CN117011085B - 一种确定林分首次间伐时间的方法及装置 - Google Patents

一种确定林分首次间伐时间的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及林业技术领域，尤其涉及一种确定林分首次间伐时间的方法及装置，所述方法包括：S1、获取指定林分的初植密度和立地指数；S2、基于指定林分的初植密度和立地指数，确定该指定林分的首次间伐林龄。本发明的一种确定林分首次间伐时间的方法考虑了初植密度和立地指数，可以直接利用现实林分的初植密度和立地指数来估算指定林分的首次间伐林龄，因此，本发明的一种确定林分首次间伐时间的方法考虑的因素全面，所确定的指定林分的首次间伐林龄在实际应用时，更能符合实际情况，提高了抚育间伐的效果。

Description

一种确定林分首次间伐时间的方法及装置
技术领域
本发明涉及林业技术领域，尤其涉及一种确定林分首次间伐时间的方法及装置。
背景技术
合理的抚育间伐对改善森林营养空间、促进保留木生长和充分发挥森林群落的生产力具有重要意义。抚育间伐技术措施有很多，其中，抚育间伐开始期，是抚育间伐时首先要解决的问题，因为其直接关系到抚育间伐的效果，抚育间伐开始期过早或过晚都会对林木生长产生不利影响。开始期过早，间伐木没有很高的利用价值且对促进林木的生长作用不大；开始期过晚，会造成林分密度过大，林木得不到足够的营养空间充分生长，直接影响林分的产量和质量。因此，科学确定首次间伐时间很重要。
在国内，已开展了大量树种人工林首次间伐时间确定方法的研究。现有的大多数研究是按林分生长量来确定首次间伐时间，且大量研究认为，当胸径生长量明显下降时，就应该进行首次抚育采伐。但是，采用此种方法确定的抚育间伐起始期在实际应用时，效果并不好，所确定的抚育间伐起始期常常出现过早或者过晚的问题。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种确定林分首次间伐时间的方法及装置，其解决了现有技术中确定的抚育间伐起始期在实际应用时，效果并不好，所确定的抚育间伐起始期常常出现过早或者过晚的问题技术问题。
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种确定林分首次间伐时间的方法，包括：
S1、获取指定林分的初植密度和立地指数；
S2、基于指定林分的初植密度和立地指数，确定该指定林分的首次间伐林龄。
优选地，所述S2具体包括：
基于指定林分的初植密度和立地指数，采用预先获取的首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型，确定该指定林分所对应的首次间伐林龄。
优选地，
所述预先获取的首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型为：
Y＝a－b×PD－c×SI；
Y为该指定林区所对应的首次间伐林龄；
a为预先获取的第一系数；
b为预先获取的第二系数；
c为预先获取的第三系数；
PD为该指定林区所对应的初植密度；
SI为该指定林区所对应的立地指数。
优选地，在S1之前还包括：
S01、针对多块固定样地，获取每块固定样地分别所对应的林分数据；
其中，林分数据包括：初植密度、立地指数、每年平均单株断面积和每年该固定样地总断面积、每年该固定样地林木株数、该固定样地总断面积每年生长量和该固定样地总断面积每年平均生长量；
其中，
该固定样地总断面积第N年的生长量＝该固定样地第N年的总断面积－第(N-1)年的该固定样地总断面积；
该固定样地总断面积第N年的平均生长量＝该固定样地第N年的总断面积÷N；
S02、基于每一固定样地所对应的林分数据，确定该固定样地所对应的每公顷总断面积范围；
其中，该固定样地所对应的每公顷总断面积范围为：该固定样地第i年的总断面积至该固定样地第j年的总断面积；
其中，第i年为该固定样地总断面积的生长量最大时的林龄；
第j年为该固定样地总断面积的平均生长量最大时的林龄；
S03、将所有固定样地所对应的每公顷总断面积范围取交集，得到交集范围；
S04、在所述交集范围中，任意筛选出第一总断面积数值；
S05、基于所述第一总断面积数值，分别确定每一固定样地所对应的首次间伐林龄；
S06、基于每一固定样地所对应的首次间伐林龄、初植密度、立地指数，进行拟合处理，得到首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型。
