東北林區(qū)針葉樹樹冠輪廓及特征因子模擬
發(fā)布時間:2021-01-26 16:05
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,是人類社會生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。紅松(Pinus koraiensis)、長白落葉松(Larix olgensis)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)是東北林區(qū)人工林建設(shè)中重要的三大造林針葉樹種,對三大針葉樹種的樹冠輪廓及其樹冠特征因子開展定量模擬是研究樹冠生物量、樹木競爭狀態(tài)及林地生產(chǎn)力的基礎(chǔ),是研究樹冠空間特征(如樹冠表面積、樹冠體積)的基礎(chǔ)及模擬林分動態(tài)生長的依據(jù),是制定針對三個針葉樹種人工林科學(xué)合理經(jīng)營決策的前提。本研究利用東北林區(qū)83株人工紅松5123個枝條、139株人工長白落葉松12605個枝條、138株人工樟子松6421個枝條的解析數(shù)據(jù),采用了分段拋物線方程、分段冪函數(shù)方程、分段單分子式方程、修正Kozak方程和修正Weibull方程對樹冠的外部輪廓進(jìn)行模擬。構(gòu)建了以樣木為單個水平的3個樹種樹冠外部輪廓的非線性混合效應(yīng)模型和人工落葉松內(nèi)部輪廓的線性混合效應(yīng)模型。采用非線性分位數(shù)回歸模擬了 3個樹種不同分位點(diǎn)處的輪廓,并與基于每個樹種選取的不同比例的最大枝條的邊際回歸模型進(jìn)行比較,選取了模擬3個樹種的外部輪廓模型、最...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 枝條及樹冠特征因子
1.2.1 枝條特征因子概述
1.2.2 樹冠特征因子概述
1.3 樹冠輪廓概述
1.4 樹冠輪廓研究進(jìn)展
1.4.1 間接法研究進(jìn)展
1.4.2 直接法研究進(jìn)展
1.5 樹冠特征因子模擬研究進(jìn)展
1.6 樹冠輪廓及樹冠特征因子研究展望
1.7 研究內(nèi)容
1.8 總體研究方案(含技術(shù)路線圖)
2 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源
2.1 研究地區(qū)概況
2.1.1 自然地理條件
2.1.2 氣候
2.1.3 水系
2.1.4 土壤
2.1.5 動植物資源
2.2 枝條解析數(shù)據(jù)
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)地的設(shè)置
2.2.2 解析木的選取及測量
2.2.3 枝條解析
2.2.4 數(shù)據(jù)整理
2.3 本章小結(jié)
3 樹冠外部輪廓最優(yōu)模型的選取
3.1 數(shù)據(jù)
3.2 樹冠外部輪廓模型構(gòu)建
3.2.1 含有梢頭約束的分段拋物線方程
3.2.2 含有梢頭約束的分段單分子式方程
3.2.3 含有梢頭約束的分段冪函數(shù)方程
3.2.4 修正Kozak (1988)方程
3.2.5 修正Weibull方程
3.3 樹冠外部輪廓模型的構(gòu)建
3.4 樹冠外部輪廓最優(yōu)模型的選取
3.5 模型擬合結(jié)果
3.6 討論
3.7 本章小結(jié)
4 基于混合效應(yīng)的針葉樹外部輪廓預(yù)估模型
4.1 數(shù)據(jù)與方法
4.1.1 建模數(shù)據(jù)
4.1.2 樹冠最小內(nèi)部輪廓模型的構(gòu)建
4.1.3 樹冠外部輪廓模型的構(gòu)建
4.1.4 模型擬合優(yōu)度及檢驗(yàn)指標(biāo)
4.2 傳統(tǒng)方法東北林區(qū)針葉樹樹冠外部輪廓預(yù)估模型
4.2.1 人工紅松樹冠外部輪廓預(yù)估模型
4.2.2 人工長白落葉松樹冠外部輪廓預(yù)估模型
4.2.3 人工長白落葉松樹冠內(nèi)部輪廓預(yù)估模型
4.2.4 人工樟子松樹冠外部輪廓預(yù)估模型
4.3 東北針葉樹樹冠外部輪廓比較
4.3.1 各針葉樹外部輪廓最優(yōu)模型的選擇
4.3.2 各針葉樹樹冠輪廓模擬
4.4 討論
4.4.1 分段函數(shù)及變指數(shù)方程在樹冠輪廓模擬中的應(yīng)用
4.4.2 變量的選取
4.4.3 數(shù)據(jù)的獲取方式
4.5 本章小結(jié)
5 基于非線性分位數(shù)回歸的樹冠外部輪廓預(yù)估模型
5.1 研究方法
5.1.1 數(shù)據(jù)來源
5.1.2 非線性分位數(shù)回歸模型
5.1.3 非線性分位數(shù)回歸模型的評價及分位點(diǎn)的選擇
