为了探讨长白山云冷杉天然林的空间结构对云杉、冷杉胸径生长量的影响,本研究于2016年8月以吉林省汪清县金沟岭林场2块云冷杉天然林的典型样地(面积分别为60 m×60 m、80 m×80 m)为研究对象,首先计算整个林分和林分内所有云杉、冷杉的角尺度和混交度,分析整个林分和林分内的云杉、冷杉的空间结构分布情况;然后,将角尺度和混交度对应的5种情况加以区分,对比这5种情况分别对应的所有云杉、冷杉近5年平均胸径生长量的均值;最后分析云杉、冷杉不同空间结构对其胸径生长量的影响。结果表明:2块样地平均角尺度均为0.

【目的】混交林的稳定性、发展的可能性与空间结构密切相关，探究空间结构对林分生长量的影响对促进林分良性发展有着重要作用。本研究以天然云冷杉针阔混交林为对象，分析混交度（M）和大小比数（U）对单木生长量的影响，以期为该地区天然林林分结构调整提供科学依据和指导。【方法】选用2块云杉蓄积占总蓄积比例分别为0.1～0.2(1成云，1P)和0.4(4成云，4P)固定样地的5期监测数据，采用4株相邻木法计算空间结构三参数，绘制多元分布图，分析了1P和4P内各径级云杉、臭冷杉和红松在不同混交度和大小比数的胸径生长量变化规律。【结果】1P和4P均介于中度和强度混交（M分别为0.625和0.657）且呈随机分布；臭冷杉和红松的生长介于亚优势至中庸状态间（U=0.25～0.50），云杉在4P内介于亚优势至中庸状态间（U=0.48），在1P内介于中庸至劣势状态间（U=0.70）。云杉和臭冷杉的年胸径生长量随径级的增大而增大（P <0.05）。云杉在1P内的年胸径生长量低于4P，红松相反。【结论】不同径级下林木的生长具有显著差异，降低大小比数的同时适当提高混交度有利于林木的胸径生长。不同生长阶段的竞争不同导致了不同径级林木对混交度和大小比数响应的差异，故针对不同生长阶段的林木应采取不同的经营措施调整优化林分结构，促进林分长期的稳定发展。

【目的】基于与距离有关的Hegyi种内和种间竞争指数，构建以期初胸径及Hegyi竞争指数为预测变量的云冷杉天然林单木胸径生长预测模型。【方法】使用2013年金沟岭云冷杉林3块1 hm~2固定样地内实测数据，以非线性Logistic模型为基础模型，逐步引入期初胸径、种内和种间竞争指数，以探究竞争和生长对于单木胸径变化的影响，并利用非线性混合效应模型进行模型精度的提升。【结果】模型拟合结果显示：以期初胸径、种内Hegyi竞争指数、种间Hegyi竞争指数为预测变量，树种水平下随机效应作用在参数a_0、 a_2、a_3上时，模型具有最优的拟合效果，且未出现异方差现象。建模数据的调整决定系数（R~2_(adj)）、均方根误差（RMSE）、总相对误差（TRE）分别为0.512 6、0.607 1、3.651 9%，利用检验数据对模型进行独立样本检验，检验数据的R~2_(adj)为0.509 8，检验RMSE均为0.624 2，检验TRE均为3.883 1%，检验数据的残差分布未出现明显的异方差现象。【结论】云冷杉天然林中影响对象木胸径生长的因素包括单木大小因子与竞争因子。期初胸径对胸径生长的影响较大，为正向作用。竞争因子中，种内竞争和种间竞争均对单木胸径的生长具有明显的调控作用，为负向抑制作用。本文所构建的基于树种水平的非线性混合效应模型能够为研究区天然云冷杉林中对象木的胸径生长预测提供一定的理论基础以及技术参考。

以20块经过抚育的天然云冷杉林样地为研究对象,分析第2次择伐前不同初始择伐强度(对照、20%、30%和40%)对林分生长和结构的影响,以及初始择伐后不同恢复时间(期间进行2～4次择伐)林分生长和结构的变化。结果表明:初始择伐后的样地林分平均胸径和蓄积的年生长率相对高于对照样地,采伐后开始增加,4～6年后减小直至下次采伐;初始择伐后6年20%强度的林分蓄积年生长率与30%和40%差异不大,但40%强度择伐后的林分平均胸径年生长率显著增加;30%强度以上择伐后的林分生长相对较快,胸径和蓄积年生长率最高分别达2.6%和8.7%;经过合理的2～4次择伐的林分平均胸径和蓄积的年生长率相对高于仅1次择伐和...

