马尾松次生林经营调控模拟系统的开发与应用

根据马尾松单木生长量模型,运用动态模拟方法,以WindowsXP为操作平台,以Visual Basic和Access数据库为开发平台,研制了马尾松次生林经营调控模拟系统。系统可以根据用户的需要,分别以林分最大蓄积量、最大生物量或最大水土保持功能为经营目标,可以实现对不同立地条件下马尾松次生林经营改造方案的生长动态和收益效果的模拟预测,生成适宜的管理决策方案,为马尾松次生林的资源管理和可持续发展提供定量化支持。     

连栽杉木人工林生产力的模拟与预测

应用森林生态系统管理与预测模型（ＦＯＲＴＯＯＮ）对连栽杉木人工林不同经营措施进行模拟。通过对结果的对比分析表明,三代连栽的杉木林在生物量和立地质量方面呈逐代下降的趋势;选用下层疏伐法对林分生长较有利;施用有机肥效果明显,可以迅速提高林地有效养分含量和林分生物量;清除枯落物会明显降低林分生物量。模拟结果与实际情况比较相符,证明了模型的有效性,可作为进一步模拟研究的基础,以便得到一个最佳的经营方案,为     

可视化系统在湿地松人工林演示中的应用

林分可视化系统 (Stand Visualization System, SVS) 是森林调查样地或小班水平可视化的理想工具软件,它生成的直观、立体图像,为林分生长和林业可视化的研究提供了新方法.笔者利用湿地松人工林林分调查数据,采用林分可视化系统展示了湿地松人工林林分可视化流程,详细介绍了该系统的使用方法和注意事项,并对SVS林分模拟结果进行了分析和讨论.     

基于3-PG模型的长白落叶松人工林生长和生物量模拟

【目的】模拟预测森林经营及气候变化下长白落叶松人工林林分生长及生物量变化,以期为长白落叶松人工林经营管理提供科学依据。【方法】以吉林省和龙、舒兰、通化、汪清、长春林区内15块长白落叶松人工林固定样地为对象,基于气候、土壤、林分生长等观测数据,运用3-PG模型模拟了研究区内长白落叶松的生物量及其分配,并模拟了CO_2浓度升高对生物量的影响。【结果】3-PG模型能够较好地模拟林分蓄积和干生物量的生长变化,除叶生物量外(R~2=0.39),各指标的预测值与实际值的相关性较高(R~2在0.62~0.86之间),平均相对误差和相对均方根误差均小于15%。参数敏感性分析表明:土壤肥力等级和生物量分配参数是该模型的关键参数。研究还发现长白落叶松人工林的生物量随CO_2浓度升高而增加。【结论】3-PG模型可以用于长白落叶松人工林的生长模拟。     

基于空间结构的杉木枝下高可视化模拟研究

【目的】定量研究林分空间结构对杉木枝下高的影响,构建基于空间结构的枝下高模型,结合杉木生长模型,应用三维可视化技术,实现杉木枝下高可视化模拟。【方法】利用湖南省黄丰桥国有林场6块杉木人工林临时样地的调查数据,选择5个常用枝下高基础模型,分析水平空间结构参数(P_H)、垂直空间结构参数(P_V)和空间结构单元平均距离(d_DIS)及其组合对枝下高的影响,构建综合指标较好且变量少的枝下高模型。基于林分三维模型实时生成方法,建立一种枝干可控的杉木三维模型;结合单木胸径连年生长量模型、树高-曲线模型和冠幅面积估计模型,模拟林木的生长状态。【结果】Logistic模型综合指标较好且模型参数可解释,可选为基础模型;3个空间结构参数中垂直空间结构影响较为显著,将P_V加入到Logistic模型中,改善了枝下高模型的拟合效果,决定系数(R²)从0.717提升到0.741,估计值的标准差从1.407 m减小到1.321 m,并使各项模型检验误差指标有所减小;构建的杉木三维模型可以动态调节枝干,实现了杉木枝下高模拟。【结论】构建的枝下高模型可以应用于林木年龄和部分林分信息未知的杉木林中,体现了林木间的相互竞争影响;结合枝干可控的杉木三维模型,模拟杉木生长过程,形象直观地表现了杉木枝下高的变化,为进一步研究林分生长动态可视化模拟和森林经营可视化模拟提供支持。     

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...     

长白落叶松人工林多目标经营模式研究

【目的】我国林业目前处于提高森林资源质量和转变发展方式的关键阶段,林分水平的经营决策对科学制订森林经营规程、提高森林质量具有重要意义。利用模拟-优化系统,探究不同林分条件下的最佳经营模式,可为提高黄花落叶松(Larix olgensis)(俗名长白落叶松)人工林多目标经营水平提供理论基础和实施方案。【方法】以标准长白落叶松人工幼龄林为研究对象,利用多属性效用函数和妥协性分析构建包括净现值、大径材产量和林木碳储量的多目标经营模型,链接林分生长模型与粒子群优化算法,优化不同经营方程并提出经营模式。【结果】在不同造林密度(2 500和3 300株/hm²)及不同地位指数(16～22 m)下两种多目标方程(MOF₁和MOF₂)估算的林分主伐年龄为54～96 a,净现值为38 047.8～109 194.9元/hm²,大径材年均产量为1.8～4.4 m³/(hm²·a),轮伐期内年均林木碳储量为59.7～103.1 t/(hm²·a)。随着林木...     

