基于立木胸径生长率模型的乔木林碳汇潜力评估

树木生长产生巨大碳汇,对于缓解碳排放带来的全球变暖等环境问题具有重要意义。为准确评估森林碳汇,基于第6至第9次国家森林资源连续清查数据建立北京市13个主要树种(组)4种形式的立木胸径年生长率模型,预测树木胸径变化的未来趋势,从而为生物量转换因子连续函数法计算碳储量提供计算依据,最终获得2050年北京市乔木林碳储量和碳密度。结果表明:8个树种(组)胸径的年生长率模型R2都大于0.900,椴树的R^(2)最高为0.960;除柳树、水胡黄(水曲柳、胡桃楸、黄菠萝)外的11个树种(组)RMSE都小于0.5 cm;除杨树、其他硬阔类和榆树之外,Bias都小于1.0 cm。胸径预测精度验证中整体R^(2)较高,刺槐最高(0.951),其他硬阔类最低(0.766)。预测2050年北京市乔木林碳储量为42.71 Tg C,碳密度为43.35 Mg C·hm^(-2)。基于胸径年生长率模型的树木生长模拟方法可以有效的提高未来北京市乔木林碳汇潜力评估的整体精度,能够为制定温室气体减排政策、实现2060碳中和目标提供基础。

太白山南坡不同海拔高度样地巴山冷杉生长动态研究

2014年和2022年对太白山南坡两处不同海拔高度的固定样地调查后进行数据分析,探讨不同海拔高度区域的巴山冷杉林生长动态变化。结果表明:立地条件类似,海拔高低对巴山冷杉的分布数量、郁闭度大小、幼苗更新情况、平均胸径大小、胸径增长速度和生长高度等方面影响比较显著;海拔高的样地巴山冷杉的分布数量、郁闭度、幼苗更新、胸径增长等变化好于海拔低的样地;海拔高的样地,巴山冷杉平均胸径为中径组,个体胸径差异小,树木高度也更集中;海拔低的样地,巴山冷杉平均胸径为大径组,个体胸径差异大,树木高度易出现两极分化。

吉林省主要树种胸径生长率预测模型的研究

基于吉林省第八次和第九次全国森林资源连续清查样地实测胸径数据,构建吉林省主要树种的胸径生长率预测模型。从4种常见的胸径生长率模型中选出最优模型,并对模型的拟合效果进行评价。其中,白桦、枫桦、胡桃楸、蒙古栎、色木槭、山杨的拟合效果比较好,相关系数(R^(2))能达到0.8以上,均方根误差(RMSE)在0.0030~0.0066之间。而春榆、红松、鱼鳞云杉的拟合效果一般,相关系数(R^(2))低于0.6,均方根误差(RMSE)在0.0038~0.0075之间。

海南省马占相思生长率模型研建

利用海南省1998年、2003年和2008年森林资源连续清查中复查的759株马占相思保留木、42个马占相思实测样地资料,研究建立了马占相思胸径生长率、材积生长率和林分材积生长率模型。结果表明:研建的模型拟合效果良好,无明显系统偏差;建立的马占相思胸径生长率模型预估精度达91%以上,一元和二元林分材积生长率模型预估精度均在98%以上,可为以后海南开展各类森林资源调查估算马占相思生长量提供参考依据。

基于海南省连清资料建立松树和橡胶树材积生长率模型

利用海南省连清资料编制了松树和橡胶树单木胸径生长率模型、单木材积生长率模型和林分材积生长率模型。所建模型精度较高,无明显系统偏差,可直接用于林业实际生产中。

基于最大胸径生长率的浙江省杉木人工林立地质量评价

[目的] 森林立地质量评价是指对立地的宜林性或潜在的生产力进行判断和预测,目的在于建立浙江省杉木Cunninghamia lanceolata人工林立地质量评价数量化理论模型。 [方法] 提出1个新的立地质量评价指标:最大胸径生长率指标。以最大胸径生长率指标为立地评价指标,以浙江省1994-2009年国家森林资源清查(NFI)数据为基础,从NFI复位样木时间序列数据中提取529个杉木人工林样地优势木最大胸径生长率;结合易于获取的纬度、海拔、坡位、坡向、坡度、土壤类型等立地因子,基于数量化理论Ⅰ方法,建立杉木人工林立地质量评价模型。 [结果] 模型统计检验值为14.723,模型复相关系数为0.606,达极显著水平,模型效果较理想。基于NFI的最大胸径生长率是立地质量评价的合适指标;坡向、坡位、土壤类型、坡度、纬度、海拔等立地因子对最大胸径生长率贡献依次减弱。 [结论] 基于NFI和数量化理论Ⅰ的浙江省杉木人工林立地质量评价模型总体指标合理,克服了传统立地质量评价对年龄的依赖,能有效利用NFI历史数据,适用于同龄林和异龄林;构建以最大胸径生长率为指标的立地质量评价模型,能对研究区立地质量进行有效评价,不仅可对现有杉木人工林生产力进行评价,也可以对无林地的生产潜力进行预测。

