（R2＝0.96894.蓄積及總材積整個(gè)發(fā)展過呈現(xiàn)出“S”曲線，林齡相同時(shí)，（A、D、E密度B、C密度小區(qū)內(nèi)峰值林齡5.材種出現(xiàn)時(shí)間取決于初植密度及立地質(zhì)量，相比較受立地質(zhì)量影響12m14m16mB30年生時(shí)仍處于中徑材16m立地指數(shù)的小區(qū)，且以低密度造林，輪伐期應(yīng)在30以上，以促進(jìn)大徑材的生長。Inthispaper,30-yearscontinuingdataofCunninghamialanceolatadensityexperimentalntationinShaowu,FujianProvincewasused.Theeffectsofsitequalityandstemsdensityonstandgrowthandtimberassortmentstructurewerestudiedsystemic.AndwehadtheconculsionsAtthestanddeveloearlystage,standdiametergrowthbemainlyeffectedbyntingdensity,anddiameterdecreasedwithntingdensityincreasing.Atthestanddevelomiddleandlaterstage,becauseoftheself-thinning,thediametergrowthaccelerated,theeffectsofntingdensityweakenedandtheeffectsofdensitystrengthened,thediameterincreasedwithsiteindex.MeandiameterinplotswithsamesiteindexapproachingtonoThefittignresultsofstandmeandiamtergrowthmixedmodel,whichbasedoncorrelationofRichardsparmetersandstandfactor,isgood(R2=0.9749).Thismixedmodelwithgoodbiologicalyticitycanpredictthediametergrowth,indifferentplotswithdifferentdensityandsiteindex,soshouldbeusedtodiametergrowthatstandlevelinthefuture.Atthesamestandage,thediameterskewnessincreasedwithntingdensity;andatdifferentstandage,diameterskewnessinthelowersiteindexplots(A-densityplotsandB1plot)decreasedatearlydevelostage,andthenincreasingatlaterdevelostage.However,inhighsiteindexplots,diameterskewnessdecreasedatearlydevelostage,thenincreasingwithstandage,anddecreasingatlaterdevelostage.At30yearsold,theskewnessscatteredabout0.5.Atsamestandage,diameterkurtosisdecreasingwithntingdensityincreasing.Atdifferentstandage,diamterkurtosisfirstincreasedandthendecreasedwithstanddevelo.Onthecontrary,diametervariablecoefficientfirstdecreasedandthenincreasedwithstanddevelo.Atthesametime,theresultssuggestedthatdiametervariablecoefficientwascloselyrelatedtodiametergrowthspeed.ThefittingresultsheWeibulldiameterdistributionmodel,wichbasedonthecorrelationbetweenparametersandmeandiameter,skewnessandkurtosisisgood,andtheR2inplotsusedtotestingwereabove0.9.Thismodelcouldbeusedtostanddiameterdistributionasbasicmodel,inthefuture.Therewasnomortalityorfewwinplotswithntingdensitylessthan1667trees/ha,orplotswith3333trees/hantingdensityandsiteindexlessthan16m,at30yearsold.Thestockingstemsnumberinplotswithsamesiteindexapproachingtonodifference,at30yearsold,andapproachingtoB-ntingdensityinplotswithsiteindexlessthan16m,toA-ntingdensityintheplotswithsiteindexgreaterthan16m.ThisresultswasveryimportantforCunninghamialanceolatantationmanagement.Themortalitymodelsusuallypredictedmortalitybasedonthepreviousdata,andthesemodelsarediffculttousedformanagementmeasureestablished.Inthispaper,thestockingtreeswhichbasedonRichardsdiametergrowthmixedeffectsmodelandYodaumsize-densitylinecouldpredictthestemsnumbersaccuracy.Thismodelswithgoodbiologyyticity,coulddescribethedynamicchangesofstemnumberinplotswithgivenntingdensityandsiteindex,andcouldprovidtheoreticalbasisforretainstemnumberatdifferentdevelostageinCunninghamialanceolataAtthesamestandage,standvolumeandgrossvolumeincreasedwithntingdensityandsiteindex.Atlaterdevelostage,thevolumedifferencebetweenplotswithsamesiteindexlessened,andapproachedtonodifference,butthegrossvolumenot.Intheplotswithsamentingdensity,peakvalueofmeanannualincrementofstandvolumeandgrossvolumeinlowerandhigherntingdensity(A,D,Entingdensity)increasedwithsiteindex,anddecreasedwithsiteindexinmiddlentingdensity(B,Cntingdensity).Differenttimberassortmentappearancetimeweredeterminedbyntingdensityandsiteindex,andmorebysiteindexcomparatively.Middle-sizeandlarge-sizetimberappearancetimedecreasedwithsiteindexincreasing,however,therewasnotrendinappearancetimewithntingdensityincreasing.30yearsold,intheplotswith12and14msiteindexandB1plot,themiddle-sizetimbervolumedidn’treachtopeakvalue,themiddlesizetimbervolumereachtopeakvalueearlierinhighsiteindexplots.At30yearsold,plotswith12mand14msiteindexandB1plotwith16msiteinexwerestillintheperiodofmiddlesizetimbergrowth,andthelargesizetibmeroutturnratewasverylower.Buttheplotswithsiteindexlargerthan16mallenteredtolargesizetimbergrowthperiod,at30yearsold,andmiddlesizeandlargesizetimberoutturnratewerehighterthan0.5.Atlatestanddevelostage,thestandwithsimilarvolume,theproportionoflargesizetimberdecreasedwithntingdensityandtheproportionofsmallsizetimberincreasedwithntingdensity.So,theaimofntationismiddleandlargesizetimber,thentationshouldbebuiltintheplotswithsiteindexhigherthan16m,ntedwithlowerntingdensity,androtationsholdlongerthan30yearsold.:Cunninghamialanceolata(Lamb)Hook,ntingdensity,Sitequality,Timberassortmentstructure目 第一章緒 引 研究背 研究的目的意 項(xiàng)目來源與經(jīng) 理論生長方 混合效應(yīng)模 直徑生長模 蓄積生 直徑分布結(jié)構(gòu)研 枯損量的研 研究目 研究的主要內(nèi) 第二章胸高直徑生長的立地及密度效 試驗(yàn)區(qū)概 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及......................................................................................................