国家科技支撑计划(2012BAD22B0202)
- 作品数：10 被引量：94H指数：7
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- 大兴安岭盘古林场森林景观的空间分布格局及其关联性被引量：23
- 2015年
- 【目的】分析大兴安岭地区主要森林景观类型的空间分布格局及其关联性,以期阐明该地区森林景观形成和维持的内在机制,为该地区森林景观的健康经营提供理论依据。【方法】基于塔河林业局盘古林场2008年森林资源二类调查数据,采用Arc Map10.0软件中的核密度分析和Programita软件（2010版）中的O-ring统计方法研究该地区主要森林景观类型（天然落叶松林、天然白桦林、针叶混交林和针阔混交林）的空间分布格局及其关联性。【结果】核密度分析结果表明,该地区各主要森林景观类型在空间上呈明显聚集分布,其平均斑块密度为0.73~1.57 km-2,空间变异系数高达99.75%~119.67%;点格局O-ring分析结果表明,4种景观类型均在小尺度上呈现显著聚集分布,之后随研究尺度的增大逐渐呈随机分布的趋势;各景观类型之间均在小尺度上显著负关联,在中等尺度上呈现出无关联性,而在大尺度上又有显著的正关联性;森林采伐、林火干扰以及道路网等因素是森林景观格局变化的主要驱动因素。【结论】大兴安岭地区由于极端的气候条件以及长期的采伐和林火干扰等因素,森林景观已经呈现出明显的破碎化趋势。为此,对于森林植被的恢复,可在小尺度上采取连片造林方式,而在大尺度上采用随机造林模式;对树种的选择,应优先选择乡土树种,并注重各树种的合理空间配置;而对于森林采伐,则应采取以择伐和间伐为主的方式;同时,严格控制人类自身活动（如采伐方式、道路安排等）对森林景观的影响,进而从景观水平上创建健康、稳定的森林生态系统。
- 董灵波刘兆刚李凤日
- 关键词：森林景观核密度函数
- 大兴安岭盘古林场2种优势树种空间分布格局研究被引量：5
- 2017年
- 基于2011年大兴安岭林区外业调查数据中的10块样地数据,采用4种方法对大兴安岭盘古林场落叶松和白桦2种优势树种的空间分布格局进行研究。结果表明,在落叶松中龄林内,落叶松呈显著聚集分布;随着林分发展到近熟林和成熟林阶段,种内和种间竞争加剧,落叶松聚集程度明显下降;落叶松林各龄组间空间结构优劣表现为中龄林>成熟林>近熟林,林分空间结构指数(FSSI)和林分空间结构距离(FSSD)具有极显著的线性关系,FSSD=-1.201 3FSSI+144.03,R^2=0.984 2(P<0.01),表明二者在表达林分空间结构的优劣性方面存在较强的一致性。白桦林从幼龄林发育为成熟林的过程中,林木的分布格局由聚集分布转化为均匀分布,中龄林内林木的聚集程度最高,在近熟林内林木开始出现由聚集分布向均匀分布转化的趋势;当发展到成熟林时完全转化为均匀分布;白桦林各龄组间空间结构的优劣表现为中龄林>成熟林>近熟林>幼龄林。FSSD=-0.703 8FSSI+113.19,R^2=0.998 5(P<0.01),二者同样具有极显著的线性关系。通过研究天然落叶松林和白桦林优势种群及其空间分布格局,为日后制定合理的健康的森林经营措施提供有力依据。
- 张凌宇刘兆刚
- 关键词：白桦林混交度
- 大兴安岭不同区域兴安落叶松可变指数削度方程被引量：7
- 2016年
- 【目的】基于林业上广泛应用的Kozak(1988),Kozak(1994),Kozak(2001)和Kozak(2002)可变指数削度方程,构建适合大兴安岭不同区域兴安落叶松树干削度方程,同时检验不同区域的显著性。【方法】采用大兴安岭3个区域的兴安落叶松样木干形数据,利用SAS软件的非线性回归SUR法拟合4个削度方程,采用调整确定系数(R2adj)、平均误差(MAB)、均方根误差(RMSE)、相对误差(MPB)、预估精度(P%)和多重共线性指标(CN)以及相应的残差分布图等对削度方程进行综合比较分析。区域性检验采用非线性额外平方和方法,该方法需要拟合完整模型和简化模型。【结果】1)Kozak(1988)和Kozak(1994)削度方程拟合和预估精度较高,但是存在较高的多重共线性问题;其他削度方程降低了模型的多重共线性,但可提高对树干上部的预测能力。