油鬆人工林生長動態模擬係統構建與應用研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉平，馬履一，王玉濤 著

圖書標籤:

• 油鬆
• 人工林
• 生長動態
• 模擬係統
• 林業
• 生態學
• 模型構建
• 應用研究
• 森林管理
• 生物統計

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 中國林業齣版社

ISBN：9787503865220

商品編碼：29729875839

包裝：平裝

齣版時間：2012-05-01

基本信息

書名:油鬆人工林生長動態模擬係統構建與應用研究

：42.00元

售價：29.4元,便宜12.6元,摺扣70

作者:劉平,馬履一,王玉濤

齣版社：中國林業齣版社

齣版日期：2012-05-01

ISBN：9787503865220

字數：232000

頁碼：188

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

內容提要

劉平等編著的《油鬆人工林生長動態模擬係統構建與應用研究》的齣版，為我國森林植被模擬及營林決策管理係統等方麵的研究提供參考，為實現我國森林資源經營管理科學化、數字化、化提供重要的依據。本書共九章節，內容包括森林動態模擬係統研究進展、美國森林植被模擬係統(FVS)剖析、油鬆人工林徑階結構及林下植物多樣性特徵、油鬆人工林樹冠模型研製、油鬆人工林單木胸徑生長模型研製等。

目錄

作者介紹

文摘

序言

圖書簡介 本書深入探討瞭油鬆（Pinus tabuliformis）人工林在不同管理措施和環境因子影響下的生長發育規律，旨在構建一個精確、高效的生長動態模擬係統，並在此基礎上，研究該係統的實際應用價值，為油鬆人工林的科學經營和可持續發展提供理論依據和技術支持。 第一部分：油鬆人工林生長動態模擬係統的理論基礎與模型構建 第一章：油鬆生態學特性與生長發育特點 油鬆的生物學特性： 詳細闡述油鬆的植物學分類、形態特徵、繁殖方式（有性與無性）、對水分、光照、溫度、土壤養分等環境因子的生理生態響應。重點分析油鬆在不同年齡階段的形態建成的變化，例如幼苗期、幼林期、中齡林、成熟林等，以及這些變化如何影響其在林分中的競爭地位和生長速率。 油鬆人工林的演替規律： 探討油鬆人工林在不同經營方式（如疏伐、間伐、施肥、病蟲害防治等）下的群落結構動態。分析人工林相較於天然林在物種組成、林下植被、土壤微生物群落等方麵可能存在的差異，以及這些差異如何影響油鬆的生長。 影響油鬆生長的關鍵因子： 梳理並量化分析影響油鬆生長速度和材積積纍的內外部因素。內部因素包括樹種特性、遺傳變異、個體競爭等；外部因素則涵蓋氣候條件（年均溫、降水量、光照時長、極端天氣事件）、土壤條件（土層厚度、質地、肥力、pH值、水分保持能力）、地形地貌（坡度、坡嚮、海拔）、以及人為乾擾（經營措施、病蟲害、森林火災、環境汙染）等。針對每個因子，結閤已有的科學研究成果，分析其作用機製和潛在影響程度。 第二章：生長動態模擬模型的研究進展與理論框架 森林生長模型分類與比較： 全麵迴顧和梳理當前森林生長模擬的主流模型類型，包括經驗模型、半經驗模型、過程模型（如生物生理模型、生態係統模型）。分析各類模型的優勢、局限性、數據需求、計算復雜度以及適用範圍。重點對比適閤模擬針葉林（特彆是油鬆）生長特性的模型。 模型的理論基礎： 深入探討生長模擬模型所依賴的理論基礎，例如： 個體為本模型（Individual-Based Models, IBMs）： 強調模擬林分中每個個體樹木的生長、死亡、競爭與空間分布，能夠更精細地刻畫林分動態。 林分為本模型（Stand-Level Models）： 以林分整體的平均生長趨勢為模擬對象，數據需求相對較低，計算效率高。 過程模擬模型： 基於光閤作用、呼吸作用、水分利用、養分吸收等生理過程，模擬樹木的碳氮代謝和能量流動，更能反映環境因子對生長的直接影響。 機器學習與人工智能模型： 探討利用大數據和先進算法，如支持嚮量機（SVM）、隨機森林（Random Forest）、神經網絡（Neural Networks）等，來識彆和預測生長模式，提高模型的精度和適應性。 構建生長模擬係統的理論框架： 提齣本研究擬構建生長模擬係統的整體理論框架。該框架應包含： 模型結構： 確定采用何種模型結構（如個體為本、林分級、或混閤模型），以及模型的關鍵模塊（生長模塊、死亡模塊、競爭模塊、環境因子響應模塊等）。 模型參數化： 明確模型所需的關鍵參數，並探討參數的來源（文獻、實測數據、反演等）和參數化方法。 模型驗證與評估： 建立模型驗證和評估的指標體係（如R²、RMSE、MAE、Nash-Sutcliffe效率係數等），以及驗證方法（如交叉驗證、獨立樣本驗證）。 係統集成： 考慮如何將模型模塊化、參數化，並與數據管理、結果輸齣等功能進行有效集成，形成一個完整的模擬係統。 第三章：油鬆人工林生長動態模擬模型的數學模型構建 基本生長方程： 建立描述油鬆單木或林分整體年生長量（如胸徑、樹高、材積）的數學方程。方程的設計應考慮年齡、密度、環境因子等多個變量的影響。例如，采用邏輯斯蒂方程、Gompertz方程或具有自變量形式的迴歸方程來描述年生長量隨年齡的變化。 競爭模型： 引入競爭因子來量化林木之間的競爭關係。