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[硕士论文] 卢贞
地图制图学与地理信息工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:随着科技的不断发展,测绘技术逐步告别了对人力的过分依赖。三维激光扫描作为一种新型的测量方式,近年来也获得了长足进步。树木作为生态系统的重要组成部分,可以吸收二氧化碳,部分树木还可以产生果实,为人类提供粮食。将三维激光技术应用于林业可以很好的对树木进行三维重建,加快林业可视化的研究进程,在不破坏树木的情况下,快速、真实、直接地获取树木的点云数据,并能够达到较高的精度,克服传统林业调查中获取数据效率低,劳动强度大、自动化程度差等问题。
  本文从单株树木的三维重建着手,通过三维激光扫描仪获取树木的点云数据,计算树木树高、冠幅、胸径等信息,分析三维激光应用于林业的优势,并提出一种计算树冠体积的方法,使用Matlab编程实现。为凸显利用三维激光扫描进行树木点云数据获取的优势,将其与数据获取同样快速的多视图立体摄影测量方法进行比较,分析两者优缺点。
  使用三维激光扫描仪获取树木点云数据,并对数据进行拼接、裁剪等处理,将树木点云数据根据枝干生长特征进行分割,一方面解决处理大量点云数据而产生的计算负担,另一方面降低由于计算方法带来的误差。将分割后的点云数据运用Matlab进行处理,将切割的点云数据在其Z值范围内按照设定的k值等距分割,在k极小的状况下,获取分割部分的点云投影,使用凸包算法构建封闭曲面,计算多边形面积,利用祖暅定理,累加计算出树冠体积。
[硕士论文] 马天午
森林经理学 浙江农林大学 2017(学位年度)
摘要:小班矢量数据是林业资源数据管理中的基础空间数据,确保小班矢量边界拓扑一致性是数据质量的基本要求。如何解决小班边界的拓扑不一致性问题,对林业矢量数据管理和入库等具有重要的理论意义和现实价值。本研究针对目前工作实践中存在的问题,提出了一种自动化的林地边界一致性探查与修复算法,以提高林业空间数据的质量,减少人工数据检查和修复所带来的数据管理成本。本文首先对现有的矢量数据边界不一致性算法进行调研,通过研究发现对于边界不一致的研究主要集中于修复算法方面,对自动修复边界不一致问题尚没有好的解决方案。本文对小班边界不一致性产生的原因进行分析,将小班边界不一致的类型划分为缝隙型、重叠型、相离型、Gap型和混合型,并且对比分析了常用GIS软件在探查以上不一致类型的优缺点,其中Gap型和相离型问题能够探查但并不能很好的可视化表达,为后面的修复处理增加难度。随后,本文提出了针对小班边界不一致性探查和修复算法。在探查研究部分,利用DE-9IM模型对缝隙型和重叠型的不一致问题进行探查,缝隙型算法中采用零缓冲快速合并算法进行小班面合并计算。对相离型和Gap型的探查时采用了搜索圆和DE9IM模型相结合的方法,最后通过这些方法确定不一致性边界的位置。在修复研究部分,本文将边界不一致的处理分为两种情况,即来自不同图层的小班面所产生的边界不一致和同一图层内部的边界不一致。首先对不一致的边界进行结点数量标准化处理。对于来自不同图层的小班面,本文采用协方差传播律和最小二乘法所推导出的结点捕捉计算公式和误差估计公式进行一致化改正,一致化改正后的新边界空间位置更接近于捕捉前具有较高位置精度的地理边线;对于同一图层的小班面的边界一致化修复,本文首先对图层内小班提取紧度系数和几何中心度这两个先验评价因子,再利用这两个因子进行LOWESS稳健回归建模,从而获得各个小班的图形因子先验得分表,基于该表计算小班边界改正的权重值,利用该权重对边界进行一致化改正。最后,本文利用新昌县的林地小班数据对上述算法进行实验和验证。在小班面合并算法部分,零缓冲Union算法使得图层内的全部小班合并速度降低在1分钟以内,不一致性探查算法实验结果表明本文所采用的方法,效果更为有效,不存在过度探查的问题。不同图层间的不一致性边界修复的结果证明了本文算法的可行性和有效性。对于单图层内的不一致性边界修复,LOWESS回归分析结果显示,新昌县的公益林小班面形状为扁圆,较为规则。利用该结果进行权重计算和不一致性修复也是可行的。通过验证和分析,本文所提出的算法可以有效对小班边界进行探查和修复,方法自动化且高效,具有理论和现实价值。
[硕士论文] 罗军伟
森林经理学 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:森林生态系统在全球气候变化中占据主导地位,是地球生态平衡的重要保证。准确的监测与评价,对于掌握和管理森林生态系统有重要意义。人工林的生长分析与模拟,可以及时地掌握林分动态变化,为人工林的经营管理和生产实践提供科学合理的理论依据。
  本研究以山东省鲁中山区侧柏、赤松、刺槐三个树种为研究对象,分别对六种立地类型进行标准地和解析木调查,采用控制变量法,进行方差分析与多重比较,研究不同树种在不同立地条件下生长状况,结果表明:刺槐树高、胸径、材积平均生长量均高于赤松和侧柏,赤松高于侧柏;侧柏在阳坡厚土各项生长量最大,在阴坡薄土各项生长量最小;赤松在阳坡各项生长量大于阴坡各项生长量;刺槐在阳坡厚土生长最好;三个树种在鲁中山区生长状况良好,刺槐优于赤松,赤松优于侧柏。研究结果可为鲁中山区不同立地条件下营造林提供参考依据。
  同时,本文以鲁中山区侧柏、赤松、刺槐人工林作为研究对象,将不同立地条件下589块固定样地调查数据和142株解析木数据按比例分为建模数据和检验数据,通过对前人总结的经验方程筛选单木生长基础理论模型,采用多元逐步回归技术和非线性回归技术构建侧柏、赤松、刺槐人工林与距离无关的单木胸高断面积生长模型、树高曲线模型、材积生长模型和枯损率模型,结果表明:模型变量的系数全部通过t检验和F检验, P<0.05,复相关系数R2均在0.7以上,且残差分布近似正态分布并通过模型检验,模型拟合效果比较理想。
  本研究克服以往研究数据量偏小、地域局限、缺乏代表性的问题,首次对鲁中山区不同立地类型下侧柏、赤松、刺槐人工林系统分析,成功构建鲁中山区侧柏、赤松、刺槐人工林单木生长模型,从数学和生物学上对鲁中山区人工林生长动态进行了客观地反映,四类生长模型对林木生长过程的模拟精度较高,为鲁中山区人工林今后的经营管理和生产实践提供了重要决策依据,具有较高推广价值。
[硕士论文] 王敏
林业 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:森林抚育间伐是对密度较大的林分实施的一种培育措施,其目的是改善林分生长环境,加速林木的生长速度,缩短林木的工艺成熟期,提高林分产量和质量。研究不同抚育方式和时间对森林生态系统的干扰,对重建、恢复森林生态系统固有功能及实现森林可持续经营管理有重要意义。本实验以油松(抚育间伐3年、5年、7年)、刺槐(抚育间伐3年、5年、7年)为研究对象,比较抚育间伐前后以及抚育间伐各阶段林分的生长状况。
