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几类森林生物量非线性模型及最优采伐问题的研究

由廷刚  
【摘要】:森林生态系统是陆地生态系统中最重要的一部分,在全球的变化研究中也占有举足轻重的地位。 森林生物量是森林生态系统的最基本数量特征,它既表明了森林的经营水平和开发利用的价值,同时也反映出森林与环境在物质循环和能量流动上的复杂关系。 本文对森林生物量的非线性模型进行了研究,由于影响森林生物量的因子众多,而且因子和因子之间可能还存在一定的相关关系,如何确定合理的因子来建立更为全面而合理的模型,成为了研究森林生物量模型的关键。本文研究时所用到的数据,来自于吉林省汪清县的金沟岭林场。在因子选取方面,我们主要通过逐步回归的方法,来确定哪些因子对生物量的影响比较大,把那些对生物量影响不大的因子剔除掉,最终选取了树龄、树高以及胸径作为因子来构建模型,从而提高模型的准确度。 我们又对稳健估计和最小二乘估计进行了比较,主要对他们的抗粗差能力进行了比较,最终得出了在含粗差的情况下,利用稳健估计所得到的回归方程以及方程的精度要明显好于利用最小二乘法估计所得到的回归方程以及方程的精度,利用稳健估计也可以得到较为理想的回归模型,因此,在做最小二乘回归时,适当的引入稳健估计也是一种合理而又可行的方法。 在森林经营管理方面,如何合理的控制森林采伐率也是非常重要的问题。我们从采伐率出发,运用最优化控制理论,对与森林采伐强度有关的方程进行分析,最终得到有关采伐强度的方程,我们可以在不同的地区,对于不同的树种,可以代入数据进行计算,从而得到相应的最优采伐强度值,为森林的永续经营和利用提供了可计算的最优采伐强度的方法。


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