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1.
帽儿山地区次生林椴树单木胸高断面积生长模型的研究 总被引：1，自引：1，他引：0
应用帽儿山天然次生林区不同林分条件下选设的20块椴树（Tilia amurensis）固定样地的解析木调查资料,分析多个单木竞争指标与对象木胸高断面积定期生长量的相关关系,在椴树单木胸高断面积生长模型中引入林木自身大小、单木竞争指标和立地因子,应用回归分析法建立帽儿山地区天然次生椴树单木胸高断面积生长模型。研究表明：天然次生林下椴树的胸高断面积定期生长量与对象木相对直径（RD）和竞争压力指数（SCI）等指标存在比较明显的相关关系。应用主分量线性组合的方法构造的综合竞争指标（MCI）包含了各竞争指标与胸高断面积生长量之间的绝大部分的相关信息,可以作为竞争指标应用于单木胸高断面积生长模型。 相似文献
2.
基于混合效应模型的杉木单木冠幅预测模型 总被引：8，自引：0，他引：8
以湖南省黄丰桥国有林场103块样地共2461株杉木为例,建立单木冠幅模型.由于所调查数据是在不同立地条件下相同样地中重复观察得到,数据间存在明显相关性,为解决此问题,将考虑立地指数和样地对冠幅生长的随机影响,即建立嵌套2水平非线性混合冠幅模型.从12个常用林分模型中选出较好的冠幅直径模型作为构建混合模型的基础模型.除胸高直径外,还考虑其他17个林分或树木因子对冠幅的影响.通过指标AIC(akaike information criterion)和对数似然确定最佳形式参数随机效应组合类型,用指数函数、幂函数以及常数加幂函数3种形式的残差方差模型消除异方差,最后对混合模型和传统回归模型进行比较及评价.结果表明:逻辑斯蒂形式的冠幅直径模型[模型(13)]拟合效果较好,选择为基础模型;胸径、冠底高、树高和样地优势高是影响冠幅的主要因子;幂函数消除异方差效果最好;与立地指数相比,立地指数与样地的嵌套效应对冠幅影响更大;模型(15)的嵌套2水平比总体平均水平和立地指数水平预测精度高,相比于模型(13)有明显改进.本文主要为方法研究,对于其他树种可以用相似方法构建冠幅模型. 相似文献
3.
基于两层次线性混合效应模型的杉木林单木胸径生长量模型 总被引：8，自引：0，他引：8
基于两层次线性混合效应模型方法,建立江西省杉木人工林单木胸径生长量模型.研究所用数据来自于长期观测的固定样地数据,数据库包括82个区域、365个样地、5416株树木共计16248条记录.为了解决不同区域及不同样地之间的差异,本文构建的混合模型分别考虑样地层次、区域层次及两层次的随机参数效应.针对数据存在的重复测量及嵌套结构特性,在模拟时选择合适的异方差和自相关模型矩阵来解决此类问题.最后利用独立的抽样验证数据对模拟结果进行验证.结果表明:林分断面积、对象木胸径、林分内大于对象木的断面积之和与对象木胸径的比值以及海拔对单木胸径生长量有显著影响.与林业中常用的传统最小二乘方法相比,采用混合效应模型方法后模型的模拟精度和验证精度均有提高.选择适合的异方差和自相关函数后,模型比只考虑参数的随机效应有更好的适应性,并体现出了混合效应模型的灵活性和准确性. 相似文献
4.
