基于角尺度、混交度和胸径优势度的杉木混交林空间结构优化

1

作者 陈超 赵吟吟 +5 位作者 俞家聪 李雪建 方庆 张晔华 宋美萱 杜华强 《林草资源研究》 北大核心 2025年第1期38-47,共10页

优化林分空间结构不仅能够提高森林质量,还可以进一步发挥森林的功能效益。以浙江省建德市梅城林场的杉木混交林为研究对象,采用乘除法对角尺度(W)、胸径优势度(U)和混交度(M)进行多目标规划,构建起林分空间结构优化模型;使用模拟退火... 优化林分空间结构不仅能够提高森林质量,还可以进一步发挥森林的功能效益。以浙江省建德市梅城林场的杉木混交林为研究对象,采用乘除法对角尺度(W)、胸径优势度(U)和混交度(M)进行多目标规划,构建起林分空间结构优化模型;使用模拟退火算法对模型求解,获得最优采伐方案;对比分析模拟择伐前后林分空间结构参数及其二元分布的变化。结果表明:经过模拟择伐,林分角尺度提高了2.34%,胸径优势度下降了0.82%,树种混交度提高了11.36%,目标函数值增大了12.42%,一定程度上改善了林分的空间结构。经过择伐,林分空间结构二元分布特征更加趋向于合理。由此可见,基于角尺度、混角度和胸径优势度所构建的林分空间结构优化体系能够有效改善林分空间结构特征,为制定后续森林经营方案提供参考。 展开更多

关键词 林分空间结构 择伐 优化模型 模拟退火算法 二元分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

林龄和林分密度对杨树人工林有机碳储量的影响

2

作者 郑思静 方杰 +2 位作者 左思敏 刘钰 方升佐 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第3期264-272,共9页

为明确杨树人工林有机碳储量与林龄、密度之间的关系,以江苏省泗洪县马浪湖林场的杨树人工林为研究对象,调查分析林龄在5~21 a、林分密度在200~451株·hm^(-2)的37个杨树人工林样地的生物量及器官碳含量、不同土层深度的有机碳含量... 为明确杨树人工林有机碳储量与林龄、密度之间的关系,以江苏省泗洪县马浪湖林场的杨树人工林为研究对象,调查分析林龄在5~21 a、林分密度在200~451株·hm^(-2)的37个杨树人工林样地的生物量及器官碳含量、不同土层深度的有机碳含量和土壤容重,结合回归模型、机器学习模型拟合以及空间特征分析方法,建立杨树人工林有机碳储量与林龄、密度关系的预测模型,揭示马浪湖林场杨树人工林有机碳储量的空间分布特征。结果表明:不同林龄和林分密度的杨树人工林林分总生物量为5.25~193.82 t·hm^(-2),平均总生物量为79.15 t·hm^(-2),且林分各器官生物量均表现为树干>树枝>根系>树叶,树干生物量显著高于其他器官(P<0.05)。杨树不同器官的碳含量为42.31~49.05 g·kg^(-1),表现为树干>树枝>根系>树叶。土壤有机碳含量随土层加深逐渐降低,而土壤容重则逐渐增大。林龄及林分密度均对杨树人工林林分碳储量和总有机碳储量有显著影响(P<0.05)且两者之间存在明显的交互作用;林龄显著影响土壤(0~60 cm土层深度)有机碳储量(P<0.05),而林分密度对土壤有机碳储量的影响不显著(P>0.05)。与回归模型相比,机器学习模型中的梯度提升回归(GBR)和随机森林(RF)在揭示林龄、林分密度与有机碳储量之间的非线性关系时,均表现出较高的拟合度(R2>0.9),预测误差较小,能够有效揭示林龄、林分密度与杨树人工林有机碳储量之间的复杂关系。马浪湖林场杨树人工林总有机碳储量呈带状分布,总有机碳储量为41.00~964.76 t·hm^(-2)。 展开更多

关键词 杨树 经营措施 林分生物量 土壤有机碳 回归模型 机器学习模型 空间分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于结构方程模型的大兴安岭北部天然林林下草本物种多样性驱动力分析 被引量：1

3

作者 王子瑞 妙文豪 +5 位作者 呼日查 高明龙 刘磊 李岩 付宇 萨如拉 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期13-20,共8页

