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基于立地、土壤养分及其交互作用的湖南杉木人工林立地指数模型 被引量:1
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作者 刘俊成 朱光玉 吕勇 《生态学报》 北大核心 2025年第3期1339-1350,共12页
研究林分立地因子、土壤养分因子及其交互作用对平均优势木生长的影响,分别构建含立地、土壤养分及其交互作用的立地指数模型,为杉木人工林立地质量评价提供一种新思路。基于40块湖南杉木人工林样地中平均优势木的解析木数据,采用数量... 研究林分立地因子、土壤养分因子及其交互作用对平均优势木生长的影响,分别构建含立地、土壤养分及其交互作用的立地指数模型,为杉木人工林立地质量评价提供一种新思路。基于40块湖南杉木人工林样地中平均优势木的解析木数据,采用数量化方法Ⅰ、随机森林算法、K-means聚类和非线性混合效应回归分析,确定显著影响优势高生长的立地与土壤养分因子;筛选最优基础模型并构建含立地、土壤养分及其交互效应的非线性混合立地指数模型,运用AIC、BIC和R~2等3个评价指标评价模型拟合效果,导出最优立地指数模型。结果表明:对优势木平均高影响显著的因子为:海拔、坡度、土壤类型、有机质、全氮、全钾,立地因子显著性顺序为海拔>坡度>土壤类型,土壤养分因子重要性顺序为有机质>全氮>全钾;7个候选模型中最优基础模型为坎派兹式(Gompertz)(R^(2)=0.6876,MAE=6.6922,RMSE=2.7448);构建含立地、土壤养分及其交互类型效应的混合模型精度分别提升至0.7827、0.7765、0.8400;以精度≥95%的标准聚类,构建含立地类型组、土壤养分类型组和立地-土壤养分交互类型组的混合模型精度相比基础模型分别提升了13.05%、12.52%和21.42%,相比各类型效应的混合模型AIC、BIC均有所降低。表明立地、土壤养分及其交互作用均对平均优势木生长有显著影响,含交互效应的混合模型拟合效果优于单独立地、土壤养分效应,基于立地-土壤养分交互类型组的多形立地指数曲线模拟平均优势木的生长规律更为准确,最终构建以立地-土壤养分交互类型组为随机效应的最优立地指数模型为:H_(jSSNMTG)=a_(jSSNMTG)×exp(-b×exp(-c×T_(jSSNMTG)))+ε_(jSSNMTG),可以用于湖南复杂立地条件下杉木人工林立地质量评价。 展开更多
关键词 杉木人工林 立地因子 土壤养分因子 交互作用 立地指数模型
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杉木种源对立地指数模型的影响 被引量:6
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作者 李希菲 王明亮 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2000年第6期641-645,共5页
以鸡公山、洪雅、大岗山、柳州、六峰山 5个杉木种源基因库以及四川省珙县洛表、珙县民胜、邛崃所设杉木种源试验区的调查材料 ,用随机效应检查方法检验同一地区不同种源对立地指数模型的影响。结果表明 ,同一地区种源对立地指数模型的... 以鸡公山、洪雅、大岗山、柳州、六峰山 5个杉木种源基因库以及四川省珙县洛表、珙县民胜、邛崃所设杉木种源试验区的调查材料 ,用随机效应检查方法检验同一地区不同种源对立地指数模型的影响。结果表明 ,同一地区种源对立地指数模型的斜率无显著影响 ,立地指数有显著差异 ; 展开更多
关键词 杉木种源 立地指数模型 随机效应 立地生产力
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基于立地混合效应的湖南丘陵平原区杉木多形立地指数模型研究 被引量:5
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作者 宋争 黄朗 +2 位作者 胡松 张雄清 朱光玉 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2022年第5期172-179,共8页
[目的]研究林分立地因子对立地指数的影响,构建含立地混合效应的立地指数模型,以解决区域性立地指数模型精度低的问题。[方法]基于湖南丘陵平原地区360组杉木平均优势木高-年龄数据,利用数量化方法Ⅰ对影响林分优势高生长的立地因子进... [目的]研究林分立地因子对立地指数的影响,构建含立地混合效应的立地指数模型,以解决区域性立地指数模型精度低的问题。[方法]基于湖南丘陵平原地区360组杉木平均优势木高-年龄数据,利用数量化方法Ⅰ对影响林分优势高生长的立地因子进行显著性分析,并选取P<0.05的立地因子作为主导因子;采用8种常用的立地指数方程进行基础模型选择,以主导立地因子及其组合作随机效应,确定包含立地效应的立地指数模型。运用AIC、BIC、Log-likelihood和R^(2)等4个评价指标比较不同组合类型的模拟精度,选取最优随机效应组合。采用K-means聚类划分立地类型组,以解决复杂立地类型的模型应用问题。[结果]1)基于数量化方法Ⅰ的显著性分析结果显示:对林分优势高具有显著影响的立地因子有海拔、坡度、坡向与土壤类型,其显著性顺序为土壤类型>海拔>坡向>坡度。2)10个候选基础模型的拟合精度均较低(R^(2)=0.4243~0.5644),本研究选取M4(R^(2)=0.5644)作为构建多形立地指数曲线的基础模型。3)将不同立地因子及其组合作随机效应构建非线性混合模型,确定系数R^(2)从0.4243~0.5644提高到0.5655~0.8089,模型拟合精度的高低与主导立地因子的显著性紧密相关,其中含立地类型的混合模型模拟精度最高(R^(2)=0.8089)。4)以确定系数≥0.99为聚类精度标准,将研究区立地类型划分为11个立地类型组,含立地类型组的混合模型在便于应用的同时,提高了建模精度(R^(2)=0.8117)。[结论]含立地随机效应的立地指数曲线模型可以显著提高区域复杂立地类型的立地建模精度。 展开更多