研究方 直徑生長的立地效 直徑生長的密度效 直徑生長模型的構(gòu) 小 第三章直徑分布結(jié)構(gòu)的立地及密度效 材 方 直徑分布統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的密度及立地效 討 第四章自然稀疏的密度及立地效 材 方 立木株數(shù)隨林齡的變 徑階枯損率的立地及密度效 立木株數(shù)模型的構(gòu) 第五章材積變化的立地及密度效 材 方 結(jié) 材積變化的立地及密度效 材積年平均生長量及連年生長量的立地及密度效 討 小 第六章材種結(jié)構(gòu)的立地及密度效 材 方 材種結(jié)構(gòu)的立地效 材種出材量的密度效 不同時(shí)期材種出材量及結(jié)構(gòu)變化規(guī) 第七章結(jié)論與討 參考文 附 在讀期間的學(xué)術(shù)研 表表1-1枯損量預(yù)測中所用到的自變 表2-1邵武密度試驗(yàn)林情 表2-2不同時(shí)期平均直徑的生長變 表2-3平均直徑生長方 表2-4混合效應(yīng)模型擬合結(jié) 表3-1各小區(qū)偏度最小值、最大值及對應(yīng)的林 表3-2各小區(qū)直徑峰度的極值及極值 表3-3各小區(qū)變異系數(shù)最小值及對應(yīng)林 表3-4方程參數(shù)在不同時(shí)期與立地指數(shù)及初植密度的相關(guān) 表3-5各因子的度及膨脹因子 表3-6參數(shù)b、c的回歸分析結(jié) 表3-7Weibull直徑分布結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié) 表5-1各小區(qū)蓄積和總材積生長擬合結(jié) 表5-2各小區(qū)蓄積和總材積的連年生長量及年平均生長量的峰值及峰值林 表6-1各徑級林木株數(shù)材種比例 表6-2材種出材量的峰值及峰值林 表6-3材種出材率的峰值及峰值林 表6-4各材種的主要生長時(shí) 表6-524年與30年生時(shí)材種出材量及出材 X圖圖1-1模型及相關(guān)概念和擬合技術(shù)發(fā)展里程碑示意 圖2-1初植密度相同立地指數(shù)不同小區(qū)的直徑生 圖2-2立地指數(shù)相同初植密度不同小區(qū)的直徑生 圖2-3參數(shù)a隨立地指數(shù)及初植密度的變 圖2-4參數(shù)b隨立地指數(shù)及初植密度的變 圖2-5參數(shù)c隨立地指數(shù)及初植密度的變 圖2-6固定效應(yīng)模型及混合效應(yīng)模型的殘差分 圖3-1偏態(tài)示意 圖3-2峰度示意 圖3-3初植密度相同立地指數(shù)不同小區(qū)直徑分布偏度變 圖3-4立地指數(shù)相同不同初植密度小區(qū)直徑分布偏度變 圖3-5偏度谷值及峰值絕對值隨初植密度的變 圖3-6初植密度相同不同立地指數(shù)小區(qū)直徑分布的峰度變 圖3-7立地指數(shù)相同初植密度不同小區(qū)直徑分布的峰度變 圖3-8密度相同立地指數(shù)不同小區(qū)直徑變異系數(shù)變 圖3-9立地指數(shù)相同初植密度不同的變異系數(shù)變 圖3-10平均直徑及標(biāo)準(zhǔn)差隨林齡的變 圖3-11參數(shù)b及參數(shù)c隨初植密度的變 圖3-12初植密度相同時(shí)參數(shù)b隨林齡的變 圖3-13初植密度相同時(shí)參數(shù)c隨林齡的變 圖3-14參數(shù)b與平均直徑的相關(guān)關(guān) 圖3-15參數(shù)b與直徑分布偏度的相關(guān)關(guān) 圖3-16參數(shù)b與直徑分布峰度的相關(guān)關(guān) 圖3-17參數(shù)c與平均直徑的相關(guān)關(guān) 圖3-18參數(shù)c與直徑分布偏度的相關(guān)關(guān) 圖3-19參數(shù)c與直徑分布峰度的相關(guān)關(guān) 圖4-1初植密度相同立地指數(shù)不同小區(qū)保留密度的變 圖4-2相同立地指數(shù)不同初植密度保留密度變 圖4-310年時(shí)小區(qū)各徑階不同林齡時(shí)的枯死 圖4-4立地指數(shù)相同初植密度不同小區(qū)各徑級植株枯損率情 圖4-5立木株數(shù)模型的預(yù)測值與實(shí)測值相關(guān) 圖4-6殘差分布 圖4-7密度實(shí)際值及預(yù)測值（圖例為實(shí)際值，曲線為預(yù)測值 圖5-1初植密度相同小區(qū)的蓄積生長變 圖5-2初植密度相同小區(qū)總材積的生長變 圖5-3立地指數(shù)相同小區(qū)的蓄積生長變 圖5-4立地指數(shù)相同小區(qū)的總材積生長變 圖5-5初植密度相同立地指數(shù)不同小區(qū)連年生長量及年平均生長量的變 圖5-6蓄積和總材積年平均及連年生長量的峰值、峰值林齡隨立地指數(shù)的變 圖5-7立地指數(shù)相同初植密度不同連年生長量的變 圖5-8立地指數(shù)相同初植密度不同年平均生長量的變 圖5-9連年生長量峰值林齡隨初植密度的變 圖5-10初植密度與MAInet峰值林齡關(guān)系示意 圖6-1A密度小區(qū)材種出材量及出材率變 圖6-2B密度小區(qū)材種出材量及出材率變 圖6-3C密度小區(qū)材種出材量及出材率變 圖6-4D密度小區(qū)材種出材量的變 圖6-5E密度小區(qū)材種出材量及出材率變 圖6-614立地指數(shù)小區(qū)材種出材量變 圖6-714立地指數(shù)小區(qū)材種出材量及出材率變 圖6-816立地指數(shù)小區(qū)材種出材量及出材率變 圖6-918立地指數(shù)小區(qū)材種出材量變 圖6-1020立地指數(shù)小區(qū)材種出材量變 圖6-1120立地指數(shù)小區(qū)材種出材率變 圖6-1222立地指數(shù)小區(qū)材種出材量及出材率變 圖6-13蓄積相近初植密度不同的A3、D2小區(qū)的材種結(jié) 圖6-14材種生長期的劃 第一章人工林面積居世界首位(,2009)。但是近些年人工林的發(fā)展并不能改變我國少林的現(xiàn)狀，我國森林資源總量嚴(yán)重不足而且質(zhì)量較差，人工林面積幼林面積所點(diǎn)的比例有世界水平的1/7(,2009)。近10年以來，為滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活對木材與木材進(jìn)口大國，連續(xù)多年超過國內(nèi)用材量40%以上，越過國家木材安全警戒線。配，從而導(dǎo)致中小徑材大量積壓(等,2007)。造成這種結(jié)果的原因除了有政策因素1研究表明，同一樹種在相同立地條件下，初植密度不同的蓄積量隨林齡增加有趨向一致的趨勢，因此通過密度調(diào)控來提高林地最終木材產(chǎn)量的可能性很小，但是通過調(diào)整密度可以提高樹木的質(zhì)量，進(jìn)而提高目標(biāo)材種所占比率，以達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)展，即立地控制、遺傳控制、密度控制、地力。在立地控制上，選擇有較高生產(chǎn)力配套育林措施，充分發(fā)揮立地生產(chǎn)力。在密度控制技術(shù)上，通過長期的試驗(yàn)，對在一個(gè)輪伐期內(nèi)不同階段適宜密度做到相當(dāng)精確的控制(盛煒彤,2004)。另外，在人工林經(jīng)營過，林地生產(chǎn)力的提高有賴于合理的結(jié)構(gòu)，在既定立地上合理的密度是建合理的結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)大中徑材定向培育技術(shù)的研究具有重要的意義。杉木（Cunninghamialanceolata(Lamb)Hook）屬杉科杉木屬的常綠針葉喬木，高達(dá)30m，胸徑可達(dá)2.5~3.0m，是我國南方帶地區(qū)最重要的鄉(xiāng)土栽培樹種。杉木材質(zhì)優(yōu)成林成材；病蟲害少，培育人工林較為容易成功(盛煒彤等,2011)。杉木人工林的栽培已國現(xiàn)有杉木人工林853.86萬ha，占人工喬木林主要優(yōu)勢樹種面積的21.35%，現(xiàn)有62036.45m331.64%，是我國現(xiàn)有人工林中面積和蓄積最多的樹種，在我國人工林發(fā)展中占有極為重要的位置。密度調(diào)控就是在既定立地條件下確定最優(yōu)密度的問題，是森林經(jīng)營的技術(shù)關(guān)鍵，而在杉木人工林經(jīng)營中的立地質(zhì)量與密度效應(yīng)是經(jīng)營過需要解決而一直未解決本研究正是以杉木人工林為切入點(diǎn)，深入分析杉木人工林在發(fā)展過的立地質(zhì)量及密度效應(yīng)。為如何通過調(diào)控密度和立地質(zhì)量，使密度控制和立地調(diào)控結(jié)合起來，促使形成一個(gè)合理的群體結(jié)構(gòu)，使目標(biāo)材種獲得最高產(chǎn)量，從而達(dá)到速生、豐產(chǎn)、2規(guī)律，通過模擬探索多變條件下的生長動(dòng)態(tài)，模型是經(jīng)營措施對林木生長影響、制定優(yōu)化經(jīng)營方案以及實(shí)行定向培育的基礎(chǔ)(JayaramanandRugmini,2008;Zeide,2004;盛煒為手工計(jì)算及做圖，而隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，生長收獲模型得到了迅速發(fā)展，且數(shù)值分析多用于培育技術(shù)尋優(yōu)或結(jié)構(gòu)及收獲控制的描述(HaightandMonserud,1990;PukkalaandMiina,1998;Roise,1986;Wikstrm,2001)18531966)，生長和收獲兼容方程(Buckman,1962;Clutter,1963)，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的單木模型(NewnhamandSmith,1964;Newnham,1964)。整個(gè)生長模型發(fā)展里程(Weiskitetal.,2011a)，見圖1-1。3行預(yù)測(和段愛國,2004)。與經(jīng)驗(yàn)方程相比，理論方程有一個(gè)最基本的假設(shè)，該假此，這些方程在擬合生長時(shí)具有一定的經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)。圖1-1模型及相關(guān)概念和擬合技術(shù)發(fā)展里程碑示意Fig.1-1KeytonesinmodeldevelopmentandassociatedconceptsandVonBertalanffy(1941)假設(shè)將動(dòng)物體的生長表示為同化過程與消耗過程的差。同時(shí)，將合成代謝與分解代謝表達(dá)為生物量的異速生長方程(VonBertalanffy,1957)。因此，生長dYdt1Y2Y 和分別代表同化過程與異化過程系數(shù)。Bertalanffy(1957)認(rèn)為異化過程與4的變化范圍為231，對動(dòng)物的生長來說其一般為23他沒有提出任何的值。Richards(1959)將該方程應(yīng)用于植物生長的研究中，以及Chapman(1961)將該方程用于魚種群的研究,之后該方程在的生長和收獲方廣為Chapman-Richards方程，該方程可以用于林分水平或者單株水平。在水平上，方程的導(dǎo)數(shù)形式是相當(dāng)獨(dú)特的，因?yàn)楫惢^程不可能與材積或斷面積保持一定比例，同化過程漸近于上限。假設(shè)存活的植株與直徑樹高的乘積成比例關(guān)系dhG。將材積生長表達(dá)為同化過程（A）與異化過程（0G）dVdtA0G V1G，

