| 单词 | 森林生长模型 |
| 释义 | 【森林生长模型】 拼译：forest growth model 即是对森林在其组成的生态系统中生长过程与趋向的数学模拟。其模型参量有胸径、高、胸高断面积、材积、生物量、密度等。森林生长模型的研究对森林(包括人工林)的集约管理，对森林生态系统与种群生态学的理论与实践均具有重要意义。 俄国学者科莱尔和维别尔分别在1878年和1891年就对林分高生长进行了模型拟合，随后对高生长模型的大量讨论得到了林业上广泛应用的地位指数。森林生长模型研究也从范围与深度上拓开，并导致了产量表的出现。但在1939年舒马赫(F．X．Schumacher)理论提出以前，许多模型常为经验性拟合。舒马赫认为模型导出就是逻辑必然，它应能逻辑地反映研究对象的几何属性。自此逻辑斯谛、冈玻茨(Gompertz)以及贝氏(Von Bertalanffy)模型由于可以逻辑地阐述林木生长而获得较多应用。理查德(F．J．Richards)和查普曼(D．G．Chapman)分别在1959年和1961年指出，贝氏模型依据－体积表面积指数关系中指数2／3过于严格，缺乏普遍性，建议将其一般化。1973年，皮纳(L．V．Pienaar)等将他们的工作介绍到森林生长领域，命以查－理模型，并从胸高断面积作了验证。查－理模型为许多学者在研究林木生长指标时采用。1978年，杨(R．C．Yang)推荐三参数的威布尔方程描述森林生长。1989年，让德(B．Zeide)在研究林木直径生长时通过比较以上几种模型与考夫(Korf，1939)指数减少方程，得出指数减少方程具有更好的预测效果。1963年，尧达(K．T．Yoda)等得到生长与密度的3／2法则，一直被广泛接受，并运用于林分密度控制图。但是，1987年魏勒(D．E．Weller)和让德分别对3／2法则提出质疑，让德还推举瑞内克(Reineke，1933)胸径密度方程作为替代。1990年，郎斯德(W．M．Lonsdale)断言俟今尚无充分证据支持3／2法则，并提议需进一步研究。在生物量研究中，1987年，布尔克(G．A．Buark)等将过去常用的凯处基(Kittredge，1944)常量体形指数模型加以理论分析，推出可变比率体形生长模型，取得好的预测效果。截止1991年12月，中国学者对上述许多模型作过不少研究工作，也对森林生长各参量或其间关系进行了探讨。1962年，布克曼(R．E．Buckman)和1963年，克拉特(J．L．Clutter)就主张描述特定条件下林木生长率和产量的不同模型须具数学上的一致相容性，后者还从生长率积分出产量得到一组刻画生长的方程。1972年，苏利文(A．D．Sullivan)等就克拉特方程作了改进，其一致性由布克亨特(H．E．Burkhart)等在1984年提出的标准减少函数估算参数而获得确证。1981年，皮戴克(R．S．Pindyck)等将上述的和其他系统方程组根据其间特性划为三类：彼此无关类、同时关联类、递推关联类，其参数估计对策由鲍德(B．E．Borders)于1989年给出。与上述者略有不同的是麦克菲登(G．McFadden)等于1988年从现有林木数、林地年龄与平均材积相互独立已知的二二关系出发，整合成三维相容立体模型综合考察林木动态。生长模型应力求反映林地内在历史的和现实的特征，同时考虑所处的环境因素。1983年，贝莱(R．L．Bailey)等设计一定义反映疏伐类型与方法的参量，得到阐述生长率与产量的一般模型。1984年，皮纳等在疏伐及未疏伐地研究中，通过定义受抑指数和引入存活函数来提高查－理模型对2种林地的预测精度。在缺乏历史记载时，1987年，麦克坦给(J．P．McTague)等建议用描述直径常见的威布尔函数百分位数作为替代介入生长方程预估；对直径分布，哈里逊(P．T．Harrison)于1985年克服了矩阵预测的时间局限，瓦隆梯恩(H．T．Valentine)于1989年还给出了马尔可夫估计方法。