魏榮富

摘 要：為更好地對落葉松林進行經(jīng)營，以落葉松解析木為研究對象，應用R/S分析法對落葉松樹木直徑生長進行了分析。結果表明，樹木直徑生長具有一定的規(guī)律性；同時建立了以樹木年齡為自變量，H指數(shù)為因變量的線性模型與冪指數(shù)模型，模型相關系數(shù)均≥0.97，表明擬合效果明顯，可以用來預測直徑的生長。此研究結果對于落葉松林的經(jīng)營具有十分重要的指導意義，也為后續(xù)的研究奠定了一定的基礎。

關鍵詞：落葉松；解析木；直徑生長；時間序列；預測模型

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）16-81-03

樹木直徑的變化，可以作為評價樹木生長的立地條件、經(jīng)營措施優(yōu)劣的重要指標之一。在掌握樹木直徑生長規(guī)律的基礎上，采取適當?shù)慕?jīng)營管理措施，可以有效地改善林木的生長狀況，取得較好的經(jīng)濟效益。大興安嶺林區(qū)位于寒溫帶，受特殊的地理環(huán)境影響，致使本區(qū)域的樹木生長具有十分明顯的地域特征。自天保工程實施以來，該林區(qū)木材生產量逐年下降，生產方式也逐漸轉型，主要以營林為主，速生、優(yōu)質、高產成為林業(yè)工作者的工作目標。因此，分析和研究林木的生長規(guī)律，實施高效合理的經(jīng)營措施，進而改善樹木的生長狀況，提高生長量，已經(jīng)成為林業(yè)科研工作者的研究重點。

在樹木直徑生長研究方面，林業(yè)科研工作者已經(jīng)進行了大量的工作。如孟偉[1]等利用回歸分析法對湖北省國營桂花林場南酸棗的全林分直徑生長過程進行了分析與探討，并建立了相應的數(shù)學模型；劉洋[2]等建立了長白山主要樹種直徑生長的多元回歸預測模型，等等。這些研究所提供的方法和成果，對于大興安嶺林區(qū)樹木直徑生長規(guī)律的研究具有十分重要的借鑒意義。本文擬通過對落葉松林木直徑生長的時間序列進行分析，探索其生長規(guī)律，為本區(qū)域落葉松林的人工經(jīng)營提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

大興安嶺林區(qū)（49°20′～53°30′N，119°40′～127°22′E）為國有大型用材林基地，山勢和緩，海拔約700～1 000m。本區(qū)域地處我國最寒冷地區(qū)，具大陸性寒溫帶氣候，其冬季寒冷、晴朗、少雪而漫長；春季5～6月由于受蒙古干旱風影響，表現(xiàn)出明顯的氣候干旱（高溫、低濕和大風）。廣泛分布的土壤為棕色泰加林土。地帶性植被為寒溫性針葉林，以興安落葉松林最為典型，約占該區(qū)森林分布面積的50%左右。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)調查 本研究所用數(shù)據(jù)來自于大興安嶺東部林區(qū)第6次森林資源復查資料，這次復查是以宏觀森林資源現(xiàn)狀與動態(tài)為目的，利用固定樣地為主進行定期復查的森林資源調查方法。大興安嶺東部林區(qū)地面樣地點間距8km×8km布設，共設1 307塊。從中抽取30塊樣地資料作為本研究的數(shù)據(jù)來源。

樣地布設形狀為矩形0.06hm2（10m×60m），按照樣地單雙號規(guī)定（單號中心線方向東西、雙號中心線南北方向），從樣地中心點向2個方向各丈量水平距30m，釘設十米樁和端點樁。以樣地中心線上的中心樁、十米樁和端點樁為中心，向兩側垂直方向各丈量5m水平距，釘設樣地邊樁，構成0.06hm2（10m×60m）的矩形樣地。

