CN113141947A

CN113141947A - 一种同龄人工林改造为异龄混交林的空间配置矩阵方法

Info

Publication number: CN113141947A
Application number: CN202010014112.8A
Authority: CN
Inventors: 冯仲科; 张瀚月; 常晨; 郭佳琪
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2040-01-07
Also published as: CN113141947B

Abstract

本发明公开了一种同龄人工林改造为异龄混交林的空间配置矩阵方法。该方法依据确定的对角线或间隔混交规则，在一定程度上实现了林地对不同树种要求的同时保障了林地资源合理利用；并通过空间配置矩阵，对种植树木年龄结构不断进行调整，最终实现各径阶面积比均为25％，有利用林木资源的可持续经营与发展。其特征是：将地块分为4*4总计16个地块单元，按照25％、50％或75％的混交比配置树种，其中每个单元树种一致等间距种植16棵树，结合树木生长到不同径阶需要的时间，通过空间配置矩阵确定采伐与补植状况，最终现实矩阵中第I、II、III和IV径阶的树木占比均为25％。

Description

一种同龄人工林改造为异龄混交林的空间配置矩阵方法

一、技术领域

该发明涉及一种同龄人工林改造为异龄混交林的方法，特别是一种同龄人工林改造为异龄混交林的空间配置矩阵的方法。

二、技术背景

森林资源是人类赖以生存与可持续发展的基础，我国作为世界上最大的人工林面积国家，国家管理部门对人工林的发展给予高度重视，但在实际的经营管理中仍然存在着一些不足，具体体现在：

①人工林多为纯林，树种结构单一，生态系统的稳定性与抵抗灾害的能力较弱，土壤肥力下降导致生产力水平，森林景观较为单调并导致生物多样性降低。

②传统的人工林造林指标不明确，经营现状较为粗放，更多注重林木的经济价值而对其生态价值缺乏正确的认识，导致森林整体质量低。

③传统的人工林多为同龄林，多采用大面积皆伐的政策，导致森林质量不高、分布不均、机构不合理。

森林资源的重要作用日益凸显，人工林经营与管理进入由粗放型转变为高质量的精准经营的新阶段。我们利用空间配置矩阵的方法，对同龄人工林树种、林龄进行改造调整为异龄混交林的方法，是一个很大的创新和突破，在很大程度上解决了传统人工同龄纯林的劣势与不足。

三、发明内容

为了提高人工林林木生长的高效可持续利用特点，本发明的目的是提供一种基于空间配置矩阵对同龄人工林树种、林龄进行调整为异龄混交林的方法。其特征是：将地块分为4*4总计16个地块单元，按照25％、50％或75％的混交比配置树种，其中每个单元树种一致等间距种植16棵树，结合树木生长到不同径阶需要的时间，通过空间配置矩阵确定采伐与补植状况，最终现实矩阵中第I、II、III和IV径阶的树木占比均为25％。

本发明是这样实现的：

①根据要求确定混交比为25％、50％还是75％，在对应地块单元中实现树木种植、采伐与经营管理；

②以每个地块单元为研究对象，选择某树种并依据区域降雨状况计算该树种达到d_IV径阶需要满足的株行距D,并以D为4*4总计16棵数的株行距，确定树木种植地点；

③计算获得树木生长到d_I、d_II、d_III和d_IV径阶需要的时间t₁、t₂、t₃和t₄，生成各时段、各径阶的空间配置矩阵，分别为：现实面积比矩阵A1，收获面积比矩阵A2,以及种植面积比矩阵A3。

