14实验十四、全林分生长模型的构造
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一、填空题(本大题共10小题,每小题1分,总计10分)1. 树木重量测定的三要素为胸径、( 树高 )和形数。
2. 地位指数是根据( 林分年龄 )和林分优势木平均高而确定的。
3. 树高曲线是指( 胸径 )与树高的相关曲线。
4. 郁闭度是( 树冠投影面积 )与林地面积之比。
5. 人工林最小相对直径0.4~0.5,最大相对直径( 1.7~1.8 )。
6. 角规测树时,Fg 越大,测量误差( 越小 )。
7. 在木材生产和销售中,把经济材和( 薪材 )统称作商品材8. 林分生长与收获模型分为全林分模型、径级模型和( 单木模型 )。
9. Richards 生长方程( c kt A y ))ex p(1(--= )。
10. 某解析木18.5米,用2米区分段区分,则梢头长度是( 0.5 )米。
二、概念与名词解释(本大题共10小题,每小题2分,总计20分) 1. 胸高形数:H g Vf 3.13.1=,式中 V ——树干材积;g 1.3——胸高断面积;H ——全树高。
2. 冠长率:树冠长度与树高的比值。
3. 优势树种:在混交林中,蓄积量比重最大的树种。
4. 形高: 形数与树高的乘积。
5. 直径分布:林分内林木株数按径阶的分布。
6. 林分调查因子:客观反映林分数量和质量的一些特征标志。
7. 一元材种出材率表:根据林木胸径一个因子与材种出材率之间关系所编制的数表8. 全林分模型:用以描述全林分总量(如断面积、蓄积量)及平均单株木生长过程的生长模型。
9. 自由树:周围没有竞争木与其争夺生长空间、可以充分生长的林木。
10绝干重:树木干燥后去掉结晶水的重量 。
三、简述题(本大题共5小题,每小题4分,总计20分)1. 绘图说明树木连年生长量和平均生长量之间的关系。
1.树木连年生长量和平均生长量之间的关系(2分):(1)平均生长量达到最大时与连年生长量相等,此时树木的年龄称为数量成熟龄t(Q), 它是确定合理采伐年龄的依据。
(2)t<t(Q)时,连年生长量增加较快,连年生长量大于平均生长量。
林木生长与林分结构的研究与调控林木是森林生态系统中最重要的组成部分之一,其生长与林分结构的研究与调控对于森林管理和生态保护至关重要。
本文将从林木生长和林分结构的角度出发,探讨相关研究和调控方法。
一、林木生长的影响因素林木的生长受到多种因素的影响,包括气候、土壤、光照、水分和营养等。
其中,气候是最重要的因素之一,温度和降水水平直接影响着林木的生长速率和分布。
土壤的质地和肥力也对林木的生长起着重要作用。
光照是植物进行光合作用的主要来源,光照充足的地方林木生长较好。
水分是维持林木正常生长所必需的,地下水位和降水量对林木的生长起着决定性作用。
此外,林木对于养分的需求也较大,土壤中的有机质和无机养分对于林木的生长至关重要。
二、林分结构的分类与研究方法林分结构是指在一个森林单位面积上各种直立植物所占的空间位置和数量。
根据林分结构的性质和构成,可以将其分为单木结构、森林下层结构和林分气候结构等。
单木结构主要关注单个树木的生长和空间分布,通过测量树高、胸径和树冠面积等参数来描述单木结构。
森林下层结构主要研究森林中的灌木、草本和苔藓等低矮植被的组成和分布,通过测量植物的高度、盖度和丰度等参数来描述下层结构。
林分气候结构则研究森林内部的气温、湿度和风速等因素的分布和变化。
研究林分结构可以采用多种方法,包括地面观测、遥感技术和数学模型等。
地面观测是最常用的方法,通过选取样方或样地进行测量,记录相关参数来获得林分结构的信息。
遥感技术可以利用卫星或飞机等遥感数据获取大面积的林分结构信息,快速准确地了解林分的空间分布。
数学模型则通过建立数学方程来模拟林木的生长和林分的结构,为林业管理和决策提供科学依据。
三、林木生长与林分结构的调控方法为了促进林木生长和优化林分结构,人们采取了一系列的调控方法。
对于气候因素,可以通过改善森林的局部气候环境,如增加树冠覆盖率和加强水分管理,以减轻气候对林木生长的不利影响。
对于土壤因素,可以进行土壤改良和施肥等措施,以提供良好的土壤环境和养分供应。
一、填空题(本大题共10小题,每小题1分,总计10分)1. 树木重量测定的三要素为胸径、( 树高 )和形数。
2. 地位指数是根据( 林分年龄 )和林分优势木平均高而确定的。
3. 树高曲线是指( 胸径 )与树高的相关曲线。
4. 郁闭度是( 树冠投影面积 )与林地面积之比。
5. 人工林最小相对直径0.4~0.5,最大相对直径( 1.7~1.8 )。
