测树学第三章.ppt

森林计测学Forest Mensuration ;第3章 林分结构;;林分结构：林分〔人工林、天然林〕在未遭受到严重干扰(如自然因素的破坏及人工采伐等)，经过长期的自然生长、枯损与演替的情况下，林分内部许多特征因子都具有一定的分布状态。而且表现出较为稳定的结构规律性，称它为林分结构规律。 林分结构主要研究： 〔1〕林木在林分中的空间占有状态－生态学 〔2〕林木各调查因子按林木大小的分布状态－测树学;第1节 林分直径结构 ;当采用数理统计分布函数研究林分直径结构时，都是以算术平均直径〔d〕为准； 而采用相对直径法研究林分直径结构时，那么以林分平均直径〔Ｄg〕为准。;2 同龄纯林直径结构 ;2.1 直径正态分布 各林分直径分布曲线的具体形状虽略有差异，但就其直径结构规律来说，尽管林分平均直径不同，但都具有以下规律： ?①单峰左右近似于对称的山状曲线； ?②中等大小的林木株数占多数； ?③径阶两端的林木株数逐渐减少； ?④以林分算术平均直径为峰点。;多年来林学家曾利用正态分布函数拟合、描述同龄纯林直径分布，并取得了较好的拟合效果。因此，可认为同龄纯林直径结构近似遵从正态分布。;直径正态分布曲线的形状随着林分年龄的增加而变化，即幼龄林平均直径较小，直径正态分布曲线的偏度为右偏；其峰度为正值；这种右偏直径分布属于截尾正态分布。随着林分年龄的增加，林分算术平均直径逐渐增大，直径正态分布曲线的偏度由大变小，峰度也由大变小，林分直径分布逐渐接近于正态分布曲线。;在林分直径分布时间序列中，由于长期自然生长与竞争，林分直径分布最终都趋于正态分布。也就是说，正态分布可看成是同龄纯林直径的极限分布。;2.2 直径的变动幅度 相对直径： 林分中各株林木胸径〔di〕与林分平均胸径〔Dg〕的比值，称作相对直径〔Ri〕 Ri＝di／Dg 林分平均直径〔Dg〕的Ｒ＝1.0 林分内最粗林木的相对直径Ｒmax=1.7～1.8 最细林木的相对Ｒmin=0.4～0.5 即林分中最粗林木直径一般为平均直径的1.7～1.8倍，最细林木直径为0.4～0.5倍。 ;2.3 累积分布曲线 采用相对直径表示林木直径时，假设把各径阶内林木株数同时???换算为相对值，并计算出各径阶株数累积百分数。这样，便于将不同林分平均直径、不同林木株数的林分置于相同尺度上进行分析比较。;;;自然径阶：将相对直径按0.1的阶距划分的径阶。;2 异龄纯林直径结构 同龄林和异龄林的差异：同龄林具有一个整齐的林冠，最小的林木尽管生长落后于其他林木，生长得很细，但树高仍到达同一林冠层；而异龄林分的林冠那么是不整齐的。 异龄林分中较常见的情况是最小径阶的林木株数最多，随着直径的增大，林木株数开始时急剧减少，到达一定直径后，株数减少幅度渐趋平缓，而呈现为近似双曲线形式的反J形曲线。;;森林分子：在同一立地条件下生长发育起来的同一树种同一年龄世代和同一起源的林木。 森林分子学说：主张把复杂林分划分成假设干个森林分子进行调查，研究森林分子的结构规律。 大量检验都充分证明，当把复杂林分划分成森林分子后，在每个森林分子内部都存在着与同龄纯林一样的结构规律，这一发现是研究复杂林分结构规律的一个重要进展。;我国对于异龄林分直径结构也进行了较深入地研究，如钱本龙〔1984〕研究岷山原始冷杉异龄林分直径结构，认为其林分直径分布为不对称的山状曲线。;孟宪宇〔1988〕利用内蒙古大兴安岭兴安天然落叶松林78块标准地资料，分析了林分直径结构，结果显示：假设不分层时其林分直径分布为双峰山状曲线；而分层后各层的林分直径分布分别为单峰山状曲线。;综上所述，可以看出异龄林分直径结构比同龄林分要复杂得多，其分布曲线类型受林分年龄结构、树种特征及组成、更新方式及过程、自然灾害、采伐方式及强度、立地条件等多种因素影响。对于异龄林分直径分布，除了呈典型的反J型曲线外，还经常呈现为不对称的单峰或多峰团状曲线。 ;第二节 林分直径分布拟合方法;;1.2 概率分布函数法 近20多年来，主要采用概率密度分布函数描述、拟合林分直径分布。 可根据林分直径分布的具体形状特征和变化规律，选用不同的概率密度分布函数，一般常用的分布主要有：正态分布、Weibull分布、Γ分布、β分布、SB分布等。 林分生长和收获预估模型、林分直径动态预测模型中，Weibull分布应用最广泛。 ;正态分布 正态分布的概率密度函数为： 式中： d—林木实测直径值； —林木算术平均直径； δD —林分直径标准差 。;Weibull分布 三参数Weibull分布的概率密度函数为： 式中：a—位置参数〔直径分布最小径阶下限值〕； b—尺度参数； c—形状