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[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 王冬至  张冬燕  王方  张志东  黄选瑞  
地位指数模型是一种有效、可用的评价林分立地生产力过程的方法,然而在多树种、多层次、林分结构复杂的混交林中,如何构建动态地位指数模型并对不同立地条件下混交林立地生产力进行科学合理的评价是一个亟待解决的科学问题。本文运用华北暖温带针阔混交林不同树种348株优势木解析木数据(华北落叶松174株、白桦174株),对基于Bertalanfy-richards模型、hossfeld模型和lundqvist-Korf模型的5种动态地位指数模型在混交林立地质量评价中的适用性进行了研究,并运用线性几何回归方法建立了不同立地类型下混交林树种地位指数转换方程。结果表明:华北落叶松最优模型为基于Bertalanfy-...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 常旭  邱新彩  刘欣  彭道黎  程顺  
【目的】基于土壤质量指数(SQI),研究华北落叶松林不同混交方式对土壤肥力质量的影响,为其合理经营和地力恢复提供理论依据。【方法】该研究以河北省塞罕坝林场华北落叶松纯林(落叶松纯林)、华北落叶松白桦混交林(落桦混交林)和华北落叶松樟子松混交林(落樟混交林)为研究对象,采集和分析0~20 cm土层的土壤进行土壤理化性质、生物性质的调查研究,利用SQI法进行土壤肥力质量评价。建立SQI包括3个步骤:采用主成分分析法筛选最小数据集(MDS),利用非线性得分函数计算MDS指标得分,利用加权求和模型计算SQI。【结果】不同混交方式间土壤理化和生物性质存在不同程度的差异。与落叶松纯林相比,落桦混交林的土壤理化和生物性质有了明显改善;落樟混交林的土壤理化状况较差,土壤生物性质与落叶松纯林没有明显差异。在17个土壤肥力质量指标中,MDS由土壤微生物生物量氮、全磷、氨氮3个指标组成。不同混交方式间SQI差异显著,表现为落桦混交林(0.59)>落叶松纯林(0.47)>落樟混交林(0.39)。【结论】土壤肥力质量在不同混交方式下差异显著,塞罕坝机械林场落叶松白桦混交林有利于改善土壤肥力。利用指数法建立SQI进行土壤肥力质量评价,可为其他树种或其他地区的森林土壤质量评价提供借鉴。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 张冬燕  王冬至  李晓  高雨珊  李天宇  陈静  
【目的】基于包含哑变量的非线性分位数回归方法,构建华北落叶松Larix principis-rupprechtii与白桦Betula platyphylla针阔混交林树高与胸径关系的预测模型,对研究混交林中树种结构及立地生产力预测具有重要意义。【方法】以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松与白桦针阔混交林为研究对象,利用83块标准地调查数据,基于哑变量分别采用最小二乘法和非线性分位数回归方法,构建不同树种树高与胸径关系模型。【结果】基于包含哑变量的非线性分位数回归预测模型精度高于最小二乘法,其中利用最小二乘法拟合不同树种模型,其确定系数、平均差及平均绝对误差分别为0.787~0.814、1.581~1.877、2.447~2.654;而利用非线性分位数回归不同树种不同分位点模型,其确定系数、平均差及平均绝对误差分别为0.839~0.921、0.213~1.469、0.561~2.322,经过残差分析确定,当分位点τ=0.7时,不同树种树高与胸径关系预测模型精度较高。【结论】与最小二乘法相比,基于非线性分位数构建的包含哑变量不同树种树高与胸径关系的预测模型精度更高。图3表3参33
[期刊] 林业科学  [作者] 王冬至  张冬燕  张志东  黄选瑞  
[目的]建立多树种、多层次混交林的树高-胸径生长关系非线性混合效应模型,为研究混交林多树种生长规律提供参考依据。[方法]以河北省塞罕坝国家森林公园华北落叶松-白桦针阔混交林为研究对象,基于87块标准地(20 m×30 m)的4 953株华北落叶松和3 608株白桦单木数据,选取13个具有代表性且具有生物学意义的树高-胸径模型进行拟合,从中筛选出拟合优度较高的模型作为构建混合效应模型的基础模型,并在混合效应模型中加入哑变量以解决样地内不同树种带来的差异。[结果]1)在13个树高-胸径候选模型中,模型13的确定系数最大(R2=0.915 7),绝对误差(Bias=1.200 6)、均方根误差(Rm...
