I-69杨材积生长的数学模拟和有序聚类分析.pdfVIP

第29卷第1期 西南林学院学报 V01．29No．1 2009年2月 JOURNAl。OFSOUTHWESTFORESTRYUNIVERSnY Feb．2009 I一69杨材积生长的数学模拟和有序聚类分析木 魏蕾，曹帮华”，唐全，贾 波，秦永建 (山东农业大学林学院，山东泰安271000) 摘要：通过Logistic方程数学模拟和有序聚类分析，对19年生I一69杨的材积生长规律进行研究。 I一69杨材积生长表现出明显的“慢一快一慢”的生长节律，用Logistic方程拟合效果好 (R=0．99468，PO．0001)。结果表明：I一69杨的生长过程可分为：缓苗期、生长初期、速生期和 生长后期4个时期；聚类分析生长进程的结果与Logistic方程拟合结果基本吻合，进一步验证了利 用Logistic方程拟合生长规律的可行性。按照材积各生长时期划分结果，速生期仅8—9年，但速生 期生长量占总生长量的比率却很大，为64．68％一71．30％，生产中应重点加强速生期树木的管理， 以期降低生产经营成本，最大限度地促进树木生长。 关键词：I一69杨；材积生长；Logistic方程；有序聚类 中图分类号：$758 文献标识码：A 关于单木及林分生长模型，许多研究表明，树木 产管理提供理论依据。 的生长规律符合“S”型曲线，表现为“慢一快一慢” 1试验地概况 的生长规律…。虽然在不同的经营水平和生态条 件下生长规律不尽一致，但生长曲线的总趋势是相 试验地设在山东菏泽市鄄城县左营乡石庙村。 似的11。2J。在4种具有“S”型增长特征的生长模型 鄄城县属暖温带季风型大陆性气候，春冬干旱多风、 夏秋湿润多雨，年平均降雨量589．2mm，土壤为黄 (Logistic模型，Richards模型，Chanter模型和 河冲击平原中壤质潮土，pH值7．2，土壤有机质含 Gomportz模型)中，以Logistic模型拟合效果最 好∞。4J，具有广泛的适应性和良好的预测性，在林学 量0．8％。 界得到推广应用。 m×6 以往的学者对林木生长模型的研究集中在林木 林为1989年营造，造林初植密度为6 m，随机 m×30 苗期的苗高生长上”曲J，对林木生长过程完整的大 设置20 m样地3块，样地每木检尺树高、胸 龄林材积生长模型的研究不多，并且方法单一。材 径，按平均木取标准木，每标准地选3株，共9株解 积是随着树高和胸径的增加而增加的，是速生杨培 析木。采用2m区分段法截取圆盘进行树干解析， 育的终极目标，研究材积的生长规律对林业生产具 采用SAS统计模块进行数据处理分析¨J，构建杨树 有重要意义。但这一模型的精度如何，除了看拟合 生长模型并进行有序聚类分析。 效果外，还必须进行检验。本文试图通过有序聚类 2研究方法 分析对实际数据进行分析，以聚类结果对Logistic方 程模拟效果进行检验，探讨19年生杨树的生长规 2．1解析木数据的收集 律。 采用中央断面区分求积式计算出每株解析木各 山东菏泽地区地处黄河滩涂流域，地理环境优 龄的实际材积。计算公式如下。 越，是发展杨树速生丰产林的理想区域，本研究的目 的在于通过生长模型模拟及有序聚类分析，了解杨 10000；其余区分段材积计算式为：屹=仃／4×d2× 树生长发育规律，为黄泛冲积平原杨树