红松人工林树冠大小与果实产量关系的研究

以黑龙江省佳木斯市孟家岗林场红松人工林为研究对象,基于12块样地70株枝解析数据及21块固定样地2008~2010年的结实量数据,利用异速生长方程建立立木树冠体积和表面积预估模型,同时对树冠大小与欠年、平年、丰年的红松结实量进行了相关分析。结果表明:树冠体积和表面积与冠长、胸径、冠幅和树高均显著相关,其中与胸径相关系数最大,与树高相关系数最小。本文所建立的模型确定系数R2都在0.55以上,预测精度大多数在85%以上。利用所建立的树冠体积与表面积模型,我们分析了其对结实量的影响。结果显示,红松人工林结实量与其树冠体积大小以及与树冠表面积大小呈线性关系,其中,结实丰年的结实量与树冠体积以及与树冠表面的线性关系最明显(r=0.726 7-0.733 8),平年次之(r=0.688 8-0.667 5),欠年最差(r<0.5)。总的来说,本文所建立的红松人工林立木树冠体积和表面积单变量和多变量模型能对红松立木树冠大小进行很好的估计,为进一步研究红松人工林结实规律及果材兼用林优化经营提供基础。     

樟子松人工林一级枝条基径和枝长模型的研究

以东北林业大学帽儿山实验林场樟子松人工林为研究对象,采用枝解析的方法,于2002年、2003年测定了53株林木（年龄17~38 a,直径8.61~21.5 cm,树高7.48~18.24 m）的树冠变量,建立了基于总着枝深度（DINC）和树冠内一级枝条基径（BD）、枝长（BL）的预估模型。对于大小相同树木的一级枝条, 这些树冠变量随着DINC的增加而增大,而林木的胸径（DBH）、树高（HT）变量又很好地反映了不同大小树木的基径和枝长的变化。采用独立检验样本对构建的树冠内一级枝条基径和枝长模型进行了拟合统计量和精度检验,结果表明：模型预测效果良好,精度均达到95%以上。构建的一级枝条基径和枝长模型为进一步合理地描述樟子松人工林树冠的形状及其变化以及三维可视化经营提供依据。     

北京地区侧柏人工林密度效应

密度是影响森林尤其是人工林生长的重要因素,林冠层是森林生态系统与其他系统进行能量和物质交换的重要场所,树木及树冠生长对林分密度的响应关系可以看作是生物对环境变化产生的适应性现象。林分密度效应是生态学和森林培育学的重要研究内容之一。以23块8种不同密度梯度的北京山区侧柏人工幼龄林林分为研究对象分析其树木生长及树冠生长对密度的响应关系,其中树冠指标使用了参照了美国林务局(USDA)的树冠调查指标。研究结果表明:(1)林分平均胸径、平均树高和平均冠幅生长均随密度增大而减小,林分密度大于3000株/hm2时各指标减小的趋势变缓,使用异速生长模型可以很好地拟合这种变化关系;(2)随密度增加,树冠水平方向和垂直方向生长均到显著地抑制作用,树冠外形表现出由饱满冠型向狭长冠型变化的适应性现象;(3)使用树冠二维、三维指标与密度进行相关性分析可知树冠长度、树冠率等指标与林分密度呈负相关关系,树冠圆满度及树冠生产效率与密度表现出极显著正相关关系;(4)采用枝解析的方法研究了树枝长度、材积的平均生长量、连年生长量与密度的关系,结果表明幼龄期各生长量差异不大;(5)在建立冠幅模型时考虑了自变量间的多重共线性问题,所建的胸径单自变量二次方模型能够很好地预测侧柏人工幼龄林冠幅生长过程,模型相关系数R2为0.961。     

樟子松人工林一级枝条基径和枝长模型的研究

以东北林业大学帽儿山实验林场樟子松人工林为研究对象,采用枝解析的方法,于2002年、2003年测定了53株林木（年龄17～38a,直径8．61～21．5cm,树高7．48～18．24m）的树冠变量,建立了基于总着枝深度（DINC）和树冠内一级枝条基径（BD）、枝长（BL）的预估模型。对于大小相同树木的一级枝条,这些树冠变量随着DINC的增加而增大,而林木的胸径（DBH）、树高（HT）变量又很好地反映了不同大小树木的基径和枝长的变化。采用独立检验样本对构建的树冠内一级枝条基径和枝长模型进行了拟合统计量和精度检验,结果表明：模型预测效果良好,精度均达到95％以上。构建的一级枝条基径和枝长模型为进一步合理地描述樟子松人工林树冠的形状及其变化以及三维可视化经营提供依据。     