[期刊] 林业科学  [作者] 王冬至  张冬燕  李永宁  张志东  李大勇  黄选瑞  
【目的】在多树种多层次针阔混交林中,基于贝叶斯混合效应模型法构建树高与胸径关系的混合效应模型,以提高预测模型参数稳定性,为揭示混交林多树种生长规律、资源分配差异及森林质量精准提升提供科学依据。【方法】以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松和白桦针阔混交林为研究对象,基于112块标准地(30 m×30 m)调查数据,选取6个包含不同林分因子的理论方程作为构建混交林不同树种树高与胸径关系的基础模型,选择出拟合精度较高的模型,分别采用两水平非线性混合效应模型法和贝叶斯混合效应模型法构建立包含哑变量的多树种树高与胸径关系模型。【结果】包含林分优势高和林分断面积组合变量的Richards方程拟合效果最好,模型确定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)和绝对误差(Bias)分别为0849 5、2378 6和0365 4;贝叶斯混合效应模型法拟合精度略高于传统非线性混合效应模型法:基于传统非线性混合效应模型法的华北落叶松树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0930 4和0103 4,白桦树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0982 7和0112 6;基于贝叶斯混合效应模型法的华北落叶松树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0910 5和0096 8,白桦树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0963 3和0100 2。【结论】基于贝叶斯混合效应模型法构建的非线性混合效应模型,充分考虑混交林多树种树高与胸径关系模型参数的不确定性,模型预测效果更具可靠性和稳定性。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 程雯   武晓昱   叶尔江·拜克吐尔汉   王娟   赵秀海   张春雨  
【目的】基于非线性回归和广义模型构建不同分位数回归和混合效应的树高预测方程,并对比分析非线性模型、不同分位点(τ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9)模型、广义模型及非线性混合效应模型的拟合效果和预测精度,为研究林分生长和收获提供理论依据。【方法】本研究以吉林蛟河地区针阔混交林的主要树种(红松、色木槭、紫椴和水曲柳)为研究对象,基于21.12 hm~2样地数据,首先在11个广泛使用的树高方程基础模型中选定基础模型;其次探究林分变量对树高的影响并构建含林分变量的广义模型;最后在基础模型和广义模型的基础上,构建分位数模型,同时考虑样方效应对树高的影响,构建混合效应模型。【结果】(1)各树种均以Richards模型拟合精度更高,且具有生物学意义,选定为基础模型;考虑林分变量与树高的相关性以及模型收敛性,加入优势木高建立的广义模型能显著提高拟合效果。(2)各树种均为中位数τ=0.5时模型拟合效果最佳,且与非线性回归预测精度相近,红松、色木槭、紫椴和水曲柳最高R~2值分别为0.811、0.809、0.724和0.617,广义中位数回归预测能力得到进一步提高,R~2值分别为0.891、0.874、0.858和0.627。(3)混合效应模型相对其他模型能显著提高预测精度,其中基础混合模型略优于广义混合模型,4个树种R~2值达到0.937、0.919、0.906和0.643,表明包含样方效应的混合模型能得到更准确更稳定的预测结果。【结论】与传统方法建立的基础模型和广义模型以及两者的中位数回归模型相较,基于非线性混合效应构建的树高-胸径模型预测精度更高,其中基于基础混合效应构建的吉林蛟河地区混交林树高-胸径模型更具优越性和稳定性。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 卢军  张会儒  雷相东  杨英军  王全军  
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。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 谢伊  杨华  
【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。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 常新华  赵秀海  曾凡勇  张春雨  
利用Moran’sI指数和双相关函数g(r)分析7个主要树种的空间分布格局,检验了环境因子与树种空间分布之间的关系。结果表明:色木槭幼树和小树不具有空间自相关结构,其他树种或生长阶段均呈显著正空间自相关。同一树种的不同生长阶段(幼树、小树、大树)具有不同的空间分布特征;7个树种在绝大多数空间距离上呈随机分布,少数空间距离上呈聚集分布,并且这种聚集性主要表现在较小的空间尺度上。环境变量对紫椴的空间分布具有较强的解释能力,对紫椴幼树、小树及大树空间变异的解释能力分别为23.6%、19.7%和27.5%。环境因子分别解释了蒙古栎幼树2.4%和小树27.1%的空间变异,香杨小树6.8%的空间变异,对蒙...
[期刊] 林业科学研究  [作者] 刘鑫  王海燕  雷相东  解雅麟  
[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
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 徐罗  亢新刚  郭韦韦  张嘉伟  陈日东  廖庆文  孔雷  
为建立科学、适用、准确的天然林立地质量评价体系,采用123株冷杉解析木对6个竞争指标进行检验,筛选出其中最适合于天然云冷杉针阔混交林冷杉的竞争指标;选用26块皆伐样地及所有解析木中符合条件的冷杉模拟优势木高生长曲线和劣势木高生长曲线,并以此为导向曲线构建适合于天然林立地质量评价的竞争地位指数表。从3个树高生长多元回归预测模型中选择最优模型分析由竞争引起的树高差值,利用竞争地位指数对2个立地类型进行评价。结果表明:1)6个竞争指标中,天然云冷杉针阔混交林最适竞争指标为CI1,统计CI1值发现冷杉各龄阶竞争差异大,随着年龄增大,竞争压力减小;2)构建级距为2 m,基准年龄为60年,竞争地位指数分为...
