基于树高和冠幅的广西桉树二元立木材积模型研建

激光雷达在获取树高和冠幅等森林资源信息方面具有无可比拟的优越性,构建基于树高和冠幅的二元立木材积模型,可为激光雷达技术在森林蓄积量估测应用中提供计量依据。通过测定广西桉树（Eucalyptus）典型分布区448株样木的树高、冠幅、胸径等因子,采用非线性回归估计方法建立树高冠幅二元材积模型、树高一元材积模型、胸径树高二元材积模型、胸径一元材积模型和冠幅一元材积模型,并对模型进行检验评价。建立的5个模型确定系数分别为0.969,0.875,0.994,0.945和0.588,总体误差分别为0.29%、-1.94%、-0.26%、1.88%和-2.82%,模型预估精度分别为97.75%、95.38%、99.14%、96.95%和91.72%;树高冠幅二元材积模型的模型总体检验、分树种检验、分段检验、分区检验和五折交叉检验,均符合林业数表编制的相关要求。树高冠幅二元材积模型各项指标显著优于树高一元材积模型和冠幅一元材积模型,与胸径树高二元材积模型接近,完全符合林业数表编制要求,可应用于基于机载激光雷达的森林资源调查和监测。     

落羽杉优良种源选择

对16个不同落羽杉(Taxodium distichum(L.)Rich)种源的树高、胸径、单株材积、冠幅、枝下高、分枝角度、分枝数等进行了研究,结果表明:(1)不同种源间树高、胸径、单株材积、冠幅、枝下高等性状差异达到显著水平,但不同种源间的分枝角度和分枝数差异不显著,其中9号和6号种源的树高、胸径、单株材积最高,16号种源的树高、胸径和单株材积最小;(2)性状的相关分析表明,落羽杉的树高、胸径、单株材积、枝下高、冠幅之间均呈显著相关关系,但这些指标与分枝角度和分枝数等因子之间相关关系不显著;(3)各性状的广义遗传力以胸径最高,分枝角度和分枝数量最低;(4)多性状综合评定结果得出9号、6号、12号、13号和4号种源的综合评价值较低,为优良的种源,这些优良种源可作为我国相类似地区作用材、防护和园林观赏树种扩大推广应用。     

主伐龄期马尾松半同胞子代测定林的变异分析及选择

为了评价和筛选优良马尾松种质资源,对3块已达主伐年龄(27、28、29 a)的马尾松半同胞子代测定林生长及形质性状进行分析和遗传评估。结果表明:各子代测定林生长和形质性状在家系间差异均达显著或极显著水平,家系的树高、胸径、材积、冠幅、枝下高受中度或中度以上遗传控制,具有很强的家系及家系内单株选择潜力; 遗传和表型变异系数以材积最大,胸径居中,树高较小。性状间表型和遗传相关分析表明,树高、胸径、材积之间呈强度遗传和表型正相关关系,冠幅、枝下高与各生长性状间呈中等偏上的正相关。利用多性状综合选择指数法评选出21个马尾松优良家系,其平均树高、胸径和材积分别为14.05 m、17.07 cm和0.157 6 m³,平均遗传增益分别为7.65%、12.33%和39.21%。利用家系-单株联合选择法评选出54个优良单株,其平均树高、胸径和材积分别达到15.53 m、24.98 cm和0.341 4 m³,平均遗传增益为13.61%、44.95%和164.98%。试验结果可为西南地区马尾松种子园定向培育供应良种,也可用于选择高世代种子园的建园材料。     

