不同干扰强度下林分空间结构对灌草层物种多样性的影响

为了解不同干扰强度下林分灌草层植物物种多样性的关键因子,对关帝山柴禄沟内的不同干扰下林分空间结构进行分析,在Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数的3个物种多样性指数的基础上,利用Pearson相关系数与灰色关联度分析讨论不同干扰强度下林分空间结构与灌草层物种多样性的关系。结果表明：1)混交度与林下灌木的Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数呈显著性相关(P<0.05)。2)林分内的大小分化度以及分布均匀程度,对3种林分灌木物种多样性的影响最大;林分内的分布均匀程度对3种林分草本物种多样性的影响最大。因此,在对柴禄沟林分的管理中,应培育针阔混交林,运用择伐、间伐调控林分内空间格局,适当砍伐大径阶林木,调整林分空间结构,为该地区灌草层植物物种多样性的增加提供一定的理论基础和参考依据。     

间伐对黄山松人工林林分空间结构及稳定性的影响

分析比较不同间伐强度对黄山松人工林林分空间结构以及林分状态的影响,旨在为黄山松人工林的科学经营提供一定的理论基础。以信阳市商城县黄柏山林场40年生黄山松人工林为研究对象,在弱度间伐、中度间伐和重度间伐前后的林分内各设置4块20 m×30 m的固定样地并对其进行样地调查,蓄积强度分别为16.5%、30.4%和48.8%。用混交度、角尺度和大小比数3个林分空间结构参数描述林分空间结构,用最优林分状态的π值法则评价林分稳定性。结果表明,间伐直接改变了林分树种混交度,其中,重度间伐影响最大,而弱度间伐影响最小;重度间伐使林分的水平空间分布格局介于随机分布与均匀分布之间,而其他间伐强度没有改变林木的水平空间分布状态;间伐对林分中林木的大小分化程度影响较小,间伐后的林分仍处于中庸状态;弱度、中度和重度间伐分别使林分的现实林分状态值（ω）提升了3.5%、21.3%和6.7%,其中中度间伐的林分的ω由0.394增加到0.478,其林分状态由较差变为一般,林分稳定性明显增强;弱度、重度间伐的林分的ω提升幅度较小,林分状态仍处于一般状态。中度间伐改善了林分空间结构和林分稳定性,为最适宜的间伐强度。     

不同间伐强度对华北落叶松人工林林下植物多样性的影响研究

根据承德塞罕坝机械林场各个分场华北落叶松人工林林下植物多样性的调查资料,对林分设置3个间伐强度处理.其密度分别为225、525、735株/hm2,采用Simpson指数,Shannon-Wiener指数和Gleason指数进行多样性测度分析,探讨不同间伐强度对华北落叶松人工林林下植物多样性的影响.结果表明:不同的森林经营程度对森林生态系统造成的干扰程度不同,都会改变森林生态系.随着间伐强度的加大,华北落叶松人工林林下植物种类、数量明显增加;不同间伐强度区林下植物种类高于对照区1.1～1.4倍.不同间伐强度林分林下植物种类的丰富度和多样性明显高于对照区.间伐可提高林下植被的丰富度和多样性,这种效应以中度间伐最为明显.三种不同间伐林分草本层的物种丰富度和多样性均高于灌木层.其倍数为10.7～11.5倍和2.3～4.8倍.不同间伐强度林下植物的密度和盖度随间伐强度的加大而加大,在强度间伐区中可明显看出林下植物的结构层次.     

秦岭中段华北落叶松人工林林分结构优化研究

为了建立基于空间结构调整的华北落叶松林分结构优化方案,以秦岭中段22年生、40年生华北落叶松人工林为研究对象,通过林分采伐强度确定、林分空间结构优化技术综合应用,从林分优势度、空间结构特征(角尺度W、大小比数U、混交度M)等方面定量分析华北落叶松人工林的林分结构变化。结果表明:秦岭中段22年生、40年生华北落叶松人工林中,华北落叶松是乔木层的建群种与优势种,经营前后,22年林分华北落叶松优势度变化不大,树种多样性保持不变,40年生林分华北落叶松优势度有所下降;通过林分空间结构调整,22年生林分的平均角尺度从0.490降到0.478,林分分布格局更加合理,混交度由0.283增加为0.396,胸径大小比数由0.450增至0.497,树高大小比数由0.487增加到0.492,林木个体生长的优势程度得到提高;40年生林分的平均角尺度从0.527降到0.506,林分分布格局由轻微团状分布变为随机分布,混交度由0.348上升到0.477,林分混交度明显提高;胸径大小比数由0.497变为0.492,树高大小比数由0.493变为0.498。说明基于林分空间结构分析的择伐方案使林分结构得到了显著的优化,是提升秦岭中段华北落叶松人工林林分质量的有效手段。     

