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热垦525橡胶树茎粗生长的季节变化规律及其与气象因子关联度分析 被引量:6
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作者 祁栋灵 谢贵水 +2 位作者 孙瑞 杨川 吴志祥 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1442-1448,共7页
【目的】探讨橡胶树品种热垦525茎粗生长随季节变化的规律及其与气象因子的关联度,为科学制定胶木兼优品种栽培管理技术策略提供参考依据。【方法】对8龄橡胶树品种热垦525的茎粗生长进行定期、定株观测,利用Logistic、Morgan Mercer Fl... 【目的】探讨橡胶树品种热垦525茎粗生长随季节变化的规律及其与气象因子的关联度,为科学制定胶木兼优品种栽培管理技术策略提供参考依据。【方法】对8龄橡胶树品种热垦525的茎粗生长进行定期、定株观测,利用Logistic、Morgan Mercer Florin、Bertanlanffy、Jonson Schumacher、Weibull、指数函数曲线和修正指数函数曲线理论生长方程对其茎粗生长过程进行拟合,选出较优理论生长方程,并对茎粗生长量与相关气象因子进行灰色关联度分析。【结果】热垦525橡胶树1年内的茎粗生长呈慢—快—慢节律变化;除Logistic对茎粗生长过程的拟合值与实际值偏离明显外,其余理论生长方程的拟合度均超过0.8000,其中Morgan Mercer Florin拟合度最高;经聚类分析并结合橡胶树生长特点,可将热垦525橡胶树茎粗生长过程划分为缓慢生长初期(1-5月)、快速生长期(6-10月)和缓慢生长后期(11-12月),快速生长期主要集中在夏秋季。关联度分析结果表明,气温对热垦525橡胶树茎粗生长影响最大,降水量影响最小。【结论】热垦525茎粗生长全年没有停止期,速生期主要集中在夏秋季,结合其树粗生长变化节律科学制定栽培管理技术策略,合理安排田间抚育等农事活动,可实现胶木兼优品系橡胶树的速生高产。 展开更多
关键词 橡胶树 热垦525 茎粗生长 季节变化规律 理论生长方程 灰色关联度
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基于异速生长和理论生长方程的广东省木荷生物量动态预测 被引量:7
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作者 薛春泉 徐期瑚 +3 位作者 林丽平 何潇 曹磊 李海奎 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期86-94,共9页
【目的】将异速生长方程与理论生长方程相结合,预测广东省木荷生物量动态,为广东省木荷林碳汇计量提供模型和方法,为其他树种碳汇计量提供可借鉴的方法学支持。【方法】基于实测样木生物量调查数据,包括40株树干解析资料,构建由胸径和... 【目的】将异速生长方程与理论生长方程相结合,预测广东省木荷生物量动态,为广东省木荷林碳汇计量提供模型和方法,为其他树种碳汇计量提供可借鉴的方法学支持。【方法】基于实测样木生物量调查数据,包括40株树干解析资料,构建由胸径和年龄的理论生长方程以及地上生物量和胸径的异速生长方程组成的模型系,利用非线性度量误差联立方程组,在胸径生长速度分级情况下拟合模型参数;基于3期森林资源连续清查固定样地样木数据,对广东省木荷生物量动态进行预测。采用决定系数( R 2)和均方根误差(RMSE)评价模型拟合效果,通过生物量存量估计误差和增量估计误差判断模型预测效果。【结果】在胸径生长速度分级情况下,理论生长方程中年龄对胸径的解释率达0.95以上,比不分级提高0.166 3,均方根误差下降到1.97 cm,降低2.16 cm以上,预测胸径对地上生物量的解释率提高到近0.82;接近独立异速生物量模型中实测胸径对地上生物量的解释率达0.88以上,比不分级提高近0.30,均方根误差下降到51 kg左右,下降30 kg以上。在胸径生长速度不分级情况下,各期生物量存量估计误差变动幅度在-46.31%~77.45%之间,而分级情况下下降到-16.13%~7.06%;在尺度上,分级与不分级均呈相同规律,即单木误差小于林分误差、林分误差小于区域误差。不分级时,单木水平和区域尺度间的误差不大于10%,而分级时小于8%。不同间隔期生物量增量估计误差,不分级时估计值普遍偏大,在32.57%~115.45%之间,而分级时下降到-6.57%~15.77%之间,在单木尺度上不超过±10%;随着尺度增大,增量估计误差不断增加,不分级时单木水平和区域尺度间的误差介于10%~15%之间,分级时稳定在8%左右。【结论】对于理论生长方程和异速生长方程组成的模型系,分级可极大提高模型精度,减小预测估计误差;生长速度不分级时,仅利用 展开更多
关键词 异速生长方程 理论生长方程 木荷 生物量 广东省 动态预测
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基于Richards方程的冷杉树高曲线深度神经网络激活函数
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作者 徐奇刚 雷相东 +3 位作者 郑宇 胡兴国 雷渊才 何潇 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期50-56,共7页
