红松天然林空间结构分析与优化经营研究

论文摘要

本研究以黑龙江省东部红松天然林为研究对象,在分析研究红松天然林的各种常用结构指标的前提下,采用0-1整数规划理论,考虑多样性混交度、竞争指数和聚集指数等作为约束条件,从而构建了红松天然林择伐空间优化模型。研究结果为：（1）红松天然林的林木平均混交度均在0.5以上,最高的混交度接近1.0。红松天然林内树种零度混交和轻度混交的比例较小,中度、强度和极强度混交占有很大比例。（2）红松的种内和种间竞争强度分别占总竞争强度的18.0%和82.0%,说明红松天然林种内竞争小,主要竞争来自种间。红松对象木胸径与竞争指数之间呈幂函数关系,随着红松胸径的增大,受到的竞争强度逐渐减小。（3）红松天然林内大树在lm-3m的距离尺度范围内呈均匀分布,在5m-7m和13m-17m距离尺度范围内,呈显著均匀分布；小树在0-3m的距离尺度范围内呈显著聚集分布,其它距离尺度均呈随机分布；林分主要呈现随机分布。（4）以标准地M10为应用实例构建红松天然林择伐空间优化模型,计算得出该林分经过择伐后,目标函数值有明显提高。树种多样性指数T增加1.19%,约束条件中的q值减小2.36%,林分混交度和聚集指数分别增加2.19%和36.08%,竞争指数减小50.43%,符合森林可持续经营的要求。因此,为制定红松天然林的经营技术提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 红松天然林分布
• 1.2 课题来源及主要研究内容
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 国内外研究进展
• 1.4.1 混交度研究进展
• 1.4.2 竞争指数研究进展
• 1.4.3 空间分布格局研究进展
• 1.4.4 林分择伐空间优化模型研究进展
• 1.5 未来发展方向
• 2 研究地区概况及数据整理
• 2.1 研究地区自然概况
• 2.1.1 地理位置及地形地势
• 2.1.2 气候
• 2.1.3 土壤
• 2.1.4 植被
• 2.1.5 森林资源概况
• 2.1.6 森林资源评价
• 2.2 数据收集及测定方法
• 2.2.1 标准地设置
• 2.2.2 标准地测定
• 2.2.3 数据整理
• 3 研究方法
• 3.1 林分点结构分析理论
• 3.1.1 林分空间结构单元的确定
• 3.1.2 林分空间结构参数的计算
• 3.2 林分混交度研究方法
• 3.2.1 简单混交度的概念
• 3.2.2 树种多样性混交度的概念
• 3.2.3 树种多样性混交度的性质
• 3.2.4 边缘校正
• 3.3 林分竞争指数研究方法
• 3.3.1 对象木与竞争木的确定方法
• 3.3.2 Hegyi竞争指数
• 3.3.3 Hegyi竞争指数的性质
• 3.4 林分空间分布格局研究方法
• 3.4.1 聚集指数R
• 3.4.2 Riplry's K（d）函数分析
• 3.5 林分择伐空间优化模型
• 3.5.1 基本思想
• 3.5.2 确定目标函数
• 3.5.3 设置约束条件
• 3.5.4 建立模型
• 3.5.5 模型求解
• 3.6 技术路线
• 4 结果与分析
• 4.1 红松天然林林分混交度分析
• 4.2 红松天然林林分竞争关系分析
• 4.2.1 对象木及竞争木的大小分布
• 4.2.2 红松的种内和种间竞争
• 4.2.3 竞争指数与对象木胸径的关系
• 4.3 红松天然林林分空间分布格局分析
• 4.3.1 聚集指数R分析
• 4.3.2 林木空间分布格局的类间分析
• 4.4 红松天然林空间结构优化与调整
• 4.4.1 模型参数
• 4.4.2 目标函数求解
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