广玉兰胸径生长模型研究.doc

安徽农业大学毕业论文设计论文题目广玉兰胸径生长模型的研究姓名冯艳春学号院系林学与园林学院专业园林指导老师黄成林职称教授中国合肥二九年六月六日目录中文摘要1关键词1摘要11前言1研究区概况13材料与方法231材料232方法2321胸径实测法2322生长锥法2323数据处理24结果与分析241不同年龄广玉兰的胸径值242广玉兰胸径生长模型的建立35结论与探讨551结论552探讨6参考文献7英文摘要8致谢9广玉兰胸径生长模型的研究毕业生冯艳春指导教师黄成林安徽农业大学林学与园林学院合肥摘要本研究以合肥市内广玉兰为对象利用外业调查整理的数据资料选择和曲线种生长方程建立广玉兰胸径与年龄的相关关系并对拟合效果进行对比分析结果表明除曲线方程拟合广玉兰时决定系数小于外其它方程拟合的决定系数均高于和方程的拟合精度最高方程次之而曲线方程的拟合效果最差与其他方程相比参数的方程更能准确描述广玉兰的胸径生长特性更适合于建立广玉兰的胸径生长模型建立的胸径生长模型为关键词广玉兰合肥胸径生长模型年龄前言合肥市最近几年的大建设特别是老城区的改造和经济开发区政务新区和滨湖新区的建设环境绿化任务很重为了及时获得绿量在附属绿地和公园绿地建设中造景乔木树种的选择显得尤其重要合肥又处在北亚热带城市绿化中的常绿阔叶乔木树种的选择尤其困难在行道树和庭荫树中主要就是香樟广玉兰和女贞这三个树种广玉兰是合肥市市树在合肥的绿化地位是不言而喻的但在合肥这样的环境中广玉兰的生长进程在园林设计者和建设者心中没有精确量化的概念本研究时为了方便园林设计者和建设者都能科学的预测广玉兰的生长进程对其年龄与胸径生长之间的关系进行探讨建立广玉兰胸径的生长模型本论文是通过用数学方法建立树木生长模型是能够较客观地反映树木生长动态达到准确预测树木生长的目的目前应用较多的生长方程主要有和曲线方程国内外许多学者利用这些方程描述了一些造林树种经济林树种的树高胸径立地指数曲线等变化规律取得令人满意的结果相比之下这些生长方程在描述城市园林树木生长方面尚未见文献报道为了便于模型间的系统比较充分说明不同生长方程在特定环境的拟合情况从而确定最佳方程来描述广玉兰的生长变化规律选择了上述个生长方程对其作分析对比从而为广玉兰每个年龄的景观效果预测和配置造景提供数据参考研究区概况合肥地处江淮丘陵东经北纬是一座具有年历史的古城它是安徽省省会合肥地处长江淮河之间巢湖之滨市域总面积平方公里户籍总人口万人城镇化率合肥属于北亚热带气候四季分明月平均气温为一月平均气温年平均降水量年平均蒸发量为无霜期天地带性植被为落叶与常绿阔叶混交林计有余种木本植物分属于科属合肥是一座绿色城市生态城市年成为国家首批命名的个全国园林城市之一截至年底合肥市建成区园林绿地面积达公顷城市绿地率达到绿化覆盖率达到人均公共绿地面积平方米绵延公里面积公顷的敞开式环城公园构成了园在城中城在园中的城景交融格局为全国所独有材料与方法材料选择在长江路黄山路潜山路金寨南路南二环路东至路和平路明光路宣城路徽州大道桐城路淮河路寿春路蒙城路滁州路城市道路上和部分公园及单位附属绿地生长的广玉兰为研究对象方法胸径实测法选择合肥市二环内城市街道公园和单位附属绿地根据园林局栽植广玉兰的原始记录选择年年之间栽植的广玉兰测定其胸高直径每条道路同个年龄的广玉兰选择生长比较正常的株广玉兰测定其胸径计算其平均值作为该年龄的胸径值建立广玉兰年龄与胸高直径之间的生长模型生长锥法在安徽农业大学校园选取生长良好的广玉兰在胸高直径处用生长锥取样一直到髓心然后抽取出样品保存好在实验室内用砂纸或小刀将其表面打磨光滑在扫描探针显微镜下进行观察找出髓心及年轮并作出标记使用电子游标卡尺测得测定不同年龄的年轮宽度再分别乘以树皮系数带皮胸径去皮胸径即获得所需的胸径