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目录 1

前言 1

第一章　绪论 1

1.1　最优化与数量经营 1

1.2　杉木人工林经营面临的问题 4

1.2.1　林分生长力下降 4

1.2.2　林地土壤肥力下降 4

1.2.4　生物多样性降低 5

1.2.3　森林病虫害日趋严重 5

1.3　杉木人工林经营剖析 6

1.3.1　杉木人工林比重过大 6

1.3.2　不合理的营林技术措施 6

1.3.3　森林资源破坏严重 7

1.4　杉木人工林可持续经营的必要性及内涵 7

1.4.1　杉木人工林可持续经营的必要性 7

1.4.2　杉木人工林可持续经营的内涵 7

1.5.4　大力营造杉阔混交林 8

1.5.3　以生态系统管理的思想经营杉木林 8

1.5.2　以数量经营学原理优化杉木林经营 8

1.5.1 以生态学观点完善杉木人工林经营管理制度 8

1.5　杉木人工林可持续经营的途径 8

1.5.5　保护林下植被生物多样性 9

1.5.6　杉木林施肥 9

1.5.7　开展技术创新 9

第二章　杉木林气候生产力评价 14

2.1　气候生产力模型 14

2.1.1　Miami模型 14

2.2　福建省森林植被潜在生产力估算 15

2.1.2　Thornthwaite纪念模型 15

2.3　杉木人工林气候生产潜力数学模式及其估算 18

2.4　福建省杉木人工林气候生产潜力地理分布模型 20

2.4.1　趋势面分析 20

2.4.2　福建省杉木人工林气候生产潜力地理分布趋势分析 25

第三章 自组织学习与杉木产区区划 28

3.1　全国及福建省杉木产区区划 28

3.2　人工神经网络在杉木产区区划中的应用 28

3.2.1 自组织学习联想神经树 29

3.2.2　学习样本的学习训练 30

3.2.3　杉木产区区划判别 31

第四章　杉木种子优化管理 33

4.1 良种基地建设概况 33

4.2　杉木种子发芽率检验抽样新技术 34

4.2.1　实验方法 34

4.2.2　种子发芽率的计算机模拟 35

4.3　地统计学与杉木种子涩籽地理变异性 36

4.3.1　地统计学方法 37

4.3.2　杉木种子涩籽空间变异性 43

5.1.1　试验设计方法 48

5.1 杉木苗木生长的N，P，K反应模式 48

第五章　杉木壮苗培育技术 48

5.1.2　试验统计分析 49

5.2　杉木壮苗定向培育措施条件优化 51

5.2.1　试验数据 52

5.2.2　杉木苗地径的数学模型的建立 53

5.2.3　措施条件优化 53

5.2.4　分析 54

第六章　杉木种源试验 55

6.1　杉木种源胸径生长的地理变异 56

6.1.2　地统计学方法分析杉木种源胸径生长地理变异（回报） 57

6.1.1　杉木种源胸径生长的空间半方差曲线 57

6.1.3　杉木种源地理变异的地统计学方法预测（内插） 58

6.2　杉木种源胸径和树高生长空间分异性 58

6.2.1　基本理论 58

6.2.2　杉木种源胸径与树高生长 60

6.2.3　杉木种源生长的分异性 60

6.3　地统计学方法的改进及其在杉木种源试验中的应用 62

6.3.1　问题的提出 63

6.3.2　ANN-Krige方法与原理 64

6.3.3　ANN-Krige方法在杉木种源生长空间变异分析中的应用实例 66

6.4　杉木最优种源区选择 68

6.4.1　研究方法 69

6.4.2　杉木种源地理变异胸径生长BP模型的建立 70

6.4.3　杉木最优种源区的确定 71

6.5　杉木种源选择决策模型 72

6.5.1　问题介绍 72

6.5.2　数学模型 72

6.5.3　种源选择排序计算 72

7.1.1　生长曲线的描述 81

第七章　杉木人工林地位指数评价 81

7.1　杉木人工林地位指数曲线及实用公式 81

7.1.2　杉木生长导向曲线的推导 82

7.1.3　杉木地位指数曲线 84

7.1.4　评定林地地位指数的实用公式 85

7.1.5　预测不同地位指数、不同年龄的杉木优势木平均高公式 85

7.2　杉木人工林地位指数Sloboda模型 85

7.2.1　Sloboda树高生长方程 86

