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闽楠作为珍贵大径材用材树种,面临着天然林遭受大面积破坏,人工林生长缓慢、林分空间结构不合理等问题。与此同时,随着经济发展的需要,市场对中、高档大径材的需求在不断增加,乱砍滥伐的现象却没有改变,导致森林资源被破坏和浪费的现象变得更加严峻。急需应用近自然经营理念和目标树经营作业法提升闽楠人工林的质量,培育优质大径材,其中目标树经营作业法的关键技术是科学地确定合理的目标树密度。为了构建更加科学合理的闽楠人工林近自然经营体系,本文以闽楠人工林为研究对象,采用标准地调查的数据,划分立地类型,建立闽楠单木胸径生长模型、闽楠单木树高曲线模型、闽楠单木冠幅模型,通过研究闽楠的生长规律,在保证实用性的前提下,划分森林发展阶段,预估不同立地类型闽楠人工林全周期经营目标树密度与收获时的目标直径。从理论上为金洞林场楠木珍贵用材林近自然改造、培育大径材和高质量林分提供理论依据。主要研究内容和结论如下:(1)构建了闽楠人工林单木胸径生长模型。基于实测数据,采用5个候选基础模型进行拟合,5个方程中除了 Korf模型不收敛外,其余4个基础模型对单木胸径生长的拟合精度都在0.6143-0.8062之间,平均绝对误差2.3613-3.7323之间,均方根误差在5.3488-10.8558之间。其中Logistic方程建模效果最好,建模精度最高(R2=0.8062,MAE=2.3613,RMSE=5.3488)。采用聚类分析划分的3种立地类型作为哑变量,添加在Logistic方程的最大参数a上,得出添加在a上拟合结果可信,且不存在不收敛的情况,建模效果最好,建模精度最高(R2=0.8212,MAE=2.3213,RMSE=5.1871)。对比于基础模型,确定系数 R2提升了 1.86%,平均绝对误差MAE降低了 1.67%,均方根误差RMSE降低了3.02%,说明添加在参数a上的哑变量模型优于基础模型,且从a的参数上看,该模型能够反映三种不同立地条件下的胸径生长趋势。(2)建立了闽楠人工林单木树高-胸径模型。基于实测数据,采用1 1个候选基础模型进行拟合,1 1个方程中除了 Strand模型、Ratkowsky模型、Pearl,Reed模型不收敛外,其余8个基础模型对单木树高-胸径关系的拟合精度都在0.7475-0.7804之间,平均绝对误差在1.7706-1.9710之间,均方根误差在2.7013-3.1066之间。其中Weibull方程建模效果最好,建模精度最高(R2=0.7804,MAE=1.7709,RMSE=2.7013)。采用聚类分析划分的3种立地类型作为哑变量,添加在Weibull方程的3个参数7种形式上,得出添加在b;a、b;b、c;a、b、c上拟合结果不可信或不收敛,得出添加在a;c;a、c上拟合结果可信,不存在不收敛的情况,且建模精度均优于基础模型。其中添加在c上拟合效果最好,建模精度最高(R2=0.8349,MAE=1.5295,RMSE=2.1316)。相较于基础模型,确定系数R2增加了 6.98%,平均绝对误差MAE降低了 13.6%,均方根误差RMSE降低了 26.7%。(3)构建了闽楠人工林单木冠幅模型。基于实测数据,采用1 1个候选基础模型进行拟合,拟合结果中所有基础模型拟合都不存在不收敛的情况,所有基础模型的拟合精度在0.6805-0.7706之间,平均绝对误差在0.6814-0.7731之间,均方根误差在0.3883-0.5408之间。其中二次型的冠幅拟合效果最佳,其建模精度最高(R2=0.7706,MAE=0.6814,RMSE=0.3883),所以选择二次型方程作为模拟单木冠幅生长的基础模型。采用单木树高作为林分变量,添加在最优基础模型二次型方程中的不同参数a;b;c上拟合,得出添加在a;b;c上拟合结果都可信,不存在不收敛的情况,建模效果最好,建模精度最高(R2=0.7938,MAE=0.6318,RMSE=0.3489)。相比于基础模型来说,确定系数R2提升了 2.99%,平均绝对误差MAE降低了 7.13%,均方根误差RMSE降低了 10.14%。说明最优冠幅模型拟合效果较好,能够用来预估金洞林场闽楠人工林的冠幅生长。(4)以四个模型模型为基础,得出5-80年间的闽楠单木胸径、树高、冠幅、材积生长趋势。由预测结果可以得,闽楠生长在幼年时缓慢,中期生长较快,到了后期生长速度又明显变慢,呈“S”型。不同立地类型下胸径生长在60年后的胸径生长趋于平缓,因此可以以各立地在60年时的胸径为目标直径。立地类型1的目标直径为42cm;立地类型2的目标直径为37cm;立地类型3的目标直径为45cm。基于预测结果和生长趋势,划分了五个森林发展阶段目标树密度区间,得出三个立地类型闽楠人工林在开始目标树选择后的三个阶段的目标树密度区间分别为立地类型1:质量选择阶段245-270株/hm2,目标树生长阶段131-144株/hm2,林分蓄积生长阶段115-127株/hm2;立地类型2:质量选择阶段318-350株/hm2,目标树生长阶段159-175株/hm2’林分蓄积生长阶段136-149株/hm2;立地类型3:质量选择阶段298-328株/hm2,目标树生长阶段156-172株/hm2’林分蓄积生长阶段136-150株/hm2。