间伐是森林经营管理过程中,非常重要的经营措施。合理的间伐是培养森林生产力,特别是人工林的一项重要技术措施。通过及时、合理地进行间伐,可以加速林木的生长,提高林木质量和增加木材产量,尤其在提高林地立地质量、增加林下植被物种丰富度起着至关重要的作用。本文以工业原料林杉木人工林和马尾松人工林为研究对象,重点研究间伐强度对杉木人工林和马尾松人工林的生长影响、林下植被影响、两种判别方法在间伐判别分类上的应用、密度控制的连续状态规划、基于三次设计思想在间伐设计的最优控制等方面进行研究,旨在探索基于森林资源调查数据来建立比较理想的间伐模型,为实际营林生产提供理论基础和应用模型。现得出结论如下:(1)不同间伐强度对林木生长影响的研究杉木人工林间伐强度分别为0%、20%、30%、37%、62.5%,在胸径、树高、冠幅、单株材积、林分蓄积量等的生长上,随着间伐强度的增加,各生长率都相应提高了,其中表现最为敏感的是胸径因子;林下草本植物的重要值和多样性指标值也相应的随着间伐强度的增加而呈增大趋势,但其在数值上的变化相对不明显;林下灌木物种数目、平均高度、平均地径及个体总数都随着间伐强度的增加,分别从0~15种、0~2.5m、0~1.8cm、0~87株呈不同程度明显增加的趋势。马尾松人工林间伐强度分别为0%、10%、23%、38%、65%,在胸径、树高、冠幅、单株材积、林分蓄积量等的生长上,随着间伐强度的增加,各生长率都相应提高了,其中表现最为敏感的是胸径因子;林下草本层植物比较单一,其中盖度比较明显的铁芒萁,其盖度随着间伐强度的增加,增加的趋势相对比较明显,其它小部分的物种如五节芒、黑莎草、狗脊蕨等盖度变化不明显;林下灌木物种数目、平均高度、平均地径及个体总数都随着间伐强度的增加,分别从3~8种、0.5~1.8m、1.3~2.8cm、12~38株呈不同程度明显增加的趋势。(2)工业原料林间伐决策判别技术的研究本文应用了判别分析法和基于改进的投影寻踪法两种判别分类方法,建立林分间伐判别函数和间伐归类进行了研究。本文采用林分郁闭度、林分优势高、林分平均胸径、林分平均树高等4个因子进行构建判别函数和判别归类。本文求得的杉木人工林和马尾松人工林间伐的判别函数分别为: Y杉=?0. 20070952X1 +0.07289315X2?0.15258011X3+0.00208150X4Y马=?0 .42506101X1 +0.00501726X2?0.00267213X3+0.00163249X4对于某块未知类别的林分,经实地调查林分以上4个因子,然后代进判别函数即可得到判别结果。本文研究的杉木人工林间伐判别临界值: y =?0.2877;马尾松人工林间伐判别临界值为: y =0.1188。基于临界值的大小,对于未未知间伐类型的林分,只需将相应的数据带入函数进行验算,通过与临界值的比较分析,即可得出具体判别类型。应用改进的投影寻踪法得出的判别结果为:杉木人工林样本数据投影值集中在(0.25~0.35)区间的为不需要间伐类型;投影值集中在(0.4~0.6)区间的为急需间伐类型;马尾松人工林样本数据投影值集中在(0.25~0.35)区间的为不需要间伐类型;投影值集中在(0.4~0.6)区间的为急需间伐类型。对于未知间伐类型的林分,只需将相应的数据带进运行,即可得到具体判别类型。(3)工业原料林密度控制的连续状态动态规划的研究从杉木和马尾松人工林密度决策优化结果可以看出,随着人工林种群林龄的增大,各地位指数的林分保留株树越来越少,杉木人工林立地指数从14m~16m,马尾松人工林立地指数从10m~20m,其林分各林龄段的保留株树随着立地指数的增加而减少。表明动态规划密度控制决策模型符合了种群的生长规律。对于不同的地位指数级的杉木和马尾松人工林林分,要保留相同的种群立木株树,其间伐间隔期应该视立地质量而异。高地位指数级的林分,间伐的间隔期应该短些;低地位指数级的林分,间伐的间隔期应该长些。(4)三次设计与人工林间伐设计控制杉木人工林实际营林生产时,经营期间可以以间伐2次为最佳,其中第一次间伐时间可以在10~12年之间,第二次间伐时间可以在16~18年之间,主伐时间设在25年;马尾松人工林实际营林生产时,经营期间也是以间伐2次为佳,第一次间伐时间可以在10~12年之间,第二次间伐时间可以在16~18年之间,主伐时间在24~25年左右。本文对于杉木和马尾松人工林优化结果均与现实森林抚育管理作业相符合。