【目的】提出一个基于理论生长方程(Richards公式)的激活函数,解决神经网络算法在森林生长建模时输出可能不符合生物学规律的问题,为神经网络在森林生长建模方面的应用提供一个新的思路和方法。【方法】以吉林省汪清林业局臭冷杉为研究... 【目的】提出一个基于理论生长方程(Richards公式)的激活函数,解决神经网络算法在森林生长建模时输出可能不符合生物学规律的问题,为神经网络在森林生长建模方面的应用提供一个新的思路和方法。【方法】以吉林省汪清林业局臭冷杉为研究对象,利用96株解析木数据,分别建立传统非线性回归模型、基于普通激活函数的深度神经网络模型和新的基于Richards激活函数的深度神经网络树高-胸径模型。【结果】相较基于普通激活函数的深度神经网络模型,新的基于Richards激活函数的深度神经网络模型具有明显的树高渐近线,更符合生物学规律。与传统非线性回归模型(直接使用Richards公式拟合)相比,新的基于Richards激活函数的深度神经网络模型精度略有提高,R2提升0.175%,均方根误差(RMSE)与平均绝对误差(MAE)分别降低2.282%和4.011%。【结论】提出一个基于Richards方程的深度神经网络激活函数,具有如下优点:1)输出一定存在一个合理的最大值;2)配合合理的神经网络结构可使输出一定大于1.3;3)将传统回归方法拟合得到的参数作为神经网络模型输入,能使神经网络的训练得到先验知识。 展开更多
关键词 深度神经网络 激活函数 理论生长方程 树高-胸径模型
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年龄无关的生长模型研究——以落叶松平均高为例 被引量:2
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作者 国红 雷渊才 郎璞玫 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期129-136,共8页
[目的]构建年龄无关的理论生长模型,用于年龄未知或者年龄不是有效因子的情况下的林分生长模拟。[方法]基于理论模型理查德模型,利用隐含年龄的差分形式,构建年龄无关的生长模型来拟合落叶松林分的平均高,并将自由参数表达为林分相关因... [目的]构建年龄无关的理论生长模型,用于年龄未知或者年龄不是有效因子的情况下的林分生长模拟。[方法]基于理论模型理查德模型,利用隐含年龄的差分形式,构建年龄无关的生长模型来拟合落叶松林分的平均高,并将自由参数表达为林分相关因子和立地因子的函数。[结果]利用刀切法对模型进行验证,时间无关的模型的修正确定系数在0.92~0.94之间,而时间相关的模型修正确定系数为0.85,时间无关的模型修正确定系数提高了8%~10%;时间无关模型的均方根误差RMSE在1.30~1.59之间,远远小于时间相关模型的20.48。年龄无关的模型之间对比,引入气候因子的模型,修正确定系数均方根误差RMSE和TRE较没有引入的有明显的降低,说明气候因子的引入提高了模型的模拟效果。[结论]可以将年龄无关的理论模型应用于年龄不可用或者不相关的林分中。采用自由参数的方式将与年龄无关的立地因子和气候因子引入模型的拟合中,对比固定参数和自由参数的两类模型,可以发现自由参数的模型表现更好。在平均高生长模型中引入立地因子和气候因子,模型效果更好。 展开更多
关键词 年龄无关 理论生长方程 差分方程 精度估计 理查德模型
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小陇山人工油松幼苗苗高生长研究 被引量:1
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作者 王鹏 万盼 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期100-104,共5页
油松(Pinus tabulaeformis)是小陇山区域的主要树种,建立油松苗高的生长模型,掌握其生长进程,为科学经营小陇山油松人工林奠定基础。以甘肃小陇山人工油松幼苗为研究对象,利用理查德(Richards)和舒马赫(Schumacher)理论生长方程得出相... 油松(Pinus tabulaeformis)是小陇山区域的主要树种,建立油松苗高的生长模型,掌握其生长进程,为科学经营小陇山油松人工林奠定基础。以甘肃小陇山人工油松幼苗为研究对象,利用理查德(Richards)和舒马赫(Schumacher)理论生长方程得出相应的差分方程,通过差分方程建立油松苗高的生长模型,并分析了苗高与土壤环境因子的相关性。结果表明,通过2个常用的生长方程得到的4个差分方程均能够预测油松苗高生长,相关指数达到0.8以上,预测精度均达到98%以上;但舒马赫理论生长方程的差分方程H_(t+1)=a(H_t/a)t/t+1模型的预测精度最高,为99.20%,其相关指数、决定系数分别为0.847和0.718,且求得参数a=8.098,符合油松幼苗的生长规律;通过分析苗高与土壤养分相关性,表明油松幼苗苗高与土壤有机质、全N、全P和有效P含量呈正相关。可见,H_(t+1)=8.098(H_t/8.098)t/t+1为预估油松苗生长及进程的最优模型;同时,在培育油松苗过程中,应该注重土壤有机氮肥和磷肥的补充。 展开更多
关键词 理论生长方程 差分方程 苗高 土壤养分 油松
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