A2G，0 2G1 0G1G 1的值應(yīng)該足夠接近于1，但是在過去的一些水平上用Bertalanffy方的研究表明，該系數(shù)并不是與期望相一致，也就是dYdt3Y4Y(MoserandHall,1969;MurphyandFarrar,1982)。50MonomoleculardYdtYmaxY2時(shí)，Logistic生長方程(Verhulst,1838)：dYdtYYmaxYA1YY4．231時(shí)， 生長方程 1957)為dYdtYYY Y111Ye 式中，YYmax為上漸近最大值，t為林齡，和為模型參數(shù)。(YY 1expt 1時(shí)，方程即為Bertalanffy方程：Y 當(dāng)該 現(xiàn)在，我們?nèi)詻]有足夠的能力去構(gòu)建以生長假設(shè)為基礎(chǔ)的模型來模擬的生蓄積的生長受多個(gè)因子的影響，例如株數(shù)，植株直徑大小等。由于樹木大單株生長那樣總是呈現(xiàn)出單調(diào)變化。例如，集約經(jīng)營的內(nèi)經(jīng)過間伐或經(jīng)歷冰凍后 6徑，材積等各因子生長以及直徑分布等的模擬。而其用于材積生長變化時(shí)，只能反映出材積的總體變化趨勢，而缺乏對細(xì)節(jié)的描述。例如，方的任何一個(gè)參數(shù)都不能體現(xiàn)與林齡，競爭，更新等因子的相關(guān)關(guān)系。如果可以得到模型參數(shù)與這些林果在整個(gè)生長過競爭壓力始終一致或穩(wěn)定變化，那么生長方程足夠解釋競爭壓力。由于密度持續(xù)增加而導(dǎo)致平均單株生長的減少，可以通過模型的參數(shù)變化來表混合效應(yīng)模型(MixedEffectModel)是由固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)兩部分組成的，分為線性混合效應(yīng)模型(LinearMixedEffectModel,LME)和非線性混合效應(yīng)模型(NonlinearMixedeffectModel,NLME)兩種，它們是對線性模型和非線性模型的推廣(等，行了估計(jì)。在混合模型中，固定效應(yīng)是描述總體平均變化趨勢，隨機(jī)效應(yīng)是描述從總體中抽取的?；旌夏Ｐ椭饕脕硌芯糠纸M數(shù)據(jù)中因變量和自變量的關(guān)系,它既可以反映總體的平均變化趨勢,又可以反映之間的差異。在農(nóng)業(yè)、生態(tài)、等研究領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，隨著相應(yīng)軟件的發(fā)展，線性和非線性混合效應(yīng)模型得到了很好的發(fā)展(FangandBailey,2001;Nishizono,2010)。題中就有討論，這是在林業(yè)中一個(gè)最早的唯一關(guān)于重復(fù)測量的認(rèn)識。7y??X?β?Z?b?? 是?p和??q維已知設(shè)計(jì)矩陣；??