[目的]通过对云南松天然林内云南松种内和种间竞争强度的测定,分析揭示竞争强度在云南松群落内的动态变化规律及云南松种群的生态适应机制.[方法]在云龙天池自然保护区云南松天然林设置样方进行群落学调查的基础上,采用Hegyi单木竞争指数模型,以云南松为对象木,定量分析林分、对象木、竞争木的竞争强度,采用回归分析方法建立对象木胸径与林分、种内、种间竞争强度的函数模型.[结果]天池自然保护区云南松天然林的种内和种间竞争强度分别为80.16%和19.84%;云南松种内与主要伴生树种种间竞争强度大小顺序为:云南松种内> 水红木> 华山松> 米饭花> 大白花杜鹃> 槲栎> 马缨花> 旱冬瓜;云南松与整个林分、伴生树种以及种内的竞争强度与对象木胸径之间存在显著负相关关系,对象木胸径越大,其竞争能力越强.[结论]云南松天然林内云南松的竞争压力主要来自种内竞争;林分种内及种间竞争强度与对象木胸径间存在CI=AD-B形式的幂函数关系;胸径20 cm以上云南松的竞争压力变化趋于平缓,胸径20 cm以下的云南松中、幼林是抚育管理的重点林分. 相似文献
5.
根据系列调查资料,分析比较多个单木竞争因子,用回归分析法建立了帽儿山天然次生林区色木(Acermono Maxim.)单木生长模型。研究结果表明:所选的常用的单木竞争指数与天然次生林下生长的色木的胸径生长量相关不显著,而对象木相对直径(RD)、竞争压力指数(CSI)等指标与胸高断面积定期生长量存在比较明显的相关关系。 相似文献
6.
【目的】基于多个变量分别构建杉木单木叶生物量预测模型，并选择出预测效果最佳的模型，为杉木叶生物量的精准预测提供参考。【方法】以21块不同林龄样地共63株解析木为例，分别基于胸高处边材面积、胸径和冠基部直径3个变量，考虑其他与叶生物量相关的单木和林分因子，以样地为随机效应因子构建非线性混合模型，采用指数函数、幂函数和常数加幂函数消除数据间的异方差性。根据模型评价指标赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)和对数似然值(Log Likelihood)选择最佳模型，并对不同参数的混合模型进行似然比检验。采用留一交叉验证法，计算模型决定系数(R2)、总相对误差(TRE)和平均绝对误差(MAE)，对模型预测效果进行检验。【结果】基于3个变量以幂函数为异方差结构构建的混合模型效果最好，混合模型均优于基础模型，且基于冠基部直径构建的模型预测效果最佳。【结论】以基于冠基部直径构建的非线性混合效应模型(模型16)作为预测杉木单木叶生物量的最佳模型，符合管道模型理论。各变量均具有一定生物学和统计学意义，野外调查较易获取(非破坏性)。模型具有一定实用性，且预测精度较高(R 相似文献
7.
木荷胸径—树高生长相关模型研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在炎陵县青石岗林场,采用样地调查的方法测量木荷次生天然林树高、胸径;应用Excel软件绘制胸径与树高关系的散点图,选取比较适合散点分布趋势的线性方程、二次曲线、幂函数、对数函数4种生长模型,结合SPSS、Matlab软件对木荷胸径与树高的关系进行拟合。结果表明:在95%的置信区间内,对数函数的回归效果最显著,相关系数最大为0.992,残差平方和最小为18.689,正确率达97.5%;在不考虑单个方程对整体的拟合效果时,用幂函数、对数函数、二次曲线函数3个模型的分段函数,更能准确地描述木荷的胸径树高生长特性,为最佳生长模拟模型。 相似文献
8.
《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2020,(9)
【目的】基于湖南省湘西地区第七、八、九次(2004—2014年)全国森林资源连续清查数据,构建了马尾松单木断面积预估模型,以期为该研究区域马尾松的生长和经营提供科学依据。【方法】林业数据常常具有层次结构、重复测量等特点,不满足传统回归分析中要求的独立、正态分布和等方差的基本假设,因而会得到有偏的参数估计。为解决这一问题,采用了线性混合效应方法来构建模型。此外,还引入了自相关矩阵和异方差函数来描述样地内的自相关性和异方差。最后,根据赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)、对数似然值(Log-likelihood)以及似然比检验(LRT)确定最终的模型。【结果】期初胸径的倒数(1/DBH)、每公顷断面积(BA)、对象木胸径与林分平均平方胸径之比(RD)以及海拔(EL)对于马尾松单木断面积的生长有显著的影响。在参数效应确定过程中,除海拔外,其余变量参数均为混合参数时模型有最好的表现。在3种随机效应方差-协方差结构中,广义正定矩阵表现最好。与指数函数和常数加幂函数相比,幂函数更好地模拟了模型误差的方差结构。由于引入自相关结构后模型未收敛,因此自相关结构未定义。【结论】与基于最小二乘法的基础模型相比,考虑层次结构的混合效应模型显著地改善了模型的表现,所构建的模型有一定的生物学意义和统计可靠性。 相似文献
9.
