【摘 要】
：
传统人工林断面积生长模型的研究目前虽已趋于成熟,但随着气候变化速率的加剧,研究更全面的模型为气候变化下的人工林经营提供决策逐渐变得重要起来。本研究以湖南杉木人工林为研究对象,采用混合效应模型方法,构建了基于气候效应的地位指数模型以及基于气候效应的林分株数——林分平均胸径模型,以解决林分断面积生长模型构建中立地质量、林分密度的量化表达问题,并以此为驱动进一步构建了基于气候效应的林分断面积生长模型。（
【基金项目】
：
国家自然科学基金项目（3157030413）； 国家林业和草原局青年拔尖人才项目（2019132605）； 湖南省教育厅一般项目（18C0277）；
论文部分内容阅读
传统人工林断面积生长模型的研究目前虽已趋于成熟,但随着气候变化速率的加剧,研究更全面的模型为气候变化下的人工林经营提供决策逐渐变得重要起来。本研究以湖南杉木人工林为研究对象,采用混合效应模型方法,构建了基于气候效应的地位指数模型以及基于气候效应的林分株数——林分平均胸径模型,以解决林分断面积生长模型构建中立地质量、林分密度的量化表达问题,并以此为驱动进一步构建了基于气候效应的林分断面积生长模型。（1）构建了基于气候效应的地位指数模型,并基于该模型计算了各样地的地位指数（基准年龄为20年）。相比于不含气候效应的基础模型,其Ra2从0.2876提升至0.8503,RMSE从1.9309 降低至 0.8852,MARE从12.8340 降低至 5.3161;最冷月平均温度（MCMT）、夏季平均最高温（Tmax）以及夏季平均降水量（PPT）为显著影响优势高生长的气候因子,坡度（PD）、坡位（PW）、土壤厚度（TH）为显著影响杉木优势高生长的地形地貌因子。（2）构建了基于气候效应的林分株数——林分平均胸径模型,得到含气候效应的自然稀疏率β=-1.1178,并取20cm为标准平均胸径,结合林分密度指数表达式中相关变量算得了各样地基于气候效应的林分密度指数;夏季平均最高温（Tmax）、水汽亏损（CMD）、夏季平均降水量（PPT）、最冷月平均温度（MCMT）为显著影响林分平均胸径Dg且无严重共线性的气候因子。相比基础模型,基于气候效应的混合模型Ra2从0.7090提升至 0.9196,RMSE 从 0.1215 降低至 0.0635,MARE从1.1860 降低至 0.5871。（3）以（1）、（2）中算得的地位指数与林分密度指数为驱动,结合k均值聚类方法构建了基于气候效应的杉木人工林林分断面积生长模型,并得出杉木人工林林分断面积在水汽亏缺（CMD）为0到19、最冷月平均温度（MCMT）为4.0℃到4.9℃、夏季最高平均温度（Tmax）为22.0℃到22.9℃、夏季平均降水量（PPT）为450mm到499mm的范围内生长会更适宜的结论。相比基础模型,基于气候效应的混合模型Ra2从0.8830提升至0.9520,增幅约为7.81%,RMSE从3.2006降低至2.0622,降幅约为35.6%,MARE从9.6978降低至6.1996,降幅约为36.1%。研究提升了林分断面积模型的模拟精度,支撑了气候对林分断面积生长影响显著的结论,得到了具体适宜杉木人工林林分断面积生长的气候环境。不仅为森林经营者在气候影响下采取的杉木经营措施提供了相应的理论依据,还具有一定的实际应用价值。
其他文献
桉树在中国南方大面积高强度地连续单一种植,对土壤肥力质量和环境造成影响,已引起了社会的广泛关注。本研究开展桉树人工林的土壤肥力质量指标的筛选与评价,旨在选择适宜的桉树在林地、保持和提高土壤肥力和促进桉树人工林的规划。本文在桉树主产区建立了 90个桉树人工林标准地,测量了包括土壤物理性质、化学性质、生物学性质的33项土壤肥力质量指标;利用主成分分析、相关性分析、冗余分析、聚类分析等统计分析方法;采用