6. 角规测树时,Fg 越大,测量误差( 越小 )。
7. 在木材生产和销售中,把经济材和( 薪材 )统称作商品材8. 林分生长与收获模型分为全林分模型、径级模型和( 单木模型 )。
9. Richards 生长方程( c kt A y ))ex p(1(--= )。
10. 某解析木18.5米,用2米区分段区分,则梢头长度是( 0.5 )米。
二、概念与名词解释(本大题共10小题,每小题2分,总计20分) 1. 胸高形数:H g Vf 3.13.1=,式中 V ——树干材积;g 1.3——胸高断面积;H ——全树高。
2. 冠长率:树冠长度与树高的比值。
3. 优势树种:在混交林中,蓄积量比重最大的树种。
4. 形高: 形数与树高的乘积。
5. 直径分布:林分内林木株数按径阶的分布。
6. 林分调查因子:客观反映林分数量和质量的一些特征标志。
7. 一元材种出材率表:根据林木胸径一个因子与材种出材率之间关系所编制的数表8. 全林分模型:用以描述全林分总量(如断面积、蓄积量)及平均单株木生长过程的生长模型。
9. 自由树:周围没有竞争木与其争夺生长空间、可以充分生长的林木。
10绝干重:树木干燥后去掉结晶水的重量 。
三、简述题(本大题共5小题,每小题4分,总计20分)1. 绘图说明树木连年生长量和平均生长量之间的关系。
1.树木连年生长量和平均生长量之间的关系(2分):(1)平均生长量达到最大时与连年生长量相等,此时树木的年龄称为数量成熟龄t(Q), 它是确定合理采伐年龄的依据。
森林生态学中木材树种生长和林分结构的分析和模拟森林是地球上最宝贵的资源之一,不仅提供了茂密的树木和各种野生生物,还具有在现代社会中不可或缺的经济和生态价值。
森林生态学是研究森林生态系统的科学,它以森林中生态机制为研究对象,旨在解决森林健康和可持续发展的问题。
其中,木材树种的生长和林分结构是森林生态学研究的重要方向。
一、木材树种生长模型木材树种生长模型包括径向生长和高度生长两个方面,其中径向生长是指横截面半径的增长,而高度生长是指树干高度的增长。
径向生长和高度生长都受到环境因素的影响,如气候、土质、光照等。
1.径向生长模型径向生长模型通常使用公式描述树干横截面半径的变化。
一般来说,径向生长与生长率、树龄、环境因素和疏密度等有关。
目前常用的径向生长模型有劈纹模型、半对数模型和对数模型等。
劈纹模型是最简单的径向生长模型之一。
它假设树干的生长速度是常数,且随着树龄的增长而减缓。
因此,劈纹模型中的径向生长模型可以表示为:R_d = R_0 + b \cdot t其中,R_d 是时间 t 后的树干半径,R_0 是初始半径,b 是径向生长速率。
对数模型是一种更精确的径向生长模型,它被广泛应用于森林生态学研究中。
对数模型假设树干的生长速率随着树龄的增长呈指数衰减。
因此,对数模型中的径向生长模型可以表示为:ln R_d = ln R_0 + a \cdot ln t + \epsilon其中,a 是径向生长参数,\epsilon 是误差项。
2.高度生长模型高度生长模型描述的是树干高度的增长。
高度生长模型的建立需要考虑多种环境因素,如温度、水分、土壤、气候变化等。
高度生长模型的常用方法包括广义线性回归、随机森林等。
例如,广义线性回归可以根据树龄、现场调查和其他环境变量,建立高度生长模型。
二、林分结构分析林分结构是指森林中不同树种的分布、数量、高度分布和胸径分布等特征。
林分结构是森林生态系统稳定和健康的重要因素,对于能源生产、森林经济、碳汇和生物多样性保护等方面也有着重要意义。
林分是指内部特征相同,与其周围有明显区别的一片具体的森林地段。
任何一个林区,都是由一个个林分组成的。
森林是一个较抽象的概念,林分是一个具体的森林地段,区别林分之间的差异,是通过下列内部特征来实现的。
一、林相林相:林分中乔木树种的树冠所形成的层次状况,也称林层。
(1)单层林:只有一个林冠层的林分,如一般的人工纯林;(2)复层林:有2个或2个以上林冠层的林分,如天然林和某些人工纯林;(3)连层林:林冠层次不清,上下连接构成垂直郁闭的林分,如热带雨林;(4)在复层林中,蓄积量最大,经济价值最高的林层称为主林层,其余林层称为副林层。
二、林龄及其结构林龄通常是指林分的平均年龄。
对于组成林层的各树种,分别求其平均年龄,但一般情况下是以优势树种的平均年龄阶段代表林分的年龄。
表示林分的年龄通常用龄级,龄级是根据不同的年龄阶段划分的年龄等级。
不同树种,龄级的长短不同,龄级的产地主要是根据树种的生长速度和寿命确定的。
生长慢。