优选地，
其中，所述固定样地位于中亚热带东区或南亚热带杉木密度试验林；
每一固定样地的林龄均在为4至44年之间。
优选地，
其中，第一系数a为17.911；
第二系数b为0.001；
第三系数c为0.35。
优选地，
其中，第一总断面积数值为23m2/hm2。
优选地，
其中，每一固定样地所对应的首次间伐林龄为该固定样地中每公顷总断面积达到所述第一总断面积数值时的林龄。
优选地，
每块固定样地所对应的平均单株断面积为g；
其中，
为该固定样地中林木的平均胸径；
每块固定样地所对应的每公顷总断面积为G；
其中，G＝g×M；
其中，M固定样地所对应的每公顷的林木株数。
另一方面，本实施例还提供一种确定林分首次间伐时间的装置，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述的确定林分首次间伐时间的方法。
本发明的有益效果是：本发明的一种确定林分首次间伐时间的方法及装置，由于基于指定林分的初植密度和立地指数，确定该指定林分的首次间伐林龄，相对于现有技术按林分生长量来确定首次间伐时间来说，本发明的一种确定林分首次间伐时间的方法考虑了初植密度和立地指数，可以直接利用现实林分的初植密度和立地指数来估算指定林分的首次间伐林龄，因此，本发明的一种确定林分首次间伐时间的方法考虑的因素全面，所确定的指定林分的首次间伐林龄在实际应用时，更能符合实际情况，提高了抚育间伐的效果。
附图说明
图1为本发明的一种确定林分首次间伐时间的方法流程图；
图2为本发明的一种确定林分首次间伐时间的装置的结构示意图；
图3为本发明实施例二中的一种确定林分首次间伐时间的方法流程图；
图4为本发明实施例二中固定样地中每公顷总断面积达到23m2/hm2时的林龄与初植密度之间的变动情况示意图；
图5为本发明实施例二中固定样地中每公顷总断面积达到23m2/hm2时的林龄与立地指数之间的变动情况示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
参见图1，本实施例提供一种确定林分首次间伐时间的方法，包括：
S1、获取指定林分的初植密度和立地指数。
S2、基于指定林分的初植密度和立地指数，确定该指定林分的首次间伐林龄。
在本实施例的实际应用中，所述S2具体包括：
基于指定林分的初植密度和立地指数，采用预先获取的首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型，确定该指定林分所对应的首次间伐林龄。
所述预先获取的首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型为：
Y＝a－b×PD－c×SI；
Y为该指定林区所对应的首次间伐林龄；a为预先获取的第一系数；b为预先获取的第二系数；c为预先获取的第三系数；PD为该指定林区所对应的初植密度；SI为该指定林区所对应的立地指数。本实施例中第一系数a为17.911；第二系数b为0.001；第三系数c为0.35。
需要说明的是，本实施例中的首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型是通过以下方式得到的：
首先，针对30块固定样地，获取每块固定样地分别所对应的林分数据，如表1所示；其中，所述固定样地位于中亚热带东区或南亚热带杉木密度试验林；
每一固定样地的林龄均在为4至44年之间。
本实施例中，获取中亚热带东区(福建邵武)和南亚热带(广西凭祥)杉木密度试验林40余年长期定位观测数据，共30块固定样地，林龄跨度4～44年。所用长期定位观测数据主要是单木胸径的调查数据。
其中，林分数据包括：初植密度、立地指数、每年平均单株断面积和每年该固定样地总断面积、每年该固定样地林木株数、该固定样地总断面积每年生长量和该固定样地总断面积每年平均生长量；其中，该固定样地总断面积第N年的生长量＝该固定样地第N年的总断面积－第(N-1)年的该固定样地总断面积；该固定样地总断面积第N年的平均生长量＝该固定样地第N年的总断面积÷N。
然后，基于每一固定样地所对应的林分数据，确定该固定样地所对应的每公顷总断面积范围。
其中，该固定样地所对应的每公顷总断面积范围为：该固定样地第i年的总断面积至该固定样地第j年的总断面积；其中，第i年为该固定样地总断面积的生长量最大时的林龄；第j年为该固定样地总断面积的平均生长量最大时的林龄。
