【摘要】：興安落葉松是我國(guó)東北地區(qū)主要用材林樹(shù)種。通過(guò)構(gòu)建興安落葉松削度方程可以更好地了解樹(shù)干干形的變化規(guī)律及進(jìn)行各種材積預(yù)測(cè)。構(gòu)建興安落葉松相容可加性系統(tǒng),則可以為一致性估算興安落葉松樹(shù)干帶皮材積、去皮材積和樹(shù)皮材積提供依據(jù)。樹(shù)干削度和樹(shù)皮厚度地研究能為科學(xué)地管理和經(jīng)營(yíng)興安落葉松提供有效而可靠的手段。本文以大興安嶺地區(qū)1281株興安落葉松解析木數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),綜合國(guó)內(nèi)外可加性模型的構(gòu)建方法,總結(jié)了四類(lèi)六種可加性方法,即單模型估計(jì)方法、總量控制方法(含基于帶皮直徑dob、去皮直徑dib和樹(shù)皮厚度dbt不同邏輯關(guān)系的三種方法)、總量分解方法和比例平差方法,并研究了每種方法的構(gòu)建過(guò)程,在此基礎(chǔ)上研究了可積分模型和不可積分模型的材積預(yù)測(cè)方法,分別構(gòu)建了樹(shù)干削度和樹(shù)皮厚度的六種可加性系統(tǒng),以及相應(yīng)的樹(shù)干削度、樹(shù)皮厚度、樹(shù)干材積和樹(shù)皮材積的六種相容可加性系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了樹(shù)干削度、樹(shù)皮厚度及相應(yīng)材積的同步估計(jì),并分別進(jìn)行了對(duì)比分析。本研究的主要結(jié)論如下:(1)在備選模型中,Kozak(2004)模型既是最優(yōu)的樹(shù)干削度方程,也是最優(yōu)的樹(shù)皮厚度方程,Ra2分別為0.9770和0.6704;Max and Burkhart(1976)模型是最優(yōu)的同時(shí)可積的樹(shù)干削度方程,Ra2為0.9729,與Kozak(2004)做成對(duì)t檢驗(yàn)表明,結(jié)果無(wú)顯著差異;可積樹(shù)皮厚度模型(4-1),Ra2為0.5371,作為基礎(chǔ)樹(shù)皮厚度模型與Max and Burkhart(1976)聯(lián)立組成可加性系統(tǒng)和相容可加性系統(tǒng)。(2)通過(guò)分析Kozak(2004)模型,應(yīng)用多元回歸技術(shù),去掉對(duì)模型影響不顯著的參數(shù)及變量,重構(gòu)了 Kozak(2004)模型,同時(shí)引入了啞變量,解釋了三個(gè)區(qū)域之間的差異,也提升了模型的擬合精度。(3)基于啞變量方法和新構(gòu)建的Kozak(2004)樹(shù)干削度和樹(shù)皮厚度模型,構(gòu)建了六種可加性系統(tǒng),其中基于方法5(總量分解法)的樹(shù)干削度和樹(shù)皮厚度可加性系統(tǒng)最優(yōu),dob\dib\dbt的擬合結(jié)果都較好,Ra2分別為0.9777、0.9685和0.6652,殘差分布較為隨機(jī),與總體獨(dú)立檢驗(yàn)結(jié)果一致,在分段檢驗(yàn)對(duì)比析中,基于方法5的可加模型系統(tǒng)模型表現(xiàn)仍然良好,且在dob\dib\dbt各個(gè)指標(biāo)中表現(xiàn)穩(wěn)定。(4)基于啞變量Max and Burkhart(1976)分段削度方程和樹(shù)皮厚度模型(4-1),構(gòu)建了六種可加性系統(tǒng),其中基于方法4(總量控制法)的樹(shù)干削度和樹(shù)皮厚度可加性系統(tǒng)最優(yōu),dob\dib\dbt的擬合結(jié)果都較好,Ra2分別為0.9740、0.9680和0.6532,殘差分布隨機(jī),與總體獨(dú)立檢驗(yàn)結(jié)果一致,在分段檢驗(yàn)對(duì)比分析中,基于方法4的模型仍然表現(xiàn)最優(yōu)。(5)基于新構(gòu)建的Kozak(2004)樹(shù)干削度和樹(shù)皮厚度模型六種可加性系統(tǒng)的估計(jì)參數(shù),結(jié)合Python程序?qū)崿F(xiàn)的Gauss-Legendre復(fù)化積分公式計(jì)算出帶皮材積、去皮材積和樹(shù)皮材積的預(yù)測(cè)值,構(gòu)建了樹(shù)干削度、樹(shù)皮厚度及相應(yīng)材積的相容可加性系統(tǒng),其中基于方法5(總量分解法)的樹(shù)干削度、樹(shù)皮厚度及相應(yīng)材積的相容可加性系統(tǒng)最優(yōu),dob_v\dib_v\dbt_v材積的擬合結(jié)果都較好,Ra2分別為0.9501、0.9382和0.7853,殘差分布較為隨機(jī),與總體獨(dú)立檢驗(yàn)結(jié)果基本一致。(6)基于Maxand Burkhart(1976)分段削度方程和樹(shù)皮厚度模型(4-1)構(gòu)建的可加性系統(tǒng),通過(guò)不定積分獲得樹(shù)干削度和樹(shù)皮厚度材積公式,構(gòu)建了樹(shù)干削度、樹(shù)皮厚度及相應(yīng)材積的相容可加性系統(tǒng),其中方法4(總量控制法dbt=dob-dib/dbt_v=dob_v-dib_v)相容可加性系統(tǒng)最優(yōu),dob/dib/dbt和dob_v/dib_v/dbt_v六個(gè)模型的Ra2分別為0.9727、0.9667、0.6418、0.9442、0.9351、0.7575,殘差分布較為隨機(jī),與總體獨(dú)立檢驗(yàn)結(jié)果基本一致。(7)基于Kozak(2004)的可加性和相容可加性模型系統(tǒng)和基于Max and Burkhart(1976)分段削度方程和樹(shù)皮厚度模型(4-1)聯(lián)立組成的可加性和相容可加性模型系統(tǒng)解釋率差異不大,尤其樹(shù)干削度和樹(shù)干材積的差異在1%以內(nèi)。在具體研究和應(yīng)用中,如果模型系統(tǒng)應(yīng)用側(cè)重于預(yù)測(cè)樹(shù)干上部直徑和樹(shù)皮厚度,建議采用Kozak(2004)可加性模型系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。如果側(cè)重于樹(shù)干總材積、不同的商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的商品材積和樹(shù)皮材積,建議采用Maxand Burkhart(1976)相容可加性模型系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
【圖文】：