5.2 基于非線性分位數(shù)回歸的針葉樹外部輪廓預(yù)估模型
5.2.1 人工紅松樹冠外部輪廓非線性分位數(shù)回歸模型
5.2.2 人工落葉松樹冠外部輪廓非線性分位數(shù)回歸模型
5.2.3 人工樟子松樹冠外部輪廓非線性分位數(shù)回歸模型
5.3 三個針葉樹種內(nèi)部輪廓模型
5.4 討論
5.4.1 三個針葉樹樹冠外部輪廓預(yù)估模型
5.4.2 三個針葉樹樹冠最大外部輪廓預(yù)估模型
5.5 本章小結(jié)
6 線性混合分位數(shù)回歸模型在樹冠輪廓中的應(yīng)用
6.1 研究方法
6.1.1 數(shù)據(jù)
6.1.2 線性混合效應(yīng)分位數(shù)回歸模型
6.1.3 線性混合效應(yīng)分位數(shù)回歸在模擬樹冠輪廓的應(yīng)用
6.2 最優(yōu)模型的選取
6.3 不同分位點(diǎn)的人工樟子松外部輪廓
6.4 討論
6.5 本章小結(jié)
7 不同樹木等級及方向?qū)文緲涔谕獠枯喞挠绊?br> 7.1 數(shù)據(jù)與方法
7.1.1 數(shù)據(jù)來源
7.1.2 模型構(gòu)建與最優(yōu)模型的選取
7.2 四個方向樹冠外部輪廓模型的構(gòu)建
7.3 四個方向樹冠輪廓預(yù)估的差異比較
7.4 討論
7.5 本章小結(jié)
8 東北針葉樹樹冠體積及表面積研究
8.1 數(shù)據(jù)與方法
8.1.1 數(shù)據(jù)來源
8.1.2 樹冠體積估算方法
8.1.3 樹冠表面積估算方法
8.1.4 樹冠體積及樹冠表面積預(yù)估模型的建立
8.2 樹冠體積及表面積的計算
8.2.1 計算結(jié)果
8.3 主要針葉樹樹冠材積和表面積預(yù)估模型的建立
8.3.1 基礎(chǔ)模型的選取
8.3.2 針葉樹樹冠體積及表面積通用模型的建立
8.4 討論
8.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于分位數(shù)回歸的長白落葉松人工林最大密度線[J]. 高慧淋,董利虎,李鳳日. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2016(11)
[2]落葉松人工林枝條直徑和長度的非線性混合模型[J]. 陳東升,孫曉梅,李鳳日. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
[3]紅松人工林樹冠大小與果實(shí)產(chǎn)量關(guān)系的研究[J]. 張強(qiáng),董利虎,李鳳日. 植物研究. 2015(03)
[4]基于分段回歸的人工紅松冠形預(yù)估模型[J]. 高慧淋,李鳳日,董利虎. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[5]Evaluation of sampling strategies to estimate crown biomass[J]. Krishna P Poudel,Hailemariam Temesgen,Andrew N Gray. Forest Ecosystems. 2015(01)
[6]杉木不同齡組樹冠形態(tài)模擬模型研究[J]. 郭艷榮,吳保國,鄭小賢,鄭德祥,劉洋,董晨,張慕博. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[7]落葉松人工林節(jié)子內(nèi)部特征變化規(guī)律研究[J]. 陳東升,孫曉梅,李鳳日,賈煒瑋. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[8]長白落葉松樹冠體積和表面積模型[J]. 吳明欽,孫玉軍,郭孝玉,蔡兆煒,郭韋韋. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[9]基于非線性混合模型的紅松人工林枝條生長[J]. 王春紅,李鳳日,賈煒瑋,董利虎. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2013(07)
[10]基于線性混合模型的落葉松枝條基徑模型[J]. 姜立春,李鳳日,張銳. 林業(yè)科學(xué)研究. 2012(04)
博士論文
[1]長白落葉松人工林樹冠結(jié)構(gòu)及生長模型研究[D]. 郭孝玉.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[2]帽兒山天然次生林樹冠結(jié)構(gòu)和空間優(yōu)化經(jīng)營[D]. 盧軍.東北林業(yè)大學(xué) 2008