其次，将所有固定样地所对应的每公顷总断面积范围取交集，得到交集范围；在实际应用中，去掉了异常大和异常小的值，总共去掉了5个固定样地，还剩下25个固定样地。
然后，在剩下25个固定样地分别所对应的每公顷总断面积范围取交集得到的一个唯一值就是23m2/hm2。
最后，将每个固定样地每公顷总断面积达23m2/hm2时的林龄作为确定林分首次间伐时间。这个指标的意义是每公顷总断面积达到23m2/hm2时，意味着林分已经开始发生激烈竞争，此时需要间伐。
表1
另外，参见图2，本实施例还提供一种确定林分首次间伐时间的装置，包括：
至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如实施例一中所述的确定林分首次间伐时间的方法。
本实施例的一种确定林分首次间伐时间的方法及装置，由于基于指定林分的初植密度和立地指数，确定该指定林分的首次间伐林龄，相对于现有技术按林分生长量来确定首次间伐时间来说，本实施例中的一种确定林分首次间伐时间的方法考虑了初植密度和立地指数，可以直接利用现实林分的初植密度和立地指数来估算指定林分的首次间伐林龄，因此，本实施例的一种确定林分首次间伐时间的方法考虑的因素全面，所确定的指定林分的首次间伐林龄在实际应用时，更能符合实际情况，提高了抚育间伐的效果。
实施例二
参见图3，本实施例提供一种确定林分首次间伐时间的方法，包括：
101、针对多块固定样地，获取每块固定样地分别所对应的林分数据；
其中，所述固定样地位于中亚热带东区或南亚热带杉木密度试验林；
每一固定样地的林龄均在为4至44年之间。
本实施例中，获取中亚热带东区(福建邵武)和南亚热带(广西凭祥)杉木密度试验林40余年长期定位观测数据，共30块固定样地，林龄跨度4～44年。所用长期定位观测数据主要是单木胸径的调查数据。
其中，林分数据包括：初植密度、立地指数、每年平均单株断面积和每年该固定样地总断面积、每年该固定样地林木株数、该固定样地总断面积每年生长量和该固定样地总断面积每年平均生长量；
其中，该固定样地总断面积第N年的生长量＝该固定样地第N年的总断面积－第(N-1)年的该固定样地总断面积；
该固定样地总断面积第N年的平均生长量＝该固定样地第N年的总断面积÷N；
每块固定样地所对应的平均单株断面积为g；
其中，
为该固定样地中林木的平均胸径；
每块固定样地所对应的每公顷总断面积为G；
其中，G＝g×M；
其中，M固定样地所对应的每公顷的林木株数。
102、基于每一固定样地所对应的林分数据，确定该固定样地所对应的每公顷总断面积范围；
其中，该固定样地所对应的每公顷总断面积范围为：该固定样地第i年的总断面积至该固定样地第j年的总断面积；
其中，第i年为该固定样地总断面积的生长量最大时的林龄；
第j年为该固定样地总断面积的平均生长量最大时的林龄；
103、将所有固定样地所对应的每公顷总断面积范围取交集，得到交集范围；
104、在所述交集范围中，任意筛选出第一总断面积数值；
在本实施例的实际应用中，所筛选出的第一总断面积数值为23m2/hm2。
参见图4和图5，本实施例中第一总断面积数值为23m2/hm2与初植密度和立地指数的相关性最强，因此，本实施例中筛选第一总断面积数值为23m2/hm2。
105、基于所述第一总断面积数值，分别确定每一固定样地所对应的首次间伐林龄；
其中，每一固定样地所对应的首次间伐林龄为该固定样地中每公顷总断面积达到所述第一总断面积数值时的林龄。举例说明，某一个固定样地中每公顷总断面积达到23m2/hm2时的林龄是5年，那么这个固定样地所对应的首次间伐林龄就是5年。假如，另一固定样地中每公顷总断面积达到23m2/hm2时的林龄是8年，那么这个固定样地所对应的首次间伐林龄就是8年。
106、基于每一固定样地所对应的首次间伐林龄、初植密度、立地指数，进行拟合处理，得到首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型。
107、获取指定林分的初植密度和立地指数；
108、基于指定林分的初植密度和立地指数，确定该指定林分的首次间伐林龄。
所述108具体包括：
基于指定林分的初植密度和立地指数，采用预先获取的首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型，确定该指定林分所对应的首次间伐林龄。
