CN105379606A - 一种应用森林生长模型进行防护林造林设计的方法 - Google Patents

Abstract

一种应用森林生长模型进行防护林造林设计的方法，其特征是：利用森林的生长模式，得到胸径与林龄，林分密度，生物量等之间的关系。由生长模型得到平均胸径

Description

一种应用森林生长模型进行防护林造林设计的方法

一、技术领域

该发明以森林生长模型为依据，用于防护林造林设计及林分调节。

二、技术背景

传统造林中只是对造林树种进行分析，对生长情况进行估计而制定出初始的造林规划，在森林成长过程中，对于胸径，密度，生物量，林龄等相关问题没有细致的认识，对森林总体树木生长到何种条件时，生物量具有最大值不能从科学的角度认知。因此在初始造林阶段以及之后的调控阶段，具有一定的盲目性。本发明依托森林生长模型，对混交林生长过程进行分析，得到林分生物量蓄积达到最大时森林所具有的平均表现形式，以其为基准来反推出初始造林密度，及后期管理方案。

三、发明内容

以m种树作为造林树种，其中1号为主导树种。引入胸径与林龄模型林分平均直径与林分密度模型林分某一树种生物量与其胸径模型通过森林总体生物量B与林分密度，树种胸径等相关函数关系，得出总体生物量达到最大时最佳径阶最佳林龄最佳密度N_B。以最佳密度为依据推出初始造林株行距进行初始造林，达到最佳造林的目的。以最佳径阶d^*为依据，和平均胸径进行比较，当d^*大于时，对林分实施择伐，达到调节林分的目的。

本发明方法的优点在于：精确分析林分，调控方便。

四、附图说明：

无。

五、具体实施方式：

1、对于不同的造林树种根据其特有的生长模型，根据其生长模型将胸径与林龄胸径与林分密度胸径与生物量依次写出，并查找统计分析得出的数值将各个树种的系数带入；

2、根据1中的公式以及总的生物量联立，分析得出在总生物量最大即B＝S_max时最佳径阶最佳林龄同时求加权平均年龄得出平均林龄在得到平均林龄后即可推出最佳密度N_B，从而得到最佳株行距a。

3、以最佳密度N_B和混交比k_i进行造林，由以上可得在造林过程中株行距为最佳株行距，即

4、在生长阶段，当监测到平均直径超过最优直径d^*时，对林分实施择伐经营，调整至d^*附近。

Claims (1)

1.一种应用森林生长模型进行防护林造林设计的方法，其特征是：利用森林的生长模式，得到胸径与林龄，林分密度，生物量等之间的关系；由生长模型可知林分平均胸径与林分密度N成反比，生物量W与胸径d成正比，则必有一点，总的生物量M达到最大生物蓄积量，通过引入拉格朗日乘数法可得到此点，即可得到最佳径阶，最佳林龄以及最佳密度，由此求出初始造林时株行距，以此值为准进行造林；得到最佳造林计划，并以计算出的结果进行调控，达到动态调控的效果；具体步骤如下：

1)已知混交率k，有m个树种，其中1号为主导树种，营造混交林，其初始径阶为为d₁，d₂，…，d_m，其胸径d_i，林龄A_i，密度N，对造林地而言有数式①表示i树种的胸径与其林龄之间的关系，其中d_i是胸径(单位厘米)，A_i是林龄(单位年)，a′_i，b′_i均为相关系数；数式②表示林分密度(单位为株/hm²)，表示林分平均胸径(单位为厘米)，c₁，c₂均为相关系数；数式表示单种树木生物量；在以上式中林分平均胸径可以由数式④求出；总体密度也可由单种树木密度求出，可用数式⑤ ${\Σ}_{i=1}^m{n}_i=N$ 得到；

2)根据数式②可知，林分密度N与林分平均胸径成负相关，由数式③可知生物量与胸径成正相关；且由数式⑥可得对于总生物量M，其为胸径与林分密度的函数；为了求得M的最大值，引入拉格朗日数乘法， $M={\mathrm{\Σn}}_{ij}{a}_i{d}_{ij}^{b_i}+{\mathrm{\λ}}_1(\Σn_{ij}-N)+{\mathrm{\λ}}_2(N\stackrel{\‾}{d}-{\mathrm{\Σn}}_{ij}{d}_{ij})+{\mathrm{\λ}}_3(N-c_1{e}^{-c_2\stackrel{\‾}{d}}),$ 约束了总体密度与平均胸径，在此约束条件下，可取得最大值M_max，在此条件下，可得出最佳径阶：最佳林龄：平均林龄可由数式⑦表示，由此可推出最佳密度则在此密度下，最佳株行距(单位米)；

3)经过以上计算可以得出最佳密度N_B和最佳株行距a；以N_B及混交比k_i进行初始造林，则易知其株行距为

4)在树林生长阶段，对林分实施监测，当平均直径超过最大生物量分布直径d^*时，可对林分实施择伐经营，将调整在d^*附近。