[3]樟子松人工林枝條生長及節(jié)子大小預(yù)測模型的研究[D]. 賈煒瑋.東北林業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]落葉松樹冠體積和表面積生長模型的研究[D]. 王爽.東北林業(yè)大學(xué) 2014
[2]黑龍江省主要針葉樹種樹冠形狀模型的研究[D]. 姜石磊.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[3]樟子松人工林樹冠結(jié)構(gòu)的研究[D]. 劉艷艷.東北林業(yè)大學(xué) 2005
[4]落葉松人工林樹冠構(gòu)筑型及枝生長動態(tài)的研究[D]. 賈煒瑋.東北林業(yè)大學(xué) 2002
本文編號:3001408
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 枝條及樹冠特征因子
1.2.1 枝條特征因子概述
1.2.2 樹冠特征因子概述
1.3 樹冠輪廓概述
1.4 樹冠輪廓研究進(jìn)展
1.4.1 間接法研究進(jìn)展
1.4.2 直接法研究進(jìn)展
1.5 樹冠特征因子模擬研究進(jìn)展
1.6 樹冠輪廓及樹冠特征因子研究展望
1.7 研究內(nèi)容
1.8 總體研究方案(含技術(shù)路線圖)
2 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源
2.1 研究地區(qū)概況
2.1.1 自然地理條件
2.1.2 氣候
2.1.3 水系
2.1.4 土壤
2.1.5 動植物資源
2.2 枝條解析數(shù)據(jù)
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)地的設(shè)置
2.2.2 解析木的選取及測量
2.2.3 枝條解析
2.2.4 數(shù)據(jù)整理
2.3 本章小結(jié)
3 樹冠外部輪廓最優(yōu)模型的選取
3.1 數(shù)據(jù)
3.2 樹冠外部輪廓模型構(gòu)建
3.2.1 含有梢頭約束的分段拋物線方程
3.2.2 含有梢頭約束的分段單分子式方程
3.2.3 含有梢頭約束的分段冪函數(shù)方程
3.2.4 修正Kozak (1988)方程
3.2.5 修正Weibull方程
3.3 樹冠外部輪廓模型的構(gòu)建
3.4 樹冠外部輪廓最優(yōu)模型的選取
3.5 模型擬合結(jié)果
3.6 討論
3.7 本章小結(jié)
4 基于混合效應(yīng)的針葉樹外部輪廓預(yù)估模型
4.1 數(shù)據(jù)與方法
4.1.1 建模數(shù)據(jù)
4.1.2 樹冠最小內(nèi)部輪廓模型的構(gòu)建
4.1.3 樹冠外部輪廓模型的構(gòu)建
4.1.4 模型擬合優(yōu)度及檢驗(yàn)指標(biāo)
4.2 傳統(tǒng)方法東北林區(qū)針葉樹樹冠外部輪廓預(yù)估模型
4.2.1 人工紅松樹冠外部輪廓預(yù)估模型
4.2.2 人工長白落葉松樹冠外部輪廓預(yù)估模型
4.2.3 人工長白落葉松樹冠內(nèi)部輪廓預(yù)估模型
4.2.4 人工樟子松樹冠外部輪廓預(yù)估模型
4.3 東北針葉樹樹冠外部輪廓比較
4.3.1 各針葉樹外部輪廓最優(yōu)模型的選擇
4.3.2 各針葉樹樹冠輪廓模擬
4.4 討論
4.4.1 分段函數(shù)及變指數(shù)方程在樹冠輪廓模擬中的應(yīng)用
4.4.2 變量的選取
4.4.3 數(shù)據(jù)的獲取方式
4.5 本章小結(jié)
5 基于非線性分位數(shù)回歸的樹冠外部輪廓預(yù)估模型
5.1 研究方法
5.1.1 數(shù)據(jù)來源
5.1.2 非線性分位數(shù)回歸模型
5.1.3 非線性分位數(shù)回歸模型的評價及分位點(diǎn)的選擇
5.2 基于非線性分位數(shù)回歸的針葉樹外部輪廓預(yù)估模型
5.2.1 人工紅松樹冠外部輪廓非線性分位數(shù)回歸模型
5.2.2 人工落葉松樹冠外部輪廓非線性分位數(shù)回歸模型
5.2.3 人工樟子松樹冠外部輪廓非線性分位數(shù)回歸模型
5.3 三個針葉樹種內(nèi)部輪廓模型
5.4 討論
5.4.1 三個針葉樹樹冠外部輪廓預(yù)估模型
5.4.2 三個針葉樹樹冠最大外部輪廓預(yù)估模型
5.5 本章小結(jié)
6 線性混合分位數(shù)回歸模型在樹冠輪廓中的應(yīng)用
6.1 研究方法
6.1.1 數(shù)據(jù)
6.1.2 線性混合效應(yīng)分位數(shù)回歸模型
6.1.3 線性混合效應(yīng)分位數(shù)回歸在模擬樹冠輪廓的應(yīng)用
6.2 最優(yōu)模型的選取
6.3 不同分位點(diǎn)的人工樟子松外部輪廓
6.4 討論
6.5 本章小結(jié)