生长量建立广玉兰年龄与胸高直径之间的生长模型两种方法相互验证数据处理所有数据在计算机上利用软件进行相关的处理和分析结果与分析不同年龄广玉兰的胸径值根据不同的道路分别记录广玉兰的胸径数据每条道路上取株生长良好的连续植株采用胸径卷尺进行测量胸径采集高度为树高米处采集的数据如下表所示表合肥市不同道路行道树不同年龄广玉兰胸径实测值路名年龄胸径潜山南路金寨南路南二环长江西路续上表路名年龄胸径黄山路潜山北路东至路和平路明光路宣城路徽州大道桐城路淮河路寿春路蒙城路滁州路桐城南路注胸径数值均为株广玉兰植株数值的平均值根据表绘出广玉兰的胸径与年龄的相关曲线图图道路绿地广玉兰年龄与胸径关系的散点图在安徽农业大学用生长锥采集到的广玉兰年龄与年轮宽度的数据如表所示表生长锥法取样测定的广玉兰年龄与胸径的数据记录表单位年龄胸径年龄胸径年龄胸径年龄胸径年龄胸径根据表绘出广玉兰年龄与胸径的相关曲线图图生长锥取样采集到的广玉兰的胸径生长曲线广玉兰胸径生长模型的建立利用道路和安徽农业大学调查整理的数据资料选择和曲线种生长方程分别建立广玉兰胸径与年龄的相关关系各生长方程的拟合情况见表表表道路采集的数据建立的生长方程对广玉兰胸径生长拟合效果方程名称方程方程系数拟合效果曲线注为胸径为年龄为待求解方程系数为复相关系数为决定系数表生长锥取样采集的数据建立的生长方程对广玉兰胸径生长拟合效果方程名称方程方程系数拟合效果曲线注为胸径为年龄为待求解方程系数为复相关系数为决定系数由图可知道路上采集到的不同年龄的广玉兰胸径值因可样本最不够大各胸径径界值存在不连续性和道路上的广玉兰生长受环境影响较大尤其是树穴大小和土壤条件影响较大所以五种模型对广玉兰胸径生长进行拟合出来的结果看和值都不是很理想相比较而言比较能反应合肥市道理广玉兰胸径生长的模型是用模型拟合出来的结果即在安徽农业大学用生长锥法采集的数据建立的各生长方程的拟合精度均大于道路上采集的数据建立的生长方程的拟合精度且图所示的相关曲线基本符合广玉兰的生长规律拟合这个曲线所用的数据是在实验室对生长锥进行测量得出的更具有说服力和科学性所以以此作为广玉兰胸径生长的研究依据由表可知种生长方程的拟合的效果是有差异的但基本是令人满意的除曲线方程拟合广玉兰胸径生长时决定系数较低外其它方程拟合的决定系数均高于正常情况下树木的生长应该符合曲线但由表可知曲线方程拟合广玉兰胸径生长时与实测值相差甚远且方程的拟合精度也较低其原因可从调查数据的有限性上进行解释本次调查广玉兰年龄数据最大为由图可知这时广玉兰生长旺盛尚未进入衰老期几乎呈直线状所以用曲线拟合与实测值相差甚远方程的拟合精度也较低除曲线方程外个方程的渐近值比较靠近实际观测值其大小为方程拟合精度也是方程等种生长方程的相对生长率依次表现为变量的指数函数指数函数指数与幂函数的混合指数函数从表可以发现相对生长率表现为变量的指数函数的方程精度普遍要高另外考察生长方程的参数个数时发现生长方程有个参数精度较其它种参数和参数方程要高虽然在进行拟合时所需的时间相对较长但其解释树木生长情况的能力强综上分析和方程的拟合精度最高方程次之而曲线方程的拟合效果最差而参数的方程更能准确解析描述广玉兰的生长特性以决定系数和复相关系数为选择依据并结合生长曲线的特性分析最终采用方程来建立广玉兰胸径生长模型广玉兰胸径生长模型为结论与探讨结论通过对个生长方程进行对比分析可知生长方程应用于广玉兰胸径生长模型研究时表现出了良好的模拟性能但模拟精度因不同生长方程而异个生长方程的拟合精度大小依次为曲线与其他方程相比方程更能准确解广玉兰的生长特性更适合于描述广玉兰胸径的生长变化规律多个生长方程的比较和分析克服了以往选择单一方程建立林分因子模型的缺陷为准确描述广玉兰胸径生长规律提供了理论依据方程拟合精度的高低取决于方程表