2)不同区域模型的F检验分析发现,区域3与区域1和区域2的树干削度相差较大,区域1和区域2的树干削度相差较小,任何2个区域的对比检验都是显著的(P<0.000 1),说明模型在不同区域不能共用一套参数,应有不同的区域参数估计。3)从不同区域各模型的干曲线模拟可以看出,同一模型在3个区域的干曲线模拟结果不同,尤其模型(3)在3个区域中的干曲线更明显地体现出3个区域的不同。模型(1)、模型(2)和模型(4)在3个区域的干曲线模拟体现在区域1和区域2的模拟结果比较接近,区域3则与其有明显不同,该结果与F检验结果一致。不同区域对树木干曲线有显著影响,削度方程参数估计值在不同区域的错误应用会导致较大误差。【结论】Kozak(2002)可变指数削度方程在拟合统计量、残差分布图和多重共线性等方面都表现出了一致性,预估精度达99%以上,可作为大兴安岭3个区域兴安落叶松的最优削度方程。
- 姜立春马英莉李耀翔
- 关键词：多重共线性
- 间伐强度对大兴安岭天然落叶松林功能的影响被引量：9
- 2014年
- 以黑龙江省大兴安岭塔河林业局盘古林场的天然落叶松林为研究对象。基于2011年所设16块天然落叶松林固定样地的调查数据,建立天然落叶松各器官(树干、树根、树枝和树叶)生物量模型,并结合碳系数预估天然落叶松林分碳储量,计算不同林分生物多样性。引入单木综合健康指数,确立间伐原则,构建综合目标值,并分析不同经营方案(间伐强度5%、10%、15%、20%)对森林的经济服务功能(木材收获)和生态服务功能(生物多样性、碳储量)的影响。结果表明:随着间伐强度的增加,林木健康指数、林分平均胸径及平均树高呈增加趋势;树木大小多样性和树种多样性呈减小趋势。在经济服务功能和生态服务功能构建的综合目标值最大条件下,结合不同间伐强度对二者的影响,提出了合理的多功能经营方案。在最优经营方案条件下,平均抚育间伐株数为375株/hm2;大小多样性平均降低0.175 8;树种多样性平均降低0.012 7;林分平均胸径增加0.81 cm;林分平均高增加0.65 m;木材收获量平均为12.3 m3/hm2;碳储量平均为47.84 t/hm2。
- 赵麟萱刘兆刚赵聪
- 关键词：间伐强度
- 基于碳和木材目标的森林空间经营规划研究被引量：6
- 2017年
- 以大兴安岭地区塔河林业局盘古林场为例,以模拟退火算法为优化技术,以经济收益为基础,建立能够兼顾森林木材生产、碳储量和经营措施时空分布的多目标规划模型。规划周期由3个10年的分期组成,目标函数包括最大化木材和碳储量贴现净收益、最小化采伐成本,而约束条件则主要涉及最小收获年龄、收获次数、收获均衡以及空间邻接约束等。同时,还评估了一系列碳价格对规划结果的影响。结果表明:由于规划模型中空间和非空间约束的限制,规划期内获得的各种经济收益、木材产量以及碳储量等均随着碳价格的增加呈显著的非线性变化趋势;与碳价格为0元/t时的规划结果相比,当碳价格为我国当前现行碳交易的平均(25元/t)和最高(50元/t)价格时,规划期末的总经济收益分别增加了2.06%和3.91%,但规划期内木材产量和碳储量却无显著差异;如果仅从经济角度考虑,则能够使规划期末单位面积碳储量增加的最低碳价格为1 000元/t。同时,研究结果还表明碳价格虽然显著影响规划期内不同经营措施的采伐面积比例,但规划结果均满足均衡收获约束。
- 董灵波孙云霞刘兆刚
- 关键词：碳储量木材生产
- 基于2层次线性混合模型的落叶松木材密度模拟被引量：12
- 2013年
- 以黑龙江省七台河市林业局金沙林场9株人工落叶松432个样品密度数据为例,利用逐步回归技术构建落叶松木材密度模型:WD=β1+β2RN+β3RN2+β4h。利用S-PLUS软件中的LME过程,分别考虑单水平和多水平效应,拟合线性木材密度混合效应模型。结果表明:基于单水平和多水平效应的混合模型拟合精度高于传统的基本模型,并且考虑单水平树高效应和2层次效应时的混合模型精度高于考虑单水平样木效应影响的混合模型。模型检验结果表明:混合效应模型不但能反映总体平均木材密度变化趋势,还能反映分组之间的差异。
- 李耀翔姜立春
- 关键词：木材密度落叶松
- 大兴安岭不同区域落叶松相容性材积方程及异方差研究被引量：8
- 2016年