  本文在研究过程中采用CI-110冠层分析仪及时得到林分郁闭情况,掌握林分的空间结构,并现场测量树木生长量,调查林下灌木、草本的种类和数量,室内测定分析土样。从油松、刺槐人工林郁闭情况、林木生长、林下植被多样性及林地土壤质量等方面,分析不同抚育间伐阶段的关键指标以及间伐效应,发现抚育间伐周期规律。经研究发现,在不同抚育间伐阶段油松和刺槐的抚育效果差异较大。研究结果如下:
  1、抚育间伐对冠层的影响
  经过抚育间伐,油松第5年的叶面积指数明显降低,到了第7年呈现出上升的趋势。但是刺槐却是在抚育间伐第5年叶面积指数的值达到最大。直射辐射透过系数和散射辐射透过系数反映的是林分的透光率,油松抚育间伐5年之后油松的胸径和冠幅都有增长,导致直射辐射透过系数和散射辐射透过系数减小,透光率下降,所以对于油松林,抚育间伐5年为一个最佳间伐期,比较刺槐林抚育间伐阶段的数据得出刺槐林在抚育间伐3年和7年的情况下能够达到最大的有效辐射。油松和刺槐抚育间伐第5年的叶倾角明显上升,到了第7年有所下降。
  2、冠层参数的相关性分析
  对油松、刺槐冠层参数的测定结果进行相关性分析,发现油松、刺槐的叶面积指数和平均叶倾角、直射辐射系数和散射辐射系数呈显著正相关关系, R2值证明相关性越显著,但比较这两种树种,显示刺槐的相关性更明显。分析叶面积指数和光合有效辐射的相关性得出随着叶面积指数的增大,光合有效辐射随之减少,呈现明显的负相关。
  3、抚育间伐对林分生长量的影响
  油松和刺槐的树高、胸径生长量在抚育间伐初期与对照林分相比增长趋势明显。油松和刺槐枝下高、冠幅、材积生长量抚育间伐后的与对照林分相比增长趋势不明显,效果不佳。依据每个抚育阶段增长量的平均数,判断油松、刺槐的抚育林和对照林效果差异,发现效果最好出现在抚育林第5年至第7年期间,最差的是对照林的第3年至第5年。
  4、抚育间伐对林下生物多样性的影响
  不同时间段的油松、刺槐抚育林的林分空间结构会有所变化,这也影响了林下灌木和草本的种类和数量。油松抚育林在间伐3年至5年期间,灌木种类只有荆条,多样性指数低,到第7年种类才有增加。刺槐抚育林在3年至7年期间灌木的生物多样性持续下降,草本的生物多样性持续上升。其中油松林抚育间伐7年的灌木层和草本层的多样性指数最大,刺槐林在抚育间伐3年的灌木层的多样性指数最大,在抚育间伐7年草本层的多样性指数最大。
  5、抚育间伐对土壤理化性质的影响
  油松、刺槐抚育林的总孔隙度以及田间持水量高于对照林,土壤容重低于对照林。抚育林pH值降低,有机质、全氮、全磷含量增加。
[硕士论文] 石宝冬
森林经理学 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:测高器是森林调查中不可缺少的基础工具和重要工具。在现有测高器中,树高速测尺因其具有良好的测量精度和灵活的使用方法受到业内人士的认可,但目前仍然存在着尺身过长、携带不便的问题,本论文针对树高速测尺的这一问题,通过尺身套叠、折叠以及弯曲盘旋等方式进行改进性设计,进而实现了该尺易用性和便携性的有效统一,其主要研究成果如下:
  (1)套叠式树高速测尺
  整尺基本结构如下:可伸缩的上、中、下三部分尺身以及三部分尺身之间控制伸缩的按钮和可沿下尺身上下游动并能固定于下尺身上的两个移动尺脚。上尺身为实心结构,中尺身和下尺身为中空结构,上尺身可在控制按钮的控制下缩入中尺身,中尺身可在控制按钮的控制下缩入下尺身,最终可套叠为下尺身的长度。上尺身顶部有用于操作的手持孔,下尺身底部还有防止尺脚脱落的防脱凸起,其整体尺身上标有读取树高的测高刻度。
  (2)折叠式树高速测尺
  整尺基本结构如下:可旋转折叠的上、中、下三部分尺身,其中上尺身为实心结构,中尺身和下尺身皆为槽形结构,该槽形结构类似于折叠铅笔刀的刀柄设计。三段尺身之间通过转轴连接,在进行折叠存放时,上尺可围绕上转轴转动折入中尺内,中尺可围绕下转轴转动折入下尺内,最终整尺折叠为下尺的长度。在尺身交接的部分设计有校准尺身伸直的校准孔,在中尺身和下尺身下部设计有方便尺身伸直的弧形开口,整体尺身上还设计有读取树高的刻度值、固定尺脚和手持孔。
  (3)盒式树高速测尺
  整尺共有三部分组成:测尺、尺颈和尺盒。测尺采用可以弯曲缠绕的柔性材质,测尺结构的正面和反面分别标注有测高刻度和测距刻度,可实现测高和测距两种功能。尺颈内部安装有控制测尺收放的制动装置和平衡整尺重心的平衡装置。尺盒内部的主要结构是发条弹簧壳体结构,发条弹簧壳体内部储存有发条弹簧,外部用于缠绕存放测尺,在尺盒外部设计有固定尺脚结构。
  (4)链条式树高速测尺
  整尺共由四部分组成:尺盖、尺链、中心盘和尺盒。尺盖和尺盒部分主要用于储存尺链结构。尺链结构由链环、环钉和刻度坠构成,链环为圆环结构,环钉为带有尾部螺丝的圆环结构,刻度坠为三棱柱结构用于刻制刻度值和刻度线。中心盘结构用于连接尺链和尺盒装置,并且中心盘上还有通气孔结构,通气孔的设计可使尺链收入尺盒更加顺畅。
  以上四种树高速测尺的设计都是在专利号为ZL2009102564050的树高速测尺基础上完成的,但是与原尺相比,新设计在保持原尺测量性能的基础上,均可在非工作状态下有效缩短尺身长度,便于野外携带和使用,因此新设计比原尺有了更好的实用价值和推广价值。
[硕士论文] 陈倩
生态学 河北农业大学 2017(学位年度)
摘要:木兰围场森林资源丰富,天然次生林是该地区一种重要的森林类型,在保持水土和涵养水源等方面发挥着重要的作用。通过揭示该天然次生林林分结构特征及其林分维持机制,以期为进一步优化林分结构,改善其生态功能提供科学依据。本文选取木兰围场五道沟林场以五角枫(Acer mono)、蒙古栎(Quercus mongolica)、糠椴(Tilia mandshurica)和白桦(Betula platyphylla)为优势种群的天然次生林为研究对象,采用物种重要值、多样性指标、静态生命表、存活曲线、死亡曲线、生存函数和时间序列预测等方法对该林分物种组成、优势种群结构与动态等林分非空间结构特征进行研究;采用混交度、角尺度和大小比数对该林分的空间结构特征进行研究;采用点格局分析法对优势种群空间分布格局及其关联性特征等进行研究。主要结果如下:
  (1)该天然次生林林内乔木层有9个种群,其中,蒙古栎、五角枫、糠椴和白桦种群为群落的优势种群;林内灌木层植物有8科11属13种,物种数较少,以落叶灌木为主;草本植物属23科44属59种,以多年生草本为主。
