基于树干解析的兴安落叶松人工林单木生长模型研究

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.02.013

林业资源管理 ›› 2019›› Issue (2): 88-92.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.02.013

基于树干解析的兴安落叶松人工林单木生长模型研究

萨如拉¹(), 徐加睿¹, 王智慧², 张科², 于宪军³

1.内蒙古农业大学林学院,呼和浩特 010019
2.内蒙古自治区第二林业监测规划院,内蒙古乌兰浩特 137400
3.免渡河林业局,内蒙古呼伦贝尔 022176

收稿日期:2019-01-25 修回日期:2019-03-30 出版日期:2019-04-28 发布日期:2020-09-22
作者简介:萨如拉(1976-),女,内蒙古锡林郭勒人,副教授,博士,主要从事森林经理学方面的研究。Email: sarula213@163.com
基金资助:
内蒙古自然科学基金项目(2017MS0305)

Study on Tree Growth Model of Larix Gmelinii Plantation Based on Trunk Analysis

SA Rula¹(), XU Jiarui¹, WANG Zhihui², ZHANG Ke², YU Xianjun³

1. College of Forestry.Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010019,China
2. Second Forestry Monitoring and Planning Institute of Inner Mongolia Autonomous Region,Ulanhot,137400,China
3. Mianduhe Forestry Bureau,Hulunbeir,022176,China

Received:2019-01-25 Revised:2019-03-30 Online:2019-04-28 Published:2020-09-22

摘要/Abstract

摘要：

大兴安岭林区兴安落叶松(Larix gmelinii)作为建群种,其人工林资源的面积、蓄积正在不断扩大,成为了大兴安岭林区森林资源的有效补充。利用内蒙古自治区第二林业监测规划院(简称林勘二院)提供的解析木原始数据,采用SPSS V19.0拟合树木生长方程,分别建立了兴安落叶松人工林单木树高和胸径生长模型,对两个模型进行检验、评价,得到其回归系数(R²)、均方误差(MSE)以及拟合效率(EF),结果均符合模型检验标准,证明模型具有较高的稳定性和估计性。最终确定兴安落叶松人工林树高生长模型为H=22.588(1-e^-0^.⁰³²^t),胸径生长模型为D=26.94$e^{-\frac{9.83}{t}}$。

关键词: 兴安落叶松人工林, 树高, 胸径, 生长模型, 模型拟合和检验

Abstract:

Larix gmelinii in Daxing’anling forest area,as a constructive species,is expanding its area of plantation resources,which has become an effective supplement to forest resources in Daxing’anling forest area.In this paper,based on the original data of stem analysis compiled by Inner Mongolia Second Forestry Survey and Design Institute,SPSS 19.0 data statistical software was used to fit tree growth equation.The tree growth models of tree height and DBH of Larix gmelinii plantation were established and the two models were tested and evaluated,and it was found that their regression coefficients (R²),mean square errors (MSE) and fitting efficiencies (EF) were all in accordance with the model test criteria,proving that the models have high stability and estimability.The results showed that the height growth model of Larix gmelinii plantation is H=22.588(1-e^-0^.⁰³²^t);the DBH growth model of Larix gmelinii Plantation is D=26.94$e^{-\frac{9.83}{t}}$.

Key words: Larix gmelinii plantation, tree height, diameter at breast height, growth model, model fitting and validation

中图分类号:

S791.222

萨如拉, 徐加睿, 王智慧, 张科, 于宪军. 基于树干解析的兴安落叶松人工林单木生长模型研究[J]. 林业资源管理, 2019,(2): 88-92.

SA Rula, XU Jiarui, WANG Zhihui, ZHANG Ke, YU Xianjun. Study on Tree Growth Model of Larix Gmelinii Plantation Based on Trunk Analysis[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2019,(2): 88-92.