樹高測定：對于喬木林樣地，根據(jù)樣木平均胸徑，選擇主林層優(yōu)勢樹種平均樣木3株，用測高儀測定樹高，讀數(shù)記到0.1m；每木檢尺：一律采用鋼卷尺和卡尺，讀數(shù)記到0.1cm；年齡：采用生長錐測定。本研究由于地徑及不同樹高處直徑、樹高、年齡等因子的需求，部分樣木取樣采用在樣地周圍選設樹木進行伐倒進行測量，以確定數(shù)據(jù)的準確性。

2.2 分析方法 R/S分析法是研究時間序列規(guī)律性的十分重要的方法，被應用到許多研究領域[3-5]。為便于研究，本文僅以落葉松解析木數(shù)據(jù)為研究基礎，應用此方法對樹木直徑生長時間序列進行分析，并且建立樹木生長預測的線性、冪指數(shù)模型。

3 樹木直徑生長的時間序列分析

將圖1～3作趨勢線分析，相關系數(shù)在0.90以上?？梢?，隨著樹木年齡的增加，其H指數(shù)值也隨之增加。同時由圖1～3中可見，樹木在相同年齡段內，H指數(shù)的值很相近，說明樹木直徑的生長時間序列具有一定的規(guī)律性，都存在著[RS]關系。

4 直徑生長預測模型的建立

線性模型為：[y=0.00282x+0.41785]

相關系數(shù)[R=0.987]，剩余標準差[S=0.0066]，說明模型擬合得很精確。表明落葉松樹木直徑生長H指數(shù)值與時間序列呈線性關系，若已知樹木生長年齡，即可算出該時間處的H指數(shù)值。

4.2 冪指數(shù)回歸模型 進行冪指數(shù)回歸分析，結果見圖5。

樹木直徑生長的變化規(guī)律。該模型可以預測落葉松樹木直徑在未來幾年的生長趨勢。

5 結論與討論

本文得到了2個H指數(shù)的線性及冪指數(shù)回歸數(shù)學模型，相關系數(shù)均在0.97以上，說明擬合效果非常明顯。2個模型均表明，只要輸入樹齡，就可以預測出落葉松解析木在該年份的H指數(shù)值，反之，如果知道了確切的H指數(shù)值，即可計算出相應的樹齡。R/S分析法是進行落葉松樹木直徑生長分析的重要方法，能夠定量模擬落葉松樹木直徑生長的動態(tài)變化。林業(yè)生產者可以有效利用該研究成果。進行樹木直徑生長的預測，以預測結果為參照，根據(jù)樹木直徑生長的狀況判斷樹木所處的生長環(huán)境及經(jīng)營措施是否合理，及時調整生產方式、方法，使生產效益達到最佳。由于如觀察資料誤差等系統(tǒng)內部隨機因素的存在，致使模型具有一定的不穩(wěn)定性，因此，今后應不斷探索落葉松直徑生長規(guī)律，提高模型的精度與穩(wěn)定性，對于林業(yè)生產經(jīng)營具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]孟偉，陳彩虹，胡煥香，等.桂花林場南酸棗全林分直徑生長模型的研究[J].中南林業(yè)科技大學學報，2013，33（5）：26-29.

[2]劉洋，亢新剛，郭艷榮.長白山主要樹種直徑生長的多元回歸預測模型：以云杉為例[J].東北林業(yè)大學學報，2012，40（2）：1-4.

[3]張殷欽，胡偉，劉俊民，等.基于R/S分析法的地下水位動態(tài)變化趨勢分析[J].中南大學學報（自然科學版），2012，43（12）：4913-4916.

[4]王孝禮，胡寶清，夏軍，等.水文時序趨勢與變異點的R/S分析法[J].武漢大學學報（工學版），2002，35（2）：10-12.

[5]樊毅，李靖，仲遠見，等.基于R/S分析法的云南干熱河谷降水變化趨勢分析[J].水電能源科學，2008，26（2）：24-27.

[6]吳懷宇.時間序列分析與綜合[M].武漢：武漢大學出版社，2004.