间伐强度对萌芽杉木-木荷混交林空间结构的影响

为了解萌芽杉木-木荷混交林空间结构的变化特征，以江西分宜亚林中心的萌芽杉木-木荷混交林为研究对象，通过建立空间结构参数的二元分布，对不同间伐强度的林分空间结构变化特征进行描述。结果表明：间伐前，林分为随机分布且胸径处于劣势状态；弱度间伐后，林分随机分布的林木处于中高度混交的比例上升，中低度混交林的胸径或树高劣势木的比例显著下降；中度间伐后，中低度混交的林木中，中庸木比例上升显著，随机分布格局的林木处于高度混交的比例明显增加；强度间伐后，林木大多数处于中低度混交且优势的状态，样地中不存在团状分布的林木，林木竞争两极分化明显，不利于林分结构稳定发展。不同间伐强度下，胸径与树高优势程度相当的林木比例均超过50%。中度间伐后，林分的混交度、优势度及分布格局比其他间伐强度更为合理。     

基于邻近木的林分结构多样性研究

目的林分是森林生物多样性的重要组成部分，典型多样性指数由于其复杂性或缺乏生态相关性，不能在空间尺度进行分析，因此无法反映物种和空间结构的内部变化。方法以吉林省汪清县金沟岭林场的落叶松?云冷杉混交林为例，采用相邻格子法建立了2块60 m × 60 m典型样地，对描述邻近木空间单元多样性的新指数——邻近木多样性指数进行评估。结果（1）研究区落叶松?云冷杉林直径结构曲线呈多峰的反“J”型曲线，中小径阶林木所占比例较高，大径阶林木较少，径阶株数分布连续且较为合理。（2）落叶松?云冷杉林的物种多样性和林木直径大小多样性高，树种和径阶分布较为均匀，混交程度强，水平结构变异大，林分结构复杂。（3）按3种邻近木多样性指数（物种多样性H_s、按径阶分布的结构多样性H_dcd、按直径变化的结构多样性S_dv）的分析结果与传统的Shannon多样性指数的结果保持一致，对具有相似结构的林分计算时得到了接近的指数值。结论邻近木多样性指数可以描述林分多样性及空间结构特征，并反映物种和结构多样性的空间变化，且具有明显的生态意义，可应用于林分结构调整，为森林合理经营提供理论依据。      

秦岭西段锐齿栎林分经营状态评价

应用林分空间结构分析方法,对秦岭西段锐齿栎林分抚育间伐前后的经营状态进行评价,评价参数包括重要值、角尺度、混交度、大小比数、优势度和开敞度等。结果表明:干扰前后林木的分布格局由轻微团状分布变为随机分布;锐齿栎林平均混交度略有上升,但顶级树种锐齿栎的混交度呈明显上升趋势;锐齿栎林胸径大小比数变化不大,保持了顶级树种在群落中的优势地位;开敞度则由于抚育间伐后林木间距的增大而得以提高,达到了优化目的,创建最佳的符合秦岭西段天然次生林特点的森林空间结构。      