林下草本层植物在森林群落结构稳定性的调节和生态功能的发挥上具有非常重要的作用,是森林生态系统不可或缺的组成部分。以大兴安岭北部天然林为研究对象,运用结构方程模型探究气候、土壤和林分空间结构等环境因子对林下草本物种多样性... 林下草本层植物在森林群落结构稳定性的调节和生态功能的发挥上具有非常重要的作用,是森林生态系统不可或缺的组成部分。以大兴安岭北部天然林为研究对象,运用结构方程模型探究气候、土壤和林分空间结构等环境因子对林下草本物种多样性的相对重要性,并探讨影响因子之间存在的复杂关系对林下草本物种多样性的影响机理。结果表明,从整体上来看,气候、土壤和林分空间结构对林下草本物种多样性均有较强的影响作用,其中气候的影响强度最大,土壤次之,林分空间结构的影响作用最小。从中介效应上来看,气候变化会导致土壤和林分空间结构发生变化,进而影响林下草本物种多样性,除此之外,还发现林分空间结构的改变,也会导致土壤性质发生变化,进而影响林下草本物种多样性。从影响系数上来看,影响林下草本物种多样性的驱动因子因各影响因素的不同而存在差异,年均降水、有机碳含量、混交度是分别表征气候因子、土壤因子、林分空间结构影响林下草本物种多样性的主导因子。在大兴安岭林区开展林下草本物种多样性保护及修复工作时,可适当调整混交度,维持合理的林分结构,并综合考虑改善土壤养分的森林经营方案。 展开更多

关键词 草本物种多样性 结构方程模型 驱动力分析 林分空间结构 大兴安岭北部

在线阅读 下载PDF 职称材料

穆棱东北红豆杉林空间结构特征与更新计数模型 被引量：1

4

作者 李越千 贾炜玮 +1 位作者 朱万才 刁云飞 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期879-889,共11页

为了解东北红豆杉(Taxus cuspidata)种群空间结构、分布格局及更新幼苗情况,以穆棱东北红豆杉国家级自然保护区东北红豆杉群落为研究对象,建立300 m×400 m标准地,开展树种记录、生长调查及空间定位,计算角尺度、大小比数、混交度... 为了解东北红豆杉(Taxus cuspidata)种群空间结构、分布格局及更新幼苗情况,以穆棱东北红豆杉国家级自然保护区东北红豆杉群落为研究对象,建立300 m×400 m标准地,开展树种记录、生长调查及空间定位,计算角尺度、大小比数、混交度等空间结构参数,分析东北红豆杉种群空间结构、分布格局和种间关系,分别建立并比较东北红豆杉更新苗木的泊松、负二项、零膨胀泊松和Hurdle泊松4种计数模型。结果表明(:1)东北红豆杉种群空间结构单元以随机分布、高混交度、高大小比数为主,相对频率为0.619 6(;2)东北红豆杉种群在0~100 m尺度呈现聚集分布(;3)东北红豆杉种群在0~150 m尺度均表现为正相关,幼苗与母树在不同尺度下表现出不同相关性,与其他优势种群相关性不高(;4)东北红豆杉幼苗在0~25 m尺度聚集分布,最优更新计数模型为负二项模型。 展开更多

关键词 东北红豆杉 林分空间结构 空间分布格局 种间关联性 计数模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于结构方程模型的城郊森林公园林分空间结构评价

5

作者 杜锦瑞 冯雨萌 +3 位作者 杨露露 马瑞皓 武小钢 杨秀云 《广西林业科学》 2024年第3期359-368,共10页

为探索优化林分空间结构的有效措施,以太原森林公园为研究对象,以水平空间结构、垂直空间结构和竞争空间结构为一阶因子,以林分空间结构为二阶因子,依据传导机制建立结构方程模型,对指标赋权,并基于样地实测数据,对太原森林公园林分空... 为探索优化林分空间结构的有效措施,以太原森林公园为研究对象,以水平空间结构、垂直空间结构和竞争空间结构为一阶因子,以林分空间结构为二阶因子,依据传导机制建立结构方程模型,对指标赋权,并基于样地实测数据,对太原森林公园林分空间结构进行综合评价。结果表明,林分空间结构评价结构方程模型的平均适配度指数(χ^(2)/df)为1.285,近似误差均方根(RMSEA)为0.046,增值适配度指数CFI、TLI和NFI分别为0.986、0.973和0.941,各拟合指数均符合适配度参考值,可满足研究需要。林分空间结构评价体系中,3个准则层因子,即水平、垂直和竞争空间结构的权重分别为0.352、0.347和0.301,水平和垂直空间结构为影响林分空间结构的关键因素。研究区各样地林分空间结构综合得分为0.31~0.78,集中在Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ等级;处于不同等级的样地数量表现为Ⅳ等级(7块)>Ⅲ等级(6块)>Ⅱ等级(1块)。林分空间结构主要受水平和垂直空间结构影响;为改善整体林分空间结构,应采取单株采伐抚育、抚育间伐和多树种补植等措施。 展开更多