基于树冠竞争因子的落叶松人工林单木生长模型

基于黑龙江省佳木斯市孟家岗林场落叶松人工林14块固定标准地的两期调查数据(2007、2009年),通过分析树冠变量与林木生长的关系,构建了2个树冠竞争指数(CIa、CIb),并将其作为单木竞争指标构建了落叶松人工林与距离有关的单木生长模型。研究结果表明:文中提出的二个树冠竞争指数优于Hegyi竞争指数(CI),落叶松各个竞争指数与林木断面积生长量相关性大小顺序为CIbCIaCI。随着对象木影响圈的扩大,竞争指数趋于稳定,对模型的拟合效果有所提高。林木大小是影响落叶松单木生长的主要因子,胸径越大,单木生长量越大。通过引入与距离有关的树冠竞争指数将单木模型的拟合优度提高了5.6%。本文构建的与距离有关的单木生长模型可以很好地预估人工落叶松单木的断面积生长量。     

落叶松人工林生物量模型研究

以不同年龄、不同密度的落叶松（Larix olgensis）人工林为研究对象,基于19块标准地95株标准木的树干解析、枝解析的生物量数据,研究不同大小树木因子（胸径、树高、冠幅等）与单木各分量（树干、枝、叶）生物量之间的关系,应用统计分析软件建立落叶松单木各部分生物量的回归模型。利用单木各部分生物量回归模型方程估测落叶松人工林各林分的总生物量,并分析了不同年龄及林分密度下林分生物量的变化规律：林分的生物量随年龄的增加而不断增长,树干的生物量的比例是最大的,同时也是随着年龄的增长而不断的增加,而树枝和树叶的生物量的比例比较小,林分的生物量随林分密度的增加而不断增加。最后建立林分生物量模型,为落叶松人工林的研究提供基础资料,为了解落叶松人工林的生产力,对其进行合理经营提供科学依据。     

樟子松人工林树冠结构的分形分析

基于樟子松人工林7块固定标准地中的31株解析木的树冠体积和叶量,以幂函数关系(F=Av^(D/3))建立了预估树冠表面积的分形维数。同时根据生物量实测数据,建立预估叶量的生物模型Lw=0.180397D^3045903H^-1.67348。基于枝解析、树干解析数据,动态地预估了一年、二年、三年前的树冠体积,并结合树冠体积、叶量的这种幂函数关系可以动态地预估一年、二年、三年前树冠表面积的分形维数,从而反映出树冠结构的动态变化规律。为了了解不同分级样木的分维数变化情况,利用2003年调查的4块生物量标准地数据,根据单株树木各个枝条占据的空间体积与该枝条的带叶枝干重的关系,计算了各标准地不同分级样木树冠的分维数。为探讨单株样木树冠的分维数的计算提供了一种可行方法。树冠的分维数作为表征树冠的动态生长变化是一有用和可靠的指标。     

樟子松人工林分枝结构的分析

基于对6块樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林固定标准地中的30株样木枝解析调查数据,通过分析不同林分、不同大小林木1级枝和2级枝的分枝概率、分枝格局和分枝角度,揭示了樟子松人工林树冠的分枝结构特点。研究结果表明：樟子松人工林1级枝和2级枝的平均分枝数量分别为3.84个和2.80个,两者分枝概率均呈正态分布;1级和2级枝条在光照条件好的几个区间（方位角46°～225°）分布较多,1级枝条的水平分布遵从均匀分布,而2级枝条则不遵从均匀分布;树冠上层枝条的分枝角度略小于树冠中、下层,上层平均分枝角度为45.6°,而中下层平均分枝角度都为49.4°。不同大小林木的1级枝分枝结构规律表明：Ⅰ级木和Ⅴ级木的每轮平均分枝数非常接近,分别为3.89和3.94个,比Ⅲ级木每轮分枝数大0.5个左右;1级枝水平分布在各区间内(45°间隔)相差在0.24%～2.81%之间,方差分析结果表明枝条水平分布与林木大小无关;不同大小林木的分枝角度有所差别,Ⅰ级木、Ⅲ级木和Ⅴ级木的平均分枝角度分别为48.5°、42.2°和50.7°。     