图/表 7

表1

表2

表3

表4

表5

兴安落叶松人工林树高生长模型检验指标统计量

方程表达式	检验指标
方程表达式	SSE	MSE	ME	MAE		MA%E	EF
y=a $1 - e - bt$	37178.38	222.63	-1.14	1.46		0.35	0.98

表5

表6

表7

兴安落叶松人工林胸径生长模型检验指标统计量

方程表达式	检验指标
方程表达式	SSE	MSE	ME	MAE		MA%E	EF
y=a $e - b t$	65945.97	394.89	-3.04	4.44		0.31	0.98

表7

参考文献 19

[1]	邓红兵, 郝占庆, 王庆礼, 等. 红松单木高生长模型的研究[J].生态学杂志, 1999(3):20-23.
[2]	王丽梅, 潘辉, 魏建文. Sloboda树高生长模型在火炬松人工林中的应用研究[J].北华大学学报:自然科学版, 2004(2):159-161.
[3]	Zellner A. An efficient method of estimating Seemingly unrelated regression equations and tests for aggregation bias[J]. Journal of the American Statistical Association, 1962,57:348-368.
[4]	徐文科, 孙广山, 李凤日. Logistic 方程统计建模及对红松单木生长的拟合[J]. 东北林业大学学报, 2011,39(6):114-115.
[5]	黄新峰, 亢新刚, 孙玲, 等. 红松单木断面积生长模型[J]. 西北林学院学报, 2011,26(3):143-146.
[6]	彭娓, 李凤日, 董利虎. 黑龙江省长白落叶松人工林单木生长模型[J]. 南京林业大学学报:自然科学版, 2018,42(03):19-27.
[7]	刘平, 马履一, 贾黎明, 等. 油松人工林单木树高生长模型研究[J].林业资源管理, 2008(5):50-56.
[8]	张俊, 孙玉军, 许俊利. 东北地区兴安落叶松人工林生长过程研究[J].西北林学院学报, 2008(6):179-181.
[9]	姜立春, 杜书立. 基于非线性混合模型的东北兴安落叶松树高和直径生长模拟[J]. 林业科学研究, 2012,25(1):11-16.
[10]	李春明, 张会儒. 利用非线性混合模型模拟杉木林优势木平均高[J]. 林业科学, 2010,46(3):89-95.
[11]	冯林. 内蒙古森林[M]. 北京: 中国林业出版社, 1989.
[12]	马利强, 玉宝, 王立明, 等. 兴安落叶松天然林单木高生长模型[J]. 南京林业大学学报:自然科学版, 2013,37(2):169-172.
[13]	张冬燕, 王冬至, 张志东, 等. 不同龄组华北落叶松人工林径向生长模型构建[J]. 山东农业大学学报:自然科学版, 2017,48(3):449-455.
[14]	付立华, 于士涛. 基于简单模型的华北落叶松树干削度方程研究[J]. 安徽农学通报, 2017,23(24):86.
[15]	贾炜玮, 孙赫明, 李凤日. 包含哑变量的黑龙江省落叶松人工林碳储量预测模型系统[J]. 应用生态学报, 2019,30(3):814-822.
[16]	于雷, 贾炜玮, 刘国成, 等. 张广才岭地区落叶松人工林单木生长模型[J]. 林业科技情报, 2018,50(4):1-4.
[17]	刘迪, 郭妍, 胡海清. 兴安落叶松树皮热量传递模型构建[J]. 东北林业大学学报, 2018,46(5):38-43.
[18]	姜佳梅, 贾炜玮, 刘强. 黑龙江省市县林区落叶松人工林碳储量成熟的研究[J]. 植物研究, 2015,35(4):597-603
[19]	曾伟生. 全国立木生物量方程建模方法研究[D]. 北京:中国林业科学研究院博士学位论文, 2011.

地区	解析木/株	年龄(A)/a				胸径(D)/cm				树高(H)/m
地区	解析木/株	平均	最小	最大	标准差	平均	最小	最大	标准差	平均	最小	最大	标准差
额尔古纳	39	27.1	25	35	2.7	18.5	9.0	28.2	4.4	13.4	10.3	17.1	1.3
乌奴尔	31	26.1	20	30	2.4	18.6	13.3	26.9	4.1	13.3	11.1	16.9	1.4
牙克石	24	27.9	20	45	9.9	18.5	11.6	32.9	5.2	13.1	9.6	18.0	2.2
免渡河	24	31.7	20	45	6.6	18.5	11.2	30.2	5.3	13.8	8.1	18.8	2.9
五岔沟	12	26.3	20	35	5.1	18.5	13.9	25.8	3.6	12.2	9.6	17.8	2.4
合计	130	28.0	21	38	5.3	18.5	11.8	28.8	4.5	13.2	9.7	17.7	2.0