采伐强度对水源涵养林林分结构特征的影响

水源涵养林一般要求具有复层、冠长率高、冠幅完满、树种混交、灌草丰富的森林结构。中村林场位于山西省晋城市沁水县中村镇,其经营范围位于黄河中游一、二级支流的上游山区地带,90%以上为水源涵养林,油松为主要优势树种。为增强林分水源涵养能力,林场开始采取近自然经营理念与技术优化林分结构,增强生态功能,但由于生态公益林采伐限额的限制,林场在小面积范围内进行了不同采伐强度的经营试验。本研究定量分析了3种经营强度下形成的3种林分类型（包括不经营的高密度油松纯林T₀、总间伐强度47%的油松相对纯林T₁、总间伐强度62%的油松混交林T₂）的空间结构与非空间结构,包括空间混交度、大小比、多样性指数、林层结构、径阶分布、林冠层指标（冠长率、冠幅面积与冠幅）、灌草盖度等,并初步提出未来近自然经营措施。结果表明:T₂林分各林层树种丰富度、冠长率与冠幅面积最高,其次是T₁,T₀最差;在林分水平结构与林分多样性以及树种竞争力方面,亦是同样结果;由此可知,人工生态公益林其森林结构与生态功能只有通过经营才能得到提高。对于初始密度高的人工水源涵养林,只有通过不断间伐,调整林分密度与林木分布,才能促进天然更新,增加树种多样性与提高林分稳定性。本研究为全场调整林分结构和制定针对性经营措施提供数据支持与基本林分特征参数,同时,为被划分为生态公益林的高密度人工林经营提供案例参考。     

间伐强度对华北落叶松人工林植被物种多样性的影响

在北京市延庆县营盘村附近低山,对造林密度为5151株/hm2的23年生华北落叶松人工林,设置4个间伐强度处理。5年后,通过比较林下植被组成、外貌及多样性的变化,研究不同间伐强度对华北落叶松人工林群落稳定的影响。结果表明,间伐改变了群落的生活型谱,随间伐强度增大,地面芽植物和地下芽植物所占比重上升,而高位芽植物却呈相反的趋势。间伐强度不同,华北落叶松林下植被的建群种各异。间伐可提高林下植被的丰富度和多样性,这种效应以弱度间伐最为明显。间伐对草本层物种丰富度、多样性影响较灌木层大,而对林下植被分布均匀性影响甚微。因此,及时对郁闭林分进行合适强度的间伐,促进林下植被发育,是实现华北落叶松人工林可持续发展的有效途径。23年初植密度5151株/hm2的华北落叶松选择58.75%左右的间伐强度林下植被发育最优。     

北京市潮关西沟流域华北落叶松林分结构分析

着眼北京市密云县古北口镇潮关西沟流域内华北落叶松代表性样地,分别对其不同密度下林木直径和树高结构进行分析,从而找出其林分分布规律。结果表明:华北落叶松人工林的不同林分密度下林分结构相似,基本遵从于正态分布。随着林分密度的增加,林分平均胸径分布范围增加,林分内的树高分布范围也增大,且不同密度林分的树高分布都有一个高峰。     

抚育问伐对宁夏六盘山华北落叶松人工林林分生长的影响

研究了不同间伐强度对华北落叶松人工林林分生长的影响,为华北落叶松人工林的合理间伐提供依据．在坡向、海拔一致,林龄为30年的华北落叶松人工林中,选取了9个监测样地,分别代表3种间伐强度：20％、25％、30％,每一种间伐强度3个重复;不同间伐强度林分的保留密度分别为1050、1200、1350株／hm2．同时,在同一林分中设置了3个对照样地．调查了华北落叶松人工林各间伐样地和对照样地中树木的胸径和树高,并通过对林分平均胸径、树高、蓄积生长量进行方差分析、多重比较,以确定不同保留密度下样地与对照样地中各指标的差异,从而认识不同间伐强度的抚育效果．结果表明,林分抚育间伐明显改变了林分的结构,但不同间伐强度林分的胸径、树高、蓄积增长量都存在着显著差异,其中强度为30％的间伐效果最显著．这说明适度地间伐对林木的胸径、树高、蓄积生长均有明显的促进作用．研究表明,不同间伐强度对林分生长量有明显的影响,且林木生长速度、生长量都随着林分保留密度、郁闭度的加大而减小,说明适度抚育间伐措施对华北落叶松人工中龄林的生长有明显地促进作用．     

冀北山地华北落叶松人工林土壤养分的变化规律

为了解随林龄增长华北落叶松人工林土壤养分含量的变化规律,选择4种不同林龄（9年生、18年生、33年生、43年生）的华北落叶松人工林为研究对象,对林下土壤的养分特征及其空间变化进行了研究。结果表明,土壤的有机质、碱解氮及全氮含量总体上以43年生华北落叶松人工林最高;速效钾及全钾含量有随林分年龄的增加而逐渐降低的趋势;磷元素则随林龄的增加呈现先下降后上升的趋势;同时,各林分土壤有效磷含量均相对偏低。有机质、碱解氮、全氮、速效钾、全钾及全磷的含量都随土层深度的增加逐渐下降,而有效磷含量则表现出先下降后又上升的趋势,拐点在40 cm左右。总体上,人工落叶松林土壤随林分年龄增加未表现出明显的退化趋势。     