干扰树间伐对杉木人工林林分生长和林分结构的影响

在浙江临安选择26年生杉木人工林进行干扰树间伐,以不间伐为对照,间伐3 a后,研究干扰树间伐对林分生长和林分结构的影响.结果表明:间伐3 a后,间伐林分单木平均胸径和单株平均材积生长量均显著高于对照,分别是对照林分的1.30和1.25倍;目标树的胸径和单株材积生长量均显著高于间伐林分一般树以及对照林分目标树和一般树,表明不同保留木对间伐的响应不一致.间伐后目标树的平均最近距离显著增加,生长空间较一般树明显扩大,目标树竞争压力释放显著,仅为间伐前的68.2%.间伐林分的林木株数仅为对照林分的81.5%,但蓄积生长量两者无显著差异.间伐3 a后,间伐林分14 cm径阶及以上林木株数提高了18.0%,显著高于对照林分的12.0%,表明干扰树间伐有利于较大径阶林木的生产.林木总体分布格局趋向于随机分布,符合林木分布格局随生长变化的一般性规律.干扰树间伐促进了杉木人工林的林分生长,优化了林分结构,有利于目标树的持续快速生长和较大径级林木的生产.     

水杉人工林树冠结构及生物生产力的研究

研究了水杉人工林的树冠结构和林分生物生产力。结果表明,不同密度及林龄的林分树冠结构存在较大差异,随着树冠部位上升和林分密度增大,分枝角度逐渐减小;径阶大小与枝叶率成反比,与树冠重量成正比,径阶增大,树冠最大叶量层的集团上移,有效光合面积相对减少,树冠结构的变化直接影响到林分的生物量生产、分配分配和经济生物量,林分干、枝、叶的干物质累积趋势可用Ｒｉｃｈａｒｄ方程描述;林龄增大,分配到主干的生物量比例     

基于线性分位数混合效应的辽东山区红松冠幅模型

冠幅是反映单木生长状态及构建林木生长收获模型的重要变量。本研究以辽东山区大边沟林场10～55年生红松人工林为对象,基于66块固定样地的2763株红松的每木检尺数据,选取冠幅基础模型,采用再参数化的方法引入单木竞争指标(R_d),利用哑变量的方法引入了林分密度、林层变量,构建不同分位点(0.50、0.90、0.93、0.95、0.96、0.99)的冠幅分位数回归模型,并与传统方法进行比较,选取模拟林分最大冠幅的最优分位点。为反映林分中单木冠幅在林木个体之间的差异,建立了基于样地水平的最优分位点的线性混合效应分位数回归冠幅模型,分析各变量对单木冠幅的影响。结果表明: 基于F统计检验,不同林分密度和林层的冠幅模型具有显著差异,在基础模型中引入林层、林分密度和竞争后,模型R_a²提高0.0104,均方根误差降低0.0115,均方误差降低为7.4%;与最小二乘法比较,分位数回归模型能够较好地模拟林分状态下的单木最大冠幅,并选出0.96分位点和0.93分位点作为上林层和下林层的分位数回归模型的最优分位点。引入混合效应的线性分位数回归模型的赤池信息准则、贝叶斯信息准则、HQ信息准则等评价指标优于传统分位数回归,参数标准误显著降低,混合效应的引入很好地解释了样地之间的差异。就上林层和下林层而言,林分密度越大,最大冠幅越小;相对直径越大,最大冠幅越大,其中林分密度对下林层的冠幅影响大于上林层,当林分密度足够大时,冠幅随着胸径的增大先增大后降低。本研究构建的基于混合效应的分位数回归模型能有效提高模型的拟合优度,今后可通过调控林分密度、适度抚育间伐等措施,实现对辽东山区红松人工林的科学营建和可持续发展。     

尾叶桉人工林种群密度的研究

探讨了5.6年生尾叶桉种群密度与冠幅、胸径、树高、立木单株材积、林分蓄积量、木材性质及保存率等的作用规律和相关模型.结果表明,密度对胸径、立木单株材积、冠幅及枝下高的影响达到极显著水平;对蓄积量、木材纤维宽度的影响达显著水平;对树高、木材气干密度和木材纤维长度虽有一定的影响,但不显著.其中,密度与蓄积量、枝下高、木材纤维宽度呈正相关关系;而与胸径、立木单株材积、冠幅呈负相关关系.此外,尾叶桉具有较宽的合理密度范围;作为短周期浆纸林,其最佳密度应确定为2000株·hm_-2.     