关键词 林分空间结构 结构方程模型 综合评价 城郊森林公园

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Voronoi图的林分空间模型及分布格局研究 被引量：29

6

作者 刘帅 吴舒辞 +3 位作者 王红 张江 李建军 王传立 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1436-1443,共8页

以南洞庭湖龙虎山次生林为研究对象,建立林分Voronoi图模型,通过该模型表示林分空间结构特征,提取林木空间量化信息。在此基础上,引入变异系数量化Voronoi多边形面积的变化率,将林木空间格局分析转化为计算Voronoi图变异系数,并将计算... 以南洞庭湖龙虎山次生林为研究对象,建立林分Voronoi图模型,通过该模型表示林分空间结构特征,提取林木空间量化信息。在此基础上,引入变异系数量化Voronoi多边形面积的变化率,将林木空间格局分析转化为计算Voronoi图变异系数,并将计算结果与角尺度作相关性比较。结果表明:林分Voronoi图模型能准确表达林木邻接关系、相邻木距离及角度、空间密度等重要空间信息;大尺度取样时(76m以上),变异系数趋于稳定,林分整体空间格局呈接近随机分布的轻度聚集;Voronoi图变异系数和角尺度存在显著的正相关关系,进一步说明本研究格局分析方法的可行性和有效性;受多种因素影响,乔木层主要树种在不同发育阶段的空间格局表现出强烈的时间和空间动态特性,且小径木多为聚集分布,大径木呈轻度聚集或随机分布。基于Voronoi图的林分空间模型及格局分析方法,从空间上表征林木的生长繁育特性、种内种间关系、资源及环境分布特征,为计算几何方法应用于林分空间经营提供了新的思路。 展开更多

关键词 VORONOI图 林分空间模型 林分空间格局 角尺度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Hegyi改进模型的红树林空间结构竞争分析 被引量：18

7

作者 李建军 李际平 +3 位作者 刘素青 赵春燕 张宏伟 冯湘兰 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期23-27,共5页

选择包含树木大小、距离和空间分布等多方面的信息的竞争模型对林分结构分析和优化经营起着重要的作用。在Hegyi模型(1974)的基础上,通过分析其优劣研究该模型的改进方法,并应用于广东湛江红树林林分的空间结构分析和优化模型的建立。... 选择包含树木大小、距离和空间分布等多方面的信息的竞争模型对林分结构分析和优化经营起着重要的作用。在Hegyi模型(1974)的基础上,通过分析其优劣研究该模型的改进方法,并应用于广东湛江红树林林分的空间结构分析和优化模型的建立。实例研究表明,改进的竞争模型除保留包含树木大小、距离和空间分布等多方面的信息及简单直观,容易测算,便于应用等特征外,其模型分析数值范围在经营目标中更易于表达,增加了相邻木的空间结构单元信息,使林木竞争关系的描述有了进一步扩展,同时消除了与胸径和距离计算单位的依赖性和相关性,能更好地描述林木间的竞争关系。 展开更多

关键词 Hegyi模型 林分空间结构 改进方法 竞争分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

赣南马尾松林分多功能经营空间结构优化模型研究 被引量：10

8

作者 黎芳 潘萍 +3 位作者 臧颢 欧阳勋志 宁金魁 郭丽玲 《西南林业大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2017年第6期141-147,共7页

以赣南飞播马尾松林为对象,通过对30个标准地的调查与样品测试,分析大小比数(U)、混交度(M)、角尺度(W)、开敞度(K)、空间密度(D)等空间结构指数及林分各功能大小;从林分尺度上利用多目标规划技术,分别建立以不同功能为主导的经营空间... 以赣南飞播马尾松林为对象,通过对30个标准地的调查与样品测试,分析大小比数(U)、混交度(M)、角尺度(W)、开敞度(K)、空间密度(D)等空间结构指数及林分各功能大小;从林分尺度上利用多目标规划技术,分别建立以不同功能为主导的经营空间结构模型,采用顺序线性规划法求解理想空间结构的模式和综合指数。结果表明:以固碳、水源涵养、生物多样性保护、木材生产4个单项功能为主导及以生态功能为主导、整体功能最优的6种多功能经营模式的理想空间结构综合指数分别为0.78、0.78、0.90、0.68、0.97、0.93,其空间结构模式f(U,M,W,K,D)的理想值分别为{0.50,0.45,0.61,0.22,0.36}、{0.54,0.66,0.51,0.18,0.61}、{0.44,0.53,0.54,0.29,0.46}、{0.54,0.52,0.53,0.17,0.65}、{0.44,0.66,0.48,0.29,0.51}、{0.52,0.66,0.61,0.23,0.29};在拟合林分功能与空间结构关系模型的基础上,多目标规划技术是构建林分尺度上多功能经营空间结构模式的有效方法,不同功能为主导的理想空间结构模式可为其经营目标空间结构调整措施的制订提供科学依据。 展开更多