（責編：張宏民）endprint

摘 要：為更好地對落葉松林進行經(jīng)營，以落葉松解析木為研究對象，應用R/S分析法對落葉松樹木直徑生長進行了分析。結果表明，樹木直徑生長具有一定的規(guī)律性；同時建立了以樹木年齡為自變量，H指數(shù)為因變量的線性模型與冪指數(shù)模型，模型相關系數(shù)均≥0.97，表明擬合效果明顯，可以用來預測直徑的生長。此研究結果對于落葉松林的經(jīng)營具有十分重要的指導意義，也為后續(xù)的研究奠定了一定的基礎。

關鍵詞：落葉松；解析木；直徑生長；時間序列；預測模型

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）16-81-03

樹木直徑的變化，可以作為評價樹木生長的立地條件、經(jīng)營措施優(yōu)劣的重要指標之一。在掌握樹木直徑生長規(guī)律的基礎上，采取適當?shù)慕?jīng)營管理措施，可以有效地改善林木的生長狀況，取得較好的經(jīng)濟效益。大興安嶺林區(qū)位于寒溫帶，受特殊的地理環(huán)境影響，致使本區(qū)域的樹木生長具有十分明顯的地域特征。自天保工程實施以來，該林區(qū)木材生產量逐年下降，生產方式也逐漸轉型，主要以營林為主，速生、優(yōu)質、高產成為林業(yè)工作者的工作目標。因此，分析和研究林木的生長規(guī)律，實施高效合理的經(jīng)營措施，進而改善樹木的生長狀況，提高生長量，已經(jīng)成為林業(yè)科研工作者的研究重點。

在樹木直徑生長研究方面，林業(yè)科研工作者已經(jīng)進行了大量的工作。如孟偉[1]等利用回歸分析法對湖北省國營桂花林場南酸棗的全林分直徑生長過程進行了分析與探討，并建立了相應的數(shù)學模型；劉洋[2]等建立了長白山主要樹種直徑生長的多元回歸預測模型，等等。這些研究所提供的方法和成果，對于大興安嶺林區(qū)樹木直徑生長規(guī)律的研究具有十分重要的借鑒意義。本文擬通過對落葉松林木直徑生長的時間序列進行分析，探索其生長規(guī)律，為本區(qū)域落葉松林的人工經(jīng)營提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

大興安嶺林區(qū)（49°20′～53°30′N，119°40′～127°22′E）為國有大型用材林基地，山勢和緩，海拔約700～1 000m。本區(qū)域地處我國最寒冷地區(qū)，具大陸性寒溫帶氣候，其冬季寒冷、晴朗、少雪而漫長；春季5～6月由于受蒙古干旱風影響，表現(xiàn)出明顯的氣候干旱（高溫、低濕和大風）。廣泛分布的土壤為棕色泰加林土。地帶性植被為寒溫性針葉林，以興安落葉松林最為典型，約占該區(qū)森林分布面積的50%左右。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)調查 本研究所用數(shù)據(jù)來自于大興安嶺東部林區(qū)第6次森林資源復查資料，這次復查是以宏觀森林資源現(xiàn)狀與動態(tài)為目的，利用固定樣地為主進行定期復查的森林資源調查方法。大興安嶺東部林區(qū)地面樣地點間距8km×8km布設，共設1 307塊。從中抽取30塊樣地資料作為本研究的數(shù)據(jù)來源。

樣地布設形狀為矩形0.06hm2（10m×60m），按照樣地單雙號規(guī)定（單號中心線方向東西、雙號中心線南北方向），從樣地中心點向2個方向各丈量水平距30m，釘設十米樁和端點樁。以樣地中心線上的中心樁、十米樁和端點樁為中心，向兩側垂直方向各丈量5m水平距，釘設樣地邊樁，構成0.06hm2（10m×60m）的矩形樣地。