  (2)优势种群蒙古栎、五角枫和糠椴种群有丰富的幼苗储备,有利于种群的更新,属于进展型种群;而白桦种群各中小径级株数约占50%,属于暂时稳定型种群。其他5种种群相比各优势种群个体数极少。五角枫和糠椴种群存活曲线接近于Deevey-Ⅱ型,蒙古栎种群存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型,白桦种群存活曲线为Deevey-Ⅱ型;随着径级的增加,各优势种群的死亡率和消失率曲线呈现相似的变化趋势,五角枫、蒙古栎、糠椴种群的消失率和死亡率分别在Ⅳ、Ⅰ和Ⅰ径级下出现最大值,而白桦种群在各径级呈现稳定的变化趋势;4种生存函数曲线分析表明,五角枫、蒙古栎和糠椴种群具有前期锐减,中后期相对稳定的特点;白桦种群数量波动不明显,具有较稳定的特点。种群数量的时间序列预测表明,白桦种群小径级(Ⅰ~Ⅱ级)个体数量逐渐减少,种群未来有趋于衰退的趋势,五角枫、蒙古栎和糠椴种群趋于相对稳定状态。
  (3)该天然次生林林分各混交类型所占比例呈逐渐下降的趋势,且各混交类型所占比例相差不明显,林分整体上呈弱度混交状态;林分大小比数在不同等级的分布比较均匀,林分平均大小比数为0.51,整体上接近于中庸状态;林分平均角尺度为0.535,林分整体分布格局属聚集分布。
  (4)林分内优势种群的空间分布格局与研究尺度相关,且均达到最大聚集程度,五角枫、蒙古栎和糠椴种群在0-50m研究范围内呈聚集分布,白桦种群在0-41m范围内呈聚集分布,r>41m时呈随机分布状态。林分内4种优势种群各年龄阶段在0-30m范围内呈聚集分布,五角枫种群大树阶段在30-40m范围内达最大随机分布,而蒙古栎种群在所研究范围内没有出现最大聚集程度,白桦种群幼树阶段在40-50m范围内呈现随机分布状态。
  (5)优势种群关联性表明:幼龄层的五角枫和糠椴种群和乔木层的五角枫、蒙古栎和白桦种群之间的关系多表现为显著正相关,糠椴幼龄层和白桦乔木层,在0-31m尺度范围内表现为显著性正相关,在32-36m尺度范围内相关性不显著,在37-50m尺度范围内表现为显著性负相关。五角枫、蒙古栎、槺椴、白桦4种种群种间关系多表现为显著正相关,且随尺度的增大趋于不关联,白桦和槺椴种间关系在47~50m范围内关联不显著。
[硕士论文] 张旭
林业 河北农业大学 2017(学位年度)
摘要:从新中国成立以来到2013年止,我国已经先后完成了1次全森林资源整理统计汇总、连续8次进行了全国森林资源清查。各次全国森林资源清查成果,都不同程度地客观反映了当时全国森林资源现状,特别指出的是,第二次全国森林资源清查后,我国建立了国家森林资源连续清查体系,开展了全国森林资源监测,取得的成果为国家及时掌握森林资源现状、森林资源消长变化动态、预测森林资源发展趋势、进行林业科学决策等提供了丰富的信息和可靠依据。
  本文以全国8次森林资源清查为依据,分别从森林资源数量、质量及结构三方面分析了我国森林资源在时间上、空间上的动态变化规律。以GIS为手段分析了我国森林资源时空格局变化的内在原因。为今后我国森林经营管理及可持续发展提供一定的参考。主要结论如下:
  1、森林数量及质量方面。近40年来我国森林数量经历了短期下降,逐步回升,快速增长的变化阶段。第1清查期到第2清查期森林面积由1.22亿公顷下降到1.15亿公顷。之后森林面积稳步上升,从第5清查期后,森林面积快速增加,到第8清查期,森林面积达2.08亿公顷,比第1次清查期提高了81%。森林覆盖率与森林面积变化规律一致,也有了大幅度提升,由第1清查期的12.7%,提高到第8清查期的21.6%,提高8.9个百分点。森林蓄积量变化规律与森林面积变化规律基本一致。森林资源数量的变化与国家相关政策密切关联,建国初期的“植树造林”运动、七十年代末农村逐步实施“承包责任制”、国家逐步实施的“林业六大工程”都直接影响了森林数量变化。森林资源质量变化与数量相比,有较大差异,第2次清查期全国森林单位面积蓄积量最大为78.32m3·hm-2,第4次清查期后,单位面积蓄积量明显降低,第8次清查期有所回升。主要原因是人工林较多,且处于幼龄阶段,单位面积蓄积量偏低。
  2、森林结构趋于合理。优势树种组趋于多样化,有大量速生、优质树种出现;林种结构由用材林占绝对优势,转变为防护林占绝对优势的局面;龄级结构也趋于合理,更加符合可持续发展的要求。我国森林资源发生了由少到多,由弱到强,由无序到有序的变化。
  3、空间分布格局。我国森林资源分布极不均匀,东北部地区、西南部地区资源数量较多;西北地区、中原地区及东部地区资源数量较少,但东南地区及中部地区发展速度相对较快。森林质量整体不高,但西部交通不便利地区森林质量较其它地区稍高;面积分布占优势的东北地区在第一次清查其森林质量较低,为Ⅰ级,之后有所提高,达到Ⅱ级,同时其它地区随着对森林经营管理的不断加强,森林质量总体上不断提高。
[硕士论文] 闫飞凡
地图学与地理信息系统 哈尔滨师范大学 2017(学位年度)
摘要:本文以地面摄影测量理论为基础,侧重说明了摄影测量在林业调查以及木材检尺中的应用,并研建了地面摄影测量数据处理平台和移动端平台。基于单张像片像点与物点的关系建立了最简共线方程式,并设计了平地测量与激光扫平测量的模式。针对像对的解算也建立了相应的模型,使用C#语言在Microsoft Visual Studio2013开发平台上编写了地面摄影测量数据处理平台,平台包括单像解算、像对解算、坐标换算、相机标定和木材检尺模块,其中木材检尺模块使用EmguCV计算机视觉库进行辅助实现,界面设计也引用了DevExpress的控件集,风格采用Ribbon进行设计。在移动端使用Android Studio为开发平台,编写了移动端的软件,实现了外业实时测量的功能。
  本文研究设计了地面摄影测量数据处理平台,主要内容如下:
  1)根据我国森林资源调查与摄影测量国内外研究现状,寻求解决现有森林资源调查的问题的方案,并设计实验进行验证。在实验的基础上进行软件需求分析,设计并编写相应的软件系统。
  2)提出使用激光器进行摄影测量实验,在单像解析和样地观测上都取得不错的效果,给林业调查乃至摄影测量都提供新的发展方向。使用CCD组合全站仪进行摄影,记录摄影瞬间外方位元素,应用立体像对前方交会的算法解求三维点坐标,恢复摄影物体的三维信息。
  3)设计了地面连续摄影进行样地观测方案,硬件使用手机、测距仪、激光器、RTK等设备,应用摄影测量平差算法,计算得到相对外方位元素,并根据控制点数据得到绝对外方位元素。
  4)使用计算机视觉算法与摄影测量方法相结合进行木材检尺工作,算法经过灰度化、三值化、图像腐蚀、连通域分析、标记分水岭等算法将木材端面分割开来,进而根据材积计算模型得到木材材积。
  经过实验验证,使用地面摄影测量方法进行林业调查是切实可行的,单像解析平地测量胸径平均相对误差为2.92%,树高测量平均相对误差为4.66%;激光扫平模式的胸径平均相对误差为3.15%;像对解算中基线长60cm时胸径平均误差为2.85%,基线长100cm时平均误差为2.46%;任意摄影方式胸径平均误差为1.27%;木材检尺的结果与人工结果相比精度达到98.2%。使用地面摄影测量方法与仪器可以有效的解决现有阶段森林调查设备陈旧的问题,能有效提高作业效率,配合地面摄影测量软件平台实现了内外业一体化的形式。