数据类型	样本数/株	胸径(D)/cm				树高(H)/m
数据类型	样本数/株	平均	最小	最大	标准差	平均	最小	最大	标准差
建模数据	100	18.6	9	32.9	4.5	13.5	9.6	18.8	1.8
检验数据	30	18.3	11.2	30.2	4.9	12.7	8.1	17.8	2.6

经验方程	参数估计值			拟合效果
经验方程	a	b	c	R²	Sig.	P
单分子	22.588	0.032		0.912	0.00	<0.01
柯列尔	0.508	1.166	0.022	0.909	0.00	<0.01
舒马切尔	19.776	11.540		0.900	0.00	<0.01
幂函数	1.139	0.735		0.868	0.00	<0.01

经验方程	参数估计值			拟合效果
经验方程	a	b	c	R²	Sig.	P
单分子	26.810	0.050		0.752	0.00	<0.01
柯列尔	0.860	1.160	0.030	0.756	0.00	<0.01
舒马切尔	26.940	9.830		0.760	0.00	<0.01
幂函数	2.110	0.660		0.728	0.00	<0.01

基于树干解析的兴安落叶松人工林单木生长模型研究

Study on Tree Growth Model of Larix Gmelinii Plantation Based on Trunk Analysis

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[1]	唐佳俊, 柴宗政. 基于机载激光雷达和机器学习的林分平均胸径遥感估测[J]. 林草资源研究, 2024, 0(1): 56-64.
[2]	王贵林, 谭伟, 陈波涛. 基于深度神经网络的杉木树高-胸径模型研建[J]. 林草资源研究, 2024, 0(1): 82-87.
[3]	杜志, 陈振雄, 李锐, 罗崇彬, 杨国锦, 曾伟生. 引入林分优势高和气候因子的杉木和桉树树高-胸径模型研建[J]. 林业资源管理, 2023, 0(4): 36-42.
[4]	王文俊, 李莲芳, 李小军, 侯海雄, 刘娴, 张合瑶, 顾梦, 周冬梅. 不同造林密度的21 a生西南桦人工林生长规律研究[J]. 林业资源管理, 2023, 0(4): 53-61.
[5]	曾伟生, 杨学云. 我国一元立木材积表基本现状分析与估计误差检验[J]. 林业资源管理, 2023, 0(2): 43-49.
[6]	张信杰, 郑焰锋, 温坤剑, 王鹏杰, 吴发云. 融合机载和背包激光雷达的桉树单木因子估测[J]. 林业资源管理, 2022, 0(6): 131-137.
[7]	周志峰, 郭祁, 张信杰. 内蒙古榆树根径与胸径回归关系研究[J]. 林业资源管理, 2022, 0(3): 129-134.
[8]	付安民, 高显连, 吴发云, 高金萍. 机载激光雷达树高产品的释义与精度水平评估[J]. 林业资源管理, 2022, 0(1): 114-123.
[9]	陈周娟, 程光, 卜元坤, 黄维, 陈佳卉, 李卫忠. 基于无人机倾斜影像的阔叶林单木参数提取[J]. 林业资源管理, 2022, 0(1): 132-141.
[10]	曾伟生. 东北落叶松林碳储量生长模型研建及固碳能力分析[J]. 林业资源管理, 2022, 0(1): 18-23.
[11]	贺鹏, 陈振雄, 刘宪钊. 湖南省马尾松和杉木林分断面积生长模型构建[J]. 林业资源管理, 2021, 0(5): 56-61.
[12]	蒲莹, 曾伟生, 阳帆. 北京市树高胸径回归模型研建及一元立木材积表检验[J]. 林业资源管理, 2021, 0(3): 62-66.
[13]	张玉薇, 张超, 王娟, 李华玉, 白明雄, 杨安蓉. 基于UAV遥感的单木冠幅提取及胸径估算模型研究[J]. 林业资源管理, 2021, 0(3): 67-75.
[14]	邱琴, 张文革, 王蕾, 曹姗姗, 孙伟. 基于背包式激光雷达的天山云杉林单木因子估测[J]. 林业资源管理, 2021, 0(2): 99-109.
[15]	白明雄, 张超, 陈棋, 王娟, 李华玉, 史小蓉, 田湘云, 张玉薇. 基于无人机可见光遥感的单木树高提取方法研究[J]. 林业资源管理, 2021, 0(1): 164-172.