1989年，汤姆(M．Tome)等综述了此前生长模型中距离相关与不相关的指标公式，根据相邻树木大小对竞争关系的讨论给出权重修正公式，加入生长模型中预见林木生长。1990年，威考夫(W．R．Wykoff)把树木特性、立地特征同林地竞争影响在生长方程中综合考虑，对11个针叶树种生长施行讨论。1990年，亨克斯(D．M．Hix)等用树冠关系为基础制订竞争量度来预测阔叶树种的生长。1988年，拉彼(J．Lappi)等将林地与树的随机因子嵌合到高生长预测模型以替代传统方法，还提及倘样地的随机因素一并考虑则结果更佳。1991年，拉彼用随机参数构造高和材积的模型，指出随机参数方程的优点，在于较少的测度可获取较理想的结果。另外，在环境因子同生长关系研究方面，1981年，苏林(P．Sollins)等以森林生态系统为整体，从能量、水分和养分动态阐明森林生长格局。1988年，威克让曼斯赫(A．Wickramasingha)用蒸腾强度指标把土壤、大气、树木因子组建入生长模型研究树木生长。1989年，敫克拉(E．J．Jokela)等分析不同肥料实验下形数模型与产量模型预测的沼泽松的动态。1991年，考亨(Y．Cohen)等探讨了在长期环境因子温度、水分变动下，由帕斯特(J．Paster)等于1988年提出的森林生长模型，揭示出模型描绘的森林生长格局易受环境因子影响而变化。在模型的基础理论研究方面，1983年，史密斯(V．G．Smith)导出与穆勒(C．M．Moller)于1954年主张的森林生长理论协调的胸高断面积生长模型，并作了验证。1988年，伯让德坎坡(B．V．Bredenkamp)等发现，查－理模型不能解释出现渐近生长时由于死亡而再次生长的事实，提出用更一般的舒努特(Schnute)模型作为生长描述。1989年，阿马泰斯(R．L．Amateis)等指出基于模型变量均可在牛顿三维系统标出，可用维数分析方法确定生长模型的变量关系组合一般形式。1991年，哥特那(G．Gertner)则提议以模型曲线或曲面波动度指标来测试模型可适性，并据此筛选一批同质生长模型中的最佳拟合者。今后，模型基本理论——利用常微、偏微等手段来追寻森林生长非线性化内在过程将继续受到关注，特别对3／2法则的质疑将促使森林动态本质规律的探索。林地与环境影响作用也将进一步受到重视。另一方面，当把多学科、学说渗透产生的许多偏重于不同基点模型组合考虑时，常因各模型参数对未知的或随机因子的应变力不同而产生迥异结果，所以融合这种未知的或随机因子进行多因子综合系统分析有可能成为研究热点。此外，对人的因素在森林生态系统诸因素中作用的理解，将在更高层次上从系统水平开拓森林生长模型的研究。所有这些将有助于产生新一代的产量表。【参考文献】：1 Pienaar L V，Shiver B B．For．Sci．，1973，19(1)：2～222 Smith V G．For．Sci．，1983，29(2)：279～2883 McFadden G，Oliver C D．For．Sci．，1988，34(3)：662～6764 Zeide B．Can．J．For．Res．，1989，19(10)：1283～12865 Amaties R L，McDill M E．For．Sci．，1989，35(2)：329～3376 Lonsdale W M．Ecology．，1990，71(4)：1373～13887 Wykoff W R．For．Sci．，1990，36(4)：1077～11048 Cohen Y，Pastor，J．Ecology．，1991，72(3)：755～7659 Gertner G．For．Sci．，1991，37(3)：755～76510 Lappi J．For．Sci．，1991，37(3)：781～801(西南林学院曹广侠硕士撰) |
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