所述预先获取的首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型为：
Y＝a－b×PD－c×SI；
Y为该指定林区所对应的首次间伐林龄；a为预先获取的第一系数；b为预先获取的第二系数；c为预先获取的第三系数；PD为该指定林区所对应的初植密度；SI为该指定林区所对应的立地指数。
其中，本实施例中，第一系数a为17.911；第二系数b为0.001；第三系数c为0.35。
本实施例的一种确定林分首次间伐时间的方法及装置，由于基于指定林分的初植密度和立地指数，确定该指定林分的首次间伐林龄，相对于现有技术按林分生长量来确定首次间伐时间来说，本实施例中的一种确定林分首次间伐时间的方法考虑了初植密度和立地指数，可以直接利用现实林分的初植密度和立地指数来估算指定林分的首次间伐林龄，因此，本实施例的一种确定林分首次间伐时间的方法考虑的因素全面，所确定的指定林分的首次间伐林龄在实际应用时，更能符合实际情况，提高了抚育间伐的效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种确定林分首次间伐时间的方法，其特征在于，包括：
S1、获取指定林分的初植密度和立地指数；
S2、基于指定林分的初植密度和立地指数，确定该指定林分的首次间伐林龄；
所述S2具体包括：
基于指定林分的初植密度和立地指数，采用预先获取的首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型，确定该指定林分所对应的首次间伐林龄；
所述预先获取的首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型为：
Y＝a－b×PD－c×SI；
Y为该指定林区所对应的首次间伐林龄；
a为预先获取的第一系数；
b为预先获取的第二系数；
c为预先获取的第三系数；
PD为该指定林区所对应的初植密度；
SI为该指定林区所对应的立地指数；
在S1之前还包括：
S01、针对多块固定样地，获取每块固定样地分别所对应的林分数据；
其中，林分数据包括：初植密度、立地指数、每年平均单株断面积和每年该固定样地总断面积、每年该固定样地林木株数、该固定样地总断面积每年生长量和该固定样地总断面积每年平均生长量；
其中，
该固定样地总断面积第N年的生长量＝该固定样地第N年的总断面积－第(N-1)年的该固定样地总断面积；
该固定样地总断面积第N年的平均生长量＝该固定样地第N年的总断面积÷N；
S02、基于每一固定样地所对应的林分数据，确定该固定样地所对应的每公顷总断面积范围；
其中，该固定样地所对应的每公顷总断面积范围为：该固定样地第i年的总断面积至该固定样地第j年的总断面积；
其中，第i年为该固定样地总断面积的生长量最大时的林龄；
第j年为该固定样地总断面积的平均生长量最大时的林龄；
S03、将所有固定样地所对应的每公顷总断面积范围取交集，得到交集范围；
S04、在所述交集范围中，任意筛选出第一总断面积数值；
S05、基于所述第一总断面积数值，分别确定每一固定样地所对应的首次间伐林龄；
S06、基于每一固定样地所对应的首次间伐林龄、初植密度、立地指数，进行拟合处理，得到首次间伐林龄与初植密度和立地指数的线性回归模型；
其中，每一固定样地所对应的首次间伐林龄为该固定样地中每公顷总断面积达到所述第一总断面积数值时的林龄；
每块固定样地所对应的平均单株断面积为g；
其中，
为该固定样地中林木的平均胸径；
每块固定样地所对应的每公顷总断面积为G；
其中，G＝g×M；
其中，M为固定样地所对应的每公顷的林木株数。
2.根据权利要求1所述的确定林分首次间伐时间的方法，其特征在于，
其中，所述固定样地位于中亚热带东区或南亚热带杉木密度试验林；
每一固定样地的林龄均在为4至44年之间。
3.根据权利要求2所述的确定林分首次间伐时间的方法，其特征在于，
其中，第一系数a为17.911；
第二系数b为0.001；
第三系数c为0.35。
4.根据权利要求3所述的确定林分首次间伐时间的方法，其特征在于，
其中，第一总断面积数值为23m2/hm2。
5.一种确定林分首次间伐时间的装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1-4中任一所述的确定林分首次间伐时间的方法。
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