《林业科学》2021,57(9)
【目的】探索杉木人工林单木胸径生长量变化的驱动因子,比较不同驱动因子的重要性,构建不确定性单木胸径生长模型,为杉木经营管理者科学经营管理杉木人工林提供参考。【方法】以福建省邵武市卫闽林场杉木密度试验林为研究对象,采用贝叶斯模型平均法(BMA)和逐步回归法(SR)分析杉木单木胸径生长量与内部因子(林分变量因子)和气候因子的关系,构建杉木单木胸径生长模型。【结果】杉木单木胸径年均生长量受气候因子影响较小,主要受竞争因子和单木大小因子影响。单木胸径生长量随林分密度、林分平方平均胸径、大于对象木的断面积和、年龄、冬季平均最低温度增加而减小,随期初胸径、胸高断面积、优势木平均高、最冷月平均温度、最热月平均温度、年均降雨量增加而增加。基于SR获得模型的后验概率小于BMA获得最佳模型(最高后验概率)或SR模型不在BMA模型空间前几个后验概率高的模型中。【结论】杉木单木胸径生长量随竞争增加而减小,随温度和降雨增加而增加。贝叶斯模型平均法考虑所有可能变量的组合,能够反映出模型的不确定性。 相似文献
10.
《林业科学研究》2021,34(2)
[目的 ]研究林分空间结构对兴安落叶松单木直径生长的影响,为大兴安岭天然落叶松次生林的有效恢复提供理论依据和技术支撑。[方法 ]以大兴安岭天然落叶松次生林为研究对象,基于塔河林业局盘古林场50株兴安落叶松解析木数据,采用S-Plus软件中的NLS函数对8种常用的林木生长模型进行拟合优度评价,进而确定最优基础模型;通过再参数化方法,考虑常用林分因子、单木因子、物种多样性以及林分空间结构等参数对林木直径生长的影响;最终,采用NLME函数构建兴安落叶松单木直径生长的最优混合效应模型,并系统评价不同模型的拟合优度。[结果 ]兴安落叶松单木直径生长的最优基础模型为Mitscherlich方程(调整系数Ra2=0.628 5),其参数a分别与林分平均树高、单木胸径、混交度和角尺度显著相关,而参数b则与林分平均胸径和竞争指数显著相关;据此,建立的兴安落叶松广义直径生长模型的Ra2值相较基础模型提升约31%(Ra2=0.826 4);通过引入随机参数(参数a1)、异方差函数(幂函数varPower)、时间序列函数(高斯结构corGaussian),单木水平的混合效应模型进一步将Ra2值提升约17%(Ra2=0.971 0);五折交叉检验结果表明,混合模型的调整系数、平均绝对误差和均方根误差分别为0.983 8、0.56 cm和0.72 cm,能够满足单木直径生长预测的需要。模型模拟结果表明,单木直径生长量随着单木胸径、角尺度和混交度的增加而增加,但随着林分平均胸径、平均树高和竞争指数的增加而减小;当各变量数值每增加10%时,其对应的胸径生长量依次为:+0.45 cm、+3.62 cm、+4.71 cm、-0.34 cm、-0.21 cm和-0.73 cm,但取决于不同的林分特征和生长阶段。[结论 ]林分角尺度、混交度和竞争水平对兴安落叶松单木直径生长具有显著作用,在后续森林经营中应通过合理的采伐来降低林木的竞争水平,并注重创建和维护林木的随机分布格局和混交程度。 相似文献
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Nishtman Hatami Peter Lohmander Mohammad Hadi Moayeri Soleiman Mohammadi Limaei 《林业研究》2020,31(1):99-106
The aim of this study was to develop and test a new basal area growth model in mixed species continuous cover forests in northern Iran.Weanalyzed 421 core samples from 6 main species in the forest area to develop our growth model.In each plot,we measured variables such as total tree height(m),diameter at breast height(DBH)(cm)and basal area of larger trees as cumulative basal areas of trees(GCUM)ofDBH[5 cm.The empirical data were analyzed