可以考慮基於樹冠重疊度、距離、林下光照、地下根係競爭等多種競爭指標，建立競爭方程，並將其納入生長模型。 環境因子響應函數： 為模型中的關鍵變量（如光閤速率、水分利用效率、養分吸收速率）構建響應函數，描述其隨氣候、土壤等環境因子的變化而産生的動態調整。例如，為降雨量、溫度、土壤肥力等設置閾值和響應麯綫。 死亡模型： 建立描述林木死亡率的模型。死亡率可以與林木個體特徵（如大小、健康狀況）、林分密度、病蟲害發生概率、經營措施等相關聯。 模型方程組的建立與求解： 將上述各模塊的方程進行整閤，形成一個包含多個相互關聯的方程組。探討不同模型結構下方程組的數學求解方法，包括解析解、數值解（如歐拉法、龍格-庫塔法）等。 模型參數的估計與優化： 詳細闡述模型參數估計的方法，如最大似然估計、最小二乘法、貝葉斯方法等。介紹參數優化算法，如遺傳算法、模擬退火算法等，用於提高模型擬閤度和預測精度。 第二部分：油鬆人工林生長動態模擬係統的應用研究 第四章：模擬係統的開發與參數化 係統架構設計： 明確模擬係統的整體架構，包括用戶界麵（GUI）、數據管理模塊、核心模擬引擎、結果分析模塊、可視化模塊等。可以選擇閤適的開發平颱和編程語言（如Python、R、C++等）來實現。 數據采集與預處理： 詳細說明用於係統參數化和驗證的實測數據來源，包括： 樣地數據： 長期定位監測樣地的樹木生長、存活、更新、林分結構、土壤理化性質、氣候數據等。 遙感數據： 衛星影像（如Landsat、Sentinel）、無人機影像等，用於獲取大範圍的林分覆蓋度、生物量、葉麵積指數等信息。 模型參數數據庫： 收集已有的油鬆或其他相似鬆樹的生長參數、生理生態參數等。 數據清洗與整理： 介紹數據質量檢查、異常值處理、數據格式統一等預處理步驟。 模型參數化過程： 詳細描述如何利用收集到的數據對模型參數進行估計和校準。例如，如何選擇閤適的樣地數據與模型方程進行迴歸分析，如何利用遙感數據反演關鍵環境因子，如何利用文獻數據進行初步參數設置。 模型驗證與精度評估： 采用獨立樣地數據或不同時期的曆史數據對模型進行驗證。計算模型預測值與實測值之間的誤差指標，如均方根誤差（RMSE）、平均絕對誤差（MAE）、決定係數（R²）、模擬效率係數（NSE）等，並進行詳細的誤差分析。 第五章：模擬係統在油鬆人工林經營管理中的應用 未來生長預測與材積估算： 不同情景模擬： 基於模擬係統，模擬不同氣候變化情景（如溫度升高、降水模式改變）、土壤肥力變化情景下的油鬆人工林生長趨勢。 長期材積預測： 預測未來不同時期（如10年、20年、50年）油鬆人工林的平均胸徑、樹高、蓄積量等關鍵指標，為木材生産計劃提供依據。 空間異質性模擬： 若係統支持個體為本模擬，可進一步模擬不同空間位置、不同競爭地位的油鬆個體生長差異，實現更精細的材積估算。 經營管理策略優化研究： 疏伐方案模擬： 模擬不同疏伐強度、疏伐時間、疏伐方式（如對徑級、齡組的區分）對林分生長、材積積纍、周轉時間、經濟效益的影響，為製定最優疏伐方案提供科學依據。 施肥效果評估： 模擬不同種類、不同用量、不同施肥時機的肥料對油鬆生長和土壤養分的影響，評估施肥的經濟效益和環境效益。 皆伐與更新模式模擬： 模擬不同皆伐年齡和更新方式（如人工更新、天然更新）對林分更新成功率、早期生長以及未來林分結構的影響。 生態功能模擬與評估： 碳匯功能評估： 利用模擬係統估算油鬆人工林的年碳固定量、生物量碳儲量，並模擬不同經營措施對碳匯潛力的影響。 水源涵養功能評估： 結閤水分模型，模擬不同林分結構和經營管理對土壤持水能力、蒸騰散失等的影響，從而評估其對水源涵養功能的影響。 生物多樣性影響模擬： 探討不同林分結構（如單層林、多層林）和林下植被覆蓋度變化對林內微環境（光照、濕度）的影響，間接評估對生物多樣性的潛在影響。 第六章：模擬係統的應用效果評估與展望 實際應用案例分析： 選擇具有代錶性的油鬆人工林區域，利用構建的模擬係統進行實際經營管理方案的模擬與評估，並與傳統的經驗管理方法進行對比，展示模擬係統的優勢和應用效果。 經濟效益與社會效益評估： 結閤材積預測和經營方案模擬，量化分析不同管理策略可能帶來的經濟效益（如木材産量、林業産值）和社會效益（如碳匯、生態改善）。 係統局限性分析： 客觀分析當前模擬係統的局限性，例如：數據獲取的難度、模型參數的不確定性、環境因子復雜相互作用的簡化處理、模型未能涵蓋的生態過程（如病蟲害爆發的隨機性、極端氣候事件的精確模擬）等。 未來發展方嚮： 模型精度提升： 引入更高精度的遙感數據、更精細的土壤模型、更完善的生理生態過程模型，進一步提高模型的預測精度。 數據同化技術應用： 結閤實時監測數據（如氣象站、通量塔）和遙感數據，利用數據同化技術，實時更新模型狀態，提高模擬的動態性和準確性。 多尺度模擬： 發展能夠連接單木、林分、區域乃至更大尺度的模擬係統，實現多尺度的信息集成與分析。 集成化平颱構建： 將模擬係統與GIS、數據庫、決策支持係統等進行深度集成，構建一個集數據管理、模型模擬、結果分析、決策支持於一體的綜閤性平颱。 生態係統服務功能評估： 進一步拓展模擬係統在生態係統服務功能（如固碳、釋氧、水源涵養、生物多樣性維持、土壤保持）定量評估方麵的應用。 本書旨在為油鬆人工林的科學經營管理提供一套基於模型模擬的科學決策工具，從而促進油鬆人工林的可持續發展，最大化其經濟、社會和生態效益。

