福建桉树异速生长方程与生物量估算

以中国南方主要速生丰产树种桉树为研究对象,利用野外破坏性实测的90棵桉树解析木数据,研究桉树单木器官生物量的分配及规律,构建最佳单木异速生长方程,计算桉树根冠比并将其应用于桉树树根生物量的估算。结果表明:1)桉树生物量的分配策略如下:随着林龄的增大,桉树树干的生物量分配比例不断增多,而树枝、树叶和树根的生物量分配比例不断减少。2)应用桉树分林龄的根冠比数据估算桉树树根生物量是最为可行且有效的方法。3)在桉树生物量的异速生长方程构建中,乘幂方程优于线性方程,最优自变量则根据各器官有所差异。

适于GlobalAllomeTree国际数据平台的标准化中国主要树种树高-胸径方程研建

GlobalAllomeTree作为共享异速方程的国际网络平台,逐渐受到全球高度关注。当前,为促进该项国际合作,针对当前该平台缺乏中国主要树种生长异速方程的现状,系统性更新标准化中国主要树种树高-胸径方程。由于树冠和下部灌木及草丛遮挡,树高相对于胸径测量具有一定的难度,因此需要使用数学工具进行计算。选取了36个树种为材料构建树高-胸径关系方程,以全国主要树种的二元材积模型、各地区一元材积表为基础材料,以取样径阶为1 cm间隔所生成1692组树高-胸径数据作为建立方程样本,1238组外业调查数据为验证样本。建模结果表明:36个主要树种的1692组树高-胸径数据建立的全国通用性树高-胸径方程拟合相关系数(R2)为0.801,方程拟合结果较好,说明可以通过测定胸径,带入树高(H,m)-胸径(D,cm)方程(H=aDb)预估树高;对36个主要树种的树高-胸径方程进行拟合,决定系数R2值均大于0.916,平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)相对较小,方程整体精度较高,可广泛推广;将外业采集的1238组树高-胸径数据,根据36个主要树种树高-胸径方程拟合公式及参数估计值a、b进行方程精度验证,方程预测的平均相对误差为16.86%,在误差允许范围内,并且模型形式规范,可为GlobalAllomeTree平台用户提供科学参考。

邻近木多样性与竞争对天然云冷杉林树木生长的影响

【目的】探究天然云冷杉林邻近木多样性、竞争强度对林木生长的影响,为云冷杉林结构化经营和管理提供科学依据。【方法】选取长白山天然云冷杉林2015、2018年两期固定样地调查数据,基于结构方程模型分析邻近木多样性、竞争与树木生长的关系。【结果】(1)研究区内天然云冷杉林的邻近木树种、径阶、树高多样性指数均集中在1.04处,3个多样性指数整体上分布均匀,树种混交度高,林分结构复杂。(2)结构方程模型中,树种、径阶、树高3个邻近木多样性指数和竞争指数对材积生长量的总影响系数分别为-0.001、0.166、0.073和-0.489,结果表明竞争是影响林木生长的关键因素。(3)径阶和树高多样性的增加对生长量均为正面影响,其中径阶多样性为直接影响,树高多样性为间接影响;树种多样性表现为直接的负面影响与间接的正面影响,总体为负面影响;此外,树种多样性的提高可以减少林木间的竞争强度,树高多样性的提高可能会导致林分结构的分化,进而促进林分中林木个体的生长。(4)研究区内林木的生长压力可能多来自于同径级林木,小径级林木生长状况较差且竞争压力较大,大中径级林木与之相反。【结论】择伐同径级或相近径级林木,同时提高林分内的径阶、树高多样性水平,可以降低林木竞争水平,促进林木个体生长,进而提高云冷杉林林分生产力。