林木间普遍存在着空间自相关，这直接关联着林木间的竞争与相互作用。单木胸径树高模型是森林生长、收获与预测的基础，忽略林木间的空间自相关将会导致胸径树高模型的普通最小二乘（ＯＬＳ）回归违背残差独立分布假设，导致犯第一类错误的可能性变大，以及模型参数标准差的有偏估计和回归模型估计的有效性降低。因此，本文选择我国东北地区主要森林类型即天然云冷杉针阔混交林为研究对象，考虑林木间的空间自相关，选用合适的线性化单木胸径树高ＯＬＳ模型为基准模型，利用３个同步自回归（ＳＡＲ）模型即空间滞后模型（ＳＬＭ）、空间误差模型（ＳＥＭ）和空间ＤｕＲｂｉｎ模型（ＳＤＭ），构建该混交林的单木胸径树高模型。与此同时，每个ＳＡＲ．．．

云冷杉林是我国重要的森林资源之一，长白山区是云冷杉林类型最多而且分布较广泛的区域，但对它们的结构与动态研究较少。文章根据长白山北坡地区不同海拔高度云冷杉林的２００块标准地资料，对林分的胸径和树高与结构随海拔高度增加而发生变化的状况以及林分林木直径、林木树高与林木株数之间的关系进行了探讨与分析。结果表明：林木直径与林木株数之间存在着幂指数关系，林木树高与林木株数之间亦呈幂指数关系，为今后进一步开展云冷杉林的研究提供一些参考资料，最后对云冷杉林的经营提出了建议。

[目的]以吉林省汪清林业局金沟岭林场12块天然云冷杉针阔混交林样地为对象,基于12 953对实测树高-胸径数据,结合林分优势高分树种(组)建立基于BP神经网络的标准树高模型。[方法]在确定隐层节点数后经过反复训练得到各树种(组)的适宜模型结构,使用相同的建模数据(8块样地)求解两个传统的树高方程,再利用未参与建模的4块样地分别验证模型。[结果]表明:落叶松、云杉的适宜模型结构(输入层节点数:隐藏层节点数:输出层节点数)为2:5:1;红松、中阔(白桦、大青杨、榆树和杂木)的适宜模型结构为2:4:1;冷杉的适

