基于樹冠競爭指數(shù)的杉木人工林生長可視化模擬研究

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1、分類號S757密級公開UDC學(xué)位論文基于樹冠競爭指數(shù)的杉木人工林生長可視化模擬研究TheStudyofChineseFirStandVisualSimulationBasedonCrownCompetitionIndex張曄珵指導(dǎo)教師姓名陳永富研究員申請學(xué)位級別碩士專業(yè)名稱地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)研究方向森林可視化模擬技術(shù)論文提交日期2015年5月論文答辯日期2015年6月學(xué)位授予日期2015年7月答辯委員會主席評閱人北京·中國林業(yè)科學(xué)研究院學(xué)位論文基于樹冠競爭指數(shù)的杉木人工林生長可視化模擬研究學(xué)位論文作者張曄珵指導(dǎo)教師姓名陳永富研究員指導(dǎo)小組成

2、員鞠洪波研究員張懷清研究員申請學(xué)位級別碩士專業(yè)名稱地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)研究方向森林可視化模擬技術(shù)論文答辯日期2015年6月中國·北京DissertationfortheDegreeTheStudyofChineseFirStandVisualSimulationBasedonCrownCompetitionIndexCandidate:YechengZhangSupervisor:YongfuChenAssociateSupervisor:HongboJuHuaiqingZhangAcademicDegreeAppliedfor:Master

3、CartographyandGeographicSpeciality:InformationSystemDateofDefence:2015/6Degree-conferring-institution:ChineseAcademyofForestry獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得本研究生培養(yǎng)單位或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同志對本研究所做的

4、任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。么＂學(xué)位論文作者簽名；豕畔也日期吃年ｔ月曰Ｉ學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解中國林業(yè)科學(xué)研究院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，中國林業(yè)科學(xué)研究院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查悶和借閱。本人授權(quán)中國林業(yè)科學(xué)研究院可Ｗ將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書）＾學(xué)位論文作者簽名：歌絕您導(dǎo)師簽名：可＾如ｔｅ年ｔ月曰又

5、成年（月曰叫叩學(xué)位論文作者畢業(yè)聯(lián)系方式工作單位：聯(lián)系電話；電子郵件：通訊地址、郵編：摘要森林生態(tài)系統(tǒng)中，樹木的生長與自身遺傳特性因素、自然環(huán)境因素密切相關(guān)。樹冠是樹木進(jìn)行光合作用的場所，在樹木的生長中起重要作用，同時，樹木間的鄰體競爭對樹木生長也有著重要影響，相鄰樹木的大小、數(shù)量和空間分布是決定林木間資源分配結(jié)果的相關(guān)因素。通常認(rèn)為在樹冠相互重疊或根系發(fā)生接觸時，樹木之間的競爭才出現(xiàn)。因此，確定競爭木數(shù)量時考慮樹冠的影響能更準(zhǔn)確地表達(dá)樹木間的競爭關(guān)系。目前競爭被廣泛應(yīng)用于林分生長模擬，除了在林分內(nèi)單木生長模擬研究時考慮

6、競爭外，還需要將競爭引入林分整體生長量的分配中，以此建立林木個體的生長量預(yù)測模型。根據(jù)是否按照植物的競爭能力分配資源，植物的競爭分為對稱和不對稱兩種，對稱競爭的分配方式簡單易行，但忽視了植物個體的競爭效應(yīng)，分配時中使用該方法容易對生長量的分配造成偏差，影響生長模型的預(yù)測精度。因此分配林分總體生長量時，應(yīng)對林木個體的競爭能力進(jìn)行考慮。本研究選取杉木（CunninghamiaLanceolata）作為對象，樣地設(shè)置于湖南省攸縣黃豐橋國有林場。通過改進(jìn)簡單競爭指數(shù)，結(jié)合對杉木生長影響較大的樹冠因子考慮杉木林分內(nèi)的林木競爭，建立樹冠競爭指數(shù)；研究林木

7、的樹冠競爭指數(shù)和林木個體競爭能力的關(guān)系，根據(jù)林木個體競爭能力的強(qiáng)弱，將杉木林分的生長總量分配到林木個體，實(shí)現(xiàn)已知林分整體生長量條件下對杉木個體生長的定量模擬；構(gòu)建基于競爭指數(shù)的林分生長過程模擬模塊，依據(jù)不同林分條件模擬杉木的生長情況，通過可視化技術(shù)，直觀地展示杉木林分的樹木分布、生長狀況和生長預(yù)測，為觀察杉木提供便捷的平臺，為杉木人工林經(jīng)營管理提供有效參考。主要研究的內(nèi)容和結(jié)論如下：（1）將杉木人工林作為研究對象，基于傳統(tǒng)的Hegyi競爭指數(shù)，加入競爭木與對象木樹冠相互遮擋的影響，構(gòu)建樹冠競爭指數(shù)（CrownCompetitionIndex）

8、，實(shí)現(xiàn)林分內(nèi)樹木競爭的模擬。將林木實(shí)際生長量分別與樹冠競爭指數(shù)和Hegyi簡單競爭指數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果表明，樹冠競爭指數(shù)顯示的競爭趨勢與Hegyi簡單競爭指數(shù)一致