抚育间伐对针阔混交天然次生林生物量及碳密度的影响

选取2012年经3种间伐强度(15%、25%、35%)进行抚育间伐的小兴安岭试验样地及对照样地(间伐强度为0),于2019年测定抚育间伐8 a后试验样地的生物量、碳质量分数、碳密度,分析不同间伐强度对林分生物量、碳密度的影响。结果表明:在间伐强度为0、15%、25%、35%时,林分地上部分生物量随间伐强度的增加呈"J"型变化。间伐改变了林木各器官生物量的分配,使树干生物量所占比例整体增大,在间伐强度为15%、25%、35%时,树干生物量所占比例先增大再减小;树枝则相反,间伐使树枝生物量整体减小,并且随间伐强度的增加,树枝生物量所占比例呈先减小再增大的趋势。间伐8 a后,35%间伐强度,林分地上部分的生物量大于对照样地,且碳密度与对照样地无显著差异。15%、25%间伐强度林分生物量,显著小于对照林分、35%间伐强度林分的生物量。间伐8 a后,35%间伐强度样地,树种组成最优,为4色2青3云1冷,阔叶树种和针叶树种生物量分别占总生物量的52.25%、47.75%,且林木竞争压力得到释放,中大径级林木比例增大,有利于林分结构优化。说明试验区以35%强度间伐后,树种组成为4色2青3云1冷的小兴安岭针阔混交天然次生林的中大径级林木比例增大;与对照样地相比,林分生物量增加,碳密度不会显著降低,因此生态系统碳储量不会减少,有利于森林生态系统的碳汇。     

抚育间伐对白桦天然次生林生长及林下植物多样性的影响

采用样地调查的方法,对白桦次生林抚育间伐(F-T:平地,强度间伐;S-T:坡地,弱度间伐)3 a后林分生长、径级结构和林下植物多样性进行研究。结果表明,抚育后乔木群落和白桦种群的平均胸径、平均冠幅有增加趋势,但不显著（P>0.05）,树高无显著变化。对位于平地的林分进行强度间伐后,乔木群落大径组(25 cm≤DBH＜37 cm)比例提高8%,白桦种群大径组比例提高5%。对位于坡地的林分进行弱度间伐后,乔木群落大径组和白桦种群大径组比例分别提高5%和23%。抚育后,林下灌木层物种丰富度降低,F-T、S-T灌木层物种数分别比各自对照降低了42.9%和52.9%,草本层物种丰富度升高,F-T、S-T分别增加了22.2%和71.4%。珍珠梅、白花碎米荠、猴腿蹄盖蕨、蚊子草和宽叶薹草的重要值均增加,红松、东北茶藨子、花楷槭,刺玫蔷薇、细叶苔草和羽节蕨的重要值均降低。抚育后灌木层Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均降低,草本层各指数均升高。综上,从短期(3 a)效果看,抚育间伐有促进白桦次生林径向生长和提高大径组比例的趋势,利于林下草本植物的更新和多样性的提高,而灌木层更新受阻,多样性降低。     