[硕士论文] 徐扬洋
森林经理学 安徽农业大学 2017(学位年度)
摘要:森林空间结构制约着森林生态系统所有功能的正常运转,尤其是严重影响了单株林木之间对生境资源的争夺情况以及生长空间的压迫情况,对森林生态系统的长期稳定健康的发展起了至关重要的作用。本文通过研究安徽休宁县岭南自然保护区内天然阔叶混交林,采用了全站仪(南方NTS-320)闭合导线测量法在研究区内设置7块阔叶混交林样地,样地大小均为24m×24 m,每块样地面积576 m2。以4株直接竞争邻近木的空间基本结构单元求算的大小比数(Ui)、混交度(Mi)、角尺度(Wi)为参考数据。基于Voronoi图构建林分基本结构单元,分析计算出林分空间隔离参数(Mci)、空间竞争指数(UCIi)、空间分布格局参数(Wvi)及林分透光参数(Ki),并构建林分空间结构评价的指数(FSSI')以及林分空间结构与理想模型之间距离的参数(FSSD')。经调查统计与分析后,得出以下结论:
  (1)基于泰森多边形构建的林分基本空间结构单元时,林分中任一中心木的直接竞争木的数量为该中心木所在泰森多边形的边数,该中心木在整个林分中的竞争区域为该泰森多边形的面积。研究结果表明林分中单株中心木与4-6株直接竞争木组成的林分基本研究单元最常见,基本结构单元中平均直接竞争邻近木株树为5.64株。
  (2)对各样地林木空间隔离参数分析可知,基于泰森多边形构建的林分空间基本结构研究单元计算的各样地全林分平均全混交度均集中在中度或强度混交状态,林分空间结构较复杂,林分多样化程度较高,有趋于稳定状态的趋势,这与传统的4株直接竞争木时的各样地平均混交度均集中在强度混交具有一定一致性;但是分树种研究计算时发现隔离程度的结论存在一定出入。
  (3)各样地的平均竞争指数UCIi均分布在区间(0.25,0.50]内,表明林允生长处于中庸状态,整个林分直径大小分布较均匀,林分生长未表现出明显分化现象;这与4株直接竞争木构建的林分基本结构单元时分析的各样地平均大小比数所反映结果在定性分析上能保持一致,两个评价方法均反映出样地中无绝对优势树种,全林树木生长趋于稳定。
  (4)基于Voronoi图构建的林分结构单元与4株直接竞争木构建的林分基本空间结构单元分析的各样地林分平均分布格局均为团状分布。林分中均匀的结构单元和随机的结构单元均远远少于团状的结构单元。这与自然保护区封育的时间较短,封育前人为干预很大有一定关系。
  (5)1号、3号样地的开敞度分别为0.42、0.49,表明这两个样地的平均林分生长空间充足,2号、4号、5号、6号和7号样地的开敞度取值均分布在区间(0.3,0.4]内,表明这些样地的平均林木生长空间基本充足,就全林分而言,整体生长空间基本充足,林分透光条件良好;分树种分析时发现各样地中主要树种的生长透光性良好,伴生树种中均出现光照条件不良的情况。
  (6)本文构建新的林分空间结构综合模型FSSI',其具体公式为:FSSI'={[Mci×(1-UCIi)×2.9240Wvi]0.3333, Wv≤0.342[Mci×(1-UCIi)×1.5198(1-Wvi)]0.3333, Wv>0.342式中:0≤Mci、UCIi、Wvi≤1;0≤FSSI'≤1,FSSI'值越大,林分空间结构级别越优。
  在三个结构参数控制的“三维散点分布图”中,依据不同现实林分模拟的结构位置点向着理想的林分结构位置点趋近或背离的走向,重新定义了林分空间结构与理想结构的距离模型(FSSD'),计算公式为:FSSD'=√(Mci-1)2+UCI2i+(Wvi-0.342)2式中:0≤Mci、UCIi、Wvi≤1;0≤FSSD'≤1.63,值越小,林分结构越接近理想结构。
  研究发现FSSI'与 FSSD'具有极显著的线性关系,FSSI'=-1.637·FSSD'+1.025,R2=0.980(P<0.01),拟合程度较好,因此认为两者均能定量化分析林分空间结构状态及动态变化。
  运用FSSI'与 FSSD对比分析各样地林分空间结构发现,各样地林分的空间结构处于较低级别Ⅱ级,这与林分内各样地的平均V-角尺度分析多呈现为团状分布有很大关系;林分空间结构优化程度:6号样地>7号样地>5号样地>3号样地>4号样地>2号样地>1号样地。
[硕士论文] 刘治国
生态学 山西大学 2017(学位年度)
摘要:气候变化一直是人类关注的热点问题之一,通过利用森林生态系统中植被对CO2的吸收累积以调节全球碳平衡,减缓大气中 CO2等温室气体的上升,因此科学估算区域森林生态系统的生物量和碳储量,对其现状与动态变化进行定量描述与分析,揭示内在规律,可以为区域生态建设与典型植被类型保护提供决策支持。本文基于山西省第八次与第九次森林资源清查数据,对全省森林资源中乔木林的面积、蓄积量的变化进行了分析;进而采用生物量经验(回归)模型估计法,结合不同树种的含碳率,统计分析了山西省森林生态系统优势树种生物量、碳储量、碳密度在不同因子下的的分布特征;结合遥感影像数据,采用逐步回归、偏最小二乘法和神经网络法构建了油松林碳储量估测模型,探讨基于遥感影像和地面易测因子的快速碳储量估测方法。研究结果表明:
  (1)2015年山西省林地资源中乔木林资源面积净增加28.43±104hm2,蓄积量增加3184.25±104m3;乔木林地中防护林蓄积量最大,占比达73.20%;面积增加原因为自然变化与人工造林,分别贡献了17.83%和10.23%,减少原因主要体现在采伐与灾害;各优势树种油松在面积与蓄积量上分别增加了0.75±104hm2和346.67±104m3;其余三类均表现为面积减少而蓄积量增加;不同林龄下,除近熟林蓄积量成下降趋势,其余龄组蓄积量均增加;乔木林中天然林消耗下降,人工消耗量体现在中幼林的采伐消耗增加,同时枯损消耗的增加,也使得整体消耗量增加。
  (2)采用生物量经验回归模型结合各优势树种含碳率获得碳储量,四类树种表现为栎类碳储量最大,人工林增幅48.08%,其次为油松、山杨和落叶松,其中油松了天然林贡献占比最大,但人工林增幅达54.59%,人工种植油松林碳储量积累效果开始凸显;四类树种中幼龄林碳储量均有不同程度减少,体现在采伐消耗量的增大,在中龄林与成熟林体现为各类树种碳储量值最大;不同郁闭度等级下,以中郁闭度的碳储量最高,高郁闭度间伐、低郁闭度补植保持郁闭度在0.4~0.6之间将使碳储量增长量最大;随着海拔与坡度的增加,四类树种大体表现为先增加后降低的趋势,坡度在6~45,海拔油松与栎类在1400米~1600米、落叶松在2000~2200米、山杨在1000米以下,各类树种碳储量最大。
  (3)基于遥感影像和地面易测因子,采用逐步回归、偏最小二乘法和神经网络法构建油松林碳储量估测模型并进行拟合精度比较。结果表明利用BP神经网络对油松林进行碳储量估算,最终模型的检验精度为82.13%,利用多元逐步回归和偏最小二乘回归分别对油松林进行碳储量估算获得模型的检验精度分别为76.73%和77.09%。利用神经网络模型对油松林碳储量遥感估测精度更高,所获得的理论结果与通过生物量经验模型估测结果相近,表明该方法能够反映一定树种碳储量。
