目標(biāo)樹經(jīng)營(yíng)單木生長(zhǎng)模型及干擾樹采伐模擬.pdf

1、目標(biāo)樹單株經(jīng)營(yíng)是近自然森林經(jīng)營(yíng)的一項(xiàng)核心技術(shù)，定量模擬目標(biāo)樹經(jīng)營(yíng)成為一個(gè)重要研究方向，但目前仍缺少支持目標(biāo)樹和干擾樹選擇的生長(zhǎng)模型和采伐模擬研究。單木生長(zhǎng)收獲模型是目標(biāo)樹經(jīng)營(yíng)的重要工具。本研究以吉林省汪清林業(yè)局金溝嶺林場(chǎng)近天然落葉松云冷杉混交林為對(duì)象，基于20塊近30年長(zhǎng)期觀測(cè)固定樣地復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)，建立了與距離有關(guān)的單木生長(zhǎng)模型系，包括落葉松、云杉、冷杉、紅松、硬闊葉、軟闊葉6個(gè)樹種（組）的單木直徑生長(zhǎng)模型、樹高曲線模型和落葉松、其他針葉樹

2、、闊葉樹3個(gè)樹種（組）的枯死模型、冠長(zhǎng)模型、冠幅模型和目標(biāo)樹選擇模型;開發(fā)了目標(biāo)樹經(jīng)營(yíng)模擬程序，并應(yīng)用所建立的模型模擬了不同目標(biāo)樹密度和干擾樹采伐方案下目標(biāo)樹的生長(zhǎng)。主要結(jié)果如下:
　　1.將基于加權(quán)Voronoi圖的生存競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)(WVA)引入混交林單木生長(zhǎng)模型，開發(fā)了計(jì)算WVA的程序。選用胸徑作為加權(quán)因子，通過基于WVA與現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)比較，發(fā)現(xiàn)基于胸徑加權(quán)的生存競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)與直徑生長(zhǎng)的相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.38，其它相關(guān)系數(shù)在0

3、.19-0.29。
　　2.將樣地作為隨機(jī)因子，建立了與距離有關(guān)的單木生長(zhǎng)混合效應(yīng)模型系，包括落葉松、云杉、冷杉、紅松、硬闊葉、軟闊葉6個(gè)樹種（組）的單木直徑生長(zhǎng)模型、樹高曲線模型、枯死模型、冠長(zhǎng)模型、冠幅模型和目標(biāo)樹選擇模型。其中胸徑生長(zhǎng)模型決定系數(shù)為0.98～0.99，相對(duì)誤差3.79～5.55％，RMSE為0.73～0.87cm;發(fā)現(xiàn)單木生長(zhǎng)主要影響因子為期初胸徑和WVA。樹高-胸徑關(guān)系模型決定系數(shù)為0.59～0.76，相對(duì)

4、誤差13.38～22.20％，RMSE為2.62～3.65m。冠長(zhǎng)模型決定系數(shù)為0.47～0.51，相對(duì)誤差33.56～34.10％，RMSE為2.74～3.00m。冠幅模型決定系數(shù)為0.35～0.39，相對(duì)誤差28.54～34.84％，RMSE為0.54～0.64m，發(fā)現(xiàn)針葉樹（包含落葉松及其他針葉）冠長(zhǎng)與胸徑關(guān)系緊密，闊葉樹冠長(zhǎng)與胸徑、單木Voronoi生存競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)WVA相關(guān)。與冠長(zhǎng)不同，針葉樹冠幅受胸徑(DBH)、林分內(nèi)大于對(duì)象木

5、每公頃胸高斷面積(BAL)影響;闊葉樹冠幅受DBH、WVA、BAL影響。單木枯死模型的曲線下面積(AUC)介于0.80～0.84，x2檢驗(yàn)結(jié)果表明觀測(cè)值與預(yù)測(cè)值無顯著差異;單木枯死概率與單木胸徑成反比，與林分平均斷面積成正比、與WVA成反比，符合林木生長(zhǎng)特性。目標(biāo)樹選擇模型AUC介于0.90～0.92，x2檢驗(yàn)表明實(shí)測(cè)值與觀測(cè)值差異不顯著，表明可以通過模型對(duì)單木進(jìn)行目標(biāo)樹選擇。影響目標(biāo)樹選擇概率的主要因子為單木胸徑、林木分級(jí)和干材質(zhì)量。

6、
　　3.開發(fā)了目標(biāo)樹和干擾樹選擇采伐模擬程序，模擬了不同選擇和采伐方案對(duì)目標(biāo)樹生長(zhǎng)的影響?；谝陨辖⒌哪Ｐ?，通過目標(biāo)樹選擇模型確定樣地目標(biāo)樹，模擬了近天然落葉松云冷杉林2種目標(biāo)樹密度3種采伐干擾樹方案下30年內(nèi)目標(biāo)樹的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。發(fā)現(xiàn)與對(duì)照（不采伐干擾樹）相比，采伐干擾樹可顯著促進(jìn)目標(biāo)樹的生長(zhǎng):落葉松目標(biāo)樹直徑生長(zhǎng)對(duì)干擾樹伐除響應(yīng)最強(qiáng)，伐除2株干擾樹胸徑平均生長(zhǎng)量較對(duì)照提高78～136％;較伐除1株干擾樹平均生長(zhǎng)量增加42～63