百花林场森林可持续经营现状及问题

森林可持续经营,是代林业发展不可缺少的经营理念,如何科学有效地对森林资源进行经营管理,探索出适合每个地域不同林分状况的森林经营方式。在森林经营管理过程中,要根据所面临的问题及困难,适时制定合理有效的措施,总结经验,以达到森林多种经营的目的。     

杉木人工林与年龄无关的优势高生长模型

【目的】地位指数法是森林立地质量评价常用的一种方法, 优势高又是地位指数模型中重要的参数。本研究以杉木优势高生长为切入点,使用与年龄无关方法建立杉木人工林的优势高生长模型,模拟在林分年龄未知的情况下预测杉木人工林优势高。【方法】利用福建省将乐国有林场杉木人工林的65个固定样地连续观测数据,基于Richards方程、Lundqvist-Kolf方程和Hossfeld方程3个树高生长方程,使用与年龄无关的方法建立了9个优势高生长模型。模型检验使用决定系数、平均误差和均方根误差3个统计指标来确定最佳模型。【结果】构建的9个优势高生长模型都具有较好的拟合优度,其中以Hossfeld方程为基础方程,以参数a作为林分因子扩展参数推导而来的模型为最佳模型,而且模型参数年龄差Δt越小,模型预测精度越高。【结论】与年龄无关的地位指数模型能够准确地拟合和预测优势高生长。在异龄林中或林分年龄难以获得时,建议采用与年龄无关的地位指数模型来评估立地质量。     

岷江林区森林经营方略研究

岷江林区是具有部分原始森林以天然次生林为主的林区,对该林区的经营方略的探讨,可以对今后的森林经营起重要的指导作用,目的在于科学经营,提高森林覆被率,提高森林质量,优化林分结构,改善生态环境,使岷江林区人与自然、环境之间更加和谐。     

生态营林桉树人工林林木生长动态分析

为阐明轮伐期内不同类型桉树(Eucalyptus spp.)人工混交林的生长动态特征及变化规律,选择于2012年在中国林业科学研究院热带林业实验中心青山实验场采用生态营林制度营造的桉树×降香黄檀混交林(Eucalyptus×Dalbergia odorifera,MED)、桉树×望天树混交林(Eucalyptus×Parashorea chinensis,MEP)、桉树×红锥混交林(Eucalyptus×Castanopsis hystrix,MEC)和桉树纯林(PEU)为研究对象,设置固定监测样地,基于桉树第一轮伐期内的3次林分调查(2014、2016、2018年),分析不同混交林桉树和珍贵树种的胸径、树高、单株材积和林分蓄积量动态变化特征。结果表明,监测期内,4种林分类型林木胸径、树高、单株材积和林分蓄积量均随林龄显著增加;混交林中降香黄檀、红锥及望天树均可显著促进桉树胸径、树高、单株材积及林分蓄积量的生长,促进作用大小表现为MED>MEC>MEP;不同混交类型中珍贵树种的胸径、树高、单株材积及林分蓄积量均表现为MEC>MEP>MED,林分总蓄积量表现为ME...     

短周期湿地松纸浆材林的优化经营调控研究

研究确定了短周期湿地松纸浆材林的最适立地条件为16指数级以上,最佳主伐年龄为10～12 a,最适经营密度模型为n=23 360.6/d.以荻取最大树干生物量为经营调控目标,采用动态规划法进行短周期湿地松纸浆材林的优化经营调控,并依据调控结果编制了模式林分的生长过程表和优化经营调控表,以期为湿地松纸浆材林的经营管理提供科学的参考依据.     

天然杨桦林密度效应的研究

选择不同的林分类型和立地条件,按不同经营密度分别设立固定标准地,对天然杨桦林林分生长性状(树高、胸径、材积等)、形质指标(冠长、冠宽等)、光能利用、养分及林内土壤水分变化等进行连续的定位观测.在立地分类基础上,定量分析了经营密度对林分干物质积累量、养分归还量、林地土壤含水量、林分生长及出材量的效应.结果表明:经营密度对林分生长、干物质积累、枯枝落叶分解和土壤结构的改善具有较大影响.天然杨桦林单株叶量随经营密度增大而减少,单株叶片总面积、林分平均冠长、冠幅则以中等经营密度最大;凋落物分解率随密度增大而减少,营养元素归还量以中等经营密度为最大;密度相同,不同土层深度的土壤含水量均随土层深度增加而减少,同一土层深度的土壤含水量随经营密度减少而降低;山杨林和白桦林单位面积胸径年生长量随经营密度的增加而减少;林分蓄积以中等经营密度最大.     

