1、B_2、B_3和B_4)计算得到的的竞争指数为自变量,构建胸高断面积生长量模型,采用模型的决定系数来评价各竞争指数模型的适应性。【结果】样地中红皮云杉、冷杉、紫椴和红松4个树种的累计胸高断面积占所有样木胸高断面积总和的比例超过80%,因此将这4个树种作为对象木进行研究。对紫椴和红松而言,模型B_1的适应性最强;对红皮云杉和冷杉而言,各个竞争指数模型的表现不一致。【结论】5个竞争指数模型在不同树种间的适应性表现不一致,说明采用单一竞争指数模型来反映混交林的竞争关系难以获得理想结果,对竞争指数模型还需要进行深入和广泛的研究。

基于竞争指数的杉木林分生长可视化模拟研究

以我国南方速生丰产林——杉木纯林为研究对象,采用改进过的Hegyi的简单竞争指数模型对杉木纯林间的竞争强度进行定量分析,并建立单木生长模型,再通过径阶模型将其应用于全林分,将单木生长模型研究扩展到全林分生长模型研究。同时,通过可视化模拟技术,为更加逼真的恢复和重建林分空间结构提供理论依据。

北京油松人工林竞争指数的适用性评价

为筛选北京油松Pinus tabulaeformis人工林的最适竞争指数,获取油松人工林科学经营管理的依据和理论支撑,以九龙山油松人工林内的1 054株油松对象木及4 216株竞争木为研究对象,通过Hegyi竞争指数、Bella竞争指数(CIOi)及基于交角的林木竞争指数(d_α_CIi)进行生物量回归分析和k折交叉验证,筛选并分析油松人工林的最适竞争指数。结果显示:油松的径级分布呈略正偏的正态分布,88.24%的个体分布在10~25 cm径级内;油松生物量与d_α_CIi,Hegyi竞争指数服从幂函数关系,CIOi服从指数函数关系。d_α_CIi与油松生物量的决定系数(R2)、10次10折交叉验证R2值均最高,R2损失量最小,量化效果最好;Hegyi竞争指数次之,CIOi最差,说明d_α_CIi是量化北京典型油松人工林竞争强度的最佳指标。林木竞争受数量、大小和物种共同影响。随着油松对象木胸径的增大,竞争指数逐渐减小,其上方遮盖所占竞争指数比例也逐渐降低,甚至没有。当油松胸径不小于20 cm时(约总体前1/4),随径级增大其竞争指数变化不显著;据此对油松胸径小于20 cm的个体进行合理抚育间伐,能改善油松林结构。油松所受竞争主要来自种内,占总竞争强度的93.64%,种内竞争木数量、竞争强度随径级呈先增大后减小的趋势,而种间竞争木数量、竞争强度随径级总体上呈先减小后增大趋势,表明种内竞争大于种间及两者间的垂直空间分离是物种共存的重要条件。

基于竞争指数的模拟退火排序选择算子

提出基于竞争指数的模拟退火排序选择算子.竞争指数是对个体的适应度和编码差异度进行综合评估后产生的一种个体质量评价指标,代表了个体的绝对价值.依据竞争指数对群体及其后代个体进行排序,个体在队列中的位置代表了它的相对重要性.应用模拟退火过程产生个体在队列中的排序位置参数,作为个体相对价值的量化指标.将个体绝对价值和相对价值量化指标的加权平均数作为其生存的概率,这种选择方式可有效控制群体迭代过程的选择压力,保持群体结构的合理.通过对典型函数的优化实验表明,该算子在显著改善进化算法抗早熟能力的同时,可有效提高算法的搜索效率.

基于W_V_Hegyi竞争指数的杉木竞争生长模型研究——以湖南省福寿国有林场杉木生态公益林为例

根据湖南省福寿国有林场杉木生态公益林(幼龄林、中龄林、近熟林)复测数据,通过研究Hegyi,V_Hegyi,W_V_Hegyi三种竞争指数与胸径的相关性,选择相关性最强的W_V_Hegyi竞争指数,构建单木竞争生长模型。以此为基础,用加权平均树高作为胸径生长量的权重,重新构建了单木竞争生长模型,并对W_V_Hegyi竞争指数分布规律进行分析,利用回归分析方法构建径阶竞争指数预估模型和径阶生长模型。通过基于加权胸径生长量与W_V_Hegyi竞争指数构建径阶生长模型,以期为林木从单木到林分的模拟提供新途径。

基于GIS技术的林木竞争指数计算系统的设计与开发

在GIS技术的支持下,以C#编程语言与ArcEngine组件库为开发工具,设计开发了融4种边缘校正方法、6种竞争树判断方法、19种竞争指数计算方法为一体的插件式林木竞争指数计算系统,具备了林木竞争指数的计算和林分竞争分析等功能。结果表明,该计算系统简单易用,计算科学,适用于林木竞争指数的研究和应用,具有推广价值。