关键词 马尾松 飞播造林 林分 空间结构 功能 优化模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

林分择伐空间结构优化模型研究 被引量：119

9

作者 汤孟平 唐守正 +1 位作者 雷相东 李希菲 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期25-31,共7页

提出了林分择伐空间结构优化的建模方法 ,突破以功能优化为目标的或称功能优化模型的建模思想局限性 ,并建立了林分择伐空间结构优化模型。该模型集成现代森林经理学理论、生物多样性保护与信息技术 ,并成功地与检查法相结合。模型属非... 提出了林分择伐空间结构优化的建模方法 ,突破以功能优化为目标的或称功能优化模型的建模思想局限性 ,并建立了林分择伐空间结构优化模型。该模型集成现代森林经理学理论、生物多样性保护与信息技术 ,并成功地与检查法相结合。模型属非线性多目标整数规划 ,目标函数是基于混交、竞争和空间分布格局的空间结构 ,非空间结构作为主要约束条件。MonteCarlo法是模型求解的可行方法。以吉林省汪清林业局金沟岭林场的一个固定样地为例 ,用本模型进行择伐规划 ,得到具有空间位置信息的最优采伐方案。 展开更多

关键词 林分择伐 空间结构 优化模型 非线性多目标整数规划 MONTE Carlo法 生物多样性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于空间数据库的林分生长模型的研究 被引量：2

10

作者 赖日文 孟宪宇 冯仲科 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期220-224,共5页

将林分作为研究对象,以森林二类调查数据和相关图形为基础数据资料,选择林分生长模型,运用ScanIn地图矢量化软件系统进行专业的矢量化,借助于GIS相关软件建立属性数据库与图形数据库并运用ID连接,用二次开发语言VB编程开发功能,形成林... 将林分作为研究对象,以森林二类调查数据和相关图形为基础数据资料,选择林分生长模型,运用ScanIn地图矢量化软件系统进行专业的矢量化,借助于GIS相关软件建立属性数据库与图形数据库并运用ID连接,用二次开发语言VB编程开发功能,形成林分经营管理空间数据库,力求实现计算机分析、预测功能的更准确、更切实、更科学。同时,将此思路付诸于现实林分管理中,为科学地管理森林、经营森林、规划森林提供有效的帮助。 展开更多

关键词 地理信息系统 林分生长模型 空间数据库

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GM(1,1)的天然次生林空间结构预测 被引量：6

11

作者 李际平 郭瑞 +6 位作者 卿东升 李建军 张晓芳 朱凯文 刘帅 邓巧玲 杨忠权 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期9-21,共13页

【目的】系统地分析已有天然次生林林分空间结构数据,通过灰色模型预测天然次生林林分空间结构各指标未来的发展趋势,对天然林经营具有十分重要的意义。【方法】以湖南大围山自然保护区典型次生林为研究对象,依据结构化森林经营理论,选... 【目的】系统地分析已有天然次生林林分空间结构数据,通过灰色模型预测天然次生林林分空间结构各指标未来的发展趋势,对天然林经营具有十分重要的意义。【方法】以湖南大围山自然保护区典型次生林为研究对象,依据结构化森林经营理论,选取了混交度、竞争指数、角尺度、空间密度指数、开阔比数、大小比数、林分综合均质性指数作为天然次生林林分空间结构合理性评价与预测的量化指标,构建了基于GM(1,1)的天然次生林林分空间结构灰色预测模型。模型将2008年林分空间结构各指标的平均值作为初始值,并在研究区设置了面积为20 m×20 m的5个研究样地(M1,M2,M3,M4,M5),利用保护区2008-2018年典型样地林分空间信息,预测了研究区调研样地2019年-2021年林分空间结构各指标未来的变化趋势。【结果】利用精度检验机制对该模型的精确度进行了有效性检验,检验结果表明,所有指标预测合格概率P合=71.43%,良好的概率P良好=22.86%,优的概率P优=5.71%,表明该预测模型符合精度检验要求。【结论】样地未来3 a各指标整体变化尺度不大,林分空间结构基本稳定。从各指标在2008-2018年时空上的变化规律来看,各样地林分平均竞争指数、平均大小比数及平均空间密度指数是影响林分均质性指数的关键指标。 展开更多