7.2.4　Sloboda多形地位指数模型与Richards多形地位指数曲线比较 87

7.2.3　Sloboda多形地位指数模型精度验证 87

7.2.2　杉木人工林Sloboda多形地位指数模型的遗传算法拟合 87

7.3　杉木地位指数曲线预报有效性的计算机检验 88

7.3.1　模型和计算机模拟的原理 88

7.3.2　数据和计算机模拟 89

7.3.3　地位指数预报有效性检验 90

7.3.4　结论 90

第八章　杉木人工林立地控制 92

8.1　立地控制的意义 92

8.2　计算机辅助造林设计系统简介 93

8.3　在约束条件下造林规划设计问题的提法 94

8.4　在约束条件下小班造林设计的0-1规划法 95

8.5　在约束条件下造林设计实际应用 97

8.6　在约束条件下造林规划设计方法的改进 98

8.6.1　模拟退火法 99

8.6.2　模拟退火法优化约束条件下造林规划设计实例 100

8.7　立地控制有关问题分析 105

第九章　杉木人工林林分结构特征 107

9.1　林木胸径结构特征研究概况 107

9.2.2　对数正态分布 109

9.2.1　正态分布 109

9.2　林分胸径结构研究方法 109

9.2.3　Г分布 110

9.2.4　β分布 110

9.2.5　Weibull分布 110

9.2.6　K．Pearson分布系 111

9.2.7 以偏中指标和密度指数为参数的胸径结构预测模型 112

9.2.8　林分胸径结构预测的L-PRM方法 112

9.2.9　林分胸径结构预测的G-PRM方法 113

9.2.10　林分胸径结构预测的G-L-PRM方法 114

9.3　杉木人工林胸径分布的Weibull模型 115

9.3.1　Weibull分布的最优拟合 116

9.3.2　Weibull分布参数预估方程的建立 117

9.4　杉木人工林胸径分布的L-PRM预测 117

9.4.1　Logistic方程表征林分胸径分布的效果 117

9.4.2　Dg与XF＝0.5、XF＝0.9之间关系 118

9.4.3　L-PRM之应用 118

9.6.1　G-Logistic方程表征林分直径分布的效果 121

9.6　G-L-PRM在杉木人工林中的应用 121

9.5.3　闽北杉木人工林G-PRM的应用 121

9.5.2　？与xF＝1/3、xF0. 9之间关系 121

9.5.1　Gompertz方程表征林分胸径分布的效果 121

9.5　杉木人工林胸径分布的G-PRM预测 121

9.6.2　？与xF＝0.333，xF＝拐点，xF＝09之间的关系 122

9.6.3　G-L-PRM法之应用检验 123

第十章　杉木种群空间格局与年龄结构 125

10.1　杉木种群空间格局 126

10.1.1　分布格局测定方法 126

10.2.1　生命表中数据的处理 127

10.2　杉木种群生命表的编制 127

10.1.3　杉木种群空间格局的形成机制 127

10.1.2　杉木种群空间格局 127

10.2.2　生命表的编制 128

10.2.3　杉木种群生命表的编制 129

第十一章　杉木人工林生长的气候响应 132

11.1　研究概况 132

11.2　杉木胸径生长与气候关系 134

11.2.1　年轮宽度测量 134

11.2.2　年轮资料计算 134

11.2.5　杉木生长与气候的关系 135

11.2.3　年轮指数 135

11.2.4　气候因子的选择 135

11.2.6　检验与分析 138

11.3　全球气候异常对杉木生长的可能影响 139

11.3.1　全球气候异常资料 139

11.3.2　厄尔尼诺事件对杉木人工林胸径生长的影响 140

11.3.3　南方涛动与杉木人工林胸径生长的关系 141

11.3.4　南方涛动指数的主成分分析 142

11.3.5　南方涛动主分量与杉木人工林胸径生长的关系 143

11.4.1　太阳黑子与杉木生长 145

11.4　太阳黑子对杉木生长的可能影响 145

11.4.2　分析方法 146

11.4.3　预测模型的建立 146

11.4.4　预测模型的拟合检验 146

11.4.5　预测模型的预报检验 147