林木竞争指数空间格局的地统计学分析

运用地统计学原理和方法,分析了天然次生林中林木竞争指数分布的空间变异特征,计算了竞争指数的变异函数、分维数,并用Kriging方法对竞争指数进行了插值,结果表明:竞争指数的半方差函数可拟合为指数模型,在空间中呈聚集分布;竞争指数的空间异质性较大,且空间变异的大小与尺度大小密切相关。分维数的分析证明,林木个体属性在小尺度上的空间变异不可忽视。

基于交角的林木竞争指数应用研究

【目的】基于交角的林木竞争指数(CI)简洁,能同时表达出竞争木上方的遮盖和侧翼的挤压。探讨不同林分用胸径(D)或通过胸径-树高(D-H)曲线预估树高后替代实测树高计算该竞争指数的可行性,以期给出基于交角的林木竞争指数的最优经验计算途径。【方法】以3个地区共6块样地的天然林和人工林为研究对象,利用全站仪测定并记录林木坐标、树种、胸径、树高、冠幅和健康状况,并计算和分析各样地林木通过胸径得到的竞争指数(CID),通过胸径-树高曲线预估树高后得到的竞争指数(CI_(D-H))与通过实测树高得到的竞争指数(CIH)间的关系。【结果】不同森林类型林分通过胸径和胸径-树高曲线预估树高后计算得到林木竞争指数的2个经验计算途径都是可行的,且都能表达出通过实测树高计算得到林木竞争指数(CIH)结果的95%以上。2个经验计算途径的效果与胸径-树高曲线模型精度呈显著正相关,当胸径-树高曲线模型精度低(R2<0.53)时,CI_(D-H)效果略差。【结论】由于CI_(D-H)计算过程较复杂,且当林分胸径-树高曲线模型精度较低时,竞争指数CI_(D-H)的应用效果比竞争指数CI_D略差,因此以胸径替代实测树高可作为该竞争指数的最佳经验计算途径。

基于竞争指数的水陆交错带枫杨生长模型

为进行河岸流域水陆交错带植被生长的可视化模拟研究,以漓江流域枫杨树种为模拟对象,基于改进的Hegyi简单竞争指数建立了枫杨树种的单木生长模型,通过将直径分布模型和随机算法运用于全林分,利用C#编程语言、3D Max建模工具、Virtools平台等可视化相关技术,实现了漓江流域枫杨树种在不同全氮含量土壤的生长可视化模拟。研究表明,枫杨胸径年生长量与土壤全氮含量呈显著正相关,相关系数为0.749;竞争指数模型改进前和改进后的竞争指数与胸径年增长量均呈显著负相关,相关系数分别为-0.621和-0.657;模拟过程中,拟合2块样地内枫杨径阶分布时误差率分别为6.25%和11.9%,枫杨树高与胸径模型拟合决定系数为0.703,冠幅与胸径模型拟合决定系数为0.612,枫杨胸径生长模型拟合决定系数为0.734。改进的竞争指数模型和随机算法对构建水陆交错带枫杨树种的生长模拟具有较强的适用性和较高的逼真度。该研究为漓江流域植被恢复和演替模拟提供理论依据和参考。

杉木人工林缓冲区类竞争指数

为选择胸径与缓冲区类竞争指数相关关系的最佳拟合函数,研究用4种简单的初等函数计算7块杉木样地的4种缓冲区类竞争指数。结果表明:幂函数形式能最好地反映胸径与4类竞争指数的关系;各样地的空间相关距不同,相关距大小随着样地的株数密度有所变化;缓冲区距离断面积比和缓冲区断面积比两个竞争指数优于缓冲区距离直径比和缓冲区直径比;在各杉木样地中,4种竞争指数与胸径的关系呈倒"J"型分布,随着4种缓冲区类竞争指数值的增大,胸径逐渐变小,说明随着竞争压力的增大,杉木个体胸径生长受到抑制。

竞争指数及其在小红珠绢蝶保护生物学研究中的应用

利用多样性指数和种群动态相结合 ,建立竞争指数对小红珠绢蝶东灵山种群的濒危机制进行分析。结果表明 ,小红珠绢蝶的竞争指数在不同年份的下降过程中有不同的变化。以此为依据可以准确地判断出对该种群动态影响的环境因子。这一方法有很高的普适性 。

我国文化竞争指数的理论框架与现实应用

基于全球文化竞争、文化评估的理论与实践,创设中国文化竞争指数。中国文化竞争指数是用以评估中国特色社会主义实践进程中文化竞争实力状况以及人民群众文化生活幸福程度的评价指数。中国文化竞争指数指标体系建立在文化核心影响力、文化事业繁荣力、文化产业发展力、文化运行保障力等4个二级指标上,主要由45个三级指标构成。中国文化竞争指数的运用,为扎实推进社会主义文化强国建设、促进国家和区域文化竞争实力整体提升开拓了新视域。