关键词 天然次生林 林分空间结构 GM(1 1)模型 灰色预测 森林发展趋势

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于结构方程模型分析林分空间结构对草本物种多样性的影响 被引量：38

12

作者 曹小玉 李际平 +2 位作者 赵文菲 委霞 庞一凡 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第24期9164-9173,共10页

林分空间结构的改变直接影响林下草本物种的多样性。以针叶纯林、针阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,采用结构方程模型研究了林分空间结构对林下草本物种多样性的影响,并探讨了林分水平空间结构,垂直空间结构以及林木竞争态势对林下草... 林分空间结构的改变直接影响林下草本物种的多样性。以针叶纯林、针阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,采用结构方程模型研究了林分空间结构对林下草本物种多样性的影响,并探讨了林分水平空间结构,垂直空间结构以及林木竞争态势对林下草本物种多样性的影响的相对重要性。结果表明,林分水平空间结构对林下草本的物种多样性指数和物种均匀性指数均存在极显著的影响(P<0.001),影响系数高达0.96和0.89,对林下草本物种丰富度存在显著影响(P<0.01),影响系数为0.22;林分垂直空间结对林下草本丰富度和物种均匀性指数均存在极显著的影响(P<0.001),影响系数分别为0.86和0.43,对林下草本物种多样性指数存在显著影响(P<0.01),影响系数为0.16;林木竞争指数与林下草本丰富度和物种多样性指数也均存在极显著的影响(P<0.001),但影响系数较小,分别为-0.47和-0.30,而对林下草本物种均匀性指数未达到显著影响作用(P>0.05),影响系数仅为-0.04。整体上看,林分水平空间结构、垂直空间结构和林木竞争态势均对林下草本物种多样性有较强的影响作用,但从影响系数看,林分水平空间结构的影响作用最大,垂直空间结构次之,林木竞争态势的影响作用最小。因此,欲维持或改善林下草本物种多样性,应采取调整林分水平空间结构为主,垂直空间结构调整为辅,并适当降低林木竞争程度的综合经营措施。 展开更多

关键词 林分 空间结构 草本物种多样性 结构方程模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

水源涵养林多功能经营结构优化模型初探 被引量：11

13

作者 李建军 张会儒 +2 位作者 王传立 臧颢 曹旭鹏 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期23-28,共6页

从林分空间结构、树种结构和林木健康状况三个方面筛选7个因子,应用非线性多目标规划法确定水源涵养林多功能经营结构优化目标,定义目标函数-林分空间结构均质性指数,以林分树种多样性和空间结构等为约束条件建立水源涵养林多功能经营... 从林分空间结构、树种结构和林木健康状况三个方面筛选7个因子,应用非线性多目标规划法确定水源涵养林多功能经营结构优化目标,定义目标函数-林分空间结构均质性指数,以林分树种多样性和空间结构等为约束条件建立水源涵养林多功能经营结构优化模型。以择伐和补植为优化的经营措施,对南洞庭湖湿地区域现实次生林典型林分进行空间结构优化实践。结果表明,通过模型的空间结构优化和调整,研究林分的空间结构得到了明显的改善,且树种多样性和林分健康状况并未降低。说明建立的优化模型能较有效地指导水源林多功能经营和林分结构优化以及生态系统的稳定,且实际使用方便,可操作性强,对保护和恢复水源林生态系统具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 水源涵养林 南洞庭湖湿地 林分空间结构 均质性指数 优化模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

目标树经营对杉木人工林林分空间结构的影响 被引量：16

14

作者 黄晓霞 尤美子 +3 位作者 徐伟涛 赖敏华 林嘉源 赖日文 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期131-140,共10页