达形式和树木数据的差异对于相同的方程而言不同的树木数据拟合所得到的精度不尽相同反之对于同一组树木数据不同的方程拟合的精度亦会存在一定的差异文中的数据仅局限于广玉兰在合肥这一特定立地条件下的调查和采集的数据这可导致其研究结果的适用范围受到一定限制由于广玉兰生长过程可受到立地密度和上层林分郁闭度等因素的影响及现在可调查年龄的限制再加上无法在城市中进行类似于其它林木的树干解析而有效的方式只能利用生长锥获得数据因此生长方程的拟合效果和适用性有待于今后收集更多数据进行深人研究探讨植物胸径与年龄关系的研究将为植物生长模型的研究提供参考和依据为树高模型冠幅模型等树立参照但是由于诸多的因素导致的生长方程有其一定得局限性比如受地域界限的影响受地理环境的影响小环境的影响土壤水文的影响等等我们能做的是粗略的探讨真正做到各个方面都顾及到考虑胸径与年龄的关系是不可能的也是费神费力伤财的我们要借助于统计学原理采用大样本忽略小环境的方法这样才是合乎实际情况才是理论与实践的最好结合做为道路绿化不可缺少的组成部分行道树在美化遮荫和防护方面起着举足轻重的作用道路上树木生长情况也是园林工作者最希望了解的但本论文由于时间有限采集到的样本量不够大不足以反映对道路上广玉兰生长规律道路上的广玉兰的胸径生长模型的建立有待于今后采集最多的样本我们相信胸径生长模型的研究将为合肥广玉兰的树高生长模型和冠幅生长模型的研究奠定很好的基础会为整个广玉兰生长模型的研究提供更科学的依据参考文献http21045183226kns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLink2022E519A171818ampValueAHNB黄成林黄媛媛梁莉莉洪家友合肥市城市道路绿化行道树配植模式的研究安徽农学http21045183226kns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeBaseLinkampFieldBaseIDampTableNameCJFDBASEINFOampNaviLink2022E519A171818ampValueAHNB通报http21045183226kns50NaviBridgeaspxDBCodecjfdampLinkTypeIssueLinkampFieldBaseIDyearissueampTableNameCJFDYEARINFOampValueAHNB200821ampNaviLink2022E519A171818吴承祯洪伟杉木人工林直径结构模型的研究福建林学院学报李文灿对方程的再认识北京林业大学学报张少昂王冬梅方程的分析和一种新的树木理论生长方程邢黎峰法永乐陈文周李东平王克枚林木生长模型及其适用性山东林业科技段爱国张建国一童书振种生长方程在杉木人工林林分直径结构上的应用林业科学研究狄文彬郑小贤东北过伐林椴树生长过程与生长模型的研究江西林业科技莫红陈瑛基于方程的植物生长过程模型与最优分析焦作大学学报致谢本论文是在黄成林教授的悉心指导下完成的在四年的本科学习期间黄老师在学习和工作上给予精心的指导在生活作风上给予我正确的导向在此再次对我的老师们表示感谢同时还有很多其他的老师在论文写作的过程中给与了帮助在此表示最诚挚的感谢谢谢你们给与的帮助让我能顺利的完成毕业论文的写作在外业数据的搜集方面得到了研究生张杰伟学长的大力支持和帮助教会了我们很多实用的测量方法和数据的整理同时给我们提供的大量的资料文献供我们阅读同时十分感谢吴文友老师和周亮老师提供仪器供我们进行生长锥的获取和测量毕业论文是四年所有知识的一段总结真的十分感谢所有帮助过我们的人最后再次感谢他们是他们无私的关心与帮助使我完成了此次论文的研究与撰写工作