不同坡向落叶松人工林林分生长模型差异的研究_刘剑.pdf

第 卷第 期吉 林 林 业 科 技.年 月 ：文章编号：（）中图分类号：.文献标识码：收稿日期：第一作者简介：刘剑（），男，吉林榆树人，工程师，硕士研究生，主要从事森林资源调查工作，：。通信作者简介：毕海东（），男，吉林梨树人，高级工程师，主要从事森林资源管理工作，：。不同坡向落叶松人工林林分生长模型差异的研究刘 剑，毕海东，张 骁，张雪莹，谭道华，张霄魁（吉林省林业勘察设计研究院，吉林 长春；抚松县林业局，吉林 白山；安图县林业局，吉林 延边）摘要：本文利用红石林业局 年森林资源调查小班数据库，对落叶松人工林不同坡向的林分生长模型进行了构建，并分析了模型参数差异。结果表明：不同坡向落叶松人工林公顷株数、公顷蓄积量、平均胸径和年龄等主要林分因子差异较小。落叶松人工林林分生长模型为理查德方程，不同坡向模型参数 差异显著，参数 和参数 差异不显著。阳坡、半阴半阳坡和阴坡模型参数 分别为.、.和.，参数 均为.，参数 均为.。关键词：落叶松人工林；坡向；生长模型 ，（，；，；，）：，（）（）（）（），.，.，（）.（）.：；随着天然林禁止商业性采伐政策的实施，人工林已成为国内木材市场的主要来源。落叶松具有较高的造林成活率，且生长快，营林周期较短，用材价值较高，是吉林省东部山区的主要造林树种。不同坡向的光照条件、空气湿度以及土壤条件等环境因子差异较大，对林分生长具有重要的影响。王向荣等分析了坡向和坡位对水曲柳中龄林生长的影响，结果表明坡向对林分平均胸径和优势木高的影响大于坡位，且坡向对优势木平均高有显著的影响。卢正茂研究了坡向与林分密度对麻栎林生物量的影响，结果表明麻栎生长在南坡好于生长在东南坡和北坡。郭建军等分析了冀北山地不同坡向华北落叶松人工林生长量，结果表明阴坡华北落叶松胸径总生长量整体高于阳坡，其中在 年最为明显。本文利用红石林业局 年森林资源调查小班数据库，对不同坡向的落叶松人工林林分生长模型进行了构建，并检验了不同坡向林分生长模型参数的同质性，进一步分析了不同坡向人工林林分生长模型的差异，旨在为落叶松人工林的经营管理和造林地选择提供参考。研究区域概况研究区为吉林森工集团红石林业局，该区域夏季高温多雨，冬季寒冷漫长，属典型的温带大陆性气候。年平均气温.，无霜期 ，有效积温 ，年降水量 ，土壤以山地暗棕色森林土为主。植被类型以阔叶红松林为主，阔叶树种主要有蒙古栎（）、核桃楸（）、紫椴（）、春榆（）和色木槭（）等，针叶树种主要有红松（）、长白落叶松（）和红皮云杉（）等。研究方法.数据来源数据来源于 年红石林业局的森林资源调查小班数据库，本次筛选的落叶松人工林，长白落叶松在树种组成中占 及以上。共筛选林分（小班）个，其中阴坡 个、半阴半阳坡 个、阳坡 个。.林分生长模型本文选择理查德模型为落叶松人工林林分生长的基础模型，阳坡为模型的参考基准模型，林分生长完备模型和简约模型见表。其中，为各坡向的林分公顷蓄积量，为各坡向的林分年龄，、和 代表了阳坡的林分生长模型参数，为第 个坡向的参数 与阳坡相比的增量，为第 个坡向的参数 与阳坡相比的增量，为第 个坡向的参数 与阳坡相比的增量。当限定模型（.）中的 均取 值时，模型（.）则变化为模型（.），此模型代表了各坡向的林分生长过程间仅参数 完全一致。同理，当限定模型（.）中的 和 均取 值时，模型（.）则变化为模型（.）。其他模型以此类推，当限定模型（.）中的、和 均取 值时，模型（.）则变化为模型（.），此模型表明了各坡向林分的生长过程完全一致。表 简约模型与完备模型 模型编号模型样式模型类型备注（.）（）（）（）异质参数完备模型参数、均不同（.）（）（）异质参数模型参数、均不同（.）（）（）（）异质参数模型参数、均不同（.）（）（）异质参数模型参数、均不同（.）（）（）异质参数模型参数 不同（.）（）异质参数模型参数 不同（.）（）（）异质参数模型参数 不同（.）（）异质参数模型参数、均相同.模型同质性检验本文以模型参数处理为确定变量，选择阳坡的林分生长模型作为参考基准。参考基准的选择仅影响参数意义，而不会对模型拟合以及参数检验结果产生影响。