using regression analysis.There was a statistically significant nonlinear function between the annual basal area increment,as the dependent variable,and the basal area of the individual trees and competition as explanatory variables.Reference area from the largest trees,was circular plot with area of 0.1 ha.GCUM was estimated for trees of DBH>5 cm.Furthermore,we investigated the dependencies of diameter growth of different species on stand density at different levels of competition,and diameter development of individual trees through time.The results indicate that competition caused by larger neighborhood trees has a negative effect on growth.In addition,the maximum diameter increment is affected by competition level.Therefore,the maximum diameter increment of species occurs when the trees are about 35–40 cm in dense-forest(40 to 0 m^2 per ha)and when the trees are about 60 to 70 cm in very dense forest(60 to 0 m^2 per ha)which is more likely to Caspian natural forests with high level density due to uneven-aged composition of stands. 相似文献
12.
尖峰岭绿楠树生长过程的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
对海南尖峰岭地区３０年生的热带乡土树种———绿楠人工林进行了样地调查,并进行了样木横剖树干解析,研究其生长规律及与环境的关系。研究结果表明：（１）绿楠是比较速生的树种,地径、胸径、树高和材积的年生长都呈多峰态曲线;（２）胸径年生长高峰值出现在第１１年,而树高年生长量高峰期晚于地径和胸径生长高峰值出现的年份;（３）在生长初期（８ａ前）,材积生长极缓慢,年生长量＜００００９ｍ３,其后开始较快增长,到第１７年出现最大值０００８６８ｍ３;（４）从平均生长量看,地径变化比较平缓;胸径在１４ａ前呈稳态上升趋势,１４ａ后呈平稳发展状态并略有下降;树高在１９ａ前基本呈稳态上升趋势,１９ａ后保持在０５０ｍ／ａ左右,并呈缓慢地下降趋势;材积一直是随着年龄的增加而增加;（５）不同坡位的水肥等条件不同,因而影响了绿楠树的生长,离水沟最近的下坡地的树高和胸径比上坡分别大３７５％和２９１％;（６）绿楠树地径、胸径和树高的连年生长变化趋势基本上与降雨蒸发比（Ｒ／Ｅ）变化趋势相一致,说明水分状况是影响绿楠生长的一个重要环境因子。 相似文献
13.
基于混合效应模型的杉木人工林蓄积联立方程系统 总被引：1，自引：0，他引：1
建立江西杉木人工林基于非线性混合效应方法的林分优势木平均高和断面积模型以及基于对数形式线性混合效应蓄积模型的联立方程组,利用验证数据与传统模型回归方法的模拟结果进行比较分析。结果表明,优势木平均高是联立方程组最基本的组成部分。通过考虑优势木平均高和林分断面积模型中参数的随机效应以及3个因变量间的相关性,则蓄积模型中参数的随机效应可以忽略。优势木平均高决定着林分断面积预测的准确性,而优势木平均高和林分断面积又是预测蓄积的主要误差来源。基于混合效应模型方法的模拟结果明显好于传统回归估计方法。进行预测时,通过解释联立方程组中因变量相互间的相关性,利用已被观测的变量能够提高未观测变量的估计精度。 相似文献
14.