为探究目标树经营对杉木人工林林分空间结构的改善效果,在3个林龄(8、12、21 a)的杉木人工林中分别设置3块标准地,选取4个空间结构参数(角尺度、大小比数、开敞度和竞争指数)与胸径因子构建单木综合评价指标模型来确定目标树、干扰木和... 为探究目标树经营对杉木人工林林分空间结构的改善效果,在3个林龄(8、12、21 a)的杉木人工林中分别设置3块标准地,选取4个空间结构参数(角尺度、大小比数、开敞度和竞争指数)与胸径因子构建单木综合评价指标模型来确定目标树、干扰木和一般木,通过模拟采伐干扰木,计算并分析间伐前后林分空间结构参数的变化。结果表明,林分空间结构单元多以1株中心木和5~6株近邻木构成;林龄为8、12和21 a的杉木人工林样地的干扰木数量分别占林分的33.93%、31.80%、11.20%;3个林龄各样地林木均为随机分布,林木分化明显,生长空间不足,竞争压力较大。经目标树抚育模拟间伐干扰木后,林龄为8、12和21 a的杉木人工林样地大小比数和竞争指数的平均值均降低,林木间竞争压力减小,竞争优势地位提升;林龄为8、12 a的杉木人工林样地角尺度和开敞度的平均值均增大,林木空间分布格局越来越优,生长空间大幅增加,而林龄为21 a的杉木人工林样地的改善程度不明显。 展开更多

关键词 杉木人工林 目标树经营 林分空间结构 单木综合评价指标模型 VORONOI图

在线阅读 下载PDF 职称材料

毛竹林空间结构优化调控模型 被引量：19

15

作者 汤孟平 徐文兵 +4 位作者 陈永刚 娄明华 仇建习 庞春梅 赵明水 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期120-125,共6页

以浙江省天目山国家级自然保护区少受干扰的毛竹林为研究对象,基于GIS空间分析功能,建立毛竹林空间结构优化调控模型。模型目标是空间结构,非空间结构作为主要约束条件,模型属非线性整数规划,采用MonteCarlo法求解。模型求解得到最优采... 以浙江省天目山国家级自然保护区少受干扰的毛竹林为研究对象,基于GIS空间分析功能,建立毛竹林空间结构优化调控模型。模型目标是空间结构,非空间结构作为主要约束条件,模型属非线性整数规划,采用MonteCarlo法求解。模型求解得到最优采伐方案,此方案对毛竹林空间结构进行优化调控,使林分空间结构目标函数值比伐前提高32.6500%,最大限度地改善林分空间结构,又不破坏非空间结构,可作为制定采伐计划的依据。 展开更多

关键词 毛竹林 择伐 空间结构优化调控模型 MONTE Carlo法 GIS

在线阅读 下载PDF 职称材料

熵权-云模型法在环洞庭湖区林分空间结构评价中的应用 被引量：8

16

作者 李显良 张贵 李建军 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期12-19,共8页

【目的】为综合评价林分空间结构,迫切需要构建林分空间结构指标体系、科学对指标权重赋值以及解决定量指标与定性评价结果之间的不确定性映射问题。【方法】在环洞庭湖内的大围山自然保护区、龙虎山国有林场、芦头国有林场等3个区域各... 【目的】为综合评价林分空间结构,迫切需要构建林分空间结构指标体系、科学对指标权重赋值以及解决定量指标与定性评价结果之间的不确定性映射问题。【方法】在环洞庭湖内的大围山自然保护区、龙虎山国有林场、芦头国有林场等3个区域各设置固定研究样地5块。构建了由全混交度、大小比数、开阔比数、角尺度与交角竞争指数5个指标组成的评价指标体系;采用熵权法客观计算评价指标的权重,基于云模型方法综合评定林分空间结构评价等级,并将评价结果与基于乘除法原理的林分空间结构指数法进行比较。【结果】就单个指标而言,除1个样地的指标等级处于第2级(Ⅱ)到第5级(Ⅴ)外,其他样地的指标全部分布在第2级(Ⅱ)到第4级(Ⅳ)之间,且以第3级(Ⅲ)居多,占到了全部等级的52%,而第2级(Ⅱ)与第4级(Ⅳ)占到了全部等级的46.7%,说明绝大多数指标等级处于中间等级。就综合评价结果来看,全部样地的林分空间结构的评价等级为第3级(Ⅲ)与第4级(Ⅳ)两个等级,其中第3级(Ⅲ)占到了全部样地的2/3,说明环洞庭湖区森林林分空间结构整体比较合理,处于中等偏上等级。【结论】熵权-云模型法的应用为科学评价林分空间结构提供了一种新思路与方法,实现了评价指标与评价等级之间的不确定性映射,其评价结论比基于乘除法原理的林分空间结构指数法方法更加客观准确。 展开更多

关键词 熵权法 云模型 林分空间结构 环洞庭湖

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于结构方程模型的杉木公益林林分空间结构评价 被引量：10

17

作者 赵文菲 曹小玉 +5 位作者 谢政锠 庞一凡 孙亚萍 李际平 莫永俊 袁达 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期76-88,共13页

