异龄林林分生长的结构方程模型分析研究

论文摘要

在森林经营过程中,及时掌握森林资源的现状,预测其发展趋势对森林资源的宏观经营具有重大的意义。立地质量、林分结构、林分密度对林分生长具有很大的影响性,有效地定量分析这几者的相互关系,必然有利于森林资源的经营,使森林生产出数量多、质量优的木材。本文首次将结构方程模型这一统计分析方法应用于林分分析当中,试图分析立地质量、林分结构、林分密度及经营措施与林分生长量之间的关系,以及林分结构、林分密度和经营措施之间的相互作用关系。以吉林省汪清林业局金沟岭林场样地为例,通过模型框架的构建,分析得到在立地质量、林分结构、林分密度这三者当中,林分密度对于林分生长量的影响力最大,其次为立地质量、林分结构,而且经营措施间接通过林分密度影响林分的生长。结构方程模型很好地解决了几种不可以测量指标(潜变量)之间多重的交叉的相关性分析,并通过可测量的指标来反映相对应的潜变量,使我们今后经营措施在实施过程中更具有可操作性。并且利用结构方程模型推得了林分结构得分公式,对评价林分结构优劣这方面的研究进行了初步的尝试探讨。

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摘要

ABSTRACT

引言

1 异龄林林分生长模型的研究进展

1.1 常见异龄林林分生长模型种类

1.1.1 直径分布模型

1.1.1.1 指数分布

1.1.1.2 Weibull分布

1.1.2 林分生长模型

1.1.3 马尔科夫模型

1.1.4 林分表预估模型

1.1.5 微分方程系统模型

1.1.6 矩阵模型

1.1.7 林分表预估

1.2 常见异龄林林分生长模型的共性

2 结构方程模型简介及应用现状

2.1 结构方程模型简介

2.1.1 结构方程模型的定义及基本概念

2.1.2 结构方程模型路径图

2.1.3 结构方程模型的结构

2.2 结构方程模型的统计原理

2.2.1 结构方程模型求解的思路

2.2.2 模型的识别

2.2.2.1 模型识别的类型

2.2.2.2 模型识别的方法

2.2.3 参数估计

2.2.3.1 最大似然估计（ML）

2.2.3.2 未加权最小二乘估计（ULS）

2.2.3.3 广义最小二乘估计（ULS）

2.2.4 模型评价

2.3 结构方程模型与其他异龄林分析方法的区别

2.3.1 结构方程模型与直径分布模型的区别

2.3.2 结构方程模型与林分生长模型的区别

2.3.3 结构方程模型与马尔科夫模型、矩阵模型的区别

2.3.4 结构方程模型与林分表估计的区别

3 结构方程模型在林分分析中的应用

3.1 研究区域概况

3.2 林分数据的调查设计

3.2.1 调查使用的数表及资料

3.2.2 调查方法

3.2.2.1 总体蓄积量的调查方法

3.2.2.2 小班的调查方法

3.2.2.3 资源动态估测方法

3.2.2.4 森林区划的方法

3.2.2.5 统计方法

3.2.3 调查蓄积精度

3.2.3.1 全局蓄积精度

3.2.3.2 林场蓄积精度

3.3 结构方程模型中指标体系的建立

3.3.1 立地质量指标的选择与等级划分

3.3.1.1 坡向的等级划分

3.3.1.2 坡位的等级划分

3.3.1.3 坡度的等级划分

3.3.1.4 海拔的等级划分

3.3.1.5 土壤种类的等级划分

3.3.1.6 土壤厚度的等级划分

3.3.2 林分结构的指标选择与等级划分

3.3.3 林分密度的指标选择

3.3.4 经营措施的指标选择

3.4 结构方程模型中各变量的设定

3.4.1 潜变量的设定

3.4.2 显变量的设定

3.5 模型结构框架的构建

3.5.1 林分结构、林分密度、经营措施与林分生长量的关系

3.5.1.1 林分结构与林分密度无关联的结构分析

3.5.1.2 林分结构对林分密度有作用的结构分析

3.5.1.3 林分密度对林分结构有作用的结构分析

3.5.1.4 林分结构和林分密度之间相互作用的结构分析

3.5.1.5 四个模型结构优劣的比较

3.5.2 立地质量与林分生长量的关系

3.5.3 林分结构、林分密度、经营措施、立地质量与林分蓄积量的关系

3.5.3.1 "立地质量"和"林分结构与林分密度无关联结构"的联合分析

3.5.3.2 "立地质量"和"林分结构与林分密度相互作用结构"的联合分析

3.6 结构方程模型在林分结构优劣方面的应用探讨

3.6.1 不考虑林分密度对林分结构影响的林分结构优劣评价探讨

3.6.2 考虑林分密度对林分结构影响的林分结构优劣评价探讨

4 结论

5 讨论

参考文献

个人简介

导师简介

致谢

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