秦岭天然松栎混交林树高胸径关系及竞争因子分析
发布时间：2020-09-07 21:27
林分生长、枯损和进界模型问题一直是林业研究的热点。国内外已有不少林分生长与收获模型的研究综述。这些研究为我国林业工作者研究和应用林分生长模型提供了很好的指导和方向,也为更好地经营森林提供了很好的方法。本研究将分别从讨论立地质量与年龄对树高-胸径模型的影响,林分及单木水平的竞争对枯损的影响及林分中竞争对树木进界的影响三个方面来讨论,研究内容及结果如下:本文采用了引入优势木树高作为树高-胸径模型的变量因子,以秦岭1246棵华山松,419棵油松和2007棵锐齿栎的实测树高-胸径数据建立曲线模型。通常树高的生长与立地质量及年龄有着直接的关系,然而在混交异龄林中,对于年龄的确定存在一定的困难,在这种情况下我们使用优势木高作为一个变量,可以代表立地质量和树龄。比较传统树高-胸径模型、引入优势木树高后的模型及通过数学分级法建立的树高模型三者进行比较,用决定系数R~2,残差和平均误差MRSE等进行检验。探究树木大小、树冠大小、单位株数与树木大小关系等对树木枯损的影响,并引入通过树木的空间距离和树木大小的关系来研究树木枯损规律。因而采用了树冠竞争因子、林分密度指数、大于对象木树木断面积之和以及大小比数四种不同的竞争指标研究枯损在林分水平和单木水平的规律。除生长和枯损以外,进界也是影响林分动态变化的重要因素。因而本文中我们将6cm径阶作为进界径阶与林分竞争因子相结合进行讨论。结果表明,优势高具有良好的生物学意义,引入优势木树高的树高-胸径模型精确度更高,能更好的反映当地树种胸径与树高的生长关系。并建立相应的枯损模型对树木的枯损率进行预估。讨论林分及单木水平的竞争过程以及立地质量对进界的影响,通过几个反映林分密度、树冠因子、树木胸径大小及与距离有关的竞争因子分析进界木与枯损之间的规律,及在不同竞争情况下进界的发生状况以及立地质量对进界的影响。并建立林分的进界模型对林分树木进界进行预估。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S718.5
【部分图文】：
第三章 基于优势木高的树高-胸径模型分级3.1 分地位级拟合结果将 90 块分别以华山松、油松和锐齿栎占优势的固定样地按照前苏联 20 世纪 50年代编制的地位级表可分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三级，通过运用表 2-3 中的树高-胸径模型对主要树种进行拟合。并对所有拟合结果分析，经过筛选，在传统树高模型中，华山松在模型[5]的 R2为 0.623，拟合效果最好，油松、锐齿栎分别在模型[7]，[4]中拟合效果最好，R2分别为 0.614 和 0.508（表 3-1、3-2）。利用这三个方程对目的树种分地位级的拟合，并绘制曲线（图 3-1）。华山松生长前期在不同地位级中的生长趋势差异不大，而后逐渐产生差异。油松的不同地位级的趋势线则在幼龄林阶段有交叉，即地位级较低的立地中油松前期长势好于地位级高的样地，出现这种情况的主要原因可能是油松的数据量相比华山松和锐齿栎相对较少，拟合结果存在偏差。锐齿栎的拟合效果最好，即在不同地位级，树高随胸径的生长趋势也不同。不难得出结论，树高的生长与地位级有较大的关系，地位级越好，树高的生长趋势就越好。
图 3-2 分龄组的不同树种的树高曲线 a. 华山松，b. 油松，c. 锐齿栎Fig. 3-2 The tree height-diameter curve in different age groups by species表3-1 树高生长模型数据拟合结果Tab. 3-1 Comparison of height-diameter functions of model fitting data set树种 模型参数a b c d e华山松[5] 17.45 0.05 1.04(2-4) 1.89 0.76 0.09 1.33(2-5) 26.04 5.11 -0.0090 0.04 0.98油松[7] 14.85 5.67 -0.99(2-4) 0.94 0.96 0.11 1.20(2-5) 12.70 -0.64 0.0001 0.09 1.09锐齿栎[4] 17.00 6.04 0.15(2-4) 1.25 0.93 0.07 1.08(2-5) 20.36 2.67 -0.0030 0.02 1.23表3-2 树高生长模型数据拟合结果Tab. 3-2 Comparison of height-diameter functions of model fitting data set