等(2004)及Verbeke等所建的多水平模型。Stage1:yifti,i e~N0,R, Ey

ft

1expt2i ft,1exp1i 1i0 式中?????,??為m??m?的樣點(diǎn)內(nèi)方差與協(xié)方差矩陣，它依賴于參數(shù)??和其它Cov?e?|β???R??β?α,θ?? 式中m??m?對角陣?????????為樣點(diǎn)內(nèi)方差，m??m?矩陣????????? Stage2:β?＝A?β? b?~N?0,式中，A?為固定效應(yīng)β的p?13?p設(shè)計(jì)矩陣；b?是與第i個(gè)樣地有關(guān)的8 0 0001 A???00 100Bk??01 0 1010 同樣，非線性混合效應(yīng)模型也可以推廣到多水平模型，Pinheinroetal.對此做了詳細(xì)非線性混合模型的擬合過程時(shí)行了詳細(xì)的解釋。該研究發(fā)現(xiàn)，Richards方程的三個(gè)參數(shù)描述不同立地不同間伐措施的材積生長。并能很好的解釋間伐和立地生長力對材積LogisticSAS中線性混合模型和非線性混合模型的方斑克松林的數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，方程很好的擬合了數(shù)據(jù)，混合效應(yīng)模型提高了方程的ADGRexp01lnDBH12DBH23Age4lnSI5CI6ageDBH7LNG式中，ADGR07為模型參數(shù)，DBHAgeSI為立地指數(shù)，LAI為緯度，LNG為經(jīng)度。9Horaciogilabert等（2009）分析認(rèn)為，林齡、類型、立地級、生態(tài)區(qū)域和立木Vf 合精度并不理想，一些因子不好確定（如一些分類變量。2004)。直徑受密度的影響最大，樹高與立地質(zhì)量的好壞緊密相關(guān)而受密度的影響較株材積的決定性因子。密度對單株材積的作用規(guī)律與對直徑生長基本一致，密度越大，平均單株材積越小，而且較平均直徑降低的幅度要大得多(,1995)。2004;Weiskitetal.,2007;Kiernanetal.,2008;PokharelandFroese,2009)。在內(nèi)稟生長為基礎(chǔ)的模型情況下，直徑生長被模擬為一個(gè)潛在生長和競爭改良方程(MonserudandSterba,1996;AndreassenandTomter,2003)。事實(shí)上，兩個(gè)方法都可以得到相對一致的預(yù)密度對植株直徑生長的影響比較明確，主要體現(xiàn)在郁閉后，植株對資D 分密度對直徑的這一影響，將直徑生長量（ZdDdt）表示為密度指數(shù)SN25.4方 在立地條件一定的情況下，密度一定程度的增加（dS）意味著植株生長所能利用資源一定程度的減少，直徑變異系數(shù)隨著林齡的增大而增大，隨著密度的增大而增大(Boydenetal.,2009;Sorrensen-Cothernetal.,1993;UMEKI,1997;Vincenotetal.,2010)。因此，Zeide(2004)dS成一定的正相關(guān)關(guān)系。但密度引起直徑生長量與密度的變化也不是線性關(guān)系，而通常為下凹的曲線。Z發(fā)生同向變化。基于此原因，可以假設(shè)直徑的減少（-dZ）與直徑生長和密度增加成一定的比例關(guān)系，而不是只與密度的增加dS存有這種關(guān)系。dZ1

式中，1c2ZSexpSc2 我們可以用任何一個(gè)生長方程（例如，BertalanffyRichards,Logistic,Gomertz,Korf等式（ED）和冪函數(shù)下降形式（PD）(Zeide,2002,2004)。ED：ZD,taDpexpqt33PD：ZD,taDpt3

帶有密度模塊的指數(shù)和冪函數(shù)降低形式EDD:ZD,t,Sa3Dpexpqtexp

PDD:ZD,t,SaDptqexpSc

2000;KnoweandHibbs,1996a;Lietal.,2007;Zhangetal.,2007;李昌榮等2007)，并且達(dá)到這一直徑所用的時(shí)間越短(KnoweandHibbs,1996b)。密度小的，單株林木占有較大的營養(yǎng)空間，具有較強(qiáng)的生長勢，有利于大徑材的培養(yǎng)。密度大的，競爭激烈，生長勢弱，但有利于充分利用營養(yǎng)空間，適于中徑材和小徑材的培養(yǎng)。同立地條件下低地位指數(shù)材積生長受密度的影響小于高指數(shù)。等(1996)齡下，總生長量、連年生長量和平均生長量隨密度增大而減小。且密度大的杉木生長期較密度小的約推遲2年左右。在其它樹種的研究中得到了類似的結(jié)果，例如桉樹(龍滕周等,2008)，油松(等,2008)，馬尾松(葉傳界,2008)等。1.3生長規(guī)律研1.3.1蓄積生在用材林資源中，經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值最大的是木材資源，蓄積是鑒定森林?jǐn)?shù)量的主要指標(biāo)，蓄積的大小標(biāo)志著林地生產(chǎn)力的高低。蓄積的測定是主要目的之一，它為森林經(jīng)營和采伐利用提供重要的數(shù)量依據(jù)(孟憲宇,2006)。國內(nèi)外研究表明，人工林蓄積的生長主要受到初植密度及立地質(zhì)量的影響(Corral-Rivasetal.,2007;LynchandZhang,2011;Nishizono,2010)。單位面積上的蓄積量積量的影響有正反兩方面。一方面直接影響，隨密度增加而增加；另一方面為間接影響，立地生產(chǎn)力，也就是立地質(zhì)量決定著總蓄積量的大小，立地質(zhì)量越好在發(fā)生自然稀疏后的蓄積就越大。進(jìn)入郁閉狀態(tài)后，由于受到資源的限制發(fā)生種間競爭，密度越大的競爭就越為激烈，自然稀疏的植株也就越多。此時(shí)，在立地質(zhì)量相同的林地內(nèi)，不同密度的蓄積相差就越來越小。當(dāng)生長進(jìn)入成熟或過熟階段甚至更長的生長期后，內(nèi)種間競爭，單位面積生產(chǎn)的生物量相近，不同初始密度的蓄積趨于相近(Zhang等,2007)。指標(biāo)(Curtis,1992)，MAI在什么時(shí)間達(dá)到最大，怎樣隨林齡的變化而變化，以及其受林分因子（尤其密度和立地質(zhì)量）怎樣的影響，一直以來都是林學(xué)家和森林經(jīng)營者最為關(guān)注的問題(KvandHui,1999;Pretzsch,2009;Zeide,2001)。FownesHarrington(1990)研究表明，在高初植密度的內(nèi)生長峰值以及平均年增長量（MAI）下降出現(xiàn)的了平均年增長量頂點(diǎn)的出現(xiàn)。另外，和林木單株的生長不僅只受密度下降的影分生長在幼齡林時(shí)下降的要早于低立地質(zhì)量的。Nishizono研究了28年柳杉數(shù)據(jù)認(rèn)為，材積的凈平均年增長量（MAInet）與立地質(zhì)量成正相關(guān)，而與累積間伐率只在高立地質(zhì)量內(nèi)成一定的正相關(guān)，而總材積平均年生長量與立地質(zhì)量和累積間伐率相關(guān)關(guān)系均不明顯(Nishizonoetal.,2008)。Martin等對不同營林措施火炬松林進(jìn)行研究，其一方面則是在發(fā)展過營養(yǎng)限制的結(jié)果(MartinandJokela,2004;陳少雄等,2008;等,2008)。但是，目前用于蓄積研究的材料大都在生長的中幼林期，沒有從生長發(fā)育的整個(gè)進(jìn)程來研究。另外研究中大都只是單純的考慮密度對蓄積的影響，并沒有充分考慮立地及其它的一些立地因子。關(guān)于密度及立地質(zhì)量是怎樣影響材積1.3.2直徑分布結(jié)構(gòu)研關(guān)于密度對材種出材量的影響到目前為止鮮見報(bào)導(dǎo)，的研究則集中在密度對直徑分布的影響研究上。直徑結(jié)構(gòu)與材種結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，直接影響著材種結(jié)構(gòu)的變化，并常用于材種材積的計(jì)算(WangandRennolls,2005)，直徑結(jié)構(gòu)是編制林分材種出材量表的基礎(chǔ)，也是評價(jià)經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)效益的重要依據(jù)(孟憲宇,林各徑階立木出材量，并按各材種所包含的各徑階材種進(jìn)行歸并。其中，6cm徑階以下60%小條木，40%小徑材；12cm10％小條木，90％小徑材；18cm徑階100%大徑材。由此可見，的直徑分布結(jié)構(gòu)直接決定著材種結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外關(guān)于直在早期的研究認(rèn)為直徑分布為以平均直徑為峰值的正態(tài)分布(孟憲宇,2006)。但是，但研究發(fā)現(xiàn)，不同密度不同時(shí)期直徑的變異系數(shù)是不盡相同的，林木的較大的范圍內(nèi)，有利于中大徑材的形成(段愛國等,2004;吳承禎和洪偉,2000;畢君和高洪真,1994)。直徑變異系數(shù)隨著林齡的增大而增大，隨著密度的增大而增大(Boyden等,2009;Sorrensen-Cothernetal.,1993;UMEKI,1997;Vincenotetal.,2010)，這表明密度越大，林木分化越嚴(yán)重，能夠滿足多規(guī)格材種的需要，低密度的直徑變異系數(shù)小，有利于某一材種的定向培育(段愛國等,2004;諶紅輝和丁貴杰,2004)。由于直徑隨增加而增加，故在密度相同時(shí)，直徑變異系數(shù)隨的增加而下降(盛煒彤,2004)。關(guān)于林直徑分布曲線為左偏。隨著林齡的增加，直徑分布曲線逐漸變?yōu)橛移?。隨著經(jīng)營密度的降低，杉木林的徑級分布向大徑木的方向偏移(林武星等,2004)。直徑變異系數(shù)在研究中，具“S”型的生長方程同時(shí)也被應(yīng)用于直徑分布的模擬，Clutter和Bennet（1965（1973）第一次將該分布用于描述直徑分布(BaileyandDell,1973)。Weibull方程被用于預(yù)測花旗松(KnoweandStein,1995)、美洲黑楊(Knoweetal.,1994)、歐洲赤松(Sarkkolaetal.,2005)、黑云杉(Newtonetal.,2005)、火炬松(Cao,2004)、濕地松(Schreuderetal.,1979)，相對復(fù)雜的4參數(shù)Johnson’sSB分布被用于多個(gè)樹種直徑分布，例如挪威云杉(Tham,1988)，阿拉斯加云杉，長白落葉松(RennollsandWang2005)，以及火炬松(Scolforoetal.,1.3.3枯損量的研枯損規(guī)律研性的枯死。前者主要是指由于密度的限制，隨著的發(fā)展植株間的相互競爭和庇所致的枯死。而生長和收獲模型則只針對前者，因?yàn)榭菟赖氖峭饨缫蜃铀仃P(guān)于自然枯損的研究的集中在Reineke’s密度指數(shù)以及Yoda’s的最大密度線方程，或者是用經(jīng)驗(yàn)方程來擬合或單株水平的枯死率。大部分的理論和經(jīng)驗(yàn)方程都基于密度、競爭和植株的，同時(shí)也有一些方法引入了林齡這一變量。例如，JABOWA模型由預(yù)測樹種的潛在最大林齡來預(yù)測枯損量。其假設(shè)僅有2%的植株能Yoda’s最大密度線等研究表明密度越大枯損越早發(fā)生，且枯損量越大。而增加而增加。但是，如果將枯損率表示為優(yōu)勢高或者密度的方程，則不同生產(chǎn)力高枯損量的預(yù)測了枯死率。Leak（1969）用平均直徑生長的指數(shù)方程，預(yù)測枯損量，結(jié)果表減少15%的用材樹種，和19%被壓樹種。然而，所有的這些假設(shè)并不完全另人滿意，Mitc(1969)模擬了植株樹冠的生長，假設(shè)如果樹冠低于該植株大小下樹冠潛在生長1水平枯損量的估單位面積上的植株數(shù)量（N）與優(yōu)勢高（hT）之間的關(guān)系：lnN2lnhT Reineke的密度指數(shù)，其建立了最大密度（N）與平均直徑（dg）