对模型参数的同质性检验就是检验模型增量是否为 的统计假设。假设检验公式为：（）（）（）（）（，）式中：为残差平方和；为简约模型；为完备模型；（）为简约模型的拟合残差平方和；（）为完备模型的拟合残差平方和；为完备模型与简约模型间参数数目之差；为简约模型参数数目；为完备模型参数数目；为样本容量。如果接受假设，则表明参数具有同质性，此时化简后的简约模型优于完备模型。.数据统计利用 软件对数据进行筛选和整理，利用 .软件的 过程对模型进行拟合和检验。结果与分析.不同坡向林分特征对不同坡向主要林分因子进行统计，结果见表。可以看出，不同坡向落叶松人工林公顷株数、公顷蓄积量、平均胸径和林龄的平均值分别为 株、.和 年。不同坡向 个主要林分因子差异较小，其中阳坡公顷株数最大，为 株；半阴半阳坡公顷蓄积量、平均胸径和林龄均最大，分别为、.和 年。表 不同坡向林分特征 坡向公顷株数公顷蓄积量 平均胸径 林龄 年阴坡.半阴半阳坡.阳坡.均值.林分生长模型化简利用参数同质性检验对 异质参数完备模型进行化简，结果见表。可以看出，除了 异质参数模型（.）和模型（.），以及 异质参数模型（.）与 异质参数完备模型（.）同质性检验不显著外（分别为.、.和.），其余模型检验结果均达到极显著水平，说明 异质参数完备模型（.）应化简为模型（.）、模型（.）或模型（.）。由于模型（.）和模型（.）中参数 差异均显著，因此，仅需要检验模型（.）、模型（.）和模型（.）分别与 异质参数模型（.）和模型（.）差异是否显著。经过检验可以看出，与模型（.）相比，模型（.）差异不显著，其余个模型差异均达到极显著水平；与模型（.）相比，模型（.）、模型（.）和模型（.）差异均达到显著或极显著水平。因此，应选择经过模型（.）和模型（.）化简后的模型（.）为不同坡向落叶松人工林的最优模型，该模型中参数 差异显著，参数 和参数 差异不显著。表 林分生长模型同质性检验 模型自由度方差和均方值值值（.）.（.）.（.）.表（续）模型自由度方差和均方值值值（.）.（.）.（.）.（.）.（.）.注：检验均以模型（.）的 为分母项；检验均以模型（.）的 为分母项；检验均以模型（.）的 为分母项；表示差异显著（.）；表示差异极显著（.）。.不同坡向模型参数差异进一步对模型（.）参数进行拟合，并对不同坡向模型参数、参数 和参数 进行多重比较，结果见表。由于模型（.）中参数 和参数 差异不显著，因此，个坡向的林分生长模型参数 和参数 值相同。阴坡林分生长模型参数 与其余 个坡向差异均显著，半阴半阳坡与阳坡林分生长模型参数 差异不显著。说明不同坡向落叶松人工林生长节律较为接近，但林分蓄积量生长极值差异较大，阳坡和半阴半阳坡要显著高于阴坡。表 不同坡向林分生长模型参数多重比较 坡向阴坡.半阴半阳坡.阳坡.结论不同坡向落叶松人工林主要林分因子差异较小，其中公顷株数、公顷蓄积量、平均胸径和林龄的平均值分别为 株、.和 年。落叶松人工林林分生长模型为理查德模型，不同坡向 异质参数完备模型经过化简后获得的 异质参数模型（.）为最优模型，该模型中不同坡向林分生长模型参数 差异显著，参数 和参数 差异不显著。其中阳坡、半阴半阳坡和阴坡模型参数 分别为.、.和.，阴坡与阳坡和半阴半阳坡差异均达到显著水平；模型参数 均为.，参数 均为.。本文对不同坡向落叶松人工林林分生长模型参数差异进行了分析，并对各坡向模型进行了构建，旨在为落叶松人工林的经营管理和造林地选择提供参考。参考文献 张梦龙，张骁 长白山地区林下经济现状与发展对策 吉林林业科技，（）：高慧淋，董利虎，李凤日 基于混合效应的人工落叶松 树 冠 轮 廓 模 型 林 业 科 学，（）：魏志恒，潘军球，吴际友，等 坡向及土层厚度对 年生樟树林分生长的影响 中南林业科技大学学报，（）：王向荣，孙海龙，余鑫，等 坡向和坡位对水曲柳中龄林生长的影响 山西农业大学学报（自然科学版），（）：卢正茂 坡向与林分密度对麻栎林生物量的影响 林业科技通讯，（）：郭建军，郭宾良，刘海翔，等 冀北山地不同坡向华北落叶松人工林生长量分析 防护林科技，（）：廖宇翔 长白山区人工落叶松林分生长规律的研究 吉林林业科技，（）：（本篇专家编审：陈建军）