应用面板数据固定效应模型对杉木人工林单木断面积生长规律进行模拟,在模拟过程中,将胸径(DBH)和活冠比例(LCR)作为自变量,又分别加入密度因子和不同类型的竞争指数,同时引入立地条件和林龄效应来解释单木断面积生长过程中的异质性。结果表明:虽然密度因子与竞争指数有较强的相关性,但是在单木断面积生长中都具有不可忽略的重要影响。立地条件与林龄对单木断面积的拟合偏差在不同的林分密度下略有不同,随立地指数或者林龄增加,其对平均单木断面积拟合偏差的影响也增大。 相似文献
15.
The aim of this study was to estimate a basal area growth model for individual trees in uneven-aged Caspian forests. A survey was conducted in order to find a natural forest without any harvesting activities, a so called ‘untouched forest’ and an area was selected from the Iranian Caspian forest. Three sample plots in the same aspect and of the same forest type were selected. In each plot, total tree height, diameter at breast height, distance of neighbor trees and azimuth were measured. Thirty trees were selected and drilled with increment borer to determine the increment model. Regression analysis was used to estimate the growth model. Results show that, for individual trees, there is a significant nonlinear relationship between the annual basal area increment, as the dependent variable, and the basal area. The results also show that the basal area of competing trees has a positive influence on growth. That the increment is higher with more competing neighboring trees is possibly because plots with higher volume per hectare and more competition, most likely also have higher site index or better soil or better site productivity than the plot with lower volume per hectare. 相似文献
16.
A diameter increment model is developed and evaluated for individual trees of ponderosa pine throughout the species range in the United States using a multilevel linear mixed model. Stochastic variability is broken down among period, locale, plot, tree and within-tree components. Covariates acting at tree and stand level, as breast height diameter, density, site index, and competition indices are included in the model as fixed effects in order to explain residual variability. The data set used in this study came from long-term permanent research plots in even-aged, pure stands both planted and of natural origin. The data base consists of six levels-of-growing stock studies supplemented by initial spacing and other permanent-plot thinning studies for a total of 310 plots, 34,263 trees and 153,854 observations. Regression analysis is the preferred technique used in growth and yield modeling in forestry. We choose the mixed effects models instead of the regression analysis approach because it allows for proper treatment of error terms in a repeated measures analysis framework. Regional growth and yield models exist for ponderosa pine. However, data collection and analysis procedures differ. As a result, comparisons of growth responses that may be due to geographic variation of the species are not possible. Our goal is to present a single distance-independent diameter increment model applicable throughout the geographic range of ponderosa pine in the United States and by using only data from long-term permanent plots on sites capable of the productivity estimated by Meyer [Meyer, W.H., 1938. Yield of Even-Aged Stands of Ponderosa Pine. US Department of Agriculture Technical Bulletin 630]. 相似文献
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Four alternative functions are used for fitting tree height and diameter growth models for mongolian oak. (Quercus mongolica Fisch. et Turcz.). The data set includes 1250 random trees and 755 dominant trees coming from 510 temporary plots. The resultsshow
that the Richards function is the best model for predicting height. diameter at breast height (DBH) and dominant height from
age. The average growth curve of dominant height is used as a guide curve for the construction of a site index table which
is partially validated using an independent data set. The Mitscherlich function is the best model for estimating height and
dominant height from DBH.
(Responsible Editor: Chai Ruihai) 相似文献
18.
Basal area growth models for individual trees of Norway spruce, Scots pine, birch and other broadleaves in Norway 总被引：1，自引：0，他引：1
Distance-independent individual tree growth models based on about 30,000 observations from the National Forest Inventory and the Norwegian Forest Research Institute have been developed for the main tree species in Norway. The models predict 5-year basal area increment over bark for trees larger than 5 cm at breast height. Potential input variables were of four types: size of the tree, competition indices, site conditions, and stand variables including species, mixtures and layers. The squared correlation coefficient (R2) varied from 0.26 to 0.55. The accuracy of the models was tested by comparing the individual tree models with Norwegian diameter increment models. The accuracy is similar, but individual tree models forecast diameter distributions directly. The inclusion of species mixture and layer as variables increases the reliability of the models in mixed and in uneven-aged stands. 相似文献