樹高測定：對于喬木林樣地，根據(jù)樣木平均胸徑，選擇主林層優(yōu)勢樹種平均樣木3株，用測高儀測定樹高，讀數(shù)記到0.1m；每木檢尺：一律采用鋼卷尺和卡尺，讀數(shù)記到0.1cm；年齡：采用生長錐測定。本研究由于地徑及不同樹高處直徑、樹高、年齡等因子的需求，部分樣木取樣采用在樣地周圍選設樹木進行伐倒進行測量，以確定數(shù)據(jù)的準確性。

2.2 分析方法 R/S分析法是研究時間序列規(guī)律性的十分重要的方法，被應用到許多研究領域[3-5]。為便于研究，本文僅以落葉松解析木數(shù)據(jù)為研究基礎，應用此方法對樹木直徑生長時間序列進行分析，并且建立樹木生長預測的線性、冪指數(shù)模型。

3 樹木直徑生長的時間序列分析

將圖1～3作趨勢線分析，相關系數(shù)在0.90以上。可見，隨著樹木年齡的增加，其H指數(shù)值也隨之增加。同時由圖1～3中可見，樹木在相同年齡段內，H指數(shù)的值很相近，說明樹木直徑的生長時間序列具有一定的規(guī)律性，都存在著[RS]關系。

4 直徑生長預測模型的建立

線性模型為：[y=0.00282x+0.41785]

相關系數(shù)[R=0.987]，剩余標準差[S=0.0066]，說明模型擬合得很精確。表明落葉松樹木直徑生長H指數(shù)值與時間序列呈線性關系，若已知樹木生長年齡，即可算出該時間處的H指數(shù)值。

4.2 冪指數(shù)回歸模型 進行冪指數(shù)回歸分析，結果見圖5。

樹木直徑生長的變化規(guī)律。該模型可以預測落葉松樹木直徑在未來幾年的生長趨勢。

5 結論與討論

本文得到了2個H指數(shù)的線性及冪指數(shù)回歸數(shù)學模型，相關系數(shù)均在0.97以上，說明擬合效果非常明顯。2個模型均表明，只要輸入樹齡，就可以預測出落葉松解析木在該年份的H指數(shù)值，反之，如果知道了確切的H指數(shù)值，即可計算出相應的樹齡。R/S分析法是進行落葉松樹木直徑生長分析的重要方法，能夠定量模擬落葉松樹木直徑生長的動態(tài)變化。林業(yè)生產者可以有效利用該研究成果。進行樹木直徑生長的預測，以預測結果為參照，根據(jù)樹木直徑生長的狀況判斷樹木所處的生長環(huán)境及經(jīng)營措施是否合理，及時調整生產方式、方法，使生產效益達到最佳。由于如觀察資料誤差等系統(tǒng)內部隨機因素的存在，致使模型具有一定的不穩(wěn)定性，因此，今后應不斷探索落葉松直徑生長規(guī)律，提高模型的精度與穩(wěn)定性，對于林業(yè)生產經(jīng)營具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]孟偉，陳彩虹，胡煥香，等.桂花林場南酸棗全林分直徑生長模型的研究[J].中南林業(yè)科技大學學報，2013，33（5）：26-29.

[2]劉洋，亢新剛，郭艷榮.長白山主要樹種直徑生長的多元回歸預測模型：以云杉為例[J].東北林業(yè)大學學報，2012，40（2）：1-4.

[3]張殷欽，胡偉，劉俊民，等.基于R/S分析法的地下水位動態(tài)變化趨勢分析[J].中南大學學報（自然科學版），2012，43（12）：4913-4916.

[4]王孝禮，胡寶清，夏軍，等.水文時序趨勢與變異點的R/S分析法[J].武漢大學學報（工學版），2002，35（2）：10-12.

[5]樊毅，李靖，仲遠見，等.基于R/S分析法的云南干熱河谷降水變化趨勢分析[J].水電能源科學，2008，26（2）：24-27.

[6]吳懷宇.時間序列分析與綜合[M].武漢：武漢大學出版社，2004.

