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[期刊] 林业科学研究  [作者] 马莉燕  张怀清  李永亮  郭明春  张晔珵  
基于林分尺度的3-PG模型原理,在考虑单木林分生理生态过程的基础上,改进了生物量积累和分配子模型,建立适应于单木生长的生理生态过程模型,实现基于单木过程模型的林分生长预测。选择胸径和树高生长量2个指标与实测值对比分析,结果表明:改进模型对胸径和树高生长量的模拟平均精度分别为95.57%和91.16%,均明显高于3-PG模型对应的89.4%和85.18%的平均模拟精度,改进模型的模拟精度显著提高,模拟效果更好。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 李思佳  张怀清  李永亮  杨廷栋  贺建平  马载阳  沈康  
[目的]通过构建杉木生长样本库,研究一种考虑林分空间结构与生长之间交互过程的生长模拟方法,同时结合三维可视化技术,实现林分生长动态可视化模拟。[方法]以2012—2017年湖南省黄丰桥国有林场6块杉木样地的连续调查数据为数据源,考虑相邻木树冠侧方挤压及上方光照遮盖对中心木生长的影响,研建基于空间结构单元的水平、垂直空间结构参数,在此基础上,选取特征指标构建样本库,以马氏距离作为待模拟林木与样本库的匹配准则,对林木与样本库进行迭代匹配,实现考虑空间结构与生长交互过程的林分生长模拟。同时基于三维模型剖分及动态组织方法,采用节点动画技术对林分生长动态进行可视化表达。[结果]经相关性对比分析,选取年龄、胸径、水平、垂直空间结构参数及胸径连年生长率作为特征指标构建样本库预测胸径生长(包含杉木8 934株,其中死亡97株),采用线性建模预测树高、冠幅、活枝下高生长。通过对样地观测值与生长预测值进行配对样本T检验及线性回归,结果表明:胸径、树高、冠幅、活枝下高的生长预测效果良好,具体顺序为胸径>树高>冠幅>活枝下高,线性回归决定系数R~2分别为0.925、0.556、0.482、0.459。[结论]基于样本库的林分生长动态可视化模拟方法能实现胸径、树高、冠幅、活枝下高4个指标的生长可视化,效果形象直观,能满足林业科研和生产实践要求。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 张宁  张怀清  林辉  蒋娴  
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。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 李春明  
该文描述了传统生长收获模型存在的问题及非线性混合效应模型在预估林分断面积方面的应用,介绍了非线性混合效应模型的表达形式。选择常用的Richards和Schumacher两种基本模型形式,通过变化自变量进行断面积生长模拟,采用非线性最小二乘回归法进行拟合;然后选择复相关系数及预估精度较高的函数作为基础模型,并在此基础上构造非线性混合效应模型;最后对非线性混合效应模型与传统模型拟合的效果进行了比较分析。结果表明,考虑初植密度效应的非线性混合效应模型比传统的回归模型估计精度高。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 邓静  陈宇拓  
以Richards方程为林分生长预测方程,结合林分的少量实测和经验数据,采用最小二乘法求得Richards方程的各个参数重构方程,根据重构的Richards方程预测林分的整体生长,然后根据预测量得到平均增长量,基于"强者越强,弱者越弱"原则的增长量分配模型,将增长量合理地分配到每株林木上。在预测林分生长时,提出一种全林分生长模型到单木生长模型转换的新算法,即全林分生长模型采用Richards方程预测林分某个生长因子整体的平均增长量,然后根据增长量分配模型将整体增长量合理分派到每株林木,实现由整体到个体的转换。采用湖南省攸县黄丰桥林场1块杉木Cunninghamia lanceolata林分样地...
[期刊] 林业科学  [作者] 李春明  
基于两层次线性混合效应模型方法,建立江西省杉木人工林单木胸径生长量模型。研究所用数据来自于长期观测的固定样地数据,数据库包括82个区域、365个样地、5416株树木共计16248条记录。为了解决不同区域及不同样地之间的差异,本文构建的混合模型分别考虑样地层次、区域层次及两层次的随机参数效应。针对数据存在的重复测量及嵌套结构特性,在模拟时选择合适的异方差和自相关模型矩阵来解决此类问题。最后利用独立的抽样验证数据对模拟结果进行验证。结果表明:林分断面积、对象木胸径、林分内大于对象木的断面积之和与对象木胸径的比值以及海拔对单木胸径生长量有显著影响。与林业中常用的传统最小二乘方法相比,采用混合效应模型...
[期刊] 林业科学研究  [作者] 姜丽  张雄清  段爱国  张建国  
[目的]分析不同林分密度指标在直径生长模型中的应用,对林分密度的精准管理具有重要意义。[方法]以福建邵武杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林密度长期试验林28 a连续观测数据为研究对象,基于可变生长率法,对7种不同的林分密度指标在单木直径年生长模型中的应用进行了比较研究,共构建了8种杉木单木直径年生长模型。[结果]8种模型的拟合精度比较高,R~2均在0.96以上。相比较含有密度指标的杉木单木直径模型精度高于不含密度指标模型。在所有含有密度指标的模型中,决定系数最高的是以林分密度指数(SDI)为密度指标的模型,其次为以林分断面积BA和Nilson密度指数为密度指标的模型。[结论]基于SDI林分密度指数构建的杉木单木直径模型最优。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 王久丽  袁小梅  
单木生长模型和林分模拟系统简称STGM系统,是一个林业应用系统.该系统的开发是根据系统论的观点,从生态学的理论入手,自整体到局部紧密联系森林生态学和森林经理学,立足于解决生产和科研中的实际问题而设计的.本文简要论述STGM系统的结构、功能和特点.