在林業(yè)的應(yīng)用中，中植株平均單株材積的大小（v）常用來代替植株的生物量(Weiskitetal.,2011)，即：lnN2lnv 這三個(gè)最大密度曲線是相關(guān)的，如果用hT、dg、N三變量來描述的發(fā)展，這三個(gè)最大密度曲線是可以統(tǒng)一的（vfhTdg。在過，直徑測量較林果初植密度未知的情況下，還需要進(jìn)一步假設(shè)。有研究者在模型的擬合過假設(shè)其次，這三個(gè)密度線并沒有表明與競爭無關(guān)的枯死原因，如天氣、物理以及一第三，林木單株大小與立木度之間的關(guān)系可能并不是線性關(guān)系，他的斜率可能似的。而這兩個(gè)假設(shè)對于中植株似乎是不可能滿足的，由于植株的枯死林冠層會(huì)產(chǎn)2徑級模型用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆椒A(yù)測枯損量，通常假設(shè)植株的相對大小與密度間存Logistic函數(shù)在枯損量預(yù)估中則最為常用，該模型形式的優(yōu)點(diǎn)描述大多數(shù)自然發(fā)生的枯損類型；非線性估計(jì)技術(shù)可有效地估計(jì)該函數(shù)的參數(shù)(杜紀(jì)山,1999)。Logistic方程可以表示為多種形式：P1expfX111expfX1expfX1expfX fXa0a1x1a2x2

分因子，如：平均直徑、立地指數(shù)、冠幅大小等；a1,a2an為模型待定參數(shù)。1-1Tab.1-1Theindependentvariablesinlastpapersformortality自變量Independent 參考文獻(xiàn) anetal.,BA0(Hamilton, (HannandWang, CR(MonserudandSterba, (Bravoetal., BALBALEXPaD (HannandHanus, BA%BA