（責編：張宏民）endprint

摘 要：為更好地對落葉松林進行經(jīng)營，以落葉松解析木為研究對象，應用R/S分析法對落葉松樹木直徑生長進行了分析。結果表明，樹木直徑生長具有一定的規(guī)律性；同時建立了以樹木年齡為自變量，H指數(shù)為因變量的線性模型與冪指數(shù)模型，模型相關系數(shù)均≥0.97，表明擬合效果明顯，可以用來預測直徑的生長。此研究結果對于落葉松林的經(jīng)營具有十分重要的指導意義，也為后續(xù)的研究奠定了一定的基礎。

關鍵詞：落葉松；解析木；直徑生長；時間序列；預測模型

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）16-81-03

樹木直徑的變化，可以作為評價樹木生長的立地條件、經(jīng)營措施優(yōu)劣的重要指標之一。在掌握樹木直徑生長規(guī)律的基礎上，采取適當?shù)慕?jīng)營管理措施，可以有效地改善林木的生長狀況，取得較好的經(jīng)濟效益。大興安嶺林區(qū)位于寒溫帶，受特殊的地理環(huán)境影響，致使本區(qū)域的樹木生長具有十分明顯的地域特征。自天保工程實施以來，該林區(qū)木材生產量逐年下降，生產方式也逐漸轉型，主要以營林為主，速生、優(yōu)質、高產成為林業(yè)工作者的工作目標。因此，分析和研究林木的生長規(guī)律，實施高效合理的經(jīng)營措施，進而改善樹木的生長狀況，提高生長量，已經(jīng)成為林業(yè)科研工作者的研究重點。

在樹木直徑生長研究方面，林業(yè)科研工作者已經(jīng)進行了大量的工作。如孟偉[1]等利用回歸分析法對湖北省國營桂花林場南酸棗的全林分直徑生長過程進行了分析與探討，并建立了相應的數(shù)學模型；劉洋[2]等建立了長白山主要樹種直徑生長的多元回歸預測模型，等等。這些研究所提供的方法和成果，對于大興安嶺林區(qū)樹木直徑生長規(guī)律的研究具有十分重要的借鑒意義。本文擬通過對落葉松林木直徑生長的時間序列進行分析，探索其生長規(guī)律，為本區(qū)域落葉松林的人工經(jīng)營提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

大興安嶺林區(qū)（49°20′～53°30′N，119°40′～127°22′E）為國有大型用材林基地，山勢和緩，海拔約700～1 000m。本區(qū)域地處我國最寒冷地區(qū)，具大陸性寒溫帶氣候，其冬季寒冷、晴朗、少雪而漫長；春季5～6月由于受蒙古干旱風影響，表現(xiàn)出明顯的氣候干旱（高溫、低濕和大風）。廣泛分布的土壤為棕色泰加林土。地帶性植被為寒溫性針葉林，以興安落葉松林最為典型，約占該區(qū)森林分布面積的50%左右。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)調查 本研究所用數(shù)據(jù)來自于大興安嶺東部林區(qū)第6次森林資源復查資料，這次復查是以宏觀森林資源現(xiàn)狀與動態(tài)為目的，利用固定樣地為主進行定期復查的森林資源調查方法。大興安嶺東部林區(qū)地面樣地點間距8km×8km布設，共設1 307塊。從中抽取30塊樣地資料作為本研究的數(shù)據(jù)來源。

樣地布設形狀為矩形0.06hm2（10m×60m），按照樣地單雙號規(guī)定（單號中心線方向東西、雙號中心線南北方向），從樣地中心點向2個方向各丈量水平距30m，釘設十米樁和端點樁。以樣地中心線上的中心樁、十米樁和端點樁為中心，向兩側垂直方向各丈量5m水平距，釘設樣地邊樁，構成0.06hm2（10m×60m）的矩形樣地。