、均方根误差RMSE和均绝对误差AMRES的检验数值均有着显著提升，其拟合效果最好。图3-3为各模型对不同树种拟合出的树高曲线，其中模型(2-4)在华山松、油松和锐齿栎中的拟合效果均为最好，可以看出随着胸径的不断增大，锐齿栎的树高增长趋势逐渐变缓而华山松和油松仍呈上升趋势。
本文编号：2813857
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S718.5
【部分图文】：
第三章 基于优势木高的树高-胸径模型分级3.1 分地位级拟合结果将 90 块分别以华山松、油松和锐齿栎占优势的固定样地按照前苏联 20 世纪 50年代编制的地位级表可分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三级，通过运用表 2-3 中的树高-胸径模型对主要树种进行拟合。并对所有拟合结果分析，经过筛选，在传统树高模型中，华山松在模型[5]的 R2为 0.623，拟合效果最好，油松、锐齿栎分别在模型[7]，[4]中拟合效果最好，R2分别为 0.614 和 0.508（表 3-1、3-2）。利用这三个方程对目的树种分地位级的拟合，并绘制曲线（图 3-1）。华山松生长前期在不同地位级中的生长趋势差异不大，而后逐渐产生差异。油松的不同地位级的趋势线则在幼龄林阶段有交叉，即地位级较低的立地中油松前期长势好于地位级高的样地，出现这种情况的主要原因可能是油松的数据量相比华山松和锐齿栎相对较少，拟合结果存在偏差。锐齿栎的拟合效果最好，即在不同地位级，树高随胸径的生长趋势也不同。不难得出结论，树高的生长与地位级有较大的关系，地位级越好，树高的生长趋势就越好。
图 3-2 分龄组的不同树种的树高曲线 a. 华山松，b. 油松，c. 锐齿栎Fig. 3-2 The tree height-diameter curve in different age groups by species表3-1 树高生长模型数据拟合结果Tab. 3-1 Comparison of height-diameter functions of model fitting data set树种 模型参数a b c d e华山松[5] 17.45 0.05 1.04(2-4) 1.89 0.76 0.09 1.33(2-5) 26.04 5.11 -0.0090 0.04 0.98油松[7] 14.85 5.67 -0.99(2-4) 0.94 0.96 0.11 1.20(2-5) 12.70 -0.64 0.0001 0.09 1.09锐齿栎[4] 17.00 6.04 0.15(2-4) 1.25 0.93 0.07 1.08(2-5) 20.36 2.67 -0.0030 0.02 1.23表3-2 树高生长模型数据拟合结果Tab. 3-2 Comparison of height-diameter functions of model fitting data set
、均方根误差RMSE和均绝对误差AMRES的检验数值均有着显著提升，其拟合效果最好。图3-3为各模型对不同树种拟合出的树高曲线，其中模型(2-4)在华山松、油松和锐齿栎中的拟合效果均为最好，可以看出随着胸径的不断增大，锐齿栎的树高增长趋势逐渐变缓而华山松和油松仍呈上升趋势。
【参考文献】
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1 吴恒;党坤良;田相林;孙帅超;陈书军;赵鹏祥;曹田健;;秦岭林区天然次生林与人工林立地质量评价[J];林业科学;2015年04期
2 吴雨峰;葛宏立;邹奕巧;;基于抽样固定样地的总体进界木株数模型研建[J];林业资源管理;2015年01期
3 高东启;邓华锋;程志楚;王海宾;;北京市蒙古栎单木与年龄无关的生长预测模型研究[J];福建林学院学报;2013年04期
4 雷渊才;张雄清;;长白落叶松林分进界模型的研究[J];林业科学研究;2013年05期
5 惠刚盈;;基于相邻木关系的林分空间结构参数应用研究[J];北京林业大学学报;2013年04期
6 张雄清;雷渊才;段爱国;黄森;纪鹰翔;;林分动态变化模型研究进展[J];世界林业研究;2013年03期
7 符利勇;孙华;张会儒;雷相东;雷渊才;唐守正;;不同郁闭度下胸高直径对杉木冠幅特征因子的影响[J];生态学报;2013年08期
8 孜来比·买木提名;杨华;赵广亮;王玲;;单木竞争指标的研究进展[J];西北林学院学报;2012年06期
9 刘红润;李凤日;;红松天然林种内和种间竞争关系的研究[J];植物研究;2010年04期
10 刘微;李凤日;;落叶松人工林与距离无关的单木生长模型[J];东北林业大学学报;2010年05期
本文编号：2813857
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