(Yaoetal., BA

(Hynynen, (Hannetal.,

(Yangetal.,

(Bravo-Oviedoetal., SI(scots (Pukkalaetal.,

BA

(Crecente-Campoetal., QMD

(Crecente-Campoetal.,

(Adameetal.,表中，a、b為回歸參數(shù)；DBH為胸高直徑；DBH為直徑生長量；HTCR為樹冠率；PCR為預(yù)測樹冠率；BAL為大樹斷面積；BALHBALMOD為大樹調(diào)整后斷面積；CCH為較高植株的樹冠郁閉；BA為斷面積；D5為每公頃最大植株的平均直徑；H55HTDOM優(yōu)勢木平均高；MD為平均直徑；QMD為平方平均直徑；%BA為斷面積的樹種百分比；CVD為內(nèi)直徑系數(shù)；RDFL為較目標(biāo)植株較大的植株的相對密度因子（RDF，相對密度因子，是由Reineke(1933)密度指數(shù)，而是基于基徑而不是胸徑；SI為立地指數(shù)；SPI為Huang和Tittus(1993)所立地生產(chǎn)力指數(shù)；log為自然對數(shù)。1P11expfX1 expfX 1expfX對枯損量預(yù)測及徑階枯損量預(yù)測，不難發(fā)現(xiàn)幾乎所有的枯損量預(yù)測模型都是以平均直徑為基礎(chǔ)的，同時(shí)引入同一定程度上能夠表征林木之間競爭的因子，如不同立地上最大的保留株數(shù)，以便制定更加明確的經(jīng)營措施，即建立保留密度與林關(guān)于收獲的研究大都是在水平上，總體上反映了木材的收獲量。對于紙漿林或薪碳林來說具有一定的合理性，因?yàn)檫@些的價(jià)值只取決于生物量的大著的價(jià)值。然而杉木人工林經(jīng)營過，多采用臨時(shí)樣地或短期的固定樣地?cái)?shù)據(jù)，利用各種統(tǒng)計(jì)分析的方法，分析因子對植株或生長的影響，因此在一定程度上并不能完全揭示整個(gè)生長過程的具體規(guī)律。由此可見，采用固定觀測樣地?cái)?shù)據(jù)，系材種結(jié)構(gòu)變化的影響，進(jìn)一步剖析密度及立地質(zhì)量的作用規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上確定合理的人工林經(jīng)營措施，促使朝著定向、速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定和高經(jīng)濟(jì)效益的樣地中，直徑生長、枯損量變化、蓄積等各因子動(dòng)態(tài)變化的規(guī)律。剖析林分發(fā)展過的密度及立地質(zhì)量效應(yīng)，為人工林經(jīng)營提供理論依據(jù)。解析生分析發(fā)展過，直徑分布結(jié)構(gòu)、材種結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化?？偨Y(jié)出直徑直徑生長的立地及密度效分析整個(gè)觀測期內(nèi)，密度及立地質(zhì)量對直徑生長的影響，將Richards生長方程參數(shù)再參數(shù)化，引入立地指數(shù)及初植密度因子，采用混合效應(yīng)模型的方法構(gòu)建直徑生長模型，為直徑結(jié)構(gòu)變化及枯損量模型的構(gòu)建創(chuàng)造基礎(chǔ)。分析直徑分布的偏度、峰度及變異系數(shù)在整個(gè)觀測期內(nèi)隨立地指數(shù)及密度的變化規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建Weibull直徑分布模型。枯損量的立地及密度效統(tǒng)計(jì)分析不同時(shí)期枯損量，分析不同立地不同初植密度小區(qū)內(nèi)，總枯損量以及各徑階枯損量的變化情況。并依據(jù)Richards直徑生長模型以及生長最大密度線方程，構(gòu)建密度變化模型。材積變化的立地及密度效，分析立地質(zhì)量及密度對其生長變化的影響，構(gòu)建蓄積及總材積生長模型，進(jìn)一立地質(zhì)量及密度效應(yīng)。材種結(jié)構(gòu)變化規(guī)分析立地質(zhì)量及密度對材種結(jié)構(gòu)的影響，揭示材種結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。密直度徑效生密直度徑效生應(yīng)密材度種效結(jié)應(yīng)度枯地林密直及度徑效密材度積效應(yīng)效分應(yīng)的立應(yīng)地及的地密立及圖1-2本采用的技術(shù)路Fig.1-2Technicalschemeofthis第二章胸高直徑生長的立地及密度效在人工林經(jīng)營中，相對于其它各因子來說，胸高直徑可以快速、準(zhǔn)確地測量，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)方法處理后可預(yù)估直徑生長量、收獲量和林木枯損量，是森林經(jīng)營措施及各種測樹制表的主要依據(jù)，一直備受林學(xué)家的關(guān)注(Adameetal.,2008)。研究表明，直徑的生長直接受立地條件、密度、環(huán)境因子等變量的影響(孟憲宇,2006)。在杉木人工林經(jīng)營中，不同時(shí)期密度及立地質(zhì)量對直徑生長影響尚未見研究。試驗(yàn)林位于福建省邵武市國有林場。地處武夷山北段中山山脈南側(cè)山區(qū)，位于17.71740.7h95d1768mm，年平均相對溫度82%，屬帶季風(fēng)氣候，為杉木中心產(chǎn)區(qū)。試驗(yàn)林為密度試驗(yàn)林，于19821年生苗木造林，采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，5mmmm每株樹掛牌標(biāo)記，造林當(dāng)年開始對林木進(jìn)行每木檢尺。造林后前10年逐年，以后隔年，每次均在當(dāng)年生長停止后或下一年開始生長前進(jìn)行，連續(xù)觀測26年，共取得19次數(shù)據(jù)。其中前6年測量全部的樹高，7年生時(shí)開始每個(gè)小區(qū)采用機(jī)械抽樣法樹高和直徑分別采用測高桿、測樹圍尺進(jìn)量。20年生時(shí)，采用五點(diǎn)取樣法在每個(gè)小15株最高木作為優(yōu)勢木，求算其樹高的平均值作為立地指數(shù)（SiteIndex，SI，用于評價(jià)小區(qū)立地質(zhì)量。值得說明的是，C3、D3、2-1Fig.2-1Thesamplessummary firexperimentntationinShaowuFujian度（度（ 最小 最大 最小 最大 Max. Max.

DBH

Height注：PD為初植密度；SI為立地指數(shù)；DBHNote:PDstandforntdensity;SIstandforSiteindex;DBHstandforDiameteratbreast長；2、樹高生長及地位指數(shù)研究；3直徑生長及結(jié)構(gòu)研究(和段愛國,2004)。本研究中采用Richards方程用于直徑的生長的擬合。其方程如下：a、b、c為了使理論生長方程能夠更好的反映立地質(zhì)量及初植密度等對平均直徑生長的影響，本研究中對生長方的參數(shù)進(jìn)行再參數(shù)化，并采用混合效應(yīng)模型的

Da1expbtci aaaSIaPD 1 bbbSIbPD 1 cccSIcPD 1 b1i~N0,,~N0,i b3i式中，參數(shù)a0a2,b0b2c0c2SIiib1,b2,b3 ，分別采用了不同的隨機(jī)效應(yīng)矩陣，如一階自回歸模型AR(1)，二階自回歸模型，

1996對“S”曲線方程的參數(shù)含義及彼此間存在的復(fù)雜關(guān)系給予了解釋和說明。Richardsb 1縱坐標(biāo)為：Da1 c在混合效應(yīng)模型的研究中，通常采用 AIC(Akaike’sinformationcriterion)

AIC2logL2n

式中，LnN為用于模型擬合的數(shù)據(jù)量。根據(jù)andBates,2000)。圖2-1為初植密度相同立地指數(shù)不同小區(qū)平均直徑的生長變化。從圖中可以看出，在發(fā)展的初期和中期，各小區(qū)平均直徑生長呈現(xiàn)出較為一致的變化趨勢，即發(fā)展初期直徑生長迅速，在發(fā)展的中期直徑生長趨緩。但在發(fā)展的后期，除A密B3B1小區(qū)則未表現(xiàn)出加速生長現(xiàn)象。另加速在發(fā)展初期，初植密度相同時(shí)直徑大小差異不明顯。而在發(fā)展的中后期，2開始增大的時(shí)間就越早，10A3A13.99cmE2小區(qū)著自然稀疏的發(fā)生，內(nèi)植株逐漸減小，林木間的競爭逐漸減弱，立地質(zhì)量對林Tab.2-2ThemeandiametersdynamicchangesofeveryplotsatsixageSitenting A1SI=15.84A1SI=15.84A2SI=20.62A3SI=21.46Diameteratbreastheight50 林齡Standage/C1SI=15.74C1SI=15.74C2SI=21.24C3SI=18.90Diameteratbreastheight50 林齡Standage/E1SI=13.58E1SI=13.58E2SI=20.88E3SI=12.16Diameteratbreastheight50 林齡Standage/

