第十章林分生长和收获预估模型习题

第十章林分生长和收获预估模型习题
一、填空题
1．和是从两个角度定量说明森林的变化状况。

2．林分收获量包含两重含义即和。

3. 在未受干扰的情况下，影响人工林林分收获量的因子为、和。

4．收获表的种类有、和。

5．Munro(1974)将林分生长和收获模型分为、和三种。

6．林分年龄相同并具有相同林分密度时，立地质量越好，林分林分生长量和收获量。

7．单木生长模型又分为的单木生长模型和的单木生长模型两种。

8．单木生长模型的建模方法大体上可分为、和。

9.可变密度收获模型的建模方法可分为、和三种。

10．径阶或单木枯损模型从枯损原因上分为和；从预估结果是否为林木株数的确定值分为和；从研究林分对象上分为和。

二、名词解释
1．林分收获量
2．全林分生长模型
3.正常收获表
4.经验收获表
5.参数预估模型（PPM）
6. 林分枯损方程
7. 单木生长模型
8. 径阶分布模型
9.单木竞争指标
10. 可变密度的全林分模型
三、简答题
1. 简述立地质量和林分密度与林分收获量的关系。

2. 林分经营措施对林分生长量和收获量的影响。

3. 林分生长量和收获量的关系。

4. 简述预估林木枯损的因变量的两种途径。

5. 简述用收获表预估现实林分生长量的步骤。

：
6．简述相容性生长和收获预估模型系建模方法。

四、论述题
1. 试述Munro(1974)关于林分生长和收获模型的分类，并说明各类模型的优点和局限性。

2．试述影响林分收获量的因子，并说明这些因子与收获量的关系。

3. 论述正常收获表和现实收获表的作用。

4. 论述收获表应用中主要存在的问题。

5. 以理查德方程为例说明建立全林分模型的基本思路。

第十章林分生长和收获预估模型习题标准答案
一、填空题
1．林分生长量和林分收获量是从两个角度定量说明森林的变化状况。

2．林分收获量包含两重含义即林分累计的总生长量和采伐量。

3. 在未受干扰的情况下，影响人工林林分收获量的因子为年龄、立地条件和林分密度。

4．收获表的种类有正常收获表、经验收获表和可变密度收获表。

5．Munro(1974)将林分生长和收获模型分为全林分模型、径阶分布模型和单木模型三种。

6．林分年龄相同并具有相同林分密度时，立地质量越好，林分林分生长量和收获量越高。

7．单木生长模型又分为与距离有关的单木生长模型和与距离无关的单木生长模型两种。

8．单木生长模型的建模方法大体上可分为潜在生长量修正法、回归估计法和生长分析法。

9.可变密度收获模型的建模方法可分为基于多元回归技术的经验方程、林分蓄积预估方程和基于理论生长方程的林分收获模型三种
10．径阶或单木枯损模型从枯损原因上分为正常枯损模型和非正常枯损模型；从预估结果是否为林木株数的确定值分为确定性枯损模型和随机性枯损模型；从研究林分对象上分为人工林枯损模型和混交林枯损模型。

二、名词解释
1．林分收获量：指林分在某一时刻采伐时，由林分可以得到的(木材)总量。

2．全林分生长模型：用以描述全林分总量(如断面积、蓄积量)及平均单株木的生长过程(如平均直径的生长过程)的生长模型称为全林分生长模型
3.正常收获表：最早的林分收获量预测工作是在所谓的完满立木度林分或正常林分(法正林分)中进行。

反映正常林分各主要调查因子生长过程的数表，称作正常收获表
4.经验收获表：以现实林分中的具有平均密度状态的林分为基础所编制的收获表，称作经验收获表。

5.参数预估模型（PPM）：是将用来描述林分直径分布的概率密度函数之参数作为林分调查因子（如年龄、地位指数或优势木高和每公顷株数等）的函数，通过多元回归技术建立参数预测方程，用这些林分变量来预测现实林分的林分结构和收获量。