本发明具有以下优点：

(1)依据确定的对角线或间隔混交规则，在一定程度上实现了林地对不同树种要求的同时保障了林地资源合理利用。

(2)通过空间配置矩阵，对种植树木年龄结构不断进行调整，最终实现各径阶面积比均为25％，有利用林木资源的可持续经营与发展。

四、附图说明：

下面结合附图与附表对本发明进一步说明

图1是x树种不同混交比配置方法示意图；

五、具体实施方式：

利用空间配置矩阵对人工林结构进行调整为异龄混交林的方法，无论是对于林木资源的合理利用还是对人工林的高效可持续经营发展均有重要意义，具体实现流程如下：

(1)确定造林面积与某一树种与其他树种混交比，一般设置为25％、50％与75％，对于25％的混交比，设置该树种种植于4*4地块单元的一个对角线方向；对于50％的混交比，设置该树种种植于奇数行的奇数号地块单元，偶数行的偶数号地块单元；对于75％的混交比，设置该树种种植于除一个对角线的其他地块单元。

(2)对于每一地块单元，按树木生长到的d_IV径阶需要满足的株行距D为基准，种植4*4总计16个地点，在t₀时刻种植上树苗，并假设其胸径大小为d₀；到达t₁时刻，则全部树木均达到d_I径阶，采用间伐的形式砍伐其50％并对砍伐位置补植树苗；到达t₂时刻，则分别有50％达到d_I径阶，50％达到d_II径阶，分别间伐d_I径阶与d_II径阶的50％并对砍伐位置补植树苗；到达t₃时刻，则分别有50％达到d_I径阶，25％达到d_II径阶，25％达到d_III径阶，间伐d_I径阶的50％并对砍伐位置补植树苗；到达t₄时刻，d_I、d_II、d_III和d_IV径阶均达到25％，实现同龄人工林调整为异龄混交林的目的。对上述描述通过矩阵形式展现清晰明了，其中现实面积比矩阵A1，收获面积比矩阵A2,以及种植面积比矩阵A3分别如下：

现实面积比矩阵A1：(d_tji表示j时刻，第i径阶的树木占比)

收获面积比矩阵A2:

种植面积比矩阵A3:

其中：A1、A2、A3中d_tji表示j时刻，第i径阶的树木占比。

Claims

1.一种同龄人工林改造为异龄混交林的空间配置矩阵方法。其特征是：将地块分为4*4总计16个地块单元，按照25％、50％或75％的混交比配置树种，其中每个单元树种一致等间距种植16棵树，结合树木生长到不同径阶需要的时间，通过空间配置矩阵确定采伐与补植状况，最终现实矩阵中第I、II、III和IV径阶的树木占比均为25％的技术方法，其实现流程如下：

(1)确定造林面积与某一树种与其他树种混交比，一般设置为25％、50％与75％，对于25％的混交比，设置该树种种植于4*4地块单元的一个对角线方向；对于50％的混交比，设置该树种种植于奇数行的奇数号地块单元，偶数行的偶数号地块单元；对于75％的混交比，设置该树种种植于除一个对角线的其他地块单元；

(2)对于每一地块单元，按树木生长到的d_IV径阶需要满足的株行距D为基准，种植4*4总计16个地点，在t₀时刻种植上树苗，并假设其胸径大小为d₀；到达t₁时刻，则全部树木均达到d_I径阶，采用间伐的形式砍伐其50％并对砍伐位置补植树苗；到达t₂时刻，则分别有50％达到d_I径阶，50％达到d_II径阶，分别间伐d_I径阶与d_II径阶的50％并对砍伐位置补植树苗；到达t₃时刻，则分别有50％达到d_I径阶，25％达到d_II径阶，25％达到d_III径阶，间伐d_I径阶的50％并对砍伐位置补植树苗；到达t₄时刻，d_I、d_II、d_III和d_IV径阶均达到25％，实现同龄人工林调整为异龄混交林的目的，对上述描述通过矩阵形式展现清晰明了，构建的现实面积比矩阵A1，收获面积比矩阵A2,以及种植面积比矩阵A3分别如下：

现实面积比矩阵A1：(d_tji表示j时刻，第i径阶的树木占比)

收获面积比矩阵A2:

种植面积比矩阵A3:

其中：A1、A2、A3中d_tji表示j时刻，第i径阶的树木占比。