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[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
许安芳 吴隆高 胡中成 吴伟刚 邱润生 郭有意
浙江省龙泉市林科所杉木地理种源试验林保存了１９个种源。对该所１４年生不同种源试验林分的测定和分析结果表明：杉木胸径（ｘ）与冠幅（ｙ）相关紧密，最佳回归方程为ｙ＝ａｘｂ。通过检验，可把１９个种源归类于南亚热带、中亚热带和北亚热带３个总体，分别获得的杉木林经营密度指标和树冠可重叠系数，可以应用于全国杉木林的抚育间伐。
[期刊] 林业科学
[作者]
陈伯望 洪菊生
运用趋势面分析的方法，对全国杉木种源试验５５个试点的４３个共同种源的生长结果进行分析。结果表明，高次傅里叶趋势面比多项式趋势面更能反映种源的地理变异，清晰地区划出了以湘黔桂交界地区、闽北地区和四川盆地地区为中心的三个杉木高产种源地区和以江浙皖沿海地区、陕豫鄂交界地区和滇西地区为代表的杉木低产区域，减少人为影响，为种源区划分提供了有力的工具．
关键词：
杉木种源试验,地理变异,趋势面分析
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
朱兆廷 孙玉军 梁瑞婷 马佳欣 李佳怡
【目的】无人机遥感的迅速发展为胸径预估提供了新方向，本研究适用于通过无人机遥感技术提取样地单木树冠因子后，估算胸径及林分每公顷断面积等指标，实现精准高效的森林资源监测与管理。【方法】根据福建省将乐国有林场33块杉木人工林地面调查数据，利用10种传统模型与2种机器学习方法分别对单木胸径进行估测，并基于不同的自变量组合形式来分析不同因子对胸径估测的影响。【结果】根据传统模型参数拟合结果可以看出，树冠半径与胸径呈显著正相关，林分密度、偏冠因子及竞争指数与胸径均呈显著负相关。传统模型建模过程中所引入最优竞争指数为树冠重叠内角相关的CI2，模型逻辑斯蒂模型拟合结果最优，幂函数（有截距）模型次之。而在使用检验数据进行估测时，幂函数（有截距）有着最好的估测效果。随机森林模型均具有较好的拟合效果，使用检验数据进行估测，不同竞争指数对模型拟合提升程度不同，与树冠重叠面积相关的竞争指数CI3取得了最好的效果。支持向量回归模型拟合优度小于随机森林，略大于传统模型。对胸径进行估测时，包含与竞争木大小相关的竞争指数CI4的模型为最优模型。【结论】传统模型和机器学习模型在拟合与估测单木胸径上均取得了一定的效果，利用机器学习模型效果更优。在模型的不同自变量组合中，加入有关树冠的竞争指数能使模型预测精度提高，决定系数R~2增加，E_(MA)、E_(RMS)及A_(IC)减小。传统模型的最优竞争指数为重叠内角相关的竞争指数CI2，在机器学习方法中与对象木和竞争木大小相关的竞争指数CI3和CI4也取得了较好的效果。此外，偏冠指数对于胸径估测的提升效果仍需进一步验证。
关键词：
胸径估测 林木竞争 随机森林 支持向量机
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
董晨 吴保国 张瀚
为了研究杉木生长与形态变量的关系，提高模型预估精度，本文根据福建省６５块不同密度、林龄分布于６～３５年的杉木人工林样地测量数据，选用了ＲｉｃｈａＲｄｓ理论方程，分别构建了杉木胸径和树高生长模型。在此基础上，分析理论方程中参数与冠幅（ｃＷ）的关系，建立两者间的关系函数；使用参数预估法构造胸径和树高的参数化预估模型，并对原模型和参数化模型进行模型检验、残差分析，讨论了冠幅与林木生长之间的关系。结果表明：胸径和树高ＲｉｃｈａＲｄｓ方程中，参数ａ与ｃＷ呈正比，参数ｂ与ｃＷ呈反比，ｃ则与ｃＷ呈现出类似正态分布的关系；与传统的理论方程相比，参数化模型提高了杉木胸径树高预估的精度。本文所构建的模型能间接反映．．．
[期刊] 林业科学研究
[作者]
王明亮 李希菲
对鸡公山、大岗山和洪雅种源试验的调查材料，用随机效应检查和固定效应检查两种方法检验和比较了同一地区不同种源对断面积生长模型的影响。结果表明，种源试验中采用随机效应检查较好，固定效应检查容易造成差异显著的误判。随机效应检查的结果表明，同一地区不同种源的断面积模型相同。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
伍汉斌 段爱国 张建国 孙建军