6. 林分枯损方程：将单位面积林分中存活木的株数与林分年龄的函数关系称为林分枯损方程。

7. 单木生长模型：以林分中各单株林木与其相邻木之间的竞争关系为基础，描述单株木生长过程的模型，称为单木生长模型。

8. 径阶分布模型：以林分变量及直径分布作为自变量而建立的林分生长和收获模型，简称为径阶分布模型。

9.单木竞争指标：描述林木由于受周围竞争木的影响而承受竞争压力的数量尺度。

10. 可变密度的全林分模型：以林分密度为主要自变量反映平均单株木或林分总体的生长量和收获量动态的模型，称为可变密度的全林分模型
三、简答题
1. 简述立地质量和林分密度与林分收获量的关系。

当林分年龄相同并具有相同林分密度时，立地质量好的林分比立地质量差的林分具有更高的林分生长量和收获量，当林分年龄和立地质量相同时，在适当林分密度范围内，密度对林分收获量的影响不如立地质量那样明显，一般地说，林分密度大的林分比林分密度小的林
分具有更大收获量，但遵循“最终收获量一定法则”。

2. 林分经营措施对林分生长量和收获量的影响。

林分经营措施主要包括间伐、施肥、竞争植物的控制等，林分经营措施实际上是通过改善林分的立地质量(如施肥)及调整林分密度 (如间伐)而间接影响林分生长量和收获量
3. 简述林分生长量和收获量的关系。

林分生长量和收获量是从两个角度定量说明森林的变化状况。

林分收获量是林分生长量积累的结果，而生长量又是森林的生产速度，它体现了特定期间（连年或定期）的收获量的概念。

两者之间存在着一定的关系，这一关系被称为林分生长量和收获量之间的一致性。

从理论上讲，可以由林分生长模型导出相应的林分收获模型。

4. 简述预估林木枯损的因变量的两种途径
预估林木枯损的因变量可以有两种途径，一种是将其定义为单株木的枯损概率，它可直接应用单木自变量估计单木枯损概率；另一种是按径阶或其他变量(直径、面积的相对值)分组计算林木的枯损比率，该方法既能估计径阶林木死亡株数，也能代入单木变量和其它变量估计单木枯损概率。

5. 简述用收获表预估现实林分生长量的步骤。

(1)确定现实林分的年龄和立地质量。

(2)确定现实林分的总断面积。

(3)计算现实林分的疏密度。

(4)计算蓄积量、生长量及其它因子。

6．简述相容性生长和收获预估模型建模方法。

(1)将现在林分蓄积量(M1)或断面积(G1)作为现在林分年龄(t1)、地位指数(S)(或优势高
(H T))及林分密度的函数而导出。

(2)将收获模型对年龄求导数，即dM／dt或dG／dt，建立与收获模型相一致的生长模型。

(3)利用所收集的固定标准地复测数据拟合生长模型，求出模型中各参数的估计值。

(4)将生长量预估方程积分求出相应的林分收获量模型。

四、论述题
1. 试述Munro(1974)关于林分生长和收获模型的分类，并说明各类模型的优点和局限性。

Murno(1974)的分类方法，直接将模型归为3类： (1)全林分模型； (2)径阶分布模型；
(3)单木生长模型：与距离无关的单木生长模型(简称DIIM)和与距离有关的单木生长模型(简称DDIM)。

这3类模型的优点及局限性：全林分模型可以直接提供较准确的单位面积上林分收获量及整个林分的总收获量。

但却无法知道总收获量在不同大小(不同径阶)林木上的收获量。

径阶分布模型可以给出林分中各阶径的林木株效，因而可以反映林分可提供各材种的产量。

但是，由于林分直径分布的动态变化不稳定，很难用同一种统计分布律准确描述不同发育阶段的林分直径分布规律，这给林分直径分布的动态估计带来困难，从而限制了这类模型的实际应用。