桉树因具有生长迅速、轮伐期短、萌芽更新能力强等优点在我国南方被广泛引种栽培。桉树人工林具有高投入高产出的特点,在获得较高经济效益的同时,其生物量变化趋势以及多代经营林地其养分盈余与否、系统是否可持续尚不清楚,且在连续高强度的经营模式下造成林地土壤质量产生怎样的变化尚未可知。本文以广西桉树主产区四个不同代次桉树人工林为研究对象,探究当前经营模式下多代连栽桉树人工林的养分平衡状态及其生物量的变化趋势。
森林蓄积量是评价森林质量的重要指标,传统地面调查主要采用人工抽样方法,费时耗力、成本高昂,严重制约了森林调查效率。随着遥感技术的快速发展,采用遥感影像和地面实测样地相结合的方法估算森林蓄积量成为重要手段。本文以内蒙古旺业甸林场为研究区,在对样地进行森林蓄积量调查基础上,利用中、高分辨率的光学遥感数据（Landsat 8、GF-2）结合C波段双极化SAR数据（Sentinel-1）,分别建立多元线性
随着社会的经济发展,杉木林种植面积和蓄积量一度居于我国人工林首位并成为我国南方重要的速生用材树种。因此,研究杉木土壤养分元素与杉木生长的关系,对于维持及提升杉木人工林土壤肥力、为经营管理提供理论依据具有重要的意义。本研究以湖南省150块杉木人工林样地为研究对象,选用非线性混合效应模型方法,构建了基于土壤养分效应的杉木人工林立地指数模型。并以立地指数作为驱动变量,再次考虑土壤养分元素的影响,构建基于
杉木（Cunninghamia lanceolate）,是我国南方栽培最广、生长快、经济价值高的用材树种。解放后我国林业工作者在杉木育种方面做出了巨大贡献,已成功完成第四代种子园的建设工作,但是杉木育种也出现了只追求速生而忽略了优质的问题。2012年,在湖南小溪国家自然保护区发现一种杉木的变种,心材呈油亮的黑褐色,且心材比重大,耐腐,区别于红心杉（Red-heart wood Chinese fi
桉树人工林单一树种多代连栽的炼山经营模式对土壤质量及其生态环境产生剧烈扰动,已引起社会的广泛关注,而采用免炼山造林这种模式是解决上述问题的重要措施之一;然而,在免炼山造林模式下,作为土壤生态环境重要组成部分的土壤微生物群落如何响应,且这一响应在林地更新后不同种植年限中又会产生怎么样的动态变化,我们仍然知之甚少。本文以免炼山新造林模式为研究对象,分析不同采伐剩余物处理方式下桉树人工林土壤中细菌群落结
森林在为人类生存和发展提供物质基础的同时,也发挥了保护生物多样性、防风固沙、保持水土、涵养水源、调节气候等生态功能,森林资源可持续利用是当代人类利用森林资源追求的目标,实现这一目标离不开对森林资源的科学经营和管理。林分生长与收获模型可以准确地监测和预估林分生长动态,也是评价营林效果和制定营林措施的重要依据。湖南省森林覆盖率为59.82%,是我国重要的林区之一,而栎类次生林在湖南省分布广泛,面积大且
油茶是我国重要的木本食用油料树种,发展油茶产业具有缓解食用油短缺、巩固脱贫成果、推进乡村振兴以及生态建设等多重效益。目前油茶种植面积达400万公顷,主要分布在长江以南的酸性红壤区。然而,酸性红壤铝活性高和有效磷含量低是限制油茶生长发育和增产的两个重要限制因子。为探究磷添加对铝胁迫油茶幼苗的生长和生理指标的影响,本研究以1年生油茶‘华金’扦插苗为试验材料进行室内盆栽试验,设置了高磷低铝（+P-Al）
马尾松（Pinus massoniana Lamb.）具有速生、丰产、抗逆、用途广泛等优良特性,是我国南方地区的主要人工造林树种。探讨马尾松种源木材力学性质和生长性状的表型变异,分析马尾松种源木材力学性质与地理气候因子的相关性,是筛选木材力学性质和生长表现优良的马尾松种源的理论依据;研究多个地点马尾松控制授粉家系生长性状的遗传变异规律,探究其基因型与环境交互作用,筛选稳定、高产基因型,旨在为马尾松