樹高測定：對于喬木林樣地，根據(jù)樣木平均胸徑，選擇主林層優(yōu)勢樹種平均樣木3株，用測高儀測定樹高，讀數(shù)記到0.1m；每木檢尺：一律采用鋼卷尺和卡尺，讀數(shù)記到0.1cm；年齡：采用生長錐測定。本研究由于地徑及不同樹高處直徑、樹高、年齡等因子的需求，部分樣木取樣采用在樣地周圍選設樹木進行伐倒進行測量，以確定數(shù)據(jù)的準確性。

2.2 分析方法 R/S分析法是研究時間序列規(guī)律性的十分重要的方法，被應用到許多研究領域[3-5]。為便于研究，本文僅以落葉松解析木數(shù)據(jù)為研究基礎，應用此方法對樹木直徑生長時間序列進行分析，并且建立樹木生長預測的線性、冪指數(shù)模型。

3 樹木直徑生長的時間序列分析

將圖1～3作趨勢線分析，相關系數(shù)在0.90以上?？梢?，隨著樹木年齡的增加，其H指數(shù)值也隨之增加。同時由圖1～3中可見，樹木在相同年齡段內，H指數(shù)的值很相近，說明樹木直徑的生長時間序列具有一定的規(guī)律性，都存在著[RS]關系。

4 直徑生長預測模型的建立

線性模型為：[y=0.00282x+0.41785]

相關系數(shù)[R=0.987]，剩余標準差[S=0.0066]，說明模型擬合得很精確。表明落葉松樹木直徑生長H指數(shù)值與時間序列呈線性關系，若已知樹木生長年齡，即可算出該時間處的H指數(shù)值。

4.2 冪指數(shù)回歸模型 進行冪指數(shù)回歸分析，結果見圖5。

樹木直徑生長的變化規(guī)律。該模型可以預測落葉松樹木直徑在未來幾年的生長趨勢。

5 結論與討論

本文得到了2個H指數(shù)的線性及冪指數(shù)回歸數(shù)學模型，相關系數(shù)均在0.97以上，說明擬合效果非常明顯。2個模型均表明，只要輸入樹齡，就可以預測出落葉松解析木在該年份的H指數(shù)值，反之，如果知道了確切的H指數(shù)值，即可計算出相應的樹齡。R/S分析法是進行落葉松樹木直徑生長分析的重要方法，能夠定量模擬落葉松樹木直徑生長的動態(tài)變化。林業(yè)生產者可以有效利用該研究成果。進行樹木直徑生長的預測，以預測結果為參照，根據(jù)樹木直徑生長的狀況判斷樹木所處的生長環(huán)境及經(jīng)營措施是否合理，及時調整生產方式、方法，使生產效益達到最佳。由于如觀察資料誤差等系統(tǒng)內部隨機因素的存在，致使模型具有一定的不穩(wěn)定性，因此，今后應不斷探索落葉松直徑生長規(guī)律，提高模型的精度與穩(wěn)定性，對于林業(yè)生產經(jīng)營具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]孟偉，陳彩虹，胡煥香，等.桂花林場南酸棗全林分直徑生長模型的研究[J].中南林業(yè)科技大學學報，2013，33（5）：26-29.

[2]劉洋，亢新剛，郭艷榮.長白山主要樹種直徑生長的多元回歸預測模型：以云杉為例[J].東北林業(yè)大學學報，2012，40（2）：1-4.

[3]張殷欽，胡偉，劉俊民，等.基于R/S分析法的地下水位動態(tài)變化趨勢分析[J].中南大學學報（自然科學版），2012，43（12）：4913-4916.

[4]王孝禮，胡寶清，夏軍，等.水文時序趨勢與變異點的R/S分析法[J].武漢大學學報（工學版），2002，35（2）：10-12.

[5]樊毅，李靖，仲遠見，等.基于R/S分析法的云南干熱河谷降水變化趨勢分析[J].水電能源科學，2008，26（2）：24-27.

[6]吳懷宇.時間序列分析與綜合[M].武漢：武漢大學出版社，2004.

（責編：張宏民）endprint