目标树经营单木生长模型及干扰树采伐模拟

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1、分类号S757密级公开UDC学位论文目标树经营单木生长模型及干扰树采伐模拟IndividualTreegrowthModelsandCompetitorsharvestingsimulationforTargetTree-orientedmanagement宋玉福指导教师姓名唐守正研究员（院士）申请学位级别博士专业名称森林经理学研究方向计算机技术在林业上的应用论文提交日期2015年5月论文答辩日期2015年6月学位授予日期2015年7月答辩委员会主席张会儒评阅人北京·中国林业科学研究院学位论文目标树经营单木生长

2、模型及干扰树采伐模拟学位论文作者宋玉福指导教师姓名唐守正研究员（院士）指导小组成员雷相东研究员申请学位级别博士专业名称森林经理学研究方向计算机技术在林业上的应用论文答辩日期2015年6月中国·北京DissertationfortheDegreeIndividualTreegrowthModelsandCompetitorsharvestingsimulationforTargetTree-orientedmanagementCandidate:SongYufuSupervisor:TangShouzhengAs

3、sociateSupervisor:LeiXiangdongAcademicDegreeAppliedfor:Ph.DSpeciality:ForestManagementDateofDefence:June，2015ChineseAcademyofForestrDegree-conferring-institution:y*A~~M~~~~&~X~ft~A~~~m~~*fi~~~IW&~moom~~*o~fim~.~T~~~~~~~tt~--~~~*·~~~~~*~~AB~~*Mm~ct~~~AA*·m~~~

4、~~~*~~~~*~&~~B~~m~~~N~~~m~ffltt~~~o~~-~IW~~~~*~~M~~ffM~~~B~~X~~T~~IY-JiJtB_ij#~~i!j,ga*~&~x~~%~7~~~#~W~~~~~*~W,~ffl~N~X~~~.~OO#ftN~~~~~«~m#~m*~*$n~m~~~~~~~$~~ma.ftw~x•ft~~mOOo*A~~~OO#~W~M~~~~~~m~~~~W~®*~~~A~*•~~*~~•·m~*m•~,•~~~m~-~~m~~,~-~~~~0(~*~~~~x~~*m~m*

5、~~~)摘要目标树单株经营是近自然森林经营的一项核心技术，定量模拟目标树经营成为一个重要研究方向，但目前仍缺少支持目标树和干扰树选择的生长模型和采伐模拟研究。单木生长收获模型是目标树经营的重要工具。本研究以吉林省汪清林业局金沟岭林场近天然落叶松云冷杉混交林为对象，基于20块近30年长期观测固定样地复测数据，建立了与距离有关的单木生长模型系，包括落叶松、云杉、冷杉、红松、硬阔叶、软阔叶6个树种（组）的单木直径生长模型、树高曲线模型和落叶松、其他针叶树、阔叶树3个树种（组）的枯死模型、冠长模型、冠幅模型和目标树选择

6、模型；开发了目标树经营模拟程序，并应用所建立的模型模拟了不同目标树密度和干扰树采伐方案下目标树的生长。主要结果如下：1．将基于加权Voronoi图的生存竞争指数(WVA)引入混交林单木生长模型，开发了计算WVA的程序。选用胸径作为加权因子，通过基于WVA与现有竞争指数比较，发现基于胸径加权的生存竞争指数与直径生长的相关性最高，相关系数达0.38，其它相关系数在0.19-0.29。2．将样地作为随机因子，建立了与距离有关的单木生长混合效应模型系，包括落叶松、云杉、冷杉、红松、硬阔叶、软阔叶6个树种（组）的单木直径

7、生长模型、树高曲线模型、枯死模型、冠长模型、冠幅模型和目标树选择模型。其中胸径生长模型决定系数为0.98~0.99，相对误差3.79~5.55%，RMSE为0.73~0.87cm；发现单木生长主要影响因子为期初胸径和WVA。树高-胸径关系模型决定系数为0.59~0.76，相对误差13.38~22.20%，RMSE为2.62~3.65m。冠长模型决定系数为0.47~0.51，相对误差33.56~34.10%，RMSE为2.74~3.00m。冠幅模型决定系数为0.35~0.39，相对误差28.54~34.84%，R

8、MSE为0.54~0.64m，发现针叶树（包含落叶松及其他针叶）冠长与胸径关系紧密，阔叶树冠长与胸径、单木Voronoi生存竞争指数WVA相关。与冠长不同，针叶树冠幅受胸径（DBH）、林分内大于对象木每公顷胸高断面积（BAL）影响；阔叶树冠幅受DBH、WVA、2BAL影响。单木枯死模型的曲线下面积（AUC）介于0.80~0.84，检验结果表明观测I值与预测值无显著差异；单木枯死概率与