B1SI=13.96B1SI=13.96B2SI=20.80B3SI=18.68Diameteratbreastheight50 林齡Standage/D1SI=14.54D1SI=14.54D2SI=20.90D3SI=14.14Diameteratbreastheight50 林齡Standage/2-1Fig.2-1Diametergrowthinsampleswithdifferentntingdensityandsamesite圖2-2為立地指數(shù)相同初植密度不同小區(qū)平均直徑生長的動(dòng)態(tài)變化。發(fā)展的初期，立地指數(shù)相同初植密度不同小區(qū)，平均直徑隨初植密度的增加而減小，但是差異較小。隨著的發(fā)展不同小區(qū)間平均直徑的差異逐漸增大，而到發(fā)展的后期，胸徑Diameteratbreast胸徑Diameteratbreastheight胸徑Diameteratbreastheight

50 林齡Standage

50 林齡Standage胸徑Diameteratbreast胸徑Diameteratbreastheight胸徑Diameteratbreastheight

50 林齡Standage

50 林齡Standage胸徑Diameter胸徑Diameteratbreastheight 0 林齡Standage2-2Fig.2-2Diametergrowthinsampleswithdifferentntingdensityandsamesite其中，14mB1E1小區(qū)，50.7cm，102.53cm，143.24cm，203.51cm，242.92cm，301.1cm20m的樣地1.76cm115Richards2-32-4、圖a隨立地指數(shù)的增加呈現(xiàn)出明顯的增加趨勢，其中線性方程的擬合結(jié)果為0.7474SI6.552，決定系數(shù)R2為0.7414；參數(shù)a隨初植密度的增加表現(xiàn)出了一定的下降趨勢，線性擬合結(jié)果為a0.008PD22.33R20.255，未達(dá)到顯

a=-0.008x+參數(shù)a參數(shù)a參數(shù)a參數(shù)a

R2= 立地指數(shù)Siteindex/

800010000初植密度ntingdensity/treesha-2-3參數(shù)aFig.2-3Thechangesofparameterawithsiteindexandnting0.091bR20.689，回歸方程為b0.000PD0.158R20.810，回

0.20 參數(shù)b參數(shù)b

R2=0.091 立地指數(shù)Siteindex/

參數(shù)b參數(shù)b

R2=0.810 800010000初植密度2-4參數(shù)bFig.2-4Thechangesofparameterbwithsiteindexandnting參數(shù)c參數(shù)c

R2=0.078 立地指數(shù)Siteindex/

參數(shù)c參數(shù)c

R2=0.847 800010000初植密度2-5參數(shù)cFig.2-5ThechangesofparametercwithsiteindexandntingR20.078，隨初植密度的增加表現(xiàn)出了明顯的下降趨勢，其線性回歸的決定系數(shù)R20.6410，回歸方程為c0.000PD0.641，冪指數(shù)函數(shù)回歸的決定表2-3平均直徑生長方 Equationsofmeanstanddiameterat編號 方程 決定系數(shù) DaaSIaPD1expbbSIbPDtc0c1SIc2 DaaSIaPD1expbbSIbPDt DaaSIaPD1expbbSIbPDt DaaPD1expbbSIbPDtc0c1SIc2 Da1expbbSIbPDtc0c1SI

bSIt cbSIt

DaaSI1expbtc0c2 Da0a2PD1expbtc0c2 DaaSIaPD1expbbPDtc0c2 DaaSIaPD1expbt DaaSIaPD1expbPDb1tc0 DaaSI1expbPDb1tc DaDaaSIaPD1expbPDt c

平均直徑生長方程的建根據(jù)參數(shù)與因子的相關(guān)關(guān)系，構(gòu)建了18個(gè)平均直徑生長方程見表2-3。各平均直徑生長方程具體擬合結(jié)果見附表1。從方程的擬合結(jié)果來看，以假設(shè)參數(shù)a與立地指數(shù)及密度成線性相關(guān)，參

D D

0704190572D

1 其它各直徑生長方程，假設(shè)模型參數(shù)與因子僅存性關(guān)系，擬合效果最佳為初植密度的影響，方程擬合的決定系數(shù)為0.8402。 其所傳達(dá)的生物學(xué)意義為，平均直徑的潛在生長力與立地指數(shù)呈正比關(guān)系，即立地指數(shù)每增加1m則平均直徑生長的極限值則增加0.5208cm。平均直徑的潛在生長力與初植密度同樣呈一定的正相關(guān)，即初植密度每增加1株/畝，平均直徑生長的極限值則增加0.0101cm。模型參數(shù)b包含了初植密度項(xiàng)，且與初植密度呈現(xiàn)冪指數(shù)函數(shù)關(guān)系，即0bbPDb15.6338PD0 0Richards模型的參數(shù)b與生長率相關(guān)，其隨初植密度的增加，以冪函數(shù)的形式減小。其表明平均直徑的生長率僅與初植密度相關(guān)，而與立地指數(shù)的相關(guān)性不大，這與直徑生長和初植密度的關(guān)系相吻合，且與之前分析Richards參數(shù)與參數(shù)b相似，形狀參數(shù)c同樣只包含了初植密度項(xiàng)，說明該模型中形狀參數(shù)在一定程度上受初植密度的影響，隨初植密度的增加而呈冪指數(shù)形式減小，與前面cc0PDc16.0362PD2 含初植密度項(xiàng)，即僅包含了截距項(xiàng)（a0）與立地指數(shù)項(xiàng)（a1： bb0PDb13.4573PD0 cc0PDc19.0572PD0 直徑生長潛力僅與立地指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，即立地指數(shù)每增加1m則平均直徑生長的極限值則增加0.4062cm，而不受初植密度的影響。而目前為止還沒任何研究可以證明，密度能夠促進(jìn)平均直徑的生長。且根據(jù)上節(jié)的分析可知，參數(shù)a與初植密度的線性關(guān)系很低。因此，可以認(rèn)為模型17相對于模型16更加合理。因此采用模型17來構(gòu)建平均直徑生長模型。平均直徑生長的混合效應(yīng)模程17為基礎(chǔ)構(gòu)建平均直徑生長混合效應(yīng)模型過，先將模型的6個(gè)參數(shù)(a0、a1、b0、UN、AR(1)、AR(2)等方差結(jié)構(gòu)其計(jì)算結(jié)果顯示a0a1DauaSI1expbPDb1t Da u1i~N0,Du2i

(au)SI1expbPDb1t 2-40.97490.97480.96142-6為固定效應(yīng)模型只有固定效應(yīng)的模型小很多，說明非線性混合模型方法在直徑生長的擬合上要比傳2-4Tab.2-4Thefittingresultsofmixedeffects模 參數(shù) 評價(jià)指標(biāo)Evaluation 1 2 ResidualsforResidualsforDBH

FixedeffectsResidualsFixedeffectsResidualsforDBH - -- -- Meandiameteratbreastheight/