尾叶桉人工林种群密度的研究

探讨了５．６年生尾叶桉种群密度与冠幅、胸径、树高、立木单株材积、林分蓄积量、木材性质及保存率等的作用规律和相关模型。结果表明,密度对胸径、立木单株材积、冠幅及枝下高的影响达到极显著水平;对蓄积量、木材纤维宽度的影响达显著水平;对树高、木材气干密度和木材纤维长度虽有一定的影响,但不显著。其中,密度与蓄积量、枝下高、木材纤维宽度呈正相关关系;而与胸径、立林单株材积、冠幅呈负相关关系。此外,尾叶桉具有较     

Estimating Stem Volume Using QuickBird Imagery and Allometric Relationships for Open Populus xiaohei Plantations

There has been a great deal of interest in studying the crown of trees using remote sensing data.In this study,crownwidth was extracted from high-resolution QuickBird images for open Populus xiaohei plantations.Regression modelsfor predicting the individual stem volumes of Populus xiaohei were established using extracted crown width,as well asestimated tree parameters(i.e.diameter at breast height[DBH]and tree height)as predictors.Our results indicated thatcrown width could be accurately extracted from QuickBird images using a multi-scale segmentation approach with a meanrelative error of 5.74%,especially for wide-spacing stands.Using either extracted crown width alone or with estimatedDBH and tree height can successfully estimate individual stem volume of Populus xiaohei with the R~2 value ranging from0.87 to 0.92 depending on different model forms.In particular,the two second-order polynomial models(model2 andmodel 6),based on QuickBird image-derived crown widths and estimated DBH and tree heights,respectively,were the bestat describing the relationship between stem volume and tree characteristics.     

Fruit Yield,not DBH or Fruit Crown Volume,Correlates with Time Spent Feeding on Fruits by Wild Leontopithecus rosalia

Assessing fruit availability is a critical element in testing hypotheses concerning resource use by frugivores. One method to estimate fruit availability is to measure tree diameter at breast height (DBH) and assume a positive correlation with fruit tree productivity. Our first objective was to test the relationship between DBH and tree productivity. We used as our measures of tree productivity: volume of the fruit bearing region of the tree crown (FBRv) and fruit yield measured as grams of dry fruit matter per fruit bearing region (FBR). Our second objective was to determine if time spent feeding on fruits by golden lion tamarins was correlated with 3 measures of tree productivity within their territories. We define tree productivity within a territory as tree productivity × tree density (fruit tree productivity/ha). We used as our measures of tree productivity/ha: (1) DBH × tree density, (2) fruit yield × tree density, and (3) FBRv × tree density. We measured DBH and FBRv for 17 fruit species commonly eaten by golden lion tamarins in Poço das Antas Reserve, Brazil. We counted fruits in trees and collected fruits to calculate fruit yield. We used measures of tree densities to calculate tree productivity/ha. We found that DBH correlated with fruit yield. The time tamarins spent feeding did not correlate with DBH ( × tree density) or FBRv ( × tree density), but it correlated with fruit yield ( × tree density). Our results emphasize the importance of recording temporal and spatial measures of fruit productivity that are meaningful to the frugivore studied.     

Estimating Stem Volume Using QuickBird Imagery and Allometric Relationships for Open Populus xiaohei Plantations

There has been a great deal of interest in studying the crown of trees using remote sensing data. In this study, crown width was extracted from high-resolution QuickBird images for open Populus xiaohei plantations. Regression models for predicting the individual stem volumes of Populus xiaohei were established using extracted crown width, as well as estimated tree parameters （i.e. diameter at breast height [DBH] and tree height） as predictors. Our results indicated that crown width could be accurately extracted from QuickBird images using a multi-scale segmentation approach with a mean relative error of 5.74%, especially for wide-spacing stands. Using either extracted crown width alone or with estimated DBH and tree height can successfully estimate individual stem volume of Populus xiaohei with the R2 value ranging from 0.87 to 0.92 depending on different model forms. In particular, the two second-order polynomial models （model 2 and model 6）, based on QuickBird image-derived crown widths and estimated DBH and tree heights, respectively, were the best at describing the relationship between stem volume and tree characteristics.     

小兴安岭红松针阔混交林立木掘根特征

测定了小兴安岭红松针阔混交林76个样方(20 m×20 m)内127株掘根倒木的形态指标、根系指标和立地条件,分析掘根差异的影响因子以及掘根木外形参数与根部土壤的关系.结果表明：不同树种的掘根数量差异显著,以冷杉受掘根危害最重,红松次之,榆树最轻.阔叶树种的抗掘根性能优于针叶树种.树木对掘根的抗性随胸径和树高的增加先快速降低后逐渐升高,分别在20 cm径级和14 m高度级处达到最低;树木尖削度和树冠投影面积越小,抗掘根性能越好;掘根率与林分密度呈显著负相关.处于湿地、缓坡、中低海拔处或迎风坡的树木掘根风险更大.掘根时受扰动土壤的深度、面积及体积与倒木胸径、树高及材积之间呈显著相关.