应用节子分析技术建立落叶松人工林树冠特征动态模型

Tree Canopy is a main parts of a series of physiological activities of photosynthesis and respiration.The dynamic changes of the crown to reveal timber yield and its growth mechanism, evaluation management measures, improve the quality of wood, and to improve the level of forest management are all important.so the knot and stem and branch analysis technology were used, the formation mechanism and characteristic changes of knot were analysis, the long-term change data of crown factor ( length, width, shape etc.) were obtained, instead of fixed observation data, the dynamic process of crown characteristic of Larch Plantation in different stand and management (thinning) were reconstructed, their regularity were analysis, the dynamic prediction model of crown factor were developmented to use the mixed model. Identifying the " functional branch" and " non functional branch" on the basis of the growth and development of knot, to determine the height of "effective crown"and build "effective crown" dynamic prediction model, obtained the reasonable pruning height, combined with analysis of knot characteristics, controled tree knot size, to improve the quality of wood.

树冠是树木进行光合作用、呼吸作用等一系列生理活动的主要部位，树冠的动态变化对于揭示林木产量及其生长机制、评价经营措施、改善木材质量、提高森林经营管理水平等都具有重要意义。因此本文拟采用节子分析技术结合树干解析和枝条解析的方法，分析节子形成机制和节子特征变化规律，来获取树冠各因子（长度、宽度、冠形等）长期变化数据，代替固定观测数据，重建落叶松人工林不同林分和经营（间伐）条件下树冠特征因子（长度、宽度、冠形等）的动态变化过程，分析其变化规律，并应用混合模型构建树冠各因子动态预测模型；依据节子生长发育规律，开展"功能枝"和"非功能枝"的鉴定，确定"有效冠"的高度，构建"有效冠"动态预测模型，得出合理的整枝高度，并结合节子特征分析，控制树干上节子的大小，来提高木材质量。

树冠动态变化对于揭示林木产量及其生长机制、评价经营措施、改善木材质量、提高森林经营管理水平等都具有重要意义。本项目采用节子分析技术结合树干解析和枝条解析的方法，获取树冠因子长期观测数据，构建树冠因子动态预估模型，依据节子生长发育和树冠动态变化规律，确定“有效冠”高，提出落叶松人工林整枝技术措施。项目研究结果：（1）分析了落叶松人工林枝条和节子生长发育规律，构建了枝条和节子特征预测模型，模型精度达 95% 以上；节子直径、角度和健全节长度随其所在位置高度的增加而增大；疏松节长度随着胸径的增大而增大，且节子自身直径大小对其影响也较大；枝条直径和长度与枝条所在位置和树木胸径、冠幅、高径比紧密相关，树冠下部枝条的直径和长度受树木形态因子的影响更明显；（2）应用节子分析技术研究了枝下高动态变化过程，与林分发育规律一致符合“S”型生长曲线。树冠竞争因子、林分断面积、树高和冠长变量可解释枝下高动态变化过程，建立了枝下高动态预测模型，树高、树冠竞争因子和林分断面积增大均会导致枝下高上升，加速落叶松树冠衰退；（3）随枝下高上升，胸径、树高生长和胸径树高比均增加，树冠基部上升显著影响叶量导致树高与胸径生长及其异速关系的变化,相对于劣势木来说，优势木受到影响更显著，表明竞争会改变树冠格局；（4）依据枝条和节子生长发育过程，确定了落叶松人工林有效冠高，建立了有效冠高预测模型，明确了整枝时间和高度，提出了落叶松人工林整枝技术措施。项目中采用的方法可作为获取树冠长期观测数据的有效方法，且研究成果通过模型模拟技术反向推导整枝技术，可缩短研究整枝试验对生长影响的观测时间。此外，该研究也为进一步开展控制节子大小培育优质无节良材提供了基础。