【目的】单木生长受气候、林分等多种因子影响,需要利用适当的方法厘清气候以及林分中影响林木生长的主导因子。随机森林等机器学习方法提供了一种新的途径,需要检验利用随机森林算法分析气候和林分因子对林木生长影响的可靠性,为森林生长收获预估提供新的方法。【方法】以吉林省汪清林业局20块落叶松-云冷杉混交林固定样地25年(1986—2010年)间连续调查数据作为研究材料,候选气候和林分因子52个,利用随机森林算法建立了包含气候和林分的单木胸径生长模型,分析气候和林分因子对单木胸径年平均生长量的影响:基于52个超参数组合(决策树数目ntree=1 000、决策树每个结点随机选择的预测变量个数mtry={1, 2,···, 52})构建了52个随机森林模型,利用10折交叉验证法分别训练和评估52个随机森林模型;基于完整数据集,利用最优随机森林模型分析自变量对单木胸径年平均生长量影响的相对重要性以及偏依赖关系。【结果】ntree=1 000、mtry=12所对应的模型是52个模型中具有最佳泛化能力的模型,该模型具有最大的交叉验证决定系数R2cv(R2cv=0.54),以及最小的交叉验证均方根误差RMSEcv、交叉验证平均绝对偏差MAEcv和交叉验证相对均方根误差rRMSEcv(RMSEcv=0.14 cm、MAEcv=0.10 cm、rRMSEcv=50%)。单木胸径年平均生长量受林分因子的影响极大,相对重要性超过80.00%。8个林分因子中,大于对象木的林木断面积之和BAL对单木胸径年平均生长量影响最大,林分每公顷株数N对单木胸径年平均生长量影响最小,其他因子对单木胸径年平均生长量影响介于两者之间;单木胸径年平均生长量随BAL、林分每公顷断面积BA、N以及林分断面积平均胸径Dg的增加而下降,随对象木胸径与林分断面积平均胸径之比RD、林木期初胸径D0以及对象木胸径与林分中最大林木胸径之比DDM的增加而增加。单木胸径年平均生长量受气候因子的影响较小,相对重要性低于20.00%。44个气候因子对单木胸径年平均生长量的影响均较小(相对重要性均<1%),其中,生长季平均降水量(4—9月)与年均降水量之比Pratio、年总太阳辐射时长Asr、生长季平均降水量(4—9月)与生长季相对湿度(4—9月)之比Gspgsrh以及生长季太阳辐射时长(4—9月)Gssr是前4个相对重要的变量。【结论】随机森林模型能够较好地解析各变量与单木胸径年平均生长量之间复杂的关系,单木胸径年平均生长量受林分因子的影响极大,而受气候因子的影响较小。总体而言,在局部尺度上,林分因子是影响单木胸径生长的主导因子,而气候因子对单木胸径生长的解释能力有限。随机森林模型具有一定的泛化能力和统计可靠性,产生的变量重要性和偏依赖图具有合理的林学意义。

【目的】探究择伐对林分结构的长期影响,为林分科学经营提供理论依据。【方法】以吉林省汪清县金沟岭林场内的20块云冷杉天然针阔混交林固定样地为研究对象,20块样地分为5组,每组分别设置对照(0%)、弱度(20%)、中度(30%)和重度(40%)4种初始择伐强度(按蓄积量计算)。1986年所有样地初次择伐,1992年第3组样地二次择伐,1994年第1和2组样地二次择伐,1997年第4组样地二次择伐,第5组样地未经历二次择伐,共获取初次择伐后8期(1986-2019年)监测数据。采用Weibull分布密度函数拟合林分直径结构,分析2次择伐对林分非空间结构的动态影响;计算林分角尺度、混交度、胸径大小比数及林分空间结构指数(FSSI)、林分空间结构距离(FSSD),分析不同择伐强度下林分空间结构的动态变化。【结果】(1)初次择伐后33年(2019年),与期初相比,择伐样地大径级林木增幅大于对照样地,其中中度(30%)和重度(40%)择伐样地大径级林木占比分别增加28和33个百分点,对照样地增加27个百分点。(2) 1986-2019年,第5组样地Weibull分布曲线最高峰位置对应的胸径值整体随时间增加而增大,由8～10 cm(1986年)增加到18～20 cm(2019年);在相同年份,初始择伐强度越大,曲线最高峰对应的胸径值总体越大。(3) Weibull分布曲线显示,1～4组样地二次择伐后,总体上中、小径阶林木株数频率升高,大径阶林木株数频率降低。(4)各样地FSSI随时间增加整体呈上升趋势,二次择伐后FSSI进一步上升,初次择伐后33年间,各样地FSSI由55.813～70.426(1986年)增加到64.211～74.194(2019年)。(5) 1986-2019年,第5组样地FSSD随时间增加整体呈下降趋势,其中弱度(20%)择伐林分FSSD由57.419降低到49.381,且始终低于其他林分,表明其与其他林分相比拥有更理想的林分空间结构。【结论】通过调控择伐强度可优化调整金沟岭林场云冷杉天然针阔混交林林分结构,择伐强度以20%～30%为宜。

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对长白山过伐林区特有的长白落叶松Larix olgensis-云杉Picea jezoensis-冷杉Abies nephrolepis混交林进行了分析,目的是为长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分结构的优化调整提供依据。结果表明:该林分的平均角尺度为0.520,林木分布格局为团状分布;林分的平均混交度为0.64,说明它是一个由不同树种组成的呈现中度混交结构状态的较复杂森林群落;从直径大小比数来看,林分中针叶树种具有胸径优势,尤其是云杉的直径优势最突出,红松Pinus koraiensis则分化严重,生长处于劣势。在实际应用中,可以根据林分平均角尺度以...

