一种混交林龄级密度数字优化营造方法
【专利摘要】本发明涉及一种混交林龄级密度数字优化营造方法，针对公益林人工造林问题，模仿当地天然混交林生长状况，使用线性规划模型求解最优间伐和补植的树木数量，以调整每个龄期林分的结构，最终达到土地利用率和生态防护效益最大化，从而实现可持续经营。
【专利说明】
一种混交林龄级密度数字优化营造方法 一、
技术领域
[0001] 本发明涉及一种混交林龄级密度数字优化营造方法，针对公益林人工造林问题， 模仿当地天然混交林生长状况，采用逐年生长分龄级和间伐、补植的方法，解决现阶段公益 林造林林种和龄级单一问题，达到土地利用率和生态防护效益最大化，实现公益林的最佳 造林模式和可持续经营。 二、 技术背景
[0002] 森林是具有维持生态平衡，防风挡沙，降低PM2.5的环境效应，是维持生态系统稳 定关键部分，以往的造林模式中将林地分为几块，在其中一块上栽植，成熟后再进行移植造 林，这种造林模式不仅耗费大量人力、物力和财力，而且工作效率低下，土地的利用率也较 为低下。
[0003] 因此，针对公益林现阶段造林效率低下和土地利用率低下的问题，本发明提出一 种混交林龄级密度数字优化营造方法，模仿当地天然混交林生长状况，采用定期间伐和补 植的方式调整每个龄期林分的结构，最终达到林分郁闭度最高，林分径阶结构最优，从而实 现可持续经营。 三、
【发明内容】
[0004] 为了实现公益林最佳造林模式，提高造林效率，提出一种混交林龄级密度数字优 化营造方法。
[0005] 本发明的目的是这样实现的：
[0006] 1.将造林树种分为目标林和伴生林，已知混交比为k〇: 1;根据经验确定林分极限 生长年份为no年，分为n〇/3、2n〇/3、nQ，对应龄级分为I、II、III，对应的最佳生长密度分别为 阶、阶 1、阶11，按照均匀分布原则设计出造林区树木坑位，并按相关要求造林。
[0007] 2.初始造林时，将I龄级的树木按照^造林；当树木生长达到II龄级时，此时进行 间伐和补植以调整龄级结构，间伐II龄级的树木为xn，保留II龄级的树木为χ 21，补植I龄级
的树木为X31，需要满足条件：
，解得最优解为
[0008] 3.等到林分生长达到III龄级时，需要再次进行间伐和补植以调整龄级结 构，间伐11龄级的树木为X i 2，间伐的111龄级的树木为X 2 2，保留11龄级的树木为 X32，保留III龄级的树木为X42,补植I龄级的树木为χ52，根据要求需要满足条件：
[0009] 本项发明与现有方法相比具有以下优点：
[0010] ①两次补植和间伐的工作量最小，相比之前公益林造林大大提高了工作效率，为 公益林造林提供了一种可持续精准经营的模式。
[0011] ②利用不同径阶林木间伐和补植的方法，通过对造林地各径阶林木密度的要求， 最终达到林分郁闭度最大，相比之前的公益林造林提高了土地利用效率。 四、【具体实施方式】
[0012] (1)首先，将造林树种分为目标林和伴生林，混交方式为点状混交，最佳混交比为 ko： 1 〇
[0013] (2)根据生长模型确定林分极限生长年份为no年，将no/3、2n〇/3、n〇分为I、II、III 龄级，三个龄级最佳的生长密度分别为1阶1、阶11，按照均匀分布原则设计出造林区树木坑 位，并按相关要求造林。
[0014] (3)初始造林时，将I龄级的树木按照阶造林;等到树木生长达到11龄级时，此时进 行间伐和补植以调整龄级结构，间伐II龄级的树木为XII，保留II龄级的树木为x 21，补植I龄 级的树木为X31，根据要求需要满足条件：
，解得最优解为
[0015] (4)等到林分生长达到III龄级时，需要再次进行间伐和补植以调整龄级 结构，间伐11龄级的树木为xi2，间伐的111龄级的树木为χ 22，保留11龄级的树木为 X32,保留III龄级的树木为X42,补植I龄级的树木为χ52，根据要求需要满足条件：
[0016] (5)经过两次调整，此时林分三个龄级达到最优的生长密度，分别 Nm/3,同时林分郁闭度达到最大，林分达到理想混交比，由此进入可持续经营阶段。
【主权项】
1. 一种混交林龄级密度数字优化营造方法，其特征是:针对公益林人工造林问题，模仿 当地天然混交林生长状况，利用分龄级间伐和补植技术，解决人工造林龄级单一的问题，使 用线性规划模型求解最优间伐和补植的树木数量，以达到土地利用率和生态防护效益最大 化，实现公益林人工造林最佳模式和可持续经营。2. 根据权利要求1 一种混交林龄级密度数字优化营造方法，其特征是:首先，将造林树 种分为目标林和伴生林，已知混交比为ko: 1;根据经验确定林分极限生长年份为no年，分为 n〇/3、2n〇/3、n〇，对应龄级分为I、II、III，对应的最佳生长密度分别为Ν〗、Νπ、Nm;初始造林 时，将I龄级的树木按照阶造林；当树木生长达到II龄级时，此时进行间伐和补植以调整龄 级结构，间伐II龄级的树木为xn，保留II龄级的树木为χ 21，补植I龄级的树木为χ31，需要满 足条件：解得最优解为：等到林分生长达到 III龄级时，需要再次进行间伐和补植以调整龄级结构，间伐II龄级的树木为x12，间伐的III 龄级的树木为Χ22,保留II龄级的树木为Χ32,保留III龄级的树木为Χ42,补植I龄级的树木为 χ52，根据要求需要满足条件：，解得最优解为经过两次调整，此时三个龄级达到最优的生长密度，分别为阶/3、 Nn/3、Nm/3,同时林分郁闭度达到最大，林分达到理想混交比，由此进入可持续经营阶段。
【文档编号】G06Q50/00GK105869055SQ201610172015
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】冯仲科, 闫飞凡, 冯泽邦, 邱梓轩
【申请人】北京林业大学