目錄
前言
第一部分 林分空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)
第1章 概論 2
1.1 研究的目的和意義 2
1.2 森林多功能與結(jié)構(gòu)優(yōu)化國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 森林多功能研究進(jìn)展 2
1.2.2 林分非空間結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展 9
1.2.3 林分空間結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展 17
1.2.4 林分生長模型研究進(jìn)展 30
1.2.5 林分空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究進(jìn)展 38
1.2.6 林分生長及空間結(jié)構(gòu)模擬研究 43
第2章 研究區(qū)的概況 46
2.1 自然地理概況 46
2.1.1 地理位置 46
2.1.2 地形地貌 46
2.1.3 氣候 46
2.1.4 水文 46
2.1.5 土壤 46
2.1.6 植被 47
2.1.7 動(dòng)物 47
2.2 森林資源概況 47
2.2.1 森林資源現(xiàn)狀 47
2.2.2 森林旅游資源 48
第3章 杉木生態(tài)公益林林分結(jié)構(gòu)分析 50
3.1 引言 50
3.2 數(shù)據(jù)來源與研究方法 50
3.2.1 樣地設(shè)置與數(shù)據(jù)調(diào)查 50
3.2.2 非空間結(jié)構(gòu)分析方法 53
3.2.3 空間結(jié)構(gòu)分析方法 54
3.2.4 空間結(jié)構(gòu)模擬技術(shù) 58
3.3 杉木生態(tài)公益林非空間結(jié)構(gòu)分析 59
3.3.1 樹種組成 59
3.3.2 樹高結(jié)構(gòu) 60
3.3.3 直徑結(jié)構(gòu) 65
3.4 杉木生態(tài)公益林空間結(jié)構(gòu)分析 69
3.4.1 混交度分析 69
3.4.2 大小比數(shù)分析 72
3.4.3 角尺度分析 73
3.4.4 林層指數(shù)分析 75
3.4.5 競爭指數(shù)分析 78
3.4.6 開敞度分析 85
3.5 杉木生態(tài)公益林空間結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià) 87
3.5.1 林分空間結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指數(shù)的提出 87
3.5.2 杉木生態(tài)林人工純林林分空間結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果 90
3.6 杉木生態(tài)公益林林分空間結(jié)構(gòu)模擬 90
3.6.1 數(shù)據(jù)處理 90
3.6.2 數(shù)字高程模型的生成 91
3.6.3 樣地?cái)?shù)據(jù)空間結(jié)構(gòu)三維模擬 92
3.7 小結(jié) 94
3.7.1 林分非空間結(jié)構(gòu) 94
3.7.2 林分空間結(jié)構(gòu) 95
第4章 杉木、馬尾松人工林生長規(guī)律模擬研究 97
4.1 引言 97
4.2 數(shù)據(jù)來源與研究方法 97
4.2.1 樣地設(shè)置與數(shù)據(jù)調(diào)查 97
4.2.2 徑階單木生長模型研究 98
4.2.3 全林整體生物量模型研究 102
4.3 杉木生態(tài)公益林人工純林徑階單木生長模型研究 107
4.3.1 基于競爭指數(shù)單木生長模型的構(gòu)建 107
4.3.2 徑階生長模型的構(gòu)建 111
4.3.3 模型的應(yīng)用 114
4.4 馬尾松人工林全林整體生物量模型 120
4.4.1 不同回歸方程下馬尾松蓄積量和生物量相關(guān)關(guān)系的比較 120
4.4.2 馬尾松人工林全林整體生長模型 121
4.4.3 馬尾松人工林全林整體生物量模型的構(gòu)建 123
4.4.4 模型的應(yīng)用 126
4.5 小結(jié) 127
第5章 杉木生態(tài)公益林多功能評(píng)價(jià)研究 129
5.1 引言 129
5.2 數(shù)據(jù)來源與研究方法 130
5.2.1 數(shù)據(jù)來源 130
5.2.2 研究方法 132
5.3 杉木生態(tài)公益林多功能評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建 136
5.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取原則 136
5.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選方法 136
5.3.3 多功能評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建 138
5.4 杉木生態(tài)公益林多功能評(píng)價(jià) 139
5.4.1 杉木生態(tài)公益林多功能評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算 139
5.4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重賦值 146
5.4.3 杉木生態(tài)公益林的功能評(píng)價(jià) 149
5.4.4 杉木生態(tài)公益林多功能評(píng)價(jià) 153