[目的]研究不同林龄的杉木地理种源生长状况的差异,筛选适宜于试验区发展的杉木优良种源,促进杉木种源水平的长期遗传改良。[方法]利用1981年营造的杉木种源试验林在5、10、31年生时的测定材料,分析不同种源主要生长性状在不同林龄的遗传参数变异规律,利用早晚相关和聚类分析对优良种源长期选择效果进行评价。[结果]不同林龄的杉木胸径、树高和单株材积在种源间均存在极显著的差异,31年生时最大种源的各性状值较最小种源的各性状分别高75.86%,48.55%,263.76%;杉木在种源间的变异存在明显的地理变异模式,以纬向变异为主,由南向北,杉木的生长量先增大后减小,即我国西南和东南部种源生长较好。参试杉木种源不同林龄时各性状的遗传力为0.750～0.875,说明各性状受较高水平的遗传控制;胸径、树高和单株材积在不同林龄间表型相关和秩相关均呈极显著的正相关,认为杉木早期选择宜在10年生左右;从169个参试种源中筛选出29个生长较快速的种源,大部分种源来自福建省,还包含贵州、广西和湖南等地的种源,其中,生长最好的是福建崇安、顺昌、尤溪等福建北部种源,其胸径、树高和单株材积的遗传增益分别达到23.21%～31.45%、15.60%～20.19%、59.94%～89.97%。[结论]早期选择的年龄对缩短杉木育种周期影响明显,在10年生选择更有利于提高杉木遗传改良的效率,从31年生杉木成熟林中选择出的29个优良种源较当地种源有较大增幅,适宜在江西省及周边地区推广。
关键词：
杉木 种源试验 长期选择 遗传增益
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李春明
以江西省杉木人工林4次调查数据为例,建立单木胸径生长量随机截距效应混合模型,分别考虑样地层次、区域层次及多层次的随机截距效应,并在考虑多层次效应时考虑了存在的异方差和自相关问题,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法相比,采用混合效应模型方法后模型的模拟效果和验证精度均有提高;选择适合的异方差和自相关函数后,模拟结果比只考虑随机截距效应有更好的适应性;实际应用中考虑多层效应要比单层效应模拟效果好。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
梁瑞婷 孙玉军 李芸
[目的 ]基于深度学习算法,建立多隐藏层的杉木树高-胸径神经网络模型,探索一种更高效低偏的树高模型研建方法,提高杉木树高的预测精度。[方法 ]利用福建省将乐国有林场34块杉木样地的2 898组树高-胸径调查数据,基于传统回归建立10个广义树高-胸径模型,筛选出精度最高的模型作为对照。同时基于H2O平台的深度学习算法,建立70个不同结构的树高-胸径DLA模型,通过分析比较,确定最适宜预测杉木树高的模型结构,与传统最优模型进行比较。[结果 ]建立的树高-胸径DLA模型均能较好地描述杉木的树高-胸径间关系,R~2都在0.84以上,大于最优传统模型,RMSE和MAE小于传统模型。精度最高的DLA模型结构包含6个隐藏层,每层各340个神经元。[结论 ]本研究基于深度学习建立的杉木树高-胸径DLA模型,其拟合精度与预测精度略高于传统的广义树高-胸径模型,尤其在预测较高的林木时,更为明显,能够用于研究区杉木树高的预测。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
梁瑞婷 孙玉军 李芸
[目的 ]基于深度学习算法,建立多隐藏层的杉木树高-胸径神经网络模型,探索一种更高效低偏的树高模型研建方法,提高杉木树高的预测精度。[方法 ]利用福建省将乐国有林场34块杉木样地的2 898组树高-胸径调查数据,基于传统回归建立10个广义树高-胸径模型,筛选出精度最高的模型作为对照。同时基于H2O平台的深度学习算法,建立70个不同结构的树高-胸径DLA模型,通过分析比较,确定最适宜预测杉木树高的模型结构,与传统最优模型进行比较。[结果 ]建立的树高-胸径DLA模型均能较好地描述杉木的树高-胸径间关系,R~2都在0.84以上,大于最优传统模型,RMSE和MAE小于传统模型。精度最高的DLA模型结构包含6个隐藏层,每层各340个神经元。[结论 ]本研究基于深度学习建立的杉木树高-胸径DLA模型,其拟合精度与预测精度略高于传统的广义树高-胸径模型,尤其在预测较高的林木时,更为明显,能够用于研究区杉木树高的预测。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
