發(fā)布時間：2020-03-26 09:29

【摘要】：森林空間結(jié)構(gòu)反映林木間相互作用情況,對森林長期的穩(wěn)定發(fā)展有著重要意義。本研究以湖南省蘆頭林場樣地數(shù)據(jù)和模擬樣地數(shù)據(jù)為研究對象,考慮林木自身大小對其和周邊林木相互作用關(guān)系強弱的影響,將林木胸徑、樹高和冠幅生成綜合權(quán)重,對Delaunay三角網(wǎng)確定的空間結(jié)構(gòu)單元中中心木與相鄰木之間的距離進行加權(quán)。實現(xiàn)林木物理坐標轉(zhuǎn)換為邏輯坐標,林木大小屬性轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g屬性,改變林木之間相互作用的拓撲關(guān)系。本文主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)將不同大小的林木看成不同競爭力狀態(tài)的個體,提出基于Delaunay三角網(wǎng)模型的加權(quán)方法,生成加權(quán)空間結(jié)構(gòu)單元。對中心木的相鄰木數(shù)量進行統(tǒng)計得出,加權(quán)前后相鄰木的數(shù)量均以5株最為常見。加權(quán)后自然樣地和模擬樣地中分別有26.99%和23.62%的相鄰木數(shù)仍然保持不變,林木的相鄰木數(shù)量變化幅度較小。加權(quán)林木空間結(jié)構(gòu)單元中,中心木到其相鄰木的平均距離增量隨中心木的綜合權(quán)重增加而減小,表明加權(quán)方法所得到的林木拓撲關(guān)系更能準確表征林木之間相互作用關(guān)系的強弱。(2)對加權(quán)空間結(jié)構(gòu)指數(shù)及均質(zhì)性指數(shù)的適用性進行分析。采用圖示法和計算法對加權(quán)前后空間結(jié)構(gòu)指數(shù)進行正態(tài)分布檢驗:加權(quán)前7個空間結(jié)構(gòu)指數(shù)在兩種方法驗證的條件下均一致顯示符合正態(tài)分布。加權(quán)后大小比、競爭指數(shù)、開闊比和空間密度指數(shù)利用不同方法所檢驗出的結(jié)果存在一定的偏差。綜合考慮加權(quán)前后所有空間結(jié)構(gòu)指數(shù)基本符合正態(tài)分布。從加權(quán)前后空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的Spearman相關(guān)性分析看出,大小比數(shù)、林層指數(shù)、混交度和開闊比加權(quán)前后分別呈顯著相關(guān)性,說明以上加權(quán)空間結(jié)構(gòu)指數(shù)是描述林分空間結(jié)構(gòu)的有效指數(shù);加權(quán)前后的競爭指數(shù)和角尺度均不存在顯著相關(guān)性,但加權(quán)的競爭指數(shù)和角尺度在對空間結(jié)構(gòu)的描述上更準確。加權(quán)前后均質(zhì)性指數(shù)相關(guān)性分析顯示,除N5外所有樣地的加權(quán)前后均質(zhì)性指數(shù)均為顯著正相關(guān);配對樣本T檢驗顯示除N1和N2之外,其余樣地的加權(quán)前后均質(zhì)性指數(shù)之間均存在顯著性差異。說明加權(quán)均質(zhì)性指數(shù)對林分的空間結(jié)構(gòu)評價仍然具有適用性,且結(jié)果分析更科學(xué)合理。(3)以大小比數(shù)、林層指數(shù)等7個加權(quán)指數(shù)為空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標,以林木大小多樣性、徑級多樣性和間伐量為約束條件,構(gòu)建加權(quán)空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化間伐模型。用人工免疫算法求解并制定間伐方案。選用樣地N4進行實驗分析,結(jié)果進一步驗證了加權(quán)空間結(jié)構(gòu)間伐優(yōu)化模型的可靠性和免疫算法求解優(yōu)化模型的可行性。本文對加權(quán)后林分空間結(jié)構(gòu)指數(shù)及均質(zhì)性指數(shù)適用性進行了分析,在此基礎(chǔ)上完善了林木空間結(jié)構(gòu)間伐優(yōu)化模型,為林分空間結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化提供理論依據(jù),為森林的健康經(jīng)營提供新的思路和途徑。
【圖文】：

圖３．２加權(quán)前后相鄰木變化逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３．２邋Ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｆ邋ｔｒｅｅ邋ｎｅｉｇｈｂｏｒｓ邋ｂｅｆｏｒｅ邋ａｎｄ邋ａｆｔｅｒ邋ｗｅｉｇｈｔｅｄ逡逑為使得加權(quán)過程更為形象，將林木用不同大小的圓圈表示，中心木、相鄰木逡逑和周邊林木分別用不同顏色表示。圖３．２中黑色數(shù)字表示林木編號，ｉ）、ｉｉ）分別逡逑

４．１加權(quán)林木空間分布變化特征逡逑分別將蘆頭林場的自然樣地和計算機生成的模擬樣地進行邊緣校正，距離樣逡逑地邊緣２ｍ的范圍內(nèi)的林木只作為相鄰木，不納入統(tǒng)計的范圍，如圖４．１和４．２逡逑中黑色實心點。以樣地內(nèi)所有林木的空間分布作為離散點生成平面三角網(wǎng)。依次逡逑以核心區(qū)內(nèi)林木（如圖中紅色圓圈）為中心木，，通過確定相鄰木、計算權(quán)重、基逡逑于三角網(wǎng)求林木的移動向量。圖中灰色箭頭即表示核心區(qū)林木對應(yīng)的移動向量，逡逑箭頭的方向即表示林木移動方向，箭頭長度表示林木移動的距離，箭頭終點即為逡逑林木的邏輯位置。逡逑３０邋Ｉ邋＾邐＇邋—邋一＇邐Ｎｉｌ邋３０邋Ｉ邋—邐一邋Ｎ２］邐３０邋Ｉ邋＇邐＇邐＇邐邐邐邐邐Ｎ３逡逑？？？砂、．冰二？？邐．‘邐．邐Ｑ逡逑２５邐？邋＾邋１邐、邐２５邐？＞邐，邐２５邐ｖ邐、逡逑２０邋９邐、Ｎ邋？邋．邋■邐２０邐—？邐？邐＜５邋■邐２０邐ｉｄ邐＼邐°逡逑？邐，邋ｑ邐？邐？邋？邋？逡逑？邐．必邐？逡逑１５邋■邐？邐＼邋ｆ＇邋■邐１５邋＇．－邐＇邋ｐ邐１５邐８邐＜ｂ邋ｆ逡逑＼邋ｊ邐０邐？邋？－．邋．Ｓｅ邋ａ邋？邋ｅ逡逑１０邐？邐１０邐ｉｏ邐＾邐、逡逑５邐ｔ邐■邐５邋＼邐、．邐５邐Ｑ邐？逡逑？？邐０邐０邐．．隊．‘邐．．＾邐．逡逑．邋？邋？邋．邋．邋？邋？逡逑ｏ＇邐邐邐邐邐１邐１邐０—邋一邐＾邐ｏ１邐＾邐邐邐＾——１邐１邐？」逡逑0邋５邐１０邐１５邐２０邋0邋５邐１０邐１５邐２０邐０邐５邐１０邐１５邐２０邐２５邐３０逡逑２0邋■邋，邐，邐
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP18;S750

【參考文獻】

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本文編號：2601263