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 叶子霖   窦啸文   汤孟平  
【目的】研究天目山针阔混交林立地因子对林木更新的影响,为亚热带针阔混交林的经营管理提供理论依据。【方法】以天目山针阔混交林为研究对象,将林木更新因子与土壤因子、地形因子进行Spearman相关分析,再利用单因素方差方法分析不同土壤、地形因子间林木更新的差异性,构建线性回归模型来定量描述林木更新与地形因子和土壤因子之间的关系。【结果】(1)天目山针阔混交林更新树种为79种,其中优势树种为连蕊茶Camellia fraterna、青冈Cyclobalanopsis glauca、短尾柯Lithocarpus brevicaudatus、小叶青冈Cyclobalanopsis myrsinifolia、润楠Machilus pingii、马银花Rhododendron ovatum、榧树Torreya grandis、山胡椒Lindera glauca、柃木Eurya japonica、豹皮樟Litsea coreana。(2)速效钾与更新树种总株数呈现极显著负相关(P<0.01),海拔与更新树种总株数呈现极显著正相关(P<0.01),有机质与更新树种种数呈现显著负相关(P<0.05),速效钾与更新树种种数呈现极显著正相关(P<0.01)。(3)不同等级坡向和速效钾的更新树种总株数具有显著差异(P<0.05);不同等级坡度和有机质的更新树种种数有显著差异(P<0.05)。(4)在以更新树种总株数为因变量的线性回归模型中,速效钾、海拔的回归系数显著(P<0.05)。【结论】在天目山针阔混交林中,海拔、坡度、坡向、有机质和速效钾对林木的更新产生显著影响。图3表5参49
[期刊] 林业科学研究  [作者] 周超凡  冯林艳  何潇  张会儒  雷相东  卢军  张晓红  王卓晖  
[目的]探讨目标树经营对针阔混交林单木生长的影响,为针阔混交林群落生态恢复演替和森林质量精准提升提供技术支撑。[方法]以吉林省汪清林业局的云冷杉针阔混交林为研究对象,区分不同径级和不同树种,使用方差分析判断目标树经营与对照间、不同自由生长空间(FTG)之间目标树的胸径、材积生长量差异。[结果]1)与对照相比,除径级Ⅲ的材积生长量差异不显著外,目标树经营下的各径级目标树的胸径和材积生长量均差异显著,随着径级的增大,目标树的生长提升效果下降明显;2)目标树经营对先锋树种目标树生长的提升或抑制作用不显著,但能显著促进顶级树种和伴生树种目标树生长,且顶级树种更优;3)随着自由生长空间的增加,不同径级目标树的生长量均增大,但径级Ⅲ的材积生长量差异同样不显著;各径级胸径生长量在自由生长空间为4时(FTG4)最大,材积生长量在自由生长空间为3时(FTG3)最大;与经营前相比,最少需要多释放出2个方向的自由生长空间才会显著促进目标树生长;4)紫椴适合疏开2~3个生长方向,臭冷杉适合疏开2~4个生长方向,红松和鱼鳞云杉适合疏开3~4个生长方向。[结论]目标树经营可以显著促进目标树的生长,且有利于群落的恢复演替;云冷杉针阔混交林的目标树经营应重点关注中小径级,其次是大径级;目标树应按照不同树种的适宜性,释放2~4个方向的自由生长空间。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 辛营营  韦新良  
针阔混交林是浙江杭州青山湖地区主要森林类型之一,研究树种的种内种间竞争特性对改善森林结构,提高森林景观品质具有重要作用。采用典型选样法设置研究样地,并对样地内树种的各个测树因子进行调查统计,应用Hegyi竞争指数对数据进行分析并讨论,其中对竞争木的确定方法进行改进,通过竞争木与对象木冠幅和距离之间的关系确定竞争木。结果显示:青山湖针阔混交林优势树种的种内竞争大于种间竞争,优势树种呈现出一定的聚集分布状态,特别是杉木Cunnunghamia lanceolata,甜槠Castanopsis eyrei,青皮木Schoepfia jasminodora,木荷Schima superba聚集程度非常...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 寇纪烈  田晓瑞  
作者在杉木-火力楠混交林、马尾松-木荷混交林及对照纯林内进行标准地调查。并分析各标准地的可燃物载量与分布情况,从而得出防火林带和针阔混交林的防火机理①针阔混交林的林冠层和林下植彼层中易燃可燃物的生物量和有效潜能均小于对照针叶纯林,总易燃可燃物的量也低于针叶林,②与对照的针叶林相比,针阔混交林内日均温度低、日均湿度增加、风速减小。地表凋落物的燃烧速率小,不利于火灾的发生与蔓延。③具有丰富下木的林分抗火能力强,针阔混交林和阔叶林的抵御火灾的能力大于针叶林,④针叶树种的落叶在混交林中的分解速率快,落叶的分解速率与此期间的积温成正相关关系
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