5.5 提高杉木生態(tài)公益林多功能的經(jīng)營措施 154
5.5.1 人工整地 154
5.5.2 林木采伐 154
5.5.3 樹種補(bǔ)植 154
5.6 小結(jié) 155
第6章 杉木生態(tài)公益林人工純林空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究 157
6.1 引言 157
6.2 數(shù)據(jù)來源與研究方法 157
6.2.1 數(shù)據(jù)來源 157
6.2.2 研究方法 157
6.3 林分單株擇伐空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的構(gòu)建 159
6.3.1 模型目標(biāo)函數(shù) 159
6.3.2 模型約束條件 160
6.3.3 模型的建立 165
6.3.4 擇伐木的確定流程 165
6.3.5 林分單株擇伐空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的應(yīng)用 166
6.4 林分補(bǔ)植空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù) 169
6.4.1 林分補(bǔ)植空間結(jié)構(gòu)調(diào)控優(yōu)化目標(biāo) 170
6.4.2 補(bǔ)植位置和補(bǔ)植樹木的確定 170
6.4.3 補(bǔ)植樹種的選擇 171
6.4.4 補(bǔ)植樹種空間配置 183
6.4.5 補(bǔ)植技術(shù)流程圖 183
6.4.6 林分補(bǔ)植空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用 184
6.5 林分空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化效果分析 187
6.5.1 林分空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后林分生產(chǎn)力變化分析 188
6.5.2 林分空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后林分物種多樣性變化分析 190
6.5.3 林分空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后林分碳儲(chǔ)量變化分析 191
6.5.4 林分空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后林分水源涵養(yǎng)功能變化分析 193
6.6 小結(jié) 195
第7章 低質(zhì)低效林評(píng)價(jià)及改造技術(shù)研究 197
7.1 引言 197
7.2 數(shù)據(jù)來源與研究方法 198
7.2.1 數(shù)據(jù)來源 198
7.2.2 研究方法 199
7.3 低質(zhì)低效林評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建 199
7.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取原則 199
7.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選方法 199
7.3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建 199
7.3.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)的解釋 201
7.3.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 202
7.4 低質(zhì)低效林評(píng)價(jià) 205
7.4.1 低質(zhì)低效林評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算 205
7.4.2 低質(zhì)低效林評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重賦值 211
7.4.3 低質(zhì)低效林準(zhǔn)則層各指標(biāo)評(píng)價(jià) 214
7.5 低質(zhì)低效林改造技術(shù)研究 217
7.5.1 低質(zhì)低效林改造模式的選擇 217
7.5.2 低質(zhì)低效林具體改造措施研究 219
7.6 小結(jié) 220
第二部分 林分經(jīng)營專家模擬系統(tǒng)
第8章 概論 222
8.1 研究的目的和意義 222
8.2 林分經(jīng)營專家模擬系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 223
8.2.1 人工智能與專家系統(tǒng) 223
8.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 224
8.2.3 森林生長數(shù)學(xué)模型研究 227
8.2.4 林分經(jīng)營模擬系統(tǒng) 230
第9章 穩(wěn)健BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法與林木生長模擬 232
9.1 引言 232
9.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健性及其改進(jìn)算法 232
9.2.1 多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 232
9.2.2 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) 236