[期刊] 林业科学研究  [作者] 卢康宁  张怀清  刘闽  欧阳国良  
以杉木为例,采用从可视化模拟角度设计的调查参数调查杉木形态结构,根据实际调查数据对杉木形态结构特征进行了分析。结合生长曲线控制下的迭代函数系统方法,采用面向对象的设计方法,根据DIRECTX9.0提供的API及模型渲染技术,在.NET和DIRECTX9.0平台上,使用C#语言建立了杉木单木生长可视化模拟系统,实现了单株杉木静态和动态的三维可视化模拟。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 杜纪山  唐守正  
选用包含林分密度指标、年龄和立地质量指标的Richards型和Schumacher型的生长模型作为杉木断面积生长预估模型,经江西省14个未间伐林分和36个间伐林分数据的拟合,表明Richards型优于Schumacher型,杉木间伐林分和未间伐林分可用统一的断面积预估方程.结合实例指出在采用Richards型方程时,应注意地位指数方程中参数的变化对预估结果的影响.
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 王灿  项文化  赵梅芳  邓湘雯  彭长辉  
杉木Cunnighamia lanceolata是我国优良速生用材树种,其面积达921万hm2,占全国人工用材林面积的30.4%。用机理性模型在区域尺度上研究杉木林生产量可为估算杉木林固碳潜力、预测其对气候变化的响应和提高经营管理水平提供科学依据。利用气象、水文、土壤及植物等方面数据,对TRIPLEX 1.6模型进行参数化,用森林资源调查样地数据对模型进行验证,模拟湖南省杉木林1991~2040年生物量与生产力动态变化、空间分布格局。结果表明:模拟值与实测值之间拟合度高(p=0.995),TRIPLEX1.6模型可应用于模拟亚热带杉木林生长和生产量的动态变化。2010~2018年湖南省杉木林生...
[期刊] 林业科学研究  [作者] 王震  鲁乐乐  张雄清  张建国  姜丽  段爱国  
[目的]探究杉木林分蓄积量变化的影响因素,为在气候变化背景下科学经营管理杉木人工林提供理论支撑。[方法]以福建邵武卫闽林场的杉木(Cunninghamia lanceolata)人工密度试验林为研究对象,分别利用贝叶斯模型平均法(BMA)和逐步回归法(SR)构建杉木林分蓄积量与林分变量因子(包括初植密度、每公顷胸高断面积、每公顷株数、平方平均胸径、林分优势高、年龄)和气候因子(包括年均气温、最热月平均温度、最冷月平均温度、年均降水量、年均湿热指数、低于0℃天数、夏季平均最高温度、冬季平均最低温度、春季平均气温)的关系模型。[结果]杉木林分蓄积量随着每公顷胸高断面积、平方平均胸径、林分优势高、年龄、夏季平均最高温、春季平均温和低于0℃天数的增加而增加,对于诸多的影响因子,SR法所确定的模型并不在BMA选出的后验概率较高的前5个模型中,模型表现出一定的不确定性,从模型后验概率角度看,SR模型精度较低。[结论]杉木林分蓄积量受到林分变量因子和气候因子的显著影响。相比于SR法,在构建杉木林分蓄积量模型方面,BMA方法考虑了模型的不确定性,模型表现更好。
[期刊] 林业科学  [作者] 张雄清  张建国  段爱国  
杉木林分蓄积量模型的研究,为改善杉木的经营管理、揭示杉木的生长规律提供重要的参考依据。根据模拟对象的不同,可以分为基于单木水平预测杉木林分蓄积量和基于林分水平预测杉木林分蓄积量。本研究通过组合预测法把单木模型和林分模型组合起来,使杉木林分蓄积量预测一体化。利用组合预测法对不同模型的预测结果组合,分散单项模型的预测误差,从而提高预测精度。基于江西杉木固定样地数据,并利用最优加权法计算组合预测模型中各模型的权重系数。结果表明:组合预测法预测杉木林分蓄积量比单项模型(单木模型、林分模型)预测精度高,同时组合预测法可提高杉木林分蓄积量预测模型的兼容性,保证杉木林分蓄积量预测的一致性,为杉木林分蓄积量一...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 袁小梅  王久丽  
利用单术生长模型模拟林分生长的关键是计算和确定竞争指标.这一工作的主要困难是耗用机时太多,以致成为长期以来单木生长模型在实践中应用和推广的主要障碍.本文重点论述在STGM系统中如何通过巧妙,合理的设计,大幅度地减少计算和确定竞争指标的时间,提高运行效率,为单木生长模型的应用打下良好的基础.
[期刊] 林业科学研究  [作者] 孙洪刚  张建国  段爱国  何彩云  童书振  
应用面板数据固定效应模型对杉木人工林单木断面积生长规律进行模拟,在模拟过程中,将胸径(DBH)和活冠比例(LCR)作为自变量,又分别加入密度因子和不同类型的竞争指数,同时引入立地条件和林龄效应来解释单木断面积生长过程中的异质性。结果表明:虽然密度因子与竞争指数有较强的相关性,但是在单木断面积生长中都具有不可忽略的重要影响。立地条件与林龄对单木断面积的拟合偏差在不同的林分密度下略有不同,随立地指数或者林龄增加,其对平均单木断面积拟合偏差的影响也增大。
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