評分☆☆☆☆☆

我之前曾偶然接觸過一些關於森林生態學和遙感應用的研究，對於利用現代技術來監測和分析森林狀況的潛力深感震撼。所以當看到《油鬆人工林生長動態模擬係統構建與應用研究》這個書名時，我立刻聯想到瞭這本書可能融閤瞭這些前沿技術。我猜想，書中“模擬係統構建”的部分，很可能涉及到一些數據驅動的建模方法，甚至可能運用瞭地理信息係統（GIS）和遙感影像來獲取森林的空間分布和結構信息。書中是否會介紹如何將衛星遙感數據、地麵調查數據以及其他環境數據集成到模擬模型中？我特彆好奇，作者是如何處理不同尺度、不同類型的數據，並將其有效地納入到模擬框架中的。對於“應用研究”部分，我非常期待看到這本書如何為油鬆人工林的科學管理提供決策支持。例如，它是否能夠幫助林業工作者預測不同砍伐強度和輪伐期對森林長期産量和生態功能的影響？或者，它是否能夠模擬不同病蟲害爆發情景下森林的健康狀況和恢復能力？如果這本書能夠提供這樣一套工具，那麼它在提高森林資源利用效率、保障生態安全方麵將具有重要的實際意義。我對這本書在方法論上的創新和實踐應用上的深度都充滿期待，希望它能為我們理解和管理人工林提供新的視角和工具。

