基于树冠竞争指数的杉木人工林生长可视化模拟研究

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1、分类号S757密级公开UDC学位论文基于树冠竞争指数的杉木人工林生长可视化模拟研究TheStudyofChineseFirStandVisualSimulationBasedonCrownCompetitionIndex张晔珵指导教师姓名陈永富研究员申请学位级别硕士专业名称地图学与地理信息系统研究方向森林可视化模拟技术论文提交日期2015年5月论文答辩日期2015年6月学位授予日期2015年7月答辩委员会主席评阅人北京·中国林业科学研究院学位论文基于树冠竞争指数的杉木人工林生长可视化模拟研究学位论文作者张晔珵指导教师姓名陈永富研究员指导小组成

2、员鞠洪波研究员张怀清研究员申请学位级别硕士专业名称地图学与地理信息系统研究方向森林可视化模拟技术论文答辩日期2015年6月中国·北京DissertationfortheDegreeTheStudyofChineseFirStandVisualSimulationBasedonCrownCompetitionIndexCandidate:YechengZhangSupervisor:YongfuChenAssociateSupervisor:HongboJuHuaiqingZhangAcademicDegreeAppliedfor:Master

3、CartographyandGeographicSpeciality:InformationSystemDateofDefence:2015/6Degree-conferring-institution:ChineseAcademyofForestry独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的

4、任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。么＂学位论文作者签名；豕畔也日期吃年ｔ月曰Ｉ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查闷和借阅。本人授权中国林业科学研究院可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）＾学位论文作者签名：歌绝您导师签名：可＾如ｔｅ年ｔ月曰又

5、成年（月曰叫叩学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话；电子邮件：通讯地址、邮编：摘要森林生态系统中，树木的生长与自身遗传特性因素、自然环境因素密切相关。树冠是树木进行光合作用的场所，在树木的生长中起重要作用，同时，树木间的邻体竞争对树木生长也有着重要影响，相邻树木的大小、数量和空间分布是决定林木间资源分配结果的相关因素。通常认为在树冠相互重叠或根系发生接触时，树木之间的竞争才出现。因此，确定竞争木数量时考虑树冠的影响能更准确地表达树木间的竞争关系。目前竞争被广泛应用于林分生长模拟，除了在林分内单木生长模拟研究时考虑

6、竞争外，还需要将竞争引入林分整体生长量的分配中，以此建立林木个体的生长量预测模型。根据是否按照植物的竞争能力分配资源，植物的竞争分为对称和不对称两种，对称竞争的分配方式简单易行，但忽视了植物个体的竞争效应，分配时中使用该方法容易对生长量的分配造成偏差，影响生长模型的预测精度。因此分配林分总体生长量时，应对林木个体的竞争能力进行考虑。本研究选取杉木（CunninghamiaLanceolata）作为对象，样地设置于湖南省攸县黄丰桥国有林场。通过改进简单竞争指数，结合对杉木生长影响较大的树冠因子考虑杉木林分内的林木竞争，建立树冠竞争指数；研究林木

7、的树冠竞争指数和林木个体竞争能力的关系，根据林木个体竞争能力的强弱，将杉木林分的生长总量分配到林木个体，实现已知林分整体生长量条件下对杉木个体生长的定量模拟；构建基于竞争指数的林分生长过程模拟模块，依据不同林分条件模拟杉木的生长情况，通过可视化技术，直观地展示杉木林分的树木分布、生长状况和生长预测，为观察杉木提供便捷的平台，为杉木人工林经营管理提供有效参考。主要研究的内容和结论如下：（1）将杉木人工林作为研究对象，基于传统的Hegyi竞争指数，加入竞争木与对象木树冠相互遮挡的影响，构建树冠竞争指数（CrownCompetitionIndex）

8、，实现林分内树木竞争的模拟。将林木实际生长量分别与树冠竞争指数和Hegyi简单竞争指数进行相关分析，结果表明，树冠竞争指数显示的竞争趋势与Hegyi简单竞争指数一致