森林资源二类调查方法的改进及角规抽样监测体系的建立

针对我国森林资源二类调查方法与体系的现状进行了分析,采用小班不等概抽样及固定角规点抽样的方法建立森林资源动态监测体系.在理论上论述了小班不等概抽样的估计公式,并给出了具体的证明.在样本组织与估计方面提出了采用利用小班抽样主特征因子与抽样概率成比例的辅助因子、相关系数的方法,指出了采用先验信息具体确定相关系统的估计方法.在动态监测体系中具体给出了采用保留木确定小班蓄积生长量的具体公式.该方法避免了常规二类调查需采用县级加密样地控制方法耗资大、难操作的缺点,使森林资源二类调查自成体系,有利于小班调查与森林生态区域及环境调查结合,实现动态多层次监测.     

基于BP神经网络的森林可燃物负荷量估测

森林可燃物负荷量是决定林火行为的一个重要因子,因此,森林可燃物负荷量估测对于森林防火管理具有重要意义。该文利用BP神经网络方法和多元回归方法对大兴安岭地区落叶松林32块森林样地数据构建森林可燃物负荷量预测模型,用以研究利用林龄、郁闭度、平均高、胸径等林分因子估测该地区森林可燃物负荷量的方法。通过MATLAB软件实现BP神经网络森林可燃物负荷量估测模型;通过SPSS软件建立多元回归森林可燃物负荷量估测模型。BP神经网络森林可燃物负荷量估测模型拟合精度为99.9%、外推精度为65.51%;多元回归可燃物负荷量估测模型拟合精度为68.29%、外推精度为62.1%。通过比较分析,得出结论:利用BP神经网络方法估测森林可燃物负荷量是可行的;BP神经网络模型精度高于多元回归模型;由于训练样本太少,2种模型外推精度低于70%。     

中国干旱半干旱地区防护林气候效应的分析

对中国干旱半干旱地区近几十年来防护林的气候效应进行了系统总结,指出防护林具有改善小气候的功能,可降低风速、增加空气湿度、调节气温,从而改善农作物生长环境、提高人们的生存质量;与小气候相比,防护林对区域性气候影响较小,但可显降低风速和沙尘暴发生频率。笔还对防护林气候效应研究中存在的问题进行了分析,提出了自己的观点,强调在该地区应因地制宜、适度地营造各种形式的防护林,集约经营、提高林分质量,以充分发挥其防护、经济和社会效益。     

基于哑变量的湖南栎类天然林林分断面积生长模型

【目的】建立含林分类型或立地类型哑变量的栎类林分断面积生长模型,为湖南栎类天然林林分断面积生长收获和预估提供理论支持。【方法】以湖南省5个区域51块栎类天然混交林样地为研究对象,选取6个具有生物学意义的理论生长方程,构建含年龄、平均优势高及林分密度指标的林分断面积生长模型,比较不同理论生长方程与密度指标对栎类天然林断面积模型拟合效果的影响,从中筛选出拟合优度较高的模型作为构建哑变量模型的基础模型; 考虑混交林立地类型的差异与优势树种的聚集分布,划分林分类型与立地类型,并分别作为哑变量加入基础模型参数及其组合中,比较林分类型哑变量模型、立地类型哑变量模型与基础模型模拟效果的差异。【结果】以株树密度作为密度指标的断面积生长模型决定系数(R²)在0.47～0.51之间,P值均小于93%,以林分密度指数作为密度指标的断面积生长模型决定系数(R²)在0.85～0.92之间,P值均大于95%,说明密度指数模拟效果优于株树密度模拟效果,其中含年龄、平均优势高与林分密度指数的Schumacher模型决定系数最大(R²=0.924 2),模拟效果最优。以Schumacher模型作为基础模型,构建含林分类型或立地类型的哑变量的模型,基础模型、林分类型模型、立地类型模型的决定系数分别为0.924 2、0.979 8、0.997 6,以立地类型作哑变量的模型要优于基础模型与林分类型模型。【结论】含哑变量模型可以有效解决天然混交林优势树种分布与立地类型差异对断面积预估的影响,提高建模的精度与模型的适用性。     

森林生态系统管理及其与传统森林经营的关系

回顾了生态系统管理的发展过程；提出了森林生态系统管理的定义，指出森林生态系统管理的目标是维持生态系统的整体性、多样性和可持续性，以及维持生态系统的健康和生产力，以持续地获得理想的状态和期望的产品及服务；阐明了森林生态系统管理的内涵和实质，指出森林生态系统管理是传统森林经营的继承和发展，由传统森林经营向森林生态系统管理发展是社会经济发展的必然结果；分析了森林生态系统管理与传统森林经营在管理目标、核心理论、管理对象和管理尺度等方面的区别；讨论了森林生态系统管理研究中存在的不足。