红松半同胞家系生长性状变异分析与优良家系选择

【目的】分析红松(Pinus koraiensis)半同胞家系生长性状的遗传变异,选择优良家系,为红松高世代遗传改良提供材料。【方法】以吉林露水河国家红松良种基地内红松半同胞家系子代测定林为研究对象,对34个家系(包括对照1个)不同林龄(18、23、27 a)时期的生长性状进行家系间差异性比较、遗传参数估算、表型相关与遗传相关分析,综合各林龄阶段家系生长表现,以材积和育种值为主要指标进行优良家系选择。【结果】不同林龄时期,树高、胸径、材积的家系间差异均达到极显著水平。材积家系间差异主要受遗传效应影响,随林龄增长,作用逐渐加强。树高与胸径主要受遗传效应、遗传与环境互作效应共同影响,冠幅主要受环境效应影响。4个性状中,树高变异相对较小,材积变异较大。树高、胸径、材积受较强遗传控制,冠幅受中低遗传控制。林龄18~23 a时,树高、胸径、材积的家系遗传力呈下降趋势;林龄23~27 a时,遗传力变幅较小,表现趋于稳定。遗传进展变化趋势与遗传变异系数变化趋势一致,表现为树高、胸径、材积随林龄增长有所下降,林龄23 a后变幅缩小,基本稳定。生长性状间表型相关与遗传相关均表现为正相关关系。胸径与材积遗传相关达到极显著水平;树高与材积遗传相关随林龄增长逐渐减弱;冠幅与材积遗传相关随林龄增长逐渐加强。对参试家系3个林龄时期的生长表现进行综合分析与评价,筛选出优良家系2个,二者材积均值高出对照25.84%,高出参试家系平均值50.00%,高出表现较差的1331号家系114.29%。【结论】所选1302号、1046号优良家系材积现实增益显著,可为红松高世代育种提供基础材料,对今后红松生长性状的遗传改良以及大径材定向培育等具有积极意义。     

基于近景摄影测量技术的关键林分参数的获取研究

为了研究利用摄影测量技术来获取和反演关键林分参数的准确性,从而为推算其他林分因子提供相关思路,以实现快捷高效的森林资源调查。选取了一片亚热带人工混交林作为实验样地,并利用样地中6个优势树种的实测数据分别构建了多个胸径-树高、冠幅回归模型,并得到了对应的最优模型;在此基础上,利用从点云数据中获取的树高和冠幅,反演出单株树木的胸径;最后通过分析实测胸径与基于点云计算得到的胸径之间的相关性来判断算法的准确度。结果表明:(1)6个树种的实测树高与基于点云获取的树高相关性较高,R~2均在0.7以上;(2)多数树种的实测冠幅与获取的冠幅相关性偏低,其中仅喜树的冠幅R~2高达0.88,其余树种的冠幅R~2最高只有0.61;(3)最优回归模型拟合胸径与实测胸径的回归分析中,发现高大落叶乔木比如马褂木、喜树的R~2均在0.7以上,而落叶小乔木比如樱花树以及柏类树木比如圆柏、龙柏等R~2最高仅0.25,雪松的R~2则为0.54。     

冀北山地白桦树种生长预测模型研究

树高、胸径和冠幅等林分参数不但可以预测森林蓄积量、生物量、林分结构等,还是森林资源调查及经营效果评价的重要因子。建立树高、胸径和冠幅预测模型可以为森林资源质量和林木生长状况的评价提供支撑。本文以冀北崇礼山地白桦树高、胸径及冠幅的实地测量数据为基础,采用林木生长常用的4种基础回归模型和2种经验模型进行生长关系预测研究。在所选取的基础回归模型和经验模型中,确定Richards经验模型为预测该地区白桦树高-冠幅、胸径-冠幅及树高-胸径关系的最佳模型,R~2为0.8以上。同时模型简单的幂函数和线性函数的拟合度也较好,对冀北崇礼山地的白桦生长研究也具有较强的适用性,模型精度评价指标决定系数R~2与经典Richards模型相差在8%以内。基于Richards经验模型构建的冀北崇礼山地白桦树高、胸径和冠幅生长关系,模型的精度评价指标较高具有一定的统计学意义,对冀北崇礼山地白桦的林分参数预测有重要的参考价值。     