- Meandiameteratbreastheight/2-6Fig.2-6Theresidualsdistributionoffixedeffectsmodelandmixedeffects本研究中發(fā)現(xiàn)在發(fā)展初期，發(fā)展的初期直徑生長主要受初植密度的影響，而在發(fā)展的中后期相同立地指數(shù)小區(qū)直徑生長有明顯趨于相近的均勢。這主要是因?yàn)?，初植密度決定著中植株所占的空間，初植密度越大，發(fā)展初期所能利用的空間就越小，郁閉后植株間的競爭就越激烈，導(dǎo)致植株的生長量減小，即平均直徑越小。隨著的發(fā)展，在競爭中處于劣勢地位的被壓木，由于得不到足夠的光照而逐漸枯死，即發(fā)生自然稀疏(Zeide,1991)。密度的減小，為保留木釋放了生長空間，而使植株間的競爭逐漸減小。在發(fā)展的中后期，隨著自疏的趨緩，直徑生長受初植密度的影響逐漸減小，立地質(zhì)量對直徑生長的影響逐漸大于初植密度，成為平均直徑生長的主要影響因子，因此未發(fā)生自稀疏的A密度直徑大小趨于相近，且平均直徑隨立地指數(shù)的增加而增加，14m立地指數(shù)小區(qū)趨于15.82cm，20m立地指數(shù)小區(qū)趨于20.90cm。參數(shù)b及參數(shù)c均與初植密度成一定的負(fù)相關(guān)，參數(shù)c在各小區(qū)內(nèi)變化不明顯，這型16中的參數(shù)a與立地指數(shù)相關(guān)的同時(shí)，還與初植密度成一定的正相關(guān)，即初植密度影響到了平均直徑的生長潛力，而目前的數(shù)據(jù)并不能證明這一關(guān)系。因此第三章直徑結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)，它可以用于判定樹高、斷面積和材積等結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是估算材種出材量、指導(dǎo)撫育間伐、掌握林木枯損過程、確定合理輪伐期以及評定生產(chǎn)力的基礎(chǔ)(和雷淵才,2009)，合理的結(jié)構(gòu)是充分發(fā)揮森林效能的基礎(chǔ)，可以為人工林經(jīng)營措施的制定和效果檢查提供科學(xué)依據(jù)。隨著發(fā)展，立地質(zhì)量、密度、環(huán)境因子以及各種營林措施影響著植株間的競爭能力以及的競爭激烈程度，進(jìn)而影響著直徑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化。伴隨著森林經(jīng)營集約化程度的提高，林業(yè)經(jīng)營中，則需要深入了解因子對直徑結(jié)構(gòu)的具體作用，以及詳盡的林木大小的信息。了解了的直徑結(jié)構(gòu)，也就對的整體生長態(tài)勢有了比較詳盡的掌握，對單木生長以及競爭所產(chǎn)生的結(jié)果有了清楚的認(rèn)識，探討直徑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律更是有利于揭示發(fā)展規(guī)律的實(shí)質(zhì)(等,2004)。用于分析直徑分布結(jié)構(gòu)(盛煒彤等,2011;和雷淵才,2009)。測度偏態(tài)的統(tǒng)計(jì)量系數(shù)時(shí)，通常采用下面的：SKn1n2 的尾部要長。因?yàn)橛猩贁?shù)變量值很小，使曲線左側(cè)尾部拖得很長；當(dāng)SK>0時(shí)，分布具眾數(shù)>中位數(shù)>平均數(shù)。正態(tài)分布三者相等(賈俊平,2006)。3-1Fig.3-1Skewnessschematic測度峰態(tài)的統(tǒng)計(jì)量則是峰度系數(shù)，記作K。nn1xx43xx22nK n1n2n3 xKM i K0時(shí)，表明分布比正態(tài)分布更平或更尖，K0K0時(shí)為扁平分布，數(shù)據(jù)的分布越分散(賈俊平,2006)。3-2Fig.3-2Kurtosisschematic變異系數(shù)（coefficientofvariation）

CVd

建國和段愛國,2004)。程式描述直徑分布；近年來，則多借助于數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)中的各種概率密度函數(shù)描述林分直徑分布，特別是對于同齡純林，利用正態(tài)分布(Ginrich,1967)、對數(shù)正太分布密度函數(shù)(BlissandReinker,1964; 和雷淵才,2009)、分布(Nelson,1964)、分布以及Weibull分布，其中Weibull分布應(yīng)用最為廣泛(段愛國等,2004;和雷淵才,2009)，其最早是由Weibull于1939年最早，概率密度函數(shù)為：cxa xacfa;a,b,c exp b ax xacFx;a,b,c1exp xabc為形狀參數(shù)。當(dāng)c1時(shí)，該分布函數(shù)為反“J”型函數(shù)；1c3.6時(shí)，概率密度函數(shù)為具有正偏的單c3.6c3.6時(shí)，概率分布函數(shù)則為正偏逐c2Rayleigh分布；當(dāng)c時(shí)，變?yōu)閱吸c(diǎn)分布。在該函數(shù)中，當(dāng)a0，則為兩參數(shù)Weibul1分布密度函數(shù)：cx xcfx;b,c exp bb bxcFx;b,c1expb 兩參數(shù)weibull分布函數(shù)是描述直徑分布的有效模型，近年來被廣泛應(yīng)用(Liuet平均直徑、密度的單一因子來估計(jì)的回歸模型，往往不能提供充足的信息(和雷淵才,2009)。因而多采用、平均高、平均直徑、密度等多因子來擬合(Nord-LarsenandCao,2006)。問題(,2006;和雷淵才,2009)。忍度是由每個(gè)自變量xi作為因變量對其他變量回歸時(shí)得到的余差比例，即：T1R 式中，Ti為第i個(gè)自變量的度，

i性越大，其對因變量的解釋能力越小(,2006;劉大海等,2008)。iiVIF 1R2i

i式中，VIFR2i0.1時(shí)，VIF10，即當(dāng)VIF10xi與其他變量Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)法（K-S檢驗(yàn)）來判斷預(yù)測模型的擬合優(yōu)度。K-S檢驗(yàn)的基本原理是：分別做出已知理論分布下的累計(jì)頻率分布以及觀察的累積理論分布，則最大差異值不應(yīng)太高，否則就應(yīng)該原假設(shè)(劉大海等,2008)。

DmaxmaxSxiFxi,maxSxi1Fxi

DKolmogorovp值是否達(dá)到顯著性水平。而第一重復(fù)小區(qū)（A1、B1、C1、D1、E1小區(qū)）數(shù)據(jù)用于方程擬合優(yōu)度的檢驗(yàn)。13-3描述了初植密度相同不同立地指數(shù)小區(qū)直徑分布偏度隨林齡的變化，從圖中可以看出，除A密度小區(qū)外，觀測期內(nèi)直徑分布的偏度變化較為一致。在發(fā)展的初期，各的偏度值較小接近于正態(tài)偏度，隨著的發(fā)展直徑分布的偏度逐在觀測期的后期直徑分布偏度達(dá)到峰值后開始下降并趨于一致。30年生時(shí)，各樣除C、D、EA密度小區(qū)（方差分析表略。從圖3-3中可以看出，A密度小區(qū)在發(fā)展初期其直徑分布的偏度值接近于0，隨的發(fā)展直徑分布偏度值先下降而后逐漸上升，30年生時(shí)并未呈現(xiàn)出下降趨勢，且