11.5　改进的人工神经网络方法预报太阳黑子的可能研究 147

11.5.1　预测因子的筛选 147

11.5.2　改进的人工神经网络方法 148

11.5.4　太阳黑子预测预报人工神经网络模型的建立 149

11.5.3　预测因子的确定 149

11.6　杉木人工林生长的气候响应有关问题探讨 153

第十二章　杉木人工林自疏机制 158

12.1　森林自疏研究概况 158

12.2　杉木人工林自疏过程密度变化与环境因子关系的数量分析 161

12.2.1　杉木人工林自然稀疏调查技术 162

12.2.2　数量化Ⅰ模型方法 162

12.2.3　杉木人工林自疏过程密度变化与环境因子数量化模型的建立 163

12.2.4　杉木人工林密度控制模型的建立 165

12.3.1　试验设计方法 166

12.3　杉木人工林自疏过程密度变化分析新方法 166

12.3.2　二次正交旋转组合设计方法与参数优化原理 167

12.3.3　杉木人工林自疏过程密度变化规律模型的建立及优化 168

12.3.4　模型适用性检验 169

12.3.5　模型的解析 169

12.4　植物种群自然稀疏规律新模型 170

12.4.1　模型的推导 171

12.4.2　新模型的意义 172

12.4.3　模型的验证 173

12.5　杉木林自疏过程密度调节规律 174

12.4.4　模型应用 174

12.5.1　森林自疏规律模型的构建 175

12.5.2　森林自然稀疏过程密度调节规律模型的验证 177

12.5.3　杉木林自疏过程密度调节规律模型的建立 178

12.5.4　模型分析 179

12.6　基于改进单纯形法的神经网络及其在杉木林自疏规律研究中的应用 180

12.6.1　BP算法 180

12.6.2　用于优化BP网络参数改进单纯形法 181

12.6.3　BP-MSM混合算法在森林自疏规律研究中的性能分析 183

12.6.4　BP-MSM混合算法在杉木林自疏规律建模中的应用 187

12.7.1　自疏机制3/2法则 190

12.7　杉木人工林自疏有关问题讨论 190

12.7.2　杉木自疏机制的讨论 191

第十三章　杉木人工林生长规律 197

13.1　林木生长与生长方程 198

13.1.1　生长的基本成分 198

13.1.2　生长方程 199

13.1.3　生长方程与计算机模拟 200

13.2　杉木人工林生长的起伏型时间序列预测 200

13.2.1　起伏型时间序列法 201

13.2.2　杉木人工林生长的起伏型时间序列模型 203

13.2.3　杉木人工林生长的起伏型时间序列分析 204

13.3　杉木生长的多维时间序列分析 205

13.3.1　多维时间序列模型 205

13.3.2　突变预测模型 206

13.3.3　杉木人工林生长的多维时间序列模型 208

第十四章　杉木人工林密度及立地效应 213

14.1　概述 213

14.2　杉木人工林密度及立地效应研究方法 216

14.2.1　杉木人工林密度效应规律 216

14.3.1　V＝αNβ1Hβ2密度效应模型 217

14.2.2　杉木人工林立地效应 217

14.3　杉木人工林密度效应及经济评价 217

14.3.2 V＝a1Hb1—a2Hb2N密度效应模型 218

14.4　杉木人工林立地效应 220

第十五章　杉木人工林生物量与生产力 223

15.1 影响杉木林生物量与生产力的因素 223

15.1.1　地貌因素影响 223

15.1.2　地形因素影响 223

15.1.3　立地条件影响 223

15.1.7　年龄的影响 224

15.1.8　管理措施的影响 224

15.1.4　经向的影响 224

15.1.6　密度的影响 224

15.1.5　纬向的影响 224

15.2　不同区域杉木林乔木层生物量随年龄变化规律模拟 225

15.3　中国杉木人工林生产量与生产力 226

第十六章　杉木林凋落物动态 230

16.1　我国森林凋落物研究概况 230

16.2　杉木林凋落物动态模拟 230

16.2.1　杉木单优群落凋落物动态 231

16.2.2　天然杉木混交林凋落物动态 232

16.2.3　杉木林凋落物起伏型时间序列模型与其他模型的比较 233