  本研究初步掌握了山西省林地资源中乔木林近十年的动态生长变化,以及在不同地形、地面、环境因子指标下的优势树种碳储量动态变化及产生的内在原因,构建了基于遥感影像和地面易测因子的碳储量快速估测方法,为森林碳储量研究提供一定的参考价值,为山西省营林、造林等工程提供指导建议。
[硕士论文] 高腾
林业 广西大学 2017(学位年度)
摘要:本研究对广西国有派阳山林场选出的21个八角类型进行挂牌调查并取样,调查植株结果枝长度粗度、花苞大小、开花量、春果秋果数量、春果秋果大小、不同时期落花落果率,采集叶片样品分析不同时期N、P、K、Na、Mg、Zn、B元素含量,深入分析八角开花过程中叶片和花器官及幼果的营养变化动态和规律,综合分析寻找营养变化规律,为八角栽培生产中花期管理的人工干预营养调控与保花保果提供科学依据。研究结果如下:
  1.八角叶片中大量元素氮元素的含量最高,钾含量次之,镁含量低于氮和钾,磷和钠含量最低且二者之间相差不大,微量元素中锌含量最高,硼元素次之,顺序为N>K>Mg>P>Na>Zn>B。
  2.八角在开花过程中叶片中氮元素出现明显升高趋势,磷元素略有升高,钾、钠、镁、锌元素出现下降,硼元素基本不变,说明八角开花过程对钾、钠、镁、锌的需求量大,谢花期到谢花后一个月钾、钠含量基本不变,氮、磷、镁、锌出现下降,说明果实膨大时对氮、磷、镁、锌需求量大。到谢花后三个月和四月各元素基本回升并趋于平衡。
  3.对现蕾期营养元素与结果枝枝长枝粗之间进行相关性分析发现:氮、磷元素与结果枝长度显著相关,钠元素与结果枝枝长之间极显著负相关,其他元素与之没有相关性。
  4.开花量表现为当年春梢>一年生枝条>二年生枝条>三年生枝条>多年生枝条,且当年春梢为主要开花枝条,占总花量的80%以上。
  5.春果秋果在数量上春果总量>秋果总量,偶有单株植株秋果数量>春果数量,通过对比春果秋果总量与开花量,发现春果秋果果量与开花量之间关系不大。
  6.春果果实的果宽和果重具有显著的相关性,果实厚与果实重呈现极显著相关。
  7.落花率从现蕾期到谢花期花量普遍掉落50%,最高落花率达68%以上,落果率从谢花后一个月到谢花后四月普遍落果50%,最高落果率高达90%以上。
[博士论文] 刘帅
林业信息工程 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:本文针对天然次生林存在的诸如林分结构不合理、稳定性较差等问题,以南洞庭湖龙虎山林场典型次生林—青椆混交林为研究对象,利用现代林业信息工程技术深入分析天然次生林林分结构特征,优化配置各类林分结构要素,提升天然次生林的多重效益。主要研究工作和研究结果如下:
  1、根据研究区调查数据建立样地林木Voronoi图及其对偶结构Delaunay三角网,提出样地边界校正方法“Voronoi图结点距离判定”。
  研究表明:
  ①林木Voronoi图明确了林木空问邻接关系,有利于提取并统计林木空间信息及数字特征。
  ②Voronoi图结点距离判定更具灵活性,可视为缓冲距离随边界林木实际分布自适应变化的校正方法;该方法具备更强的校正能力,能最大限度地排除样地外林木的边缘干扰,有效提升空间结构指数的计算精度。
  2、在融合点格局分析多尺度动态特征的基础上,提出了林分空间格局分析方法“Voronoi图格局分析”,并采用多种方法从空间结构和非空间结构两个方面对次生林林分结构进行分析。
  非空间结构分析表明:研究区林分以青椆为优势树种,樟树、青冈栎、马尾松、白栎、枫香等次之;林分直径分布基本呈反J型曲线,具有较为明显的异龄林特征。
  空间结构分析表明:
  ①林木空间格局方面,随空间尺度增大,林分整体空间格局有从聚集分布向随机分布过渡的趋势,林分各主要树种的空间格局则从聚集分布向随机分布甚至均匀分布转变;相比角尺度和O-ring统计方法,Voronoi图格局分析既融合了点格局分析的多尺度动态特征,又突出了对森林经营的指导作用,因而更具优越性。
  ②林木种内种间关系方面,青椆种群的聚集分布特征导致种内竞争非常激烈;由于数量多分布广,与其他树种相遇几率高,故种间竞争亦很激烈。
  ③林木空间隔离方面,样地P1~P5呈弱度混交,P6~P7呈中度混交,表明研究区林分的树种空间隔离程度较差,需补植一些乡土树种。
  ④林分垂直结构方面,样地平均林层指数取值普遍较低,表明林分垂直分层情况不理想,林层较为简单,在垂直方向上对空间的利用程度不高。
  3、提出基于次生林林分空间隔离、竞争、空间格局的均质性目标,建立次生林林分结构状态评价体系及标准。
  研究表明,样地P6处于高地,受人为及自然干扰少,其空间均质性评价等级为4级;而其它样地受人为及自然干扰大,均为2~3级,反映出人为及自然干扰对该地林分的深刻影响。
  4、针对林分结构中存在的不合理性,以林分空间结构为优化目标,构建了基于群智能PSO算法的次生林林分结构的多目标优化经营模型,并将模型应用于经营实践。
  研究表明,在树种数、径阶分布保持不变的基础上,按照该模型确定的采伐方案能使林分结构达到整体最优,各样地林分结构稳定性、物种多样性和结构复杂性均得以增强,林分各项结构指标均得到不同程度的改善和提升。通过集成GIS空间分析方法、人工智能算法和计算机建模与仿真技术,开发了次生林结构分析、优化和调整的智能决策与经营系统。
  5、本文主要创新点如下:
  ①提出样地边界校正的新方法—“Voronoi图结点距离判定”,为准确分析和评价林分空间结构状态提供了理论依据;
  ②提出林木空间格局分析的新方法—Voronoi图格局分析,拓展了林分空间格局的分析方法;
  ③构建了基于群智能PSO算法的次生林林分结构的多目标优化经营模型,开发了次生林结构优化和调控的智能决策系统,提升了森林经营决策的数字化、信息化及智能化水平。
[硕士论文] 白春鹤
林业 广西大学 2017(学位年度)
摘要:发展林下经济是构建多功能森林经营模式的重要方面,兼顾经济效益和森林保护,实现生态可持续。近年来,林下经济经营模式在广西也得到了飞速的发展,广大林业工作者也不断的探索林下经济的高效经济模式的搭配,但在产品的供求关系的分析方式上未见报道。本文通过以广西林下经济产业为研究对象,进行产业的供求研究,并对广西林下经济展开SWOT分析,总结出广西林下经济战略发展方案,为广西林下经济可持续发展提供理论科学依据。结果如下:
  (1)在对2005年-2014年广西林下经济产业分析中。广西林下经济供给总量不断增加,但市场需求量也持续增长,广西地区林下经济供需缺口逐渐变大。随着广西地区林下经济供需于2012年处于平衡状态,但供需平衡未能长时间保持,2011-2014年林下经济供需差异值不断存在。