不同混交模式对楠木生长的影响

通过对桢楠、浙江楠的4年生和5年生的纯林和混交林的生长情况分别进行调查,研究了不同造林模式下桢楠与浙江楠的树高、胸径、材积、冠幅、叶绿素含量(SPAD值)、枝下高、侧枝轮数、分枝角和最粗侧枝直径等主要生长因子的差异,为桢楠与浙江楠的科学造林提供理论依据.结果表明:对于4年生林分,采用混交模式对浙江楠的树高、胸径、材积、叶绿素含量(SPAD值)、侧枝轮数和分枝角均有促进作用.对于5年生林分,桢楠和浙江楠以泡桐为混交树种时,其树高、胸径、材积、冠幅、枝下高和分枝角均优于以杉木为混交树种,以湿地松为混交树种时生长最差.在相同混交模式下,桢楠的树高、侧枝轮数、分枝角均优于浙江楠,而浙江楠的胸径、冠幅、枝下高和最粗侧枝直径显著优于桢楠.因此,对于4年生林分,混交造林模式更适合浙江楠的生长.对于5年生林分,泡桐最适合与桢楠和浙江楠混交,湿地松混交的效果最差,杉木介于二者之间.相同混交模式下,浙江楠的长势略优于桢楠,但差异不明显.     

思茅松人工林不同空间配置模式下不同密度生长试验与分析

以12年生思茅松人工林为研究对象,采用标准地每木检尺方法,研究3种不同空间配置模式(组合式配置、正方形配置、长方形配置)下不同造林密度对其保存率、树高、胸径、冠幅、单株材积和活立木蓄积量的影响。结果表明:1组合式配置不同密度的树高、胸径、冠幅和单株材积在各处理间均存在极显著差异;区组间胸径和单株材积的分析说明,组合式配置不同密度和立地对其胸径和单株材积有较大的影响,但密度的影响更明显;组合式配置的保存率、树高、胸径、冠幅、单株材积均与密度成反比,活立木蓄积量与密度不成比例。2正方形配置和长方形配置不同密度的树高、胸径、冠幅和单株材积在各处理间均存在极显著差异,区组间差异不显著;不同密度对正方形配置和长方形配置的树高、胸径和单株材积有明显影响,正方形配置的保存率、树高和胸径均与密度成反比,活立木蓄积量与密度成正比,冠幅和单株材积与密度不成比例。3组合式配置培育思茅松大径材最适宜的密度是2 m×2 m×5 m,培育原料林最适宜的密度是1 m×2 m×4 m;正方形配置培育大径材最适宜的密度是2 m×2 m,培育原料林最适宜的密度是1 m×1 m;长方形配置培育大径材最适宜的密度是2 m×3 m,培育原料林最适宜的密度是1 m×2 m。     

突变论尖角模型在树材积估算中的应用研究

为了研究树木的生长是否也存在突变的问题,将突变论的尖角模型理论应用于我国北方——内蒙古赤峰市旺业甸林场10个常见树种单木材积的测定和计算。选取10个北方常见树种,对其树高(H)、胸径(D)、材积(V)、地径(D0)等参数进行测定,并以此作为真值,利用改进差分进化算法对建立的"材积–树高–胸径"模型进行内符合精度检验,利用边缘树种对模型进行外符合精度检验,比较模型计算值与仪器测量值之间的差异。在经过一定的迭代之后,结果表明:模型的总体相对误差RS在[0.001,0.05]范围,平均相对误差E在[-0.11,0.02]范围,总体预估精度P大于80%,说明模型拟合较好,即突变论中的尖角模型理论适用于我国北方10个树种单木材积模型的建立,同时说明随着树木的不断生长,当树高达到一定高度时,材积将遵循突变论的尖角模型理论。这是突变论的尖角模型理论首次应用到单木材积的测定,并得到较好的拟合结果。同时,在不连续的测量状态下建立的突变低维模型为树木材积的研究和各树种间的空间竞争研究提供了一定的理论和实践依据。     

闽楠优树子代生长性状与形质性状综合选择

测定、分析福建省永安国有林场闽楠8个种源41个家系的生长性状与形质性状及其遗传变异规律.结果表明:闽楠家系在树高、胸径、单株材积生长性状上差异均达到极显著水平,通直度形质性状差异达到显著水平;冠幅、分枝度差异未达到显著水平.以11 a林龄单株材积和树高、胸径、通直度作为选择依据,综合选出7个优良家系,平均树高、胸径、单株材积分别为8.68 m,11.48 cm,0.047 743 m3,家系遗传力分别为0.872 5,0.791 7,0.855 7,平均遗传增益分别为12.96%,16.84%,48.51%.这些优良家系可用于闽楠造林绿化和无性繁殖.