云南省亚热带不同海拔区间云南松天然林生长规律研究

依据森林资源连续清查获得云南松林样地调查数据,研究亚热带区域不同海拔区间段与云南松天然林平均胸径生长率的关系。结果表明,亚热带云南松林的胸径生长率呈径阶越小生长率越大,并随海拔的升高,生长率总体呈明显递减趋势,反映出随海拔升高,热量和积温随之下降,云南松的生长也相应趋缓,但2001~2500 m海拔区间的云南松26及以上径阶样木生长率出现了异常变化,生长率总体上明显高于其他3个海拔区间的,有待进一步研究。

朝阳市主要树种组林分平均胸径生长率模型研究

采用超总体理论编制朝阳市油松、刺槐、杨柳、速生杨4个树种组林分平均胸径生长率通用模型,以2005年森林资源二类调查资料为原始数据,涵盖全市所有地区不同地理位置和不同立地条件的生长水平.建立4种模拟方程,通过拟合与优化及结果精度的检验,选择出各树种组的平均胸径生长率模型.

考虑环境因素的杨树生长率模型研究

【目的】杨树是我国栽培数量最多的阔叶树种,其生长快、易繁殖、适应性强、轮伐期短等特点对解决木材供需平衡、促进碳汇、实现碳循环等方面至关重要,探究杨树生长环境影响机制对实现森林资源高效管理、推动生态文明建设具有重要意义。【方法】本研究利用全国森林资源连续清查部分固定样地杨树实测数据,构建未考虑环境因素和考虑环境因素的杨树胸径生长率多元回归模型,结合随机森林(RF)、梯度提升机(GBM)和支持向量机(SVM)算法,对RF、GBM和SVM算法以RMSE最小完成模型最优参数确定,并通过平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和决定系数(R^(2))进行模型评价,实现环境因子对杨树生长的重要性程度知识挖掘。【结果】杨树胸径生长率主要受其自身胸径大小的影响,且随着胸径的增大而减小,呈现反“J”型趋势;考虑环境因素的回归模型较未考虑环境因素的回归模型R^(2)从0.066提高到了0.403;机器学习算法预测效果明显优于回归模型算法,其中以RF算法精度最高,R^(2)达0.730,预测结果和实际值基本一致;多元回归模型、RF和GBM对模型重要性解释程度规律基本一致,SVM存在微小差异。【结论】回归模型精度虽略低于机器学习算法,但其“白箱”优势可为未来森林资源调查工作中判定其胸径是否存在异常提供依据;杨树生长受环境影响,与地理空间位置关系紧密,温度适宜、降水充沛的低海拔地区以及坡度平缓、坡位较低的北坡区域更适宜杨树生长,密度越大越不利于其生长;在杨树林的营造过程中,应首先考虑造林地理位置、气象气候等因素;其次,考虑林分结构,特别是林分密度合理性;最后,考虑地形结构是否适宜进行杨树林营造工程建设。

北京市主要树种单木和林分生长率模型研建

利用第六次至第九次全国森林资源清查北京市2001,2006,2011,2016年4个年度的固定样地调查数据,采用非线性回归估计方法,建立了13个树种组的单木胸径生长率和材积生长率模型,以及10个优势树种组的林分蓄积生长率模型,并对比了林分生长过程模型与林分生长率模型的预估效果,还分析了起源对生长率模型的影响。结果表明:(1)单木生长率模型的平均预估误差全部在3%以内,而平均百分标准误差,胸径生长率模型大都在10%以内,材积生长率模型大都在30%以内;(2)林分蓄积生长率模型的平均预估误差大部分在5%以内,最大的也未超出10%,而平均百分标准误差基本上在20%左右,最大的也未超出35%;(3)基于森林资源清查数据建立的生长过程模型,其效果不如生长率模型,对杨树以外的其他软阔林分类型,其人工林的蓄积生长率要显著大于天然林。以此方法所建模型可为北京市开展森林资源年度监测评价提供技术支撑。

冀北山区山杨和白桦混交林生长差异比较分析

为了给冀北山区山杨和白桦混交林的经营和管理提供相应的理论依据,选取河北省木兰围场国有林场管理局下辖的龙头山林场山杨和白桦混交林作为研究对象,运用标准地调查法、树木解析法,在样地随机伐取样木,将林木胸径、树高、材积等的连年生长量,以及平均生长量、生长率等作为评价标准,对冀北山区山杨和白桦混交林的生长差异进行比较分析。结果表明,山杨和白桦的混交林,树高变化在前期白桦大于山杨(其平均生长量和生长率分别高出0.05 m、1.3个百分点),中后期山杨大于白桦(分别高出0.05 m、0.14 m、1.3个百分点);胸径变化在前期山杨和白桦没有差别,但在中后期山杨大于白桦(平均和连年生长量差值分别为0~0.04 cm、0.01~0.21 cm);材积变化在前期山杨和白桦没有差别,但在中后期山杨大于白桦(平均和连年生长量差值分别为0~0.001 1 m^3、0~0.002 3 m^3)。