  (2)在广西林下经济发展内外部环境因素的重要性与现状评价过程中,总结了广西林下经济战略选择的顺序依次为WO战略,SO战略,WT战略和ST战略。并分析得出广西地区林下经济产业发展应主要采取WO战略模式进行发展,从而达到体系的完善和可持续发展,且确定广西地区林下经济发展的具体战略。
  同时,本文对广西林下经济WO调整型战略选择展开了可持续研究,对林下经济试验潜力,体系建设,文化氛围,发展方向展开了论述,并制定出生态林下经济产业建设战略,建设知名品牌提升林下经济产品附加值战略,同时需要积极开发多元化的林下经济产品,加快林下经济经营方式的转变,充分挖掘国际市场潜力,为广西林下经济研究提出了科学有效的建议与对策。
[硕士论文] 韦胜灵
林业 广西大学 2017(学位年度)
摘要:广西大瑶山国家自然保护区是1982年建立的以水源林保护为目的的保护区,其中森林生态系统和珍稀物种为主要保护对象,是我国重要的生物基因库。经过30多年的发展,保护区各项工作取得一定成效,但保护区管理仍有待完善。
  论文以大瑶山国家级自然保护区管理为对象,采用实地调查、文献查阅和调查问卷方法,通过对保护区的管理基础、机制、决策、实施过程及管理监督5个环节17个评价因素35个评价指标进行问卷评分调查,在问卷调查中保护区综合得分为75.14,综合评定等级为良好;论文以大瑶山国家级自然保护区的地理环境、资源分布和保护现状为基础,分析保护区现有的管理成效及其运行特点;在问卷调查的基础上,运用层次分析方法系统诊断影响保护区管理的主要影响因子,取得影响保护区有效管理的准则层5个因子权重排序如下:管理基础(0.3549)>管理实施(0.2854)>管理监督(0.1520)>管理机制(0.1234)>管理决策(0.0842)。通过对管理指标层相关因子综合分析,得出影响大瑶山保护区有效管理的突出问题主要有:管理机构不够完善,保护管理经费投入不足,社区参与管理不充分以及开发利用与保护存在较大矛盾等。
  在此基础上,针对保护区管理存在的主要问题对保护区建设、管理及发展提出相应对策。对大瑶山国家级自然保护区管理及发展方向提出系统性的管理策略,分别为:完善保护区功能定位及规划;解决经济发展与资源保护冲突;加强科学研究,有效推进保护区建设;完善管理机构及制度,优化管理职能;适度开展保护区生态旅游;协同保护区周边共同管理,探索联合保护之路;拓宽经费投入及管理等。
  论文为自然保护区的发展提供新的思路,为提高自然保护区系统管理水平提供可参考的范例依据。
[硕士论文] 唐玉娟
作物栽培学与耕作学 广西大学 2017(学位年度)
摘要:山豆根为广西道地药材,是豆科槐属植物越南槐(Sophora tonkinensis Gagnep.)的干燥根及根茎,其主要活性成分是生物碱、皂苷、黄酮类化合物及多糖等,有较高的药理作用,具有很好的生产使用价值。目前,由于植物内生菌与宿主植物在长期共同进化过程中形成互利共生关系,对增强宿主植物的抗病能力,促进宿主植物生长和提高药材质量有很好的效果。因此,本研究在前期研究的基础上,以已有的山豆根内生细菌为材料,通过对菌株的促生能力以及对种子和幼苗生长效应的研究,探讨内生细菌对山豆根的促生活性,主要结果如下:
  (1)山豆根内生细菌有较强的促生潜力。通过定性和定量法测定,筛选出具有产IAA能力的活性菌14株,其中JXRP-21菌株合成IAA的量最高,为29.59mg/L,JXRP-22菌株合成IAA的能力相对较低,只有1.5mg/L;筛选具有溶无机磷能力的活性菌17株,溶有机磷能力的活性菌23株,其中溶磷能力最大的菌株是JXRP-29,溶磷量为6.5mg/L,菌株JXRP-19的溶磷量最低,为0.148mg/L;筛选具有产铁载体能力的活性菌7株,产铁载体活性为0.04%-2.35%,其中JXRP-22株菌的螯合铁载体活性大于2%,2株菌为大于1%,其余3株菌活性均小于1%。
  (2)山豆根内生细菌能促进山豆根种子发芽。通过菌液浸种试验发现部分菌株具有明显的促进种子萌发的作用,其中接种TRP-70和TRX-9-1-2对山豆根种子发芽率和发芽势有明显的促进作用,分别比对照提高了10.0%和23.3%;接种JXRP-19的处理对种子的胚根生长促进作用明显,胚根长度比对照增长21%;但是各参试菌株对芽长的生长影响不明显,没有明显的促进作用。
  (3)内生菌与山豆根组培苗共生试验发现,内生细菌具有明显的促组培苗生根的效应。结果表明有22株细菌均对山豆根组培苗生根具有促生活性,其中14个处理的平均根鲜重高于对照组,最高的为JXRP-10处理,平均根鲜重比对照高15.4倍;13个处理的平均根长比对照组长,其根长最长的处理为TRP-60-2,是对照组的1.4倍;5个处理的平均根数多余对照组,其生根数最多的处理为JXRP-33-3,是对照组的1.1倍;26个处理中有25个处理的平均根直径明显高于对照组,其根直径差异水平达到显著,只有TRP-60-2处理的平均根直径低于对照组,其中TRP-83处理组的根直径最大,是对照组的1.26倍,25个处理组的根直径比对照组增加了0.02-0.123倍;其中JXRP-29、TRX-68-1、JXRP-33-3这3个处理在根的鲜重、根长、生根数、根直径四个方面均有明显的促进作用,它们在组培苗的促生根效应研究中表现突出。
  (4)山豆根内生细菌对宿主植物幼苗生长具有明显的促生效应。通过菌液浸种处理筛选出10株促生活性菌株。其中5个处理的幼苗株高显著高于对照组,株高增加最为明显的处理为TRP-14,是对照组的1.2倍;TRP-14处理组的根鲜重比对照组增加,是对照组的1.3倍,其余各处理间根重差异不明显;有8个处理的茎粗与对照组相比明显增加,TXRP-19处理组最好,其茎粗为对照组的1.1倍;JXRP-10处理在盆栽幼苗的平均株高、根鲜重、茎粗、地上部分重4个方面都有显著促进作用,而JXRP-21、TRX-28-1、TRX-64、TRX-9-1-2处理的根直径均高于对照,对幼苗根粗有明显促进作用。
  通过上清液处理筛选出22株对山豆根盆栽幼苗在不同方面有不同程度的促进作用的活性菌,其中17个处理的株高显著高于对照组,株高增加最为明显的处理为TRX-3,是对照组的1.6倍;有6个处理的根鲜重与对照组相比明显增加,增加最为明显的处理为JXRP-10,是对照组的1.8倍。TXRP-10、JXRP-22处理组的地上部分鲜重明显高于对照组,JXRP-10处理地上部分鲜重最大,是对照组的1.3倍;6个处理组的平均茎粗明显增加,其中JXRP-11茎粗增加最为明显,是对照组的1.5倍;株高增加最明显的为处理TRX-3,是对照组的1.6倍;其中JXRP-6处理组对幼苗的株高、根鲜重、根粗均有明显促进作用;菌株JXRP-19、JXRP-21、JXRP-26、JXRP-36、TRP-70、TRX-3、TRX-8-1处理的平均根长、根直径和根表面积的大小均高于对照,对幼苗根系生长促进作用明显。
[硕士论文] 卢婵江
林业 广西大学 2017(学位年度)