7 不同樹木等級及方向?qū)文緲涔谕獠枯喞挠绊?br> 7.1 數(shù)據(jù)與方法
7.1.1 數(shù)據(jù)來源
7.1.2 模型構(gòu)建與最優(yōu)模型的選取
7.2 四個方向樹冠外部輪廓模型的構(gòu)建
7.3 四個方向樹冠輪廓預(yù)估的差異比較
7.4 討論
7.5 本章小結(jié)
8 東北針葉樹樹冠體積及表面積研究
8.1 數(shù)據(jù)與方法
8.1.1 數(shù)據(jù)來源
8.1.2 樹冠體積估算方法
8.1.3 樹冠表面積估算方法
8.1.4 樹冠體積及樹冠表面積預(yù)估模型的建立
8.2 樹冠體積及表面積的計算
8.2.1 計算結(jié)果
8.3 主要針葉樹樹冠材積和表面積預(yù)估模型的建立
8.3.1 基礎(chǔ)模型的選取
8.3.2 針葉樹樹冠體積及表面積通用模型的建立
8.4 討論
8.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于分位數(shù)回歸的長白落葉松人工林最大密度線[J]. 高慧淋,董利虎,李鳳日. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2016(11)
[2]落葉松人工林枝條直徑和長度的非線性混合模型[J]. 陳東升,孫曉梅,李鳳日. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
[3]紅松人工林樹冠大小與果實(shí)產(chǎn)量關(guān)系的研究[J]. 張強(qiáng),董利虎,李鳳日. 植物研究. 2015(03)
[4]基于分段回歸的人工紅松冠形預(yù)估模型[J]. 高慧淋,李鳳日,董利虎. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[5]Evaluation of sampling strategies to estimate crown biomass[J]. Krishna P Poudel,Hailemariam Temesgen,Andrew N Gray. Forest Ecosystems. 2015(01)
[6]杉木不同齡組樹冠形態(tài)模擬模型研究[J]. 郭艷榮,吳保國,鄭小賢,鄭德祥,劉洋,董晨,張慕博. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[7]落葉松人工林節(jié)子內(nèi)部特征變化規(guī)律研究[J]. 陳東升,孫曉梅,李鳳日,賈煒瑋. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[8]長白落葉松樹冠體積和表面積模型[J]. 吳明欽,孫玉軍,郭孝玉,蔡兆煒,郭韋韋. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[9]基于非線性混合模型的紅松人工林枝條生長[J]. 王春紅,李鳳日,賈煒瑋,董利虎. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2013(07)
[10]基于線性混合模型的落葉松枝條基徑模型[J]. 姜立春,李鳳日,張銳. 林業(yè)科學(xué)研究. 2012(04)
博士論文
[1]長白落葉松人工林樹冠結(jié)構(gòu)及生長模型研究[D]. 郭孝玉.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[2]帽兒山天然次生林樹冠結(jié)構(gòu)和空間優(yōu)化經(jīng)營[D]. 盧軍.東北林業(yè)大學(xué) 2008
[3]樟子松人工林枝條生長及節(jié)子大小預(yù)測模型的研究[D]. 賈煒瑋.東北林業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]落葉松樹冠體積和表面積生長模型的研究[D]. 王爽.東北林業(yè)大學(xué) 2014
[2]黑龍江省主要針葉樹種樹冠形狀模型的研究[D]. 姜石磊.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[3]樟子松人工林樹冠結(jié)構(gòu)的研究[D]. 劉艷艷.東北林業(yè)大學(xué) 2005
[4]落葉松人工林樹冠構(gòu)筑型及枝生長動態(tài)的研究[D]. 賈煒瑋.東北林業(yè)大學(xué) 2002
本文編號:3001408
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/lylw/3001408.html
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