探讨不同强度的择伐对天然云冷杉林空间分布格局的影响,为合理经营森林提供依据。采用点格局分析法的O-ring统计,对天然云冷杉林在3种不同强度(弱度20%、中度30%、强度40%)择伐22年后主要树种的空间分布格局及树种间空间关联性进行了分析。结果表明:4块样地林分整体和主要树种均表现为随机分布,强度择伐林木多呈聚集分布,而弱度、中度择伐树种大多处于随机和均匀分布;主要树种间的空间关联性表现为弱度择伐的负相关现象多于其它择伐类型。弱度择伐更加有利于天然云冷杉林林分空间结构的优化。

采用长白山林区２０１３年调查的１２块１ ｈｍ２固定样地中５个树种的幼树树高－胸径数据，用３５个树高曲线经验模型进行模拟、筛选。结果表明，Ｃｕｒｔｉｓ于１９６７年提出的三次多项式ｈ＝ａ０＋ａ１ｄ＋ａ２ｄ２＋ａ３ｄ３能够很好地拟合５个树种幼树的树高－胸径模型，决定系数（ｒ２）最高可达０．７８６ ５。用独立样本数据对该模型进行检验，结果表明，模型的表现能力良好，能够适用于本地区的云冷杉针阔混交林的幼树树高－胸径模拟。以空间代替时间的方法分析５个树种的幼树树高生长规律，发现色木幼树树高较大；红松和冷杉幼树树高生长类似；云杉幼树树高初期较小，而后期生长很快。本文提出的幼树树高模型可为抚育经营提供参考。

应用传统林分结构因子配合混交度、角尺度、大小比数和开敞度4个林分空间结构参数,分析了川西山地退化风景林的空间结构特征。结果表明:林分结构较为简单,林分乔木层由7个树种组成,树种密度分布差异较大,树种结构相对单一;林分垂直结构特征明显,可分为3个林层,呈现出典型的复层林结构特征;林分平均混交度为0.46,以中强度混交单元为主,所占比例达61%;平均角尺度为0.483,属于随机分布状态;林木的胸径大小比数为0.286,有接近30%的林木处于优势状态;林分平均敞开度为0.309,林木生长空间基本充足。岷江冷杉种群优势度明显,群落处于相对稳定状态,其他5个树种由于株数较少,且径级分布不连续,自然更新较...

以云南省思茅区思茅松天然林为研究对象,分析了思茅松天然林次生林的林分结构变化,采用Weibull函数拟合林分直径结构,采用幂函数模型拟合树高结构,并采用逐步回归分析拟合参数与环境因子的关系。结果表明:(1)胸径符合Weibull函数分布;其拟合参数a与样地内林木株数(N)和坡向(T ASP)相关,且均呈正相关;b与土壤水解性氮(C HN)、林木优势高(H ST)、林木平均高(H M)和林木株数(N)相关,且均呈负相关;c与林木平均高(H M)相关,且呈正相关。(2)树高符合幂函数分布,其拟合参数a与林分平均胸径(D M)、土壤有效磷(C YP)、土壤水解性氮(C HN)、样地内林木株数(N)呈...

以云冷杉天然林为研究对象,利用固定标准地1986—2011年间13次调查数据,对其树种组成、直径结构、年龄结构、立木空间结构以及对林分结构有重要影响的天然更新等进行研究。结果表明:针阔混交比稳定在5:5,林分株数径阶分布曲线呈倒"J"型,林分属于成过熟林。平均混交度为0.83,即不同树种呈现强度混交结构状态,群落结构非常复杂。根据林层划分条件,乔木层可分为上林层(树高≥17m)、中林层(12m<树高