摘要:桉树人工林发展关系国家木材安全和国土生态安全,因此,备受社会和学术界的广泛关注。本研究以广西国有东门林场不同林龄(短周期:7a;中周期:13a;长周期:21a)的巨尾桉人工林为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对不同林龄的巨尾桉人工林的生物量、生产力、碳储量、林分蓄积量和经济效益进行了比较研究,旨在揭示不同林龄巨尾桉人工林生长量与经济效益的特征及变化规律,为科学、合理确定经营周期提供参考资料。研究取得的主要结果如下:
  1.不同林龄林分生物量存在显著的差异,7a的短周期林分生物量为133.54±5.62 t/hm2,13a的中周期林分生物量为335.16±33.57 t/hm2,21a的长周期林分生物量相应为383.20±38.03 t/hm2,表明随着经营周期的延长,巨尾桉林分的生物量逐渐增加,但由短周期到中周期林分生物量增加明显,增幅达150.98%,由中周期到长周期的增幅较小,仅为14.33%。
  2.不同林龄巨尾桉人工林乔木层各组分生物量的分配规律一致,各组分生物量所占比例的大小顺序均表现为树干>树根>树皮>树枝>树叶,不同组分的大小随经营周期延长的变化规律有所不同,树干生物量占总生物量的比例呈现先增加后降低,而树枝和树根生物量则相反,为先降低后增加趋势;树皮生物量的比例为持续增加,而叶的生物量比例为持续递减。
  3.不同林龄巨尾桉林分林下植被的生物量随着经营周期的延长而递增,由短周期林分的14.97 t/hm2、中周期林分23.97 t/hm2增至长周期林分的24.53 t/hm2。显然,中周期后林下植被的生物量增长缓慢。灌木层生物量占林下植被生物量的54.34-77.76%,草本层生物量只占22.24-45.66%。
  4.不同林龄巨尾桉林分乔木层生产力存在显著差异,7a的短周期林分生产力为19.08±0.80 t/hm2·a,13a的中周期林分相应为25.78±2.58t/hm2·a,21a的长周期林分为18.25±1.81 t/hm2·a,表明随着经营周期的延长,巨尾桉林分生产力呈先增加后减小的趋势,以中周期经营的林分生产力最高。
  5.不同林龄巨尾桉人工林生态系统碳储量,7a林分为165.81±5.39t·C/hm2,13a时增大到265.53±19.59 t·C/hm2,增长了99.72t·C/hm2,21a时微弱增长,为266.71±16.59 t·C/hm2。生物量碳储量随着经营周期的延长而增加,相反,土壤碳储量则随着经营周期的延长而减少。7年生的短周期林分地上部分碳储量占生态系统碳储量的39.38%,地下部分占60.62%;13年生的中周期林分地上和地下碳储量的比例分别是61.28%和38.72%;21年生的长周期林分分别为63.10%和36.90%。
  6.林分蓄积量随着经营周期的延长而显著增加,由7a、13a的144.95m3/hm2、13a的346.97 m3/hm2,增至21a的553.69m3/hm2。随着经营周期的延长,净现值不断增加,7a时为17239.86元/hm2,到12a时达到最高值(30297.61元/hm2),之后逐渐降低,到21a时为22008.59元/hm2,而内部收益率于13年生时开始趋近峰值(53.32%),收益明显高于短周期林分(7a),与长周期林分无显著差异。
  7.从生产力和经济效益两个维度来看,本研究认为,在现有的经营水平下,东门林场巨尾桉人工林的经营周期以13a左右为佳。
[硕士论文] 何先进
林业 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:马尾松作为一种较常见的湖南省用材林造林树种,可供建筑、家具制造、油漆产业以及木纤维工业等的使用。近年来,我国对木材市场的需求量越来越大,人工林迅速地发展起来。抚育间伐作为一种人们主动改造林分的方式,在林分密度较大或达到高郁闭度时,对林分进行相应的经营措施,从而促进保留木的生长,对大径木的培育有着重要的意义。本文通过对湖南省资兴市黄草镇的马尾松人工林进行抚育间伐,探究抚育间伐对马尾松人工林林分生长的影响以及对林分地力的影响。这对于今后更好地把握林分生长动向,充分发挥人工林的经济和生态效益具有重要的意义。
  通过对18a生马尾松有无抚育间伐的马尾松林分进行对比分析研究,从马尾松林分的胸径、树高、材积的生长规律,马尾松单株和林分生物量以及林分生产力,林分地力和土壤性质这些方面进行了研究。结果如下:
  (1)18年生的马尾松林分抚育间伐样地和对照样地的林分径阶结构均呈偏正态分布,抚育间伐样地马尾松林木的胸径主要分布在16径阶,而对照样地马尾松林木主要分布在14径阶。抚育间伐样地大径木(22cm-26cm)的数量比对照样地多。
  (2)在胸径生长方面,间伐平均标准木和对照平均标准木胸径分别达15.4cm,13.4cm。其中间伐平均标准木的连年生长量和平均生长量分别在15a和18a时达到最大值,对照平均标准木连年生长量和平均生长量在9a和12a时达到最大值。
  (3)在树高生长方面,间伐平均标准木和对照平均标准木的树高分别达14.4m和13.8m。间伐平均标准木和对照平均标准木平均生长量同时在9a期间达到最大值;平均生长量同时在9a~12a时达到最大值。连年生长量和平均生长量的相交点,间伐平均标准木比对照平均标准木要出现的较晚。
  (4)在材积生长方面,18a生的间伐平均标准木和对照平均标准木的材积分别达到0.1444m3,0.1037m3。间伐平均标准木和对照平均标准木的连年生长量和平均生长量都是在18a时为最大值,而材积生长的连年生长量和平均生长量还未出现交点。
  (5)在2011~2016年期间,抚育间伐样地和对照样地马尾松林分胸径的年平均生长量分别为0.98cm和0.62cm。树高的年平均生长量分别为0.72m,0.64m。抚育间伐样地马尾松和对照样地马尾松单株材积的年平均生长量为0.0196m3和0.0110m3。
  (6)马尾松间伐平均标准木和对照平均标准木的生物量分别是86.03kg,65.60kg。两者单株生物量大小分别为:树干>树根>树枝>树叶>树皮,树干>树根>树枝>树皮>树叶。抚育间伐样地和对照样地的林分生物量分别为178.08t·hm-2,164.33t·hm-2;年净生长量分别为9.79t·hm2·a-1和8.99t·hm2·a-1。
  (7)间伐平均标准木与对照平均标准木在枝叶比(BNR)一项中,抚育间伐样地小于对照样地,分别为1.78和1.95,在枝叶指数(BNI)中抚育间伐样地略大于对照样地,分别为0.23和0.20,光合器官与非光合器官的比值(FC)为0.07和0.06,抚育间伐样地大于对照样地。干材与地上部分生物量的比值(STR)差异不大,分别为0.55,0.54。冠根比(CRR)值的差异较大,分别为5.24和4.43。