寿命长的树种,如云杉、红松、楠木等20年为一个龄级;生长速度中等的树种,如马尾松、油松等10年为一个龄级;生长迅速的树种,如杉木等5年为一个龄级;生长很迅速的树种,如泡桐、桉树等2~3年为一个龄级;毛竹一般1~2年为一个龄级。
龄级自幼林起,用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……等表示。
林分年龄不同,林木的生物学、生态学特性不同,通常也可用下列等级表示林分年龄:幼龄林,干材林,中龄林,近熟林,过熟林。
林分中林木的年龄结构状况也是林分的重要性质特征。
林分内林木之间的年龄相同或者彼此之间的差异不超过一个龄级,称为同龄林;同龄林多为人工林,异龄林多为天然林。
三、密度、郁闭度和疏密度(1)密度:是单位面积上的株数,用株/h㎡表示;(2)郁闭度:是林冠投影面积与林地面积之比,用0~1.0表示,郁闭度反映林冠的闭合程度,在较大程度上决定林分的外貌特征和生产力水平;(3)疏密度:是现实林分的胸高断面积与标准林分胸高断面积之比。
疏密度用0~1.0表示,标准林分的疏密度是现实林分生产力和经营水平高低的反映。
林分生长模型
是指一个或一组数学函数,它描述林木生长与林分状态和立地条件的关系。
林分生长模型分类
(1) Munro(1974)根据制作模型的原理把生长模型分为三类:
a)以单木为构成模型的基本单位,立木间的距离作为已知参数,模拟时按各个立木都由空间座标确定位置;
b)和前一种相同,以单木为构成模型的基本单位,只是不用立木间的距离作参数,立木的生长按单木或径阶用数式来记述;
c)把林分作为构成模型的基本单位,不需要各株立木的信息。
(2) Avery和Burkhart(1994)根据模型的预估结果将模型分为三类:
a)全林分模型;
b)径阶分布模型;
c)单木生长模型:其中又分为与距离有关和无关的两种。
(3) Davis(1987)按照模型的模拟情况将生长和收获模型分为以下三类:
a)以林龄、立地及林分密度等林分因子模拟林分的模型─全林分模型;
b)模拟各径阶内平均木的模型─径级模型;
c.模拟单木或林分内单株木的模型─单木模型。
以上各种分类方法主要区别在于分类所遵循的原则:
Munro(1973)着重于制作模型的原理。
Avery和Burkhart(1994)则着眼于模型所能输出的信息。
Davis(1987)则以建模后模拟时的输入变量为分类原则。
从模型的控制变量来考虑的话, Davis(1987)•的分类方法比较合适。
但是,从实际应用角度来看,Avery和Burkhart(1994)更容易理解。
林木生长模型与技术林木生长模型是指对林木的生长过程进行建模和预测的一种方法。
通过建立数学模型,科学家可以更好地理解林木的生长规律,预测未来的生长趋势,并为林业管理提供决策支持。
在现代林业中,林木生长模型的应用已经成为一门重要的研究领域,并且在实践中得到了广泛的应用。
一、林木生长模型的分类根据研究的对象和目的不同,林木生长模型可以分为几种不同的类型。
其中最常见的包括木材生长模型、树冠生长模型和根系生长模型。
1. 木材生长模型木材生长模型主要关注林木的胸径生长和高度生长。
通过收集大量的实测数据和环境因素,如土壤、气候等,可以建立起预测林木胸径和高度生长的数学模型。
这些模型通常包括生长方程和参数估计方法,可以通过输入环境因子来计算林木的生长情况。
2. 树冠生长模型树冠生长模型关注的是林木枝叶的生长和发育。
树冠是林木的重要组成部分,影响着光合作用的效率和木材的生产。
通过对光合作用模型和林木生理特性的研究,可以建立起预测林木树冠生长的数学模型。
这些模型对于林木的营养管理和生长优化具有重要意义。
3. 根系生长模型根系是林木吸收土壤水分和养分的重要器官。
根系的生长情况直接关系到林木的生长和生理功能。
通过对根系结构和生长规律的研究,可以建立起预测林木根系生长的数学模型。
这些模型对于土壤保护、水资源管理和根系疾病防治等方面具有实际应用价值。
二、林木生长模型的应用林木生长模型的应用可以从多个方面来具体分析。
1. 林业经营林木生长模型可以帮助林业经营者做出更精确的决策,如何选择合理的砍伐年限、掌握林木生长的规律等。
通过研究林木生长模型,可以优化经营管理,提高木材产量和质量。
2. 林业规划林木生长模型可以为林业规划提供科学依据。
通过对林木生长趋势的预测和模拟,可以合理规划林业资源的利用和保护,为实现可持续发展提供支持。
3. 生态恢复林木生长模型在生态恢复方面也具有重要意义。
通过预测林木生长和树种组成的变化,可以指导生态恢复工作的实施,帮助选择合适的树种和合理的植被配置方案。