評分☆☆☆☆☆

對於《油鬆人工林生長動態模擬係統構建與應用研究》這樣一本偏重於係統構建和應用研究的書籍，我最大的好奇點在於其“係統”的構成和“應用”的深度。我希望這本書能為我揭示一個完整的、具有操作性的模擬平颱。它是否會包含詳細的軟件開發或模型實現的技術細節？比如，書中是否會提及所使用的編程語言、算法，以及如何處理數據輸入和輸齣？更重要的是，我希望看到的是，這個係統是如何被“應用”到實際的林業管理中的。它是否能夠解決當前油鬆人工林管理中存在的具體難題？例如，對於如何閤理確定采伐撫育的強度和頻率，或者如何評估不同土壤改良措施對油鬆生長速度的影響，這本書是否能提供量化的、基於模擬的答案？我非常期待書中能展示一些圖形化的成果，比如模擬的林分生長麯綫、不同情景下的材積預測圖，或是空間分布的動態變化示意圖。這些直觀的展示能夠讓我更清晰地理解模擬係統的能力和價值。這本書如果能做到內容紮實、技術先進，同時又能解決實際問題，那它將是一本極具價值的參考書。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《油鬆人工林生長動態模擬係統構建與應用研究》這本書，我最期待的部分是如何將理論研究與實際的林業生産緊密結閤起來。我並非林業領域的專傢，但我對科學研究成果如何轉化為解決實際問題的工具抱有濃厚的興趣。書中“模擬係統構建”這一章節，我希望它能展現齣一種清晰的邏輯和嚴謹的科學方法。它是否會從油鬆的生物學特性齣發，逐步構建齣能夠反映其生長發育過程的數學模型？我尤其關心模型中的參數是如何確定的，例如，是否存在基於大量實測數據的迴歸分析，或是基於現有生態學理論的推導？另外，我想瞭解模型的精度如何評估，是否會通過與獨立的觀測數據的對比來驗證模型的可靠性？而在“應用研究”方麵，我非常渴望看到書中能給齣具體的案例分析，展示該模擬係統是如何為油鬆人工林的科學管理提供指導的。例如，它是否能幫助預測不同經營策略（如密植、稀疏、提前采伐）對林分生長速度、材積積纍以及抗逆性（如抗旱、抗風）的影響？這本書如果能提供這樣一種能夠指導實踐的工具，那麼它將不僅僅是一篇學術論文的集閤，更可能成為指導油鬆人工林可持續經營的寶貴參考。

評分☆☆☆☆☆

我對《油鬆人工林生長動態模擬係統構建與應用研究》這本書的興趣，很大程度上源於我對動態模型在生態學領域應用的關注。我一直覺得，僅僅描述靜態的森林狀況是遠遠不夠的，我們需要能夠理解和預測森林如何隨著時間和社會經濟因素而變化。因此，書中關於“模擬係統構建”的部分，我期待它能呈現齣一種科學而又富有創新性的建模思路。它是否會藉鑒經典森林生長模型，並根據油鬆的特點進行改進？或者，它是否會采用一些更現代的建模方法，比如基於個體為中心的模型（IBM）或者基於過程的模型？我特彆好奇，模型中是如何考慮不同生長階段的油鬆個體之間的競爭關係，以及如何模擬不同年份的生長波動？而在“應用研究”方麵，我希望這本書能展示齣該模擬係統在政策製定和科學決策中的實際作用。它是否能幫助分析不同生態保護政策對油鬆人工林長期效益的影響？或者，它是否能用於評估不同氣候變化情景下，油鬆人工林的生存和生長潛力？這本書如果能為我們描繪齣一幅油鬆人工林未來發展的藍圖，並提供相應的管理建議，那麼它將具有深遠的理論和實踐意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《油鬆人工林生長動態模擬係統構建與應用研究》一下子就抓住瞭我的興趣。我一直對森林生態係統如何隨著時間推移而演變，以及人類活動（如人工造林）對其産生的影響很感興趣。雖然我不是林業專業齣身，但我對自然界的生長規律充滿瞭好奇。我希望這本書能夠提供一種嚴謹而又易於理解的方式來闡述油鬆人工林的生長過程。比如，它是否會深入探討影響油鬆生長的關鍵環境因素，例如光照、水分、土壤養分以及氣候變化？書中關於“模擬係統構建”的部分，我期望能看到一些關於模型設計理念、數據收集方法以及模型驗證過程的介紹。我特彆希望瞭解，作者是如何將復雜的生態過程轉化為可量化的模型參數，又是如何通過實際觀測數據來檢驗模型的準確性的。另外，關於“應用研究”的這部分，我非常期待書中能展示齣一些具體的應用案例，例如如何利用這個模擬係統來指導林業管理實踐，預測不同管理措施（如疏伐、施肥）對森林生長周期的影響，甚至是如何評估森林碳匯能力的變化趨勢。這本書如果能做到這一點，那無疑會是一份非常有價值的研究成果，不僅對專業人士，對像我這樣的自然愛好者來說，也能提供寶貴的知識和見解。