樟子松人工林枝條生長(zhǎng)及節(jié)子大小預(yù)測(cè)模型的研究.pdf

1、本文以不同年齡、不同密度及不同立地條件的樟子松(PinussylvestrisL.var.mongolicaLitv.)人工林作為研究對(duì)象，基于23塊標(biāo)準(zhǔn)地中123株標(biāo)準(zhǔn)木的樹(shù)干解析、枝解析及節(jié)子剖析數(shù)據(jù)，揭示了不同林分條件下林木的枝條數(shù)量及在樹(shù)冠內(nèi)的空間分布格局、生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律；研究了不同大小樹(shù)木的死枝和節(jié)子大小及其變化規(guī)律，分析了枝條的生長(zhǎng)、被壓、壽命和自然整枝過(guò)程，評(píng)價(jià)了節(jié)子大小和分布對(duì)木材質(zhì)量的影響；以林分變量、林木變量和著枝深度

2、等為自變量建立枝條生長(zhǎng)和節(jié)子大小的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型；基于混合模型理論，采用線(xiàn)性混合模型及對(duì)數(shù)線(xiàn)性混合模型建立了節(jié)子長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型；利用節(jié)子剖析數(shù)據(jù)直接構(gòu)建了林分枝下高及冠長(zhǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型，了解過(guò)去樹(shù)冠的衰退過(guò)程，從而在不影響林木生長(zhǎng)前提下，預(yù)測(cè)未來(lái)樹(shù)冠結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化，合理地確定不同林分條件下人工整枝的高度和撫育措施，控制樹(shù)干上死枝和節(jié)子的大小，提高木材質(zhì)量。研究結(jié)果表明： 1、樟子松人工林活樹(shù)冠內(nèi)總枝條數(shù)、輪生枝個(gè)數(shù)主要受林木胸徑(DBH

3、)、樹(shù)高(HT)、冠長(zhǎng)(HT)等因子影響，而各輪生枝內(nèi)枝條個(gè)數(shù)受遺傳因素影響，與林木條件無(wú)關(guān)；一級(jí)枝條的垂直分布服從Weibull分布，水平分布服從均勻分布； 2、以理論生長(zhǎng)方程為基礎(chǔ)，采用非線(xiàn)性回歸模型構(gòu)建基于枝條和林木變量的枝條大小與分枝結(jié)構(gòu)靜態(tài)模型，模型包括：一級(jí)枝條的基徑、枝長(zhǎng)、著枝角度、弦長(zhǎng)的預(yù)測(cè)模型。所建模型可以很好地預(yù)估樟子松人工林的的樹(shù)冠分枝結(jié)構(gòu)。樟子松人工林一級(jí)枝條基徑的年生長(zhǎng)量隨著枝條年齡的增長(zhǎng)而逐漸減少，而

4、枝條長(zhǎng)度的年生長(zhǎng)量在前4-6年達(dá)到最大值，然后隨著年齡的增長(zhǎng)逐漸減少。在靜態(tài)模型中引入年齡因子建立了枝條生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)模型。 3、樹(shù)冠下每輪輪枝里的死枝和節(jié)子近似服從正態(tài)分布，最大的節(jié)子分布在樹(shù)干的中間部位，用樹(shù)木胸徑和枝下高可對(duì)每輪節(jié)子平均直徑的最大值及位置進(jìn)行預(yù)測(cè)；基于樹(shù)木和節(jié)子變量，健全節(jié)長(zhǎng)度可用一線(xiàn)性混合模型來(lái)預(yù)測(cè)，疏松節(jié)長(zhǎng)度可用一自然對(duì)數(shù)混合模型來(lái)描述； 4、節(jié)子有四個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期：從枝條形成到生長(zhǎng)停止(BC)；從生

5、長(zhǎng)停止到死亡(CD)；從死亡到包藏(DO)；從形成到包藏(BO)。其中，產(chǎn)生可見(jiàn)年輪的時(shí)間(BC)平均為8年；沒(méi)有死亡但不產(chǎn)生可見(jiàn)年輪的時(shí)間(CD)平均為5年，大約占枝條生長(zhǎng)期限的38％；從枝條死亡到被包藏的時(shí)間(DO)平均為13年；從枝條形成到枝條死亡的時(shí)間(BO)平均為12年；每個(gè)時(shí)期的年輪數(shù)與相應(yīng)時(shí)期的年輪寬度可作為獨(dú)立變量用基于樹(shù)木和節(jié)子因子的模型進(jìn)行預(yù)估； 5、樹(shù)冠內(nèi)枝條丟失年輪數(shù)范圍0到5，平均值小于1，有93.02