【目的】综合评价杉木公益林林分空间结构,确定不同龄组林分空间结构现状,为制定精准可行的林分空间结构优化和经营措施提供理论依据。【方法】以湖南省平江县芦头实验林场杉木公益林为研究对象,基于30块样地实测数据,采用4株木法确定... 【目的】综合评价杉木公益林林分空间结构,确定不同龄组林分空间结构现状,为制定精准可行的林分空间结构优化和经营措施提供理论依据。【方法】以湖南省平江县芦头实验林场杉木公益林为研究对象,基于30块样地实测数据,采用4株木法确定林分空间结构单元,选取全混交度、角尺度和空间密度指数作为内生潜变量水平空间结构的观测变量,林层指数、开敞度和交角竞争指数作为内生潜变量垂直空间结构的观测变量,以林分空间结构为外生潜变量,构建林分空间结构评价结构方程模型,模型输出的路径系数通过归一化处理确定各指标权重,在此基础上对林分空间结构进行综合评价。【结果】1)林分空间结构评价结构方程模型的卡方自由度比值(χ^(2)/df)为1.708,介于1~3之间,比较拟合指数(CFI)、非正规化拟合指数(NNFI)和递增拟合指数(IFI)分别为0.944、0.924和0.946,均大于0.90,各拟合指数均符合适配参考值,模型整体适配度良好;2)内生潜变量水平空间结构、垂直空间结构的权重分别为0.5229、0.4771,对外生潜变量林分空间结构的影响大致相同,空间密度指数所占权重最高,是影响林分水平空间结构的关键因素,开敞度和交角竞争指数所占权重相等,是影响林分垂直空间结构的关键因素;3)杉木幼龄林、中龄林和近熟林的综合得分分别为0.3781、0.4526和0.3775,3个龄组的林分空间结构等级处于Ⅱ、Ⅲ等级。总体来看,研究区杉木公益林林分空间结构未达到理想状态,林分空间结构较差,树种混交程度低,接近零度混交至弱度混交状态,林分拥挤程度中等,林木透光条件一般,林层结构单一,但林木间竞争强度较弱,且空间分布格局较好,处于均匀至近似随机分布状态。【结论】林分水平空间结构和垂直空间结构均是影响林分空间结构的关键因素,空间密度指数是影响林分水平空间结构的最重要因素,开敞度和交角竞争指数是影响林分垂直空间结构的最重要因素,为改善研究区整体林分空间结构,应采取多树种补植和单株抚育间伐的综合经营措施。研究区3个龄组杉木生态公益林林分空结构评价结果较客观地反映了林分空间结构现状,采用结构方程模型对林分空间结构进行评价是科学合理的,可为林分空间结构评价提供一个全新的思路。 展开更多

关键词 杉木公益林 林分空间结构 结构方程模型 指标权重

在线阅读 下载PDF 职称材料

桉树人工林抚育间伐优化模型 被引量：10

18

作者 许晓东 莫晓勇 +2 位作者 邓海燕 江瑶 刘丽婷 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2020年第3期341-347,共7页

为提升人工林林分结构的稳定性,本研究提出一种实际操作性强的抚育方法,以期为林分结构优化提供新思路.采用乘除法结合角尺度、开敞度、竞争指数、大小比数和材积等5个结构参数提出评价指数.以评价指数最优为目标,对林地进行栅格化处理... 为提升人工林林分结构的稳定性,本研究提出一种实际操作性强的抚育方法,以期为林分结构优化提供新思路.采用乘除法结合角尺度、开敞度、竞争指数、大小比数和材积等5个结构参数提出评价指数.以评价指数最优为目标,对林地进行栅格化处理,建立林分栅格间伐模型.使用C语言编制间伐模型计算机程序,并以桉树人工林为例,对模型进行验证.结果表明:评价指数可量化描述林分空间结构的稳定性,并可作为指标比较间伐方案的优劣;3年生林分适合(15%,20%]的间伐强度,4和5年生林分适合(20%,25%]的间伐强度;3~5年生林分使用林分随机间伐模型的效果与林分栅格间伐模型相差不大,后者的操作更为简便;采用林分栅格间伐模型输出的间伐方案可减少林木竞争压力,增加林木生存空间,林分评价指数提高46.85%~67.57%,显著提高林分结构的稳定性. 展开更多