第十七章　杉木人工林资源优化管理 235

17.1　森林资源管理的意义 235

17.2　杉木人工林资源管理的Logistic模型 235

17.2.1　资源自然增长的数学模型 235

17.2.2　资源阻滞增长的数学模型 236

17.2.3　杉木人工林资源利用的阻滞增长模型 237

17.3　收缩扩张算法（C—E算法）优化杉木人工林资源管理的Logistic模型 237

17.3.1 收缩扩张算法（C—E算法） 238

17.3.2 收缩扩张算法优化的杉木人工林资源管理Logistic模型 240

17.3.3　优化的Logistic模型的应用 240

17.4　杉木人工林资源管理的人工神经网络模型 241

17.4.1　杉木人工林资源管理的人工神经网络模型的建立 241

17.4.2　BP模型与Logistic模型的比较 242

第十八章　杉木人工林林分收获建模 244

18.1　收获建模资料的处理 244

18.2　方法与原理 245

18.2.1　二次正交旋转组合设计 245

18.3.1　用二次正交旋转组合设计建立方程 246

18.3　杉木人工林林分收获模型的建立 246

18.2.2　改进的单纯形最优化法 246

18.2.3　林龄指数法 246

18.3.2　改进单纯形优化 247

18.3.3　林龄指数计算 248

18.4　模型检验 248

18.5　模型的实际应用 249

18.6　经济效益分析 250

18.7　小结 250

第十九章　杉木人工林密度控制技术 252

19.1.1　原理和方法 253

19.1　三次设计与杉木人工林密度控制 253

19.1.2　三次设计最优控制实例 254

19.1.3　三次设计最优控制分析 256

19.2　杉木人工林计算机辅助经营系统 256

19.2.1　模型的建立 256

19.2.2　模型的检验 258

19.2.3　财务分析 259

19.2.4　系统设计与功能 259

19.3.1　离散阶段连续状态的动态规划方法 261

19.2.5　实际应用 261

19.3　杉木人工林密度控制的连续状态动态规划 261

19.3.2　应用举例 262

19.4　杉木人工林经营过程密度控制的遗传算法决策 263

19.4.1　离散阶段连续状态的动态规划的数学模型 264

19.4.2　遗传算法的基本原理 264

19.4.3　遗传算法优化密度控制决策的应用举例 264

第二十章　杉木材积方程优化 267

20.1　一元材积方程优化 267

20.2.2　用三次设计法编制地径一元材积表 268

20.2　杉木高精度地径材积表的编制 268

20.2.1　问题的提出 268

20.2.3　用改进单纯形法编制地径一元材积表 272

20.2.4　编制的地径一元材积表的适用性检验 274

20.2.5　结论 275

第二十一章　杉木人工林序列林价及其应用 278

21.1　杉木人工用材林林价分析 279

21.1.1　杉木人工用材林立木价值的构成和计量单位 279

21.1.2　杉木立木价值的形成过程 280

21.1.3　林价构成因素的分析 281

21.2　杉木人工林序列林价 282

21.2.1　资料的收集与整理 282

21.2.2　杉木人工林序列林价分析的基本原理 283

21.2.3　杉木人工林序列林价分析 284

21.3　杉木人工林序列林价的应用 287

21.3.1　杉木人工林最优经济轮伐期的确定 287

21.3.2　在森林资源资产评估中的应用 290

21.3.3　在森林保险中的应用 290

22.1　杉木生态型栽培模式的序列综合—专家咨询法选择 293

第二十二章　杉木人工混交林模式优化 293

22.1.1　数学方法和原理 294

22.1.2　应用实例 296

22.2　不同混交模式林分土壤团粒结构分形特征 298

22.2.1　分形模型 298

22.2.2　不同杉木混交模式土壤团粒结构数据的收集 299

22.2.3　不同杉木林混交模式土壤团粒体结构分形特征 299

22.3　杉木—柳杉混交林竞争关系 301

22.3.1　杉木—柳杉混交林生长 301

22.3.2　杉木—柳杉混交林竞争关系 302