- [目的]对不同区域立木相容性材积方程以及不同异方差校正方法进行详细对比分析,建立相容性材积方程预估大兴安岭不同区域落叶松的立木材积。[方法]以大兴安岭3个不同区域的落叶松为研究对象,采用误差变量联立方程组的方法构建不同区域立木相容性材积方程。采用非线性额外平方和的方法(F检验)进行区域性检验。使用多种权函数分别对3个区域存在异方差的材积方程进行加权回归。[结果]表明:任何2个区域的立木材积方程都有显著不同(P<0.000 1),区域1和区域3的材积相差较大,区域2与区域1和区域3的材积相差较小。不同区域立木材积方程的错误应用会导致较大的预测误差。在参数稳定性和评价指标方面,加权估计会优于普通最小二乘估计。基于平均相对误差(MRE)和总相对误差(TRE),区域1(-0.11、0.97)、区域2(0.04、0.08)和区域3(1.04、0.93)的最优权函数分别为1/F(x)、1/D4.99、1/D3.38。[结论]立木材积方程是森林调查和林分生长与收获模型的主要组成部分,本文所构建3个区域的相容联立方程组模型预测误差均不超过±3%。建立相容性立木材积方程时应考虑其异方差的影响。最优权函数没有统一的形式。为尽可能得到稳定的参数估计,在加权回归估计过程中应选用多种权函数进行对比分析。
- 刘镜婷姜立春
- 关键词：兴安落叶松相容性异方差
- 基于树干不同高度直径的落叶松立木材积方程被引量：4
- 2017年
- 以大兴安岭兴安落叶松为研究对象,基于树干15个不同相对高度处直径和1.3 m处胸径分别建立一元和二元材积方程。利用S-PLUS软件的广义非线性GNLS模块对各模型进行拟合。采用指数函数、幂函数和常数加幂函数对立木材积模型拟合过程中产生的异方差现象进行校正。采用确定系数(R2)、均方根误差(ERMS)、平均误差绝对值(B_(MA))和相对误差绝对值(B_(MP))4个指标对模型进行评价。结果表明,基于树干相对高度30%处直径的一元和二元模型拟合效果最好。模型检验结果表明:相对于传统的一元模型,基于相对树高30%处直径的一元模型的ERMS、B_(MA)和B_(MP)分别降低了25.6%、24.7%、24.7%;相对于传统的二元模型,基于相对树高30%处直径的二元模型的ERMS、B_(MA)和B_(MP)分别降低了55.6%、41.2%、41.2%。二元模型的检验精度明显优于相应的一元模型。
- 韩斐斐姜立春
- 关键词：兴安落叶松异方差材积
- 兴安落叶松枝条特征联立方程组模型及树冠形状模拟被引量：8
- 2016年
- 以大兴安岭松岭林业局36株天然兴安落叶松2 306个枝条数据为研究对象,采用误差变量联立方程组方法,构建兴安落叶松枝条基径、枝长和角度联立方程组模型系统,同时对比了4种参数估计方法。结果表明,似乎不相关回归过程SUR(Seemingly Unrelated Regression)法能够解释模型间误差相关性和降低参数估计值的标准误。该系统拟合和检验精度都表现较好,本文所建立的枝条特征联立方程组模型系统能较好地描述兴安落叶松枝条特征和冠形的变化规律。此外,利用非线性混合模型技术构建了含有林分密度变量的枝条基径、枝长和角度联立方程组模型系统。基于参数估计值的显著性以及精度的提高都表明林分密度对枝条基径、长度、角度和树冠形状变化有显著影响。
- 姜立春潘莹李耀翔
- 关键词：兴安落叶松
- 大兴安岭不同生态区域兴安落叶松树高曲线的研究被引量：12
- 2015年
- 以大兴安岭3个不同生态区域的兴安落叶松伐倒木为对象,基于2 272株实测树高—胸径数据,分别选用12种树高曲线模型,对模型参数进行求解,并采用确定系数(R2)、误差(Bias)、均方根误差(RMSE)对模型精度进行检验。结果表明,Korf方程,唐守正方程和Hossfeld方程能较好地描述区域1和区域3的落叶松树高曲线;Richard方程,Weibull方程和Mitscherlich方程能较好地描述区域2的落叶松树高曲线。采用限制模型和无限制模型的假设检验方法对所选模型进行区域性检验。结果表明,任何2个区域的树高曲线都有显著不同,且区域2与区域1和区域3的树高曲线相差较大,区域1和区域3的树高曲线相差较小。不同生态区域树高曲线的错误应用会导致较大的预测误差。
- 代忠迪姜立春
- 关键词：生态区域兴安落叶松