基于森林冠层高度和异速生长方程的中国红树林地上生物量估算

红树林是一种高效率的滨海蓝碳生态系统,准确估算红树林地上生物量对研究碳循环和气候变化十分重要,获取中国红树林地上生物量将具有现实意义和应用价值。遥感技术便捷高效、观测范围广,能够服务于大尺度的生态系统监测。文章使用基于GEDI星载激光雷达反演的森林冠层高度数据和基于异速生长原理构建的红树林“树高-生物量”异速生长方程,估算2019年中国红树林地上生物量,进而分析其数量、空间分布特征及主要影响因素。结果显示,2019年中国红树林地上生物量总量和均值分别约为1974827 t和73.0 t/hm^(2);红树林分布的各省份(地区)的地上生物量均值在53.3~92.1 t/hm^(2),其中海南省的红树林地上生物量均值最高,达到92.1 t/hm^(2);中国红树林地上生物量的累积和分布受纬度和人为因素的影响。研究结果能够为后续红树林生态系统碳储量的核算提供数据基础和技术参考,也将有助于中国沿海红树林生态恢复和保护措施的制定,以及控制碳排政策的出台实施。

硬刺高原鳅生长特性的模型分析与比较研究

本研究通过对2022、2023年在黄河干流甘肃、宁夏段采集的274个硬刺高原鳅样本进行分析,旨在深入理解其生长特性,并丰富硬刺高原鳅的生物学研究内容。研究采用Von Bertalanffy生长方程(VBGF)、逻辑斯谛生长方程(Logistic GF)、Gompertz生长方程和幂指数生长方程对样本进行生长模拟,使用最大似然法估算模型参数,并依据AIC准则(Akaike Information Criterion)评估各模型的拟合效果,选择最佳模型,分析硬刺高原鳅的年龄组成及其生长特性。结果显示,VBGF生长方程(AIC值:63.74)为硬刺高原鳅的最适生长模型,其次为Gompertz生长方程(AIC值:64.11)、幂指数生长方程(AIC值:64.12),拟合效果最差的为Logistic生长方程(AIC值:65.05),其中硬刺高原鳅全长VBGF生长方程为:L_(t)=28.986·[1-e^(-0.097·(t_(1)+1.258))];体质量生长方程为:W_(t)=194.721·[1-e^(-0.097·(t_(1)+1.258))]^(2.9889)。研究结果可为硬刺高原鳅资源保护提供科学依据。

太湖河蚬种群组成及生长特征研究

为掌握太湖河蚬种群的大小组成、年龄结构及其生长特征,在太湖设置6个采样点,通过采集太湖河蚬样品,测量河蚬的壳长、壳宽、壳高和体重,判定河蚬的年龄,建立河蚬壳长、体重的生长方程。研究结果表明:(1)河蚬壳长、壳宽、壳高及体重范围分别为5.45—40.34 mm、6.68—24.89 mm、7.15—37.41 mm、0.15-19.27 g,其均值分别为(20.17±0.60)mm、(13.57±0.33)mm、(19.13±0.53)mm和(4.09±0.32)g。(2)河蚬种群由0^(+)至4^(+)龄共5个年龄组组成,其中0^(+)至2^(+)龄的个体数量占比91.85%.3^(+)至4^(+)龄的个体数量占比8.15%。(3)河蚬的壳长与体重的关系式为W=2.0×10^(-3)L2.477(R^(2)=0.954),表明河蚬呈异速生长。(4)河蚬的壳长生长方程Lt=41.99×[1-e^(-0.27(t^(+)1.47))],体重生长方程为Wt=19.28×[1-e^(-0.27(t^(+)1.47))]^(2.477),拐点年龄为2.22龄,对应的壳长和体重分别为26.48 mm和6.16 g。基于研究结果得出,太湖河蚬种群个体的小型化、低龄化明显,资源开发利用强度偏大,需要采取措施保护太湖河蚬资源。