关键词 林分空间结构 间伐模型 桉树人工林

在线阅读 下载PDF 职称材料

东北地区落叶松人工林生物量转换与扩展因子空间自回归模型 被引量：2

19

作者 何潇 雷相东 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期49-58,共10页

【目的】基于东北地区落叶松人工林森林资源连续清查固定样地数据,探讨生物量转换与扩展因子(BCEF)的最优模型形式,建立落叶松人工林BCEF空间自回归模型,为生物量精准估算提供模型支撑和依据。【方法】选择多种模型形式建立BCEF普通回... 【目的】基于东北地区落叶松人工林森林资源连续清查固定样地数据,探讨生物量转换与扩展因子(BCEF)的最优模型形式,建立落叶松人工林BCEF空间自回归模型,为生物量精准估算提供模型支撑和依据。【方法】选择多种模型形式建立BCEF普通回归模型,从中选择拟合效果最好的模型,运用空间误差模型(SEM)和空间滞后模型(SLM)2种空间自回归方法重新拟合模型,采用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和相对均方根误差(rRMSE)对模型进行评价,使用莫兰指数(MI)检验各变量和BCEF模型残差的空间自相关性。【结果】1)BCEF存在明显的空间自相关性,空间距离较小时,同一省内的落叶松人工林BCEF属性相似,随着空间距离增大,各省之间的BCEF属性差异逐渐体现出来,最终趋向随机分布;2)在普通回归模型中,异速生长模型、对数模型和双曲线模型拟合效果较好,不同自变量对应的最优模型形式不同;林分平方平均直径(Dg)是解释能力最高的变量,以Dg为自变量的有效模型的R^(2)在0.945~0.958之间;其次是林分平均高和蓄积量,其有效模型的R^(2)在0.60以上;林分平均年龄的解释能力略低,其有效模型的R^(2)仅0.50左右;林分断面积(BA)和密度(N)对BCEF的解释能力较差,R^(2)均不超过0.50;以Dg为自变量的普通回归模型的残差存在明显空间自相关性;3)以Dg为自变量的双曲线空间自回归模型最优,且SEM优于SLM,与对应普通回归模型相比,SEM的R^(2)提高3%,RMSE和rRMSE分别降低33%和35%,模型残差的MI不超过0.02,可较好消除空间自相关性。【结论】双曲线是BCEF最稳定的模型形式,Dg是解释BCEF的最优变量,建议采用以Dg为预测变量的双曲线函数空间误差模型估算BCEF。 展开更多

关键词 生物量转换与扩展因子 空间自回归模型 林分平方平均胸径 落叶松人工林

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于空间结构优化的长白落叶松人工林分间伐模型构建 被引量：3

20

作者 孙宇 刘盛 +3 位作者 田佳歆 程福山 赵士博 王诗俊 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期72-83,共12页

【目的】构建一整套林分空间结构优化的评价方法,以此为基础建立林分间伐模型,以期为森林抚育经营提供科学的间伐方案。【方法】以长白落叶松人工林为研究对象,将林木调查因子树高、胸径、冠幅标准化计算后,加权到Delaunays三角网中并... 【目的】构建一整套林分空间结构优化的评价方法,以此为基础建立林分间伐模型,以期为森林抚育经营提供科学的间伐方案。【方法】以长白落叶松人工林为研究对象,将林木调查因子树高、胸径、冠幅标准化计算后,加权到Delaunays三角网中并确定林分空间竞争单元,计算样地角尺度、大小比数、密集度、开敞度、竞争指数、混交度这6个林分空间结构参数并使用熵权法赋予各参数权重,结合乘除法思想对其进行多目标规划,进而计算出林分空间评价指数(SEE)与林分空间评价等级(SET)。以SEE为基础构建林分均分间伐模型(该模型可以选定林分中空间结构较差的林木并让其较为均匀地分布在林分中)并将其应用到实际样地中。在露水河林业局东升林场设立了20块面积为0.06 hm^(2)的落叶松人天混林分的正方形样地,利用样地数据分析间伐前后6个林分空间结构参数、SEE、SET、林冠投影图的变化以验证模型的合理性。【结果】将SEE应用到调查林分中发现,20块样地SEE均值为0.138~0.216,SET分布在1级和2级,其中85%的样地属于1级,15%的样地属于2级,根据SET的定义可以判定该林分质量较差,需要进行优化。以评级指数最低的z17号样地为例,对均分间伐模型进行应用后发现,各林分空间结构参数均往优的方向发展,且样地SET从1级提升到2级。【结论】以加权Delaunays三角网为基础,结合乘除法与熵权法思想所构建的林分均分间伐模型,改善了同类模型所存在的缺陷,可以显著优化林分空间结构,对于林分生长与收获预估模型构建具有重要的参考意义。 展开更多

关键词 落叶松人工林 间伐模型 林分空间结构评价指数 加权三角网

在线阅读 下载PDF 职称材料