  (8)抚育间伐样地和对照样地土壤含水率分别为29.87%,25.08%,田间持水量分别为53.27%,37.63%。抚育间伐样地要高出许多。另一方面,两个标准地饱和持水量分别为57.28%,40.92%。土壤容重分别为1.12,1.38,经过抚育间伐后的林分容重较小,体现出土壤结构更加成熟稳定。
[硕士论文] 郭小阳
森林经理学 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:森林立地的科学分类及评价,是森林经营及林分生长收获预测研究的前提条件。本研究以秦岭南坡松栎混交林为研究对象,分析油松、华山松、锐齿栎林木树高生长规律,基于林型和生产力对混交林立地进行分类,编制立地指数表与立地形表用于立地质量评价。并在构建立地指数模型与立地形模型的同时,探究多源数据对于模型构建及预测的影响。研究内容及结果主要包括以下三个方面:
  (1)对松栎林内主要树种油松、华山松、锐齿栎构建树高-胸径模型。采用六种理论生长方程分别拟合秦岭火地塘不同立地条件下的油松、华山松和锐齿栎的单木生长过程,筛选得到拟合效果最优的模型形式,然后对基础理论生长方程进行扩展,将林型作为哑变量,重新拟合扩展后的树高-胸径模型。结果表明扩展后的Schumacher方程对于油松及华山松拟合效果较好,而扩展的Logistic方程最适于锐齿栎的树高模拟。本研究依据不同林型内树高-胸径生长规律,对生产力相近的林型进行合并,从而进行立地分类。在以往林型研究的基础上,华山松占优势林分合并分类为山坡-谷底华山松林型、鹿蹄草-竹子华山松林型、草类华山松林型三种,油松林可分为竹子-阔杂油松林型;栎类油松林型、山脊油松林型三种,胡枝子锐齿栎林和竹子锐齿栎林合并为一种林型,但两种锐齿栎林蓄积有明显差异。
  (2)在秦岭火地塘林区立地评价研究的基础上,补充多个林场及林区的调查数据,从而构建适用范围更加广泛的秦岭中段南坡松栎林的立地指数表与立地形表,用于林分立地质量的评价。结果表明各树种卡方检验值均小于卡方检验临界值,符合精度要求。油松、华山松和锐齿栎的立地指数和立地形数林区立地质量差异,可用于林地质量评价和森林经营管理。
  (3)收集整理秦岭中段南坡松栎林不同类型的调查数据,包括角规绕测临时样地、每木检尺的矩形固定样地、解析木数据等。分析不同类型数据对于树高生长建模及其预测的影响,结果表明使用临时样地数据拟合树高曲线,华山松、油松在幼龄林阶段的曲线高于其他数据拟合,固定样地和解析木数据分别拟合油松、华山松的树高曲线,在近熟林阶段、成熟林阶段树高曲线高于其他数据拟合的,阔叶树锐齿栎使用各类数据拟合的曲线差异不明显,除解析木数据拟合的胸径-树高曲线。采用多源数据进行合并拟合,可以弥补单一数据拟合树高曲线误差过大的缺陷,提供更为准确的树高生长预测及立地评价效果。
[硕士论文] 黄超
林业 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:光皮树为多用途木本油料树种,果实油既是重要生物柴油原料,又是新型食用油源。光皮树喜光、耐旱、喜钙质土壤,对生长环境具有一定局限性,在长期适应环境的过程中形成了种源差异,因此,从不同种源收集的光皮树种质在某一地区进行推广栽培之前需要对种实特征和苗木生长进行研究,从而获得优良种源。本研究在对武陵山区光皮树种质资源调查基础上,收集了龙山县、思南县、巴东县、黔江县、芷江县、吉首市、松桃县、建始县、酉阳县等9个种源,对果实特性、种子特性以及幼苗生长特性进行全面的观测研究,得出以下结论:
  (1)9个光皮树种源间的果实和种子形态均接近于圆形,各种源间果数/果序,鲜果千粒重,果横径,果形指数差异不显著,种子纵径,果肉厚度和种仁率差异显著。其中,建始县种源果实和种子横纵径较最大,果实千粒重,达169g,。
  (2)9个光皮树种源间的果实的棕榈酸、硬脂酸差异极显著,淀粉含量、可溶性糖含量、含油率、亚油酸、亚麻酸、油酸差异显著,蛋白质含量、棕榈油酸差异不明显。9个种源间不饱和脂肪酸含量都保持在70%以上,最高达81.04%,排列顺序为:酉阳县>黔江县>巴东县>松桃县>芷江县>建始县源>思南县>龙山县种源>吉首市。
  (3)9个光皮树种源果实、种子形态及品质与生境存在一定的相关性,其中,鲜果千粒重与海拔呈极显著负相关,果形指数年均气温呈显著相关;种子纵径与年均降水呈显著相关;种子横径与海拔呈显著相关;果肉厚度与经度呈显著相关,种仁率与年均降水呈显著相关。含油率与经度呈显著相关,可溶性糖含量大小与海拔高度呈极显著相关,淀粉含量与纬度呈显著相关,蛋白质含量与年均气温呈显著相关,亚油酸与纬度呈显著相关,油酸与海拔呈显著相关。
  (4)9个光皮种源间的种子发芽率差异极显著,发芽势差异显著,其中,龙山县种源种子发芽率最高,达到了71.28%。9个光皮种源的1年生幼苗株高和地径生长规律均呈现“慢-快-慢”的“S”型变化,且均分四个时期,分别为出苗期、生长前期、速生期和生长后期,其中,建始县种源光皮树幼苗株高和地径生长较快,落叶前分别达44.56cm和1.61cm。
[硕士论文] 糜新宇
森林经理学 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:林业信息化“十三五”发展规划中,明确提出了利用云计算、物联网、移动互联网、大数据等新一代信息技术推动信息化与林业深度融合,建立智慧化发展长效机制,形成林业高效高质发展新模式。WebGIS充分利用互联网的实时互动性、时域性、低成本等特性,完善和扩展传统单机GIS系统,能够提供多样快速精确的分析、统计功能,及时获取森林资源的现实情况和动态变化,提高林业经营管理的效能。
  本论文在开源WebGIS技术支持下,以湖南省金洞林场资源数据作为数据基础,应用开源WebGIS平台,使用Java、JavaScript与数据库技术开发了金洞林场时态森林资源管理系统,具体实现如下:
  (1)介绍了Web Service、OGC规范以及GIS互操作技术,分析目前开源WebGIS的主要实现方式,并对数据互操作的接口网络地图服务WMS网络要素服务WFS和网络覆盖服务WCS、地理标记语言GML等相关标准规范进行全面的阐述;
  (2)对现有时空数据模型原理进行分析,结合森林资源数据特点,以湖南省金洞林场2011、2012、2013年森林资源数据为数据源,建立基于基态修正模型的时空数据库;
  (3)设计基于PostgreSQL\PostGIS(数据库)、GeoServer(服务器端)、GeoTools(服务器端、插件)、OpenLayers(客户端)的开源WebGIS系统构架,并在时态数据库的基础上,建立了B/S模式下的湖南省金洞林场森林资源管理系统。该系统的主要内容包括:地图基本游览、森林资源数据的管理、专题制图、历史回溯、查询统计分析、采伐设计等功能。
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