黄河雅罗鱼的年龄与生长关联性

为分析黄河雅罗鱼(Leuciscus chuanchicus)的年龄与生长关联性,对2022年7—8月和2023年3月捕捞于黄河干流宁夏和甘肃段的271尾黄河雅罗鱼进行年龄分析,运用von Bertalanffy生长方程(VBGF)、逻辑斯谛生长方程(Logistic GF)、Gompertz生长方程(Gompertz GF)和幂指数生长方程(Power exponential GF)分别拟合黄河雅罗鱼生长,筛选出最适生长方程,并对其生长特征进行了分析。结果表明,黄河雅罗鱼样本分为1~5龄5个年龄组,其中3龄个体数量最多,占46.13%。雌雄个体间生长无显著差异,体重(W)与全长(L)的幂函数回归方程为W=0.004×L^(3.242)(R^(2)=0.991,n=271)。von Bertalanffy生长方程为黄河雅罗鱼的最适生长方程,其次是Gompertz和Logistic GF生长方程。黄河雅罗鱼全长生长方程为L_(t)=46.992×[1-e-0.274(t-^(0.333))],体重生长方程为Wt=1053.808×[1-e-0.274](t-^(0.333))^(3.242)。生长加速度曲线中的拐点年龄为4.626龄,对应的全长和体重分别为32.50 cm和318.80 g。

基于数值稳定型神经网络的Villain-Lai-Das Sarma方程的动力学标度行为研究

Villain-Lai-Das Sarma(VLDS)方程因其能够有效描述分子束外延生长过程而在表面生长动力学等领域中备受关注.然而,长程关联噪声驱动下的VLDS方程的标度结果尚不明确,不同解析近似方法所得的标度结果仍不自洽.在数值模拟方面,由于非线性项的存在,VLDS方程一直存在数值发散的问题.当前主要引入指数衰减技术替换非线性项以缓解数值发散的问题,但是最近研究表明,这种方法会导致所获得的标度指数发生歧变.因此本文基于深度神经网络来表征VLDS方程中的各个确定项,并基于数值稳定型神经网络分别对含长程时间和空间关联噪声的VLDS系统进行有效的数值模拟.结果表明,我们所构建的深度神经网络具有良好的数值计算稳定性和泛化性,可以获得不同关联噪声驱动下的VLDS方程的可靠标度指数.同时,本文还发现长程时间关联噪声驱动的VLDS系统在时间关联指数较大时呈现谷堆状的表面形貌,而空间关联噪声驱动下的表面形貌则仍然呈现自仿射分形结构.

二十九个楸树无性系苗期年生长规律分析

对29个楸树杂种无性系1年生苗高、地径年生长量进行了调查,利用Logistic方程拟合,相关系数均在0.9000以上,拟合效果显著。楸树苗木划分为4个生长时期:成活期(3月16日至4月19日);生长前期(4月20日至6月2日),苗高生长量占全年总生长量的21.7%;速生期(6月3日至8月23日),苗高生长量占全年总生长量的57.7%;生长后期(8月24日至10月23日),苗高生长量占全年总生长量的20.6%。速生期决定着整个生长期生长量,苗高速生期持续时间为55~73 d,地径速生期持续时间为63~147 d。极值K与苗高、地径实测值正相关系数分别为0.9959和0.8280,拟合程度均较高。

通直型和弯扭型云南松实生幼苗生长性状分析

从云南新平采集通直和弯扭2种茎干类型各25个家系的云南松种子进行播种育苗,对一年生幼苗苗高和地径的生长量进行测定,分析2种茎干类型云南松子代苗木的生长特性。结果表明:通直型和弯扭型云南松幼苗的苗高、地径均呈现“慢—快—慢”的生长节律,整体符合“S”型曲线;通直型和弯扭型云南松一年生幼苗苗高的速生期持续时间较长,地径的速生期持续时间较短,但速生期苗高和地径的净生长量均对生长量的贡献率最大;苗高和地径存在异速生长现象;通直型云南松苗高的长势比弯扭型好,其幼苗苗高的线性生长期小于弯扭型,但生长参数均大于弯扭型;弯扭型云南松地径的长势比通直型好,2种茎干类型云南松幼苗地径的线性生长期差异较小,但弯扭型地径的生长参数略大于通直型。总体而言,通直型云南松一年生实生幼苗的总体生长情况较弯扭型云南松好,建议选择茎干通直的优良林木作为云南松人工林母树,为大规模国土绿化行动和国家储备林建设项目提供良种壮苗。