单木生长模型能够提供最多的信息，由此可以推断林分的径阶分布及林分总收获量。

因此，从理论上讲，在这3类模型中，单木生长模型适用性最大。

但是，由于单木生长模型，尤其是与距离有关的模型，要求输入量多，模拟林木生长时的计算量大，应用成本高，这使其在实际应用中有较大的限制。

2．试述影响林分收获量的因子，并说明这些因子与收获量的关系。

林分收获量很大程度上取决于以下四个因子：（1）林分林龄（或异龄林的年龄分布）；（2）林地的生产潜力（立地条件）；（3）对林地的生产潜力现时充分利用程度（林分密度）；（4）经营措施（间伐、施肥、竞争植物的控制等）。

1） 年龄：收获量与年龄呈“S ”型曲线；
2） 立地条件：当年龄和林分密度相同时，立地条件越好，林分收获量越大；
3） 林分密度：但立地条件相同时，在适宜密度范围内，林分密度越大林分收获
量也越大。

但是，当年龄较大时，遵从“最终收获量一定”的法则，即不同
密度之间的收获量差异不大。

4） 经营措施：施肥可以改善立地条件，可以适当提高收获量。

间伐则调整密度
而间接影响收获量。

3. 论述正常收获表和现实收获表的作用
正常收获表和现实收获表的作用，主要在于指导森林经营实践及近似估计现实林分的生长量和收获量。

这些作用主要表现在以下几方面：
(1) 在已知林分的地位级(或地位指数)时，正常收获表可提供在该立地条件下林分所能达到的收获量上限的估计值，现实收获表则可以提供该立地条件下现实林分平均可达到的生长量和收获量。

因此，收获表也可以提供比较不同立地条件下林分间生长状况的差异程度。

(2) 正常收获表是以充分郁闭的同龄纯林的生长状况为基础而编制的，它提供了在合理经营的上限密度下林分所能达到的生长量和收获量。

所以，在实践中，正常收获表常被用于检查、评价现实林分经营效果。

(3) 利用正常收获表或经验收获表均可以查定或预估现实林分的各个因子现实值及未来某一龄阶时的数值(即动态预估)。

(4) 利用正常收获表(或林分生长过程表)依据现实林分的年龄及每公顷断面积值，可以计算出现实林分的疏密度及林分每公顷蓄积量。

4. 论述收获表应用中主要存在的问题
(1)在没有大量固定标准地长期观测资料及大量解析资料的情况下，仅利用临时标准地资料编制收获表时，很难保证所有临时标准地的林分属于同一自然发育体系。

(2)正常林分是现实林分中难以找到的林分，许多研究者发现，从未来生长量的观点来看，现实林分所能达到的最大生长量往往低于正常收获表中的数值。

(3)用疏密度线性关系修正的方法用正常收获表预估现实林分的生长动态，没有充足的理论依据，至今为止，尚未证实林分蓄积量与疏密度之间为线性关系。

(4)经验收获表虽然提供了平均密度状态下林分的生长过程，但是，在现实林分中并不存在一直处于平均密度状态的林分，所以，现实收获表所反映的并非同一林分的生长过程。

因此，现实收获表可以为未经营的大面积森林提供初次有效的林分生长量和收获量估计值，但预估个别林分时就不一定十分有效了。

(5)传统的编表方法未能为解决表中相关因子的一致性而提供一种普遍适用的有效方法。

这给调整表中相关因子的数值带来一定的困难。

5. 以理查德方程为例说明建立全林分模型的基本思路。

理查德生长方程的基本形式为：
c kt e A y )1(--=
首先分析理查德方程中各参数A 、k 和c 与立地指数（SI ）和林分密度(SD)之间的关系并建立函数关系，比如将最大值参数作为立地的函数：)(SI f A =；而生长速率参数主要受林分密度的影响，与SI 相关不紧密，故)(SD f k =；关于形状参数c 与立地和密度的关系尚无定论。

最后，根据所建立的函数关系，采用再次参数化的方法将立地（SI ）和密度(SD)变量引入理查德方程中来构造林分生长和收获预估模型。