夏洪涛 郭晓斌 张珍 田相林 郭福涛 孙帅超
【目的】基于不同立地质量评价指标，构建杉木大径材林分的树高-胸径模型，评价包含不同立地质量评价指标模型的拟合及预测效果，为大径材林分下的杉木生长预测和经营措施制定提供参考。【方法】以福建省上杭白砂国有林场的大径材杉木人工林为研究对象，选取7个具有代表性的树高-胸径模型，从中筛选出拟合效果最优的模型作为树高-胸径基础模型，在基础模型中分别加入优势高、地位级、地位指数和立地形4个不同立地质量评价指标，并引入样地效应构建非线性混合效应模型，通过交叉检验对不同模型的预测效果进行评价。【结果】在7个树高-胸径候选模型中，选定Richards模型作为杉木大径材林分的树高-胸径基础模型，在基础模型中引入不同立地质量评价指标均可有效提高模型的拟合及检验精度，其中加入优势高的模型表现效果最好。添加样地随机效应后，所有模型的拟合和检验精度均获得了提升，且包含不同立地质量评价指标模型的排序没有变化。其中，以优势高为立地质量评价指标的混合效应模型预测精度最高。最优模型各径级的残差比基础模型更小、更稳定，无偏性更好。【结论】与传统回归方法建立的基础模型相比，加入立地变量和随机效应的树高-胸径模型能更好地描述大径材杉木树高与胸径之间的关系。优势高的表现优于其他立地质量评价指标，立地形与地位指数的效果接近，二者均可以作为杉木大径材林分中地位指数的替代指标。
[期刊] 林业科学
[作者]
伍汉斌 段爱国 张建国
【目的】通过对33年生杉木种源试验林生长性状的调查研究,了解杉木种源主要生长性状的遗传变异及地理变异模式,对早期选择的效果进行检验,确定杉木种源早期选择的适宜年龄,并为试验区选择适生的优良种源。【方法】以1981年在广西柳州营造的杉木全分布区种源试验林为研究对象,参试种源为199个,在5、6、8、12和33年生时测定每木胸径和树高,分析不同种源主要生长性状在不同林龄的遗传变异规律,采用趋势面技术分析杉木地理变异规律,采用早晚相关确定早期选择的林龄范围,利用聚类分析对优良种源长期选择效果进行评价。【结果】不同生长时期杉木种源的胸径、树高和材积在种源间的差异均达到极显著水平(P
[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] 北京林业大学学报
[作者]
杜志 陈振雄 李锐 刘紫薇 黄鑫
【目的】建立基于林分优势高和气候因子的杉木树高-胸径非线性混合效应模型，为杉木生长研究和经营管理提供理论依据。【方法】基于2020年国家森林资源年度监测评价广西壮族自治区试点25块杉木样地的每木胸径和树高实测数据及样地位置对应的气候数据，选择7个常用的树高-胸径模型，筛选出模拟精度最高的模型作为基础模型，再引入代表林分竞争、立地条件和气候因子的变量构建广义非线性模型，并在此基础上，加入样地效应构建杉木非线性混合效应模型。最后，运用十折交叉验证法对3种模型进行检验。【结果】Chapman-Richards模型为最佳杉木树高-胸径关系基础模型，林分优势高、林分断面积和年平均降水量与树高生长显著相关，用于构建广义非线性模型，对比分析确定随机参数为3个的组合构造非线性混合效应模型。基础模型、广义非线性模型、非线性混合效应模型的调整决定系数分别为0.674 2、0.797 3和0.857 3，平均绝对误差分别为1.607 5、1.270 1和1.010 6 m，均方根误差分别为2.032 1、1.632 1和1.338 4 m，相对均方根误差分别为20.796 4%、16.703 3%和13.697 3%，混合效应模型呈现出更好的拟合效果。【结论】引入林分优势高和气候因子的杉木树高-胸径非线性混合效应模型可以较好地描述杉木树高胸径曲线，适用于大范围的树高预测。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
林同龙
研究了 1 0年生杉木杂交后代试验林的胸径生长和木材体积质量的遗传变异规律。结果表明 :杉木胸径和木材体积质量在后代间存在显著差异 ,胸径的遗传变异系数为 7 39% ,而木材的变异系数只有 4 45% ,胸径的广义遗传力为 0 77,木材体积质量的广义遗传力则为 0 86;胸径与木材体积质量的遗传相关表现出中度以上的负相关 ( - 0 60 4 9)。采用简单指数法评选出 4个优良杂交组合 ,胸径遗传增益为 9 1 8% ,而木材体积质量与对照相近。表4参 4
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