唐山海洋牧场口虾蛄生长特征与资源量评估

口虾蛄是我国沿海城市的重要渔业资源之一,颇受大众喜爱。根据2014年的9月、2015年的9月、2016年的9月、12月以及2017年3月、4月、5月和6月的资源采样调查,分析了雄性与雌性口虾蛄体重和体长数据,计算了口虾蛄体长体重的生长关系式,求得了体长体重生长方程。估算了雌雄口虾蛄总死亡率、捕捞死亡率和自然死亡率,使用体长股分析法对口虾蛄的资源量进行了评估,结果为:(1) 雄性口虾蛄体长体重关系式W = 0.0012 L2.114,雌性W = 0.0028 L1.909;(2) 雄性体长生长方程Lt = 211.5 × [1 − e−0.77 (t 0.203)]。雌性Lt = 220 × [1 − e−0.86 (t 0.179)];(3) 雄性体重生长方程Wt = 98.99 × [1 − e−0.77 (t 0.203)]2.114,雌性体重生长方程Wt = 82.82 × [1 − e−0.86 (t 0.17907)]1.909;(4) 雄性口虾蛄总瞬时死亡率Z为3.92、自然瞬时死亡率M为0.71、捕捞瞬时死亡率F为3.21。雌性口虾蛄瞬时总死亡率为4.93、瞬时自然死亡率M为0.76、瞬时捕捞死亡率F为4.17。根据体长股分析式估算出了唐山海洋牧场雄性口虾蛄资源量为358.89 t,雌性口虾蛄资源量为289.48 t,总资源量为648.37 t。提出了管理建议。

银钟花一年生实生苗生长规律观测分析

【目的】探究银钟花1年生播种苗的生长规律,为培育高质量的苗木提供依据。【方法】以银钟花1年生播种苗为研究对象,测定其种子粒重、净度,温水浸种,测定其场圃发芽率、苗木生长节律、生物量,用SPSS软件建立模拟方程。【结果】银钟花种子千粒重为216.7 g、净度99.59%,播种后第2年才发芽,具有深休眠性,场圃发芽率为31%,1年生幼苗生长过程中苗高和地径均呈“S”型生长,地上部分生物量:地下部分生物量=1:0.84,地上生物量相对较大,根系发达。用SPSS软件回归拟合,得出其苗高、地径与生长时间的曲线方程关系式,可以较好的模拟估算出银钟花实生苗在其生长周期内某一时间点的苗高和地径。【结论】根据银钟花一年生播种苗的实际观测值和生长动态模拟,银钟花1年生实生苗的生长期可划分为4个时期,银钟花生长过程中出现2次生长高峰,分别在6月中下旬和8月中下旬,因此在这两个关键时间段内,应加强水肥管理,满足苗木旺盛生长所需的营养条件,促进健壮生长。

福建马尾松人工林分生长过程研究及应用

基于福建省“一类”和“二类”调查样地中马尾松为优势树种的人工林分调查数据,针对不同立地质量采用理查德方程建立福建省马尾松人工林分平均树高、平均胸径、单位面积蓄积量等调查因子的生长模型,采用改进单纯形法拟合求解参数。经过检验,建立的马尾松林分平均树高、林分胸高断面积、林分每公顷蓄积模型相关系数均在0.96以上,预估精度P均大于95%,达到应用要求。

5种生长方程在2种藤林生长模型中的应用

利用广西大青山单叶省藤和黄藤人工林多年固定样地调查和采收资料,选择Richards、Korf、Logistic、Gompertz和Mitscherlich等5种理论生长方程,分别建立藤林母茎长、萌茎长和萌蘖数与年龄的相关关系,并对拟合效果进行对比分析。结果表明:除Mitscherlich方程拟合单叶省藤萌茎长时相关指数小于0.90外,其它方程拟合的相关指数均高于0.92;Korf和Rich-ards方程的拟合最高,Gompertz方程次之,而Logistic和Mitscherlich方程的拟合效果最差;与Richards方程相比,Korf方程更能准确描述单叶省藤和黄藤林分的生长特性,更适合于建立单叶省藤和黄藤人工林的生长模型。

鱼类生长的幂指数生长方程

Von Bertalanffy equation was analyzed in theory and compared for fitting with a lot of present data between the power-exponential equation of growth and von Bertalanffy’s. It was discovered that power-exponential growth equation was more applicable and fitting than von Bertalanffy’s and was also deduced by modifying von Bertalanffy equation. Comparing with other eight growth mathematical models, the relation index for fitting and applicable range of the power-exponential growth equation was the best in all models.