邐東北林業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文邐逡逑２研究數(shù)據(jù)及方法逡逑２．１數(shù)據(jù)的收集和整理逡逑２．１．１研究區(qū)域逡逑本文共收集了大興安嶺３個(gè)區(qū)域的樣木，包括大興安嶺伊勒呼里山北坡西北部立地逡逑亞區(qū)（西林吉、圖強(qiáng)、阿木爾、呼中林業(yè)局）（５２。２３’－５３。３２，３１＾１２１。５０’－１２４。１１飛）、逡逑伊勒呼里山北坡東南部立地亞區(qū)（塔河、新林、十八站、韓家園）（５０°５８’－５３°ＷＮａｎｄ逡逑１２３。００’－丨２７°００’Ｅ）和大興安嶺北部東坡立地亞區(qū)（松嶺、加格達(dá)奇林業(yè)局）（５０。０４’－逡逑５１°３９’Ｎａｎｄｌ２３°２２’－１２６°０３’Ｅ），研究區(qū)域分布如圖邋２－１邋所示。逡逑

據(jù)和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本描述見(jiàn)表２－１，胸徑和樹(shù)高的最大值，eA小值，以及平均值等分布逡逑都比較均衡，和三個(gè)分區(qū)的相應(yīng)數(shù)據(jù)都比較接近。逡逑Ｋ圖２－２所示為胸徑分布肖方圖和樹(shù)Sh分布尀方圖，胸徑按８ｃｍ間陶繪制直方圖，逡逑樹(shù)高按４ｍ間隔繪制宵方圖，可以看出收集數(shù)據(jù)Ｓ本呈正態(tài)分布，徑階為１６ｃｎｖ２４Ｃｍ的逡逑樣木最多，其次是８－１６ｃｍ和２４－３２ｃｍ。逡逑胸枰分布苜方圖邐樹(shù)高分布直方圖逡逑（Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＤＢＨ）邐（Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｔｒｅｅ邋Ｈｅｉｇｈｔ）逡逑４０００邐５０００逡逑３５０Ｃ邐４５００逡逑４０００逡逑娜邐ＰＩＳ邋＿？ｌ｜邐３Ｓ００逡逑２邋３００邐馨：騖趣rЫ邿R｜邐３０００逡逑令海皆…邐邋邋２Ｓ００邐Ｉ；－＇；；：：＇；：邐：：逡逑１３０Ｃ邐，邐－邋＼邋■邋．．．）［．邐２０００逡逑
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S781

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2608178