关键词 杉木 立地效应 立地指数模型 混合效应模型
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基于树高-年龄分级的杉木人工林多形立地指数曲线模型研究 被引量:20
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作者 朱光玉 康立 +3 位作者 何海梅 吕勇 银勇平 吴毅 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期18-29,共12页
考虑相同或者相近年龄的杉木纯林,其优势木高生长受立地条件的影响较大,对年龄、优势高进行分级,基于树高-年龄分级构造哑变量,采用基于哑变量的非线性回归分析,建立区域性杉木多形立地指数曲线模型,为区域性立地质量评价和生产力预估... 考虑相同或者相近年龄的杉木纯林,其优势木高生长受立地条件的影响较大,对年龄、优势高进行分级,基于树高-年龄分级构造哑变量,采用基于哑变量的非线性回归分析,建立区域性杉木多形立地指数曲线模型,为区域性立地质量评价和生产力预估提供研究思路和方法;同时提出一种合理的构建树高-年龄分级哑变量的思路和方法,并进一步研究分级哑变量如何加在模型参数上较为合理。以湖南不同地区606组杉木纯林优势木平均高-年龄数据为研究对象,采用理查德等4种常用非线性方程进行模拟与分析,找出最优基础模型。采用循环迭代法结合最优基础模型,对树高和年龄进行分级,找出最佳的分级结果并构建哑变量:(1)先给定初始龄阶间距值3年,对各龄阶树高进行20种分级方法,得到不同树高分级方法所对应的哑变量,采用含哑变量的非线性回归分析方法进行树高-年龄相关关系模拟,并分析、对比建模精度与效果,找出最优的树高分级方法及结果;(2)基于最优树高分级结果,考虑17种不同的龄阶划分方法,得到17种不同龄阶所对应的哑变量,采用含哑变量的非线性回归方程模拟树高-年龄相关关系,并分析、对比建模精度与效果,找出最优的龄阶划分方法及结果;(3)基于(2)中最优龄阶,重复1)的研究工作,得到最优的树高分级结果及所对应的哑变量,即最优哑变量。基于最优哑变量,考虑到哑变量加在不同的参数上模型模拟预测效果可能不一致,采用7种不同加哑变量的方法,进行树高-年龄生长曲线模拟,并对比、分析其模拟效果,模型检验采用确定系数(R2)、绝对平均误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和残差4个指标,找出最优模型,并绘制多形立地指数曲线图。通过对4种非线性模型的建模精度分析与比较得到理查德方程最优,模型表达式为:H=a×[1-exp(-b×Age)]c,其确定系数(R2)为0.799 644;基于最优模型,采用含哑变量的非线性回归分析,利用循环迭代法分析不同树高、年龄分级的模型模拟精度与结果,指出龄阶间距为5、树高分9级所得哑变量最优;基于最优哑变量,考虑7种哑变量模型模拟方法,得到哑变量加在参数a、b上最优,其确定系数(R2)、绝对平均误差(MAE)、均方根误差(RMSE)分别为:0.953 029、0.836 93、1.119 938,残差值均匀分布在横轴(预测值)两侧,表明模型模拟效果较好。本研究采用含哑变量的回归分析与循环迭代法,系统的构建了湖南杉木多形立地指数曲线模型,不仅明显提高了模型的精度:确定系数从0.799 644增加到0.953 029,而且为区域性立地质量评价和生产力预估模型的构建提供了可行思路和方法。 展开更多
关键词 杉木人工林 树高-年龄分级 多形立地指数模型 非线性回归 哑变量
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中带及湖北省湿地松立地指数与树高生长模型 被引量:3
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作者 茹正忠 龙应忠 +2 位作者 童方平 许业洲 魏柏松 《广东林业科技》 1995年第4期43-45,共3页
对江西、湖南及湖北省编制的湿地松土地指数表按统一的编表方法进行了改进,提出了中带(湖南和江西)和湖北省的湿地松人工林立地指数模型和树高生长模型。与原指数表相比较,拟合精度有了较大的提高,各指数级树高生长估测值更趋合理。
关键词 湿地松 立地指数模型 树高 生长模型
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辽东山区蒙古栎天然林立地指数曲线模型的建立及精度分析 被引量:1
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作者 夏炎 安文娟 +3 位作者 郑潇 郭红 房钢 潘晓威 《吉林林业科技》 2022年第5期19-25,共7页
本研究选取辽东山区的蒙古栎天然林,依据不同龄级设置样地36块,以树高-林龄调查数据为基础,选择最优导向曲线,确立基准林龄和指数级距,编制该地区蒙古栎天然林立地指数表,并检验其模型精度。结果表明:经过统计学分析,采用三倍标准差法... 本研究选取辽东山区的蒙古栎天然林,依据不同龄级设置样地36块,以树高-林龄调查数据为基础,选择最优导向曲线,确立基准林龄和指数级距,编制该地区蒙古栎天然林立地指数表,并检验其模型精度。结果表明:经过统计学分析,采用三倍标准差法剔除异常数据,得到林木各龄级的树高与林龄的325组数据;运用6个主流数学回归模型进行分析,确定最优导向曲线方程为H=8.64(1+5.98e^(-1.54A)),其残差平方和最小,拟合精度最高;经计算,基准林龄为30年,指数级距为3 m,最终得到立地指数级为16 m、19 m、22 m和25 m的4条立地指数曲线模型,计算后的立地指数精准度较高,可准确反映出此树种在各立地类型下树高生长差异,并可直接用于该地区的蒙古栎天然林立地质量评价。 展开更多
关键词 辽东山区 蒙古栎 天然林 立地指数曲线模型
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