6种生长方程在杉木人工林林分直径结构上的应用

对Richards等6种生长方程的数学解析性及其应用于杉木人工林林分直径结构模拟的理论依据进行了分析和探索,并应用此6种生长方程模拟了林分直径累积分布。发现在描述林分直径累积分布时,Richards方程绝大多数表现为Logistic型,Weibull方程的参数c均大于1,曲线存在拐点;除Mitscherlich式外,各生长方程的模拟精度均相当高,Richards、Weibull、Logistic、Gompertz、Mitscherlich、Korf等6种生长方程样本选优率依次降低;Richards、Logistic、Weibull、Gompertz、Korf及Mitscherlich等6种生长方程总体模拟精度依次降低;相对生长率表现为变量指数函数方程的精度较相对生长率表现为变量幂函数方程的精度高,且3参数方程的精度较2参数的高。

基于Richards方程的杉木树高生长模型

利用Richards生长方程构建杉木Cunninghamia lanceolata树高生长模型。以福建省三明市将乐县国有林场杉木人工林为研究对象,基于15块杉木人工林标准地野外调查数据,在分析林分相对胸径(dR)和相对树高(hR)规律的基础上,拟合了胸径-树高曲线、胸径-株数累积(%)曲线以及树高-株数累积(%)曲线。根据林分结构现状,应用SPSS 20统计软件模拟了杉木树高生长模型。结果表明:在95%置信区间内,模型的相关指数达到了0.993,求得参数A=28.606,B=1.094,k=0.031,m=-0.466,且各参数的估计值符合杉木的生长规律。此模型大大提高了林木树高因子的模拟精度,并为实现森林资源的优化配置提供基础数据。

我国马尾松、杉木、湿地松生长方程研究进展

林木生长方程是描述某树种(组)各调查因子总生长量随年龄生长变化规律的数学模型,是揭示林木结构和生长规律的基础。通过对不同区域马尾松、杉木、湿地松人工林材积和蓄积生长方程的综述研究,为利用现有文献中的生长方程探讨这3种人工林的生长规律和估算生物量、碳蓄积奠定基础并提供参考。

区域尺度杉木生物量通用相对生长方程整合分析

对已发表的我国南方不同地点的杉木林生物量数据和方程进行整合分析(Meta-analysis),建立适合大尺度的杉木生物量估算通用相对生长方程。结果表明:通用相对生长方程拟合杉木树干、地上部分和全株生物量数据程度最高(相关系数R2>0.92),根生物量的拟合较好(R2>0.87),叶和枝的拟合较差(R2<0.78)。仅用胸径(D)作为自变量与引入胸径、树高因子(D2、H)相比,拟合的相对生长方程的相关系数相差不大。估算的各组份生物量叠加后,与地上部分和全株树木生物量方程估算值的相容性较好,其相关系数在0.99以上。方程检验结果与发表的全株生物量方程比较表明,整合分析数据拟合的通用相对生长方程能满足估算大尺度杉木地上部分和全株生物量的精度要求,可以用来估算区域杉木林的生物量和碳贮量。

杉木人工林优势高生长模拟及多形地位指数方程

采用差分法构建以Korf等 6种理论生长方程为基础的多种多形地位指数方程 ,探讨它们的多形表达涵义 ,并对其模拟性能进行了较为全面的分析 ,得到结论 :(1)基于理论生长方程 ,通过差分法可以构建具有良好生物学基础的多形优势高方程 ;(2 )理论生长方程的拐点取值情形对其模拟优势高生长的精度具有至关重要的影响作用 ;(3)差分方程较方程原型更适合于大范围数据的拟合 ,如数据基础为地区或产区层次时 ,其拟合效果明显要好 ;(4 )多形优势高方程展现出了较高的模拟精度 ,其中以Korf、Richards、Weibull方程的 2参数多形表达式及Sloboda方程的 3参数多形表达式为佳 ,采用优良的多形优势高生长模型可以构建说理性完备的多形地位指数方程。