9.2.3 穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)算法 237
9.2.4 穩(wěn)健BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法 238
9.3 林木生長模擬 239
9.4 小結(jié) 240
第10章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在立地質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 241
10.1 引言 241
10.2 黃豐橋林場自然概況 241
10.3 原理與方法 242
10.3.1 立地因子的選擇與等級(jí)劃分 242
10.3.2 立地指數(shù)BP 模型設(shè)計(jì) 242
10.4 模型訓(xùn)練及其結(jié)果分析 243
10.4.1 模型訓(xùn)練 243
10.4.2 網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)分析 244
10.5 小結(jié) 244
第11章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的林分潛在生長模型與競爭生長模型 246
11.1 引言 246
11.2 杉木人工林單木直徑潛在生長模型 247
11.2.1 基于von Bertalanffy生長理論的潛在生長模型 247
11.2.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的林木潛在生長模型 248
11.2.3 結(jié)果比較分析 249
11.3 杉木人工林單木競爭生長模型 250
11.3.1 修正函數(shù)的建立 250
11.3.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的杉木人工林單木直徑競爭生長模型 251
11.3.3 結(jié)果分析 253
11.4 小結(jié) 254
第12章 林分密度理論與林分密度分布模型 255
12.1 引言 255
12.2 林分密度理論 256
12.2.1 Reineke關(guān)于林分密度與直徑的關(guān)系及數(shù)學(xué)模型 256
12.2.2 林分密度與產(chǎn)量理論 256
12.3 林分密度的基本形式 257
12.3.1 株數(shù)密度 258
12.3.2 林分密度指數(shù) 259
12.3.3 林分疏密度 259
12.3.4 林分郁閉度 260
12.3.5 林分密度分布模型 260
12.3.6 杉木人工林直徑分布模型 260
12.3.7 杉木人工林的樹高分布模型 261
12.3.8 杉木人工林樹高分布模型的檢驗(yàn) 262
12.4 杉木人工林最佳經(jīng)營密度的確定 264
12.4.1 現(xiàn)行確定林分經(jīng)營密度的方法 264
12.4.2 控制理論在林分密度管理中的應(yīng)用 265
12.5 小結(jié) 267
第13章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的林分全林整體生長模型 268
13.1 引言 268
13.2 林分生長數(shù)學(xué)模型的選定原則 269
13.3 林分生長模型的構(gòu)思 270
13.4 模型系統(tǒng)的構(gòu)造 270
13.4.1 立地指數(shù) 270
13.4.2 密度指數(shù) 272
13.4.3 平均高與優(yōu)勢高、形高模型 272
13.4.4 斷面積生長模型 273
13.4.5 派生模型 275
13.4.6 模型驗(yàn)證 275
13.4.7 林分的自然生長模型和人為控制密度生長過程 276
13.4.8 應(yīng)用實(shí)例 278
13.5 小結(jié) 279
第14章 杉木人工林林分經(jīng)營專家系統(tǒng)研究 280
14.1 引言 280
14.2 專家系統(tǒng)及其開發(fā)工具 280
14.3 主要內(nèi)容 282
14.4 CFPSMES原型 283
14.4.1 系統(tǒng)構(gòu)成 283
14.4.2 知識(shí)的獲取和表示 284
14.4.3 推理和控制 295
14.4.4 不精確信息處理方法 296
14.4.5 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 296
14.5 小 結(jié) 297
第15章 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)林分經(jīng)營專家模擬系統(tǒng)研究 298
15.1 引言 298
15.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家模擬系統(tǒng)構(gòu)成原理 298
15.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理 299
15.2.2 專家模擬系統(tǒng)簡介 300
15.3 林分經(jīng)營專家模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 301
15.3.1 主控模塊 302
15.3.2 數(shù)據(jù)庫管理模塊 302
15.3.3 知識(shí)庫管理模塊 302
15.3.4 林分經(jīng)營專家系統(tǒng)模塊 302
15.3.5 模擬系統(tǒng)模塊 303
15.3.6 輸入輸出模塊 303
15.4 案例研究 304
15.5 小結(jié) 306
主要參考文獻(xiàn) 307