蒙古栎次生林垂直结构特征对目标树经营的响应

目的基于单株木的目标树经营技术是实现近自然森林经营的重要途径。为揭示目标树经营对天然次生林垂直结构的影响,以长白山北部蒙古栎次生林为研究对象,探讨各林层林分结构与单木生长对不同目标树抚育间伐强度的响应,为制定科学合理的经营措施提供基础依据。方法2013年8月在吉林省汪清林业局设置16块面积0.09 hm2（30 m × 30 m）的样地开展目标树经营试验。根据间伐强度设置弱度（5%）、轻度（10%）、中度（20%）和对照4种处理,每种处理4个重复,2016年复测样地。采用树冠光竞争高法（CCH）将林分划分为上林层、中林层和下林层3个林层,比较分析不同抚育间伐强度对各林层高度、树种组成、林木竞争和生长的影响。结果（1）各林层树冠光竞争高度分别为上林层15.27 ~ 16.12 m、中林层8.76 ~ 9.65 m、下林层2.95 ~ 3.37 m。间伐提高了上、中林层高度,其中中度间伐下上林层平均高度为15.42 ~ 17.21 m,显著高于其他处理,而下林层高度基本不变。（2）间伐调整了上林层和中林层各树种所占比重,上林层中白桦下降,蒙古栎提高,且蒙古栎比重随着间伐强度的增大而增大;中林层白桦、杂木比重下降,红松比重增加。（3）上林层平均胸径在中度间伐下得到了提高,增幅达到0.57 cm,而在其他处理下有所下降。中林层平均胸径只在轻度间伐下得到提升,下林层平均胸径的变化与上林层呈现相反的趋势。林分中上林层所占蓄积比重增大,弱度、轻度、中度间伐样地上林层蓄积比重分别增加了1.92%、11.52%、13.15%。（4）间伐显著降低了各林层林木竞争指数,其中下林层对目标树抚育间伐响应最为积极,以弱度间伐的降幅最为显著,林木竞争指数由0.634降为0.455。（5）各林层直径定期生长率和材积定期生长率随林层高度的增加而降低,上、中、下林层的直径生长率分别为1.22% ~ 1.96%、1.94% ~ 2.59%、4.02% ~ 8.17%,材积生长率分别为1.74% ~ 4.10%、3.50% ~ 5.14%、10.12% ~ 18.97%。结论目标树经营能够显著影响蒙古栎次生林各林层的生长与结构,但是各林层特征对不同抚育间伐强度的响应不一致。综合来看,中度间伐（间伐强度20%左右）是研究区蒙古栎次生林较为适合的目标树抚育间伐强度,有关具体抚育方式和后续抚育时间还有待林分动态的长期观测。      

华北落叶松人工林生长规律研究

以河北省塞罕坝华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)人工林为研究对象,收集大量临时样和解析木地调查资料,利用不同的生长模型对华北落叶松人工林生长过程进行拟合,以找到最优模型,计算各生长指标。结果表明:Logistic模型模拟华北落叶松人工林胸径、树高、材积生长过程效果最好,抛物线方程拟合林分立木株数随年龄变化过程效果最好;华北落叶松人工林胸径年平均生长量为0.46cm,速生期为10～20年;树高年平均生长量为0.38m,速生期为前20年;材积年平均生长量为0.006 90m3,速生期为10～30年,数量成熟龄为43年,为华北落叶松人工林的经营和管理提供科学依据。     

基于混合效应的兴安落叶松单木断面积生长模型研究

森林生长观测数据通常具有连续重复观测的特点,传统方法会得到有偏的参数估计,为准确预测兴安落叶松林分的生长动态,建立预估精度较高的林分生长收获混合效应模型,以期为内蒙古大兴安岭地区兴安落叶松的生长和经营提供科学依据。基于内蒙古大兴安岭地区第六次至第九次（2003-2018）全国森林资源连续清查数据,筛选出以兴安落叶松为优势树种的样地626块,样木株数60 279株。其中501块样地的47 524株兴安落叶松数据用于构建兴安落叶松的胸高断面积生长预估模型,采用剩余的125块样地的12 755株兴安落叶松数据对构建的模型进行独立检验。结果表明,胸径的倒数（1/DBH）、每公顷株数（NT）、比对象木大的胸高断面积之和（BAL）、坡度和坡向的组合（SLcos）对天然林内兴安落叶松的生长有显著影响。相比于传统的基础模型,考虑样地效应的混合效应模型显著地改善了胸高断面积生长预估模型的表现,决定系数（R²）从0.353 7提高到0.488 6,平均绝对误差（Bias）和均方根误差（RMSE）均显著减少。混合效应模型优于传统的基础模型,模型有一定的生物学意义和统计可靠性。     

秦岭华北落叶松人工林群落结构及物种多样性

根据野外样方法调查的3个样地资料,应用方差分析和多重比较方法分析,对秦岭华北落叶松人工林群落结构及物种多样性进行了研究.结果表明:(1)秦岭人工华北落叶松林以纯林为主,林下层次结构简单,是以华北落叶松为建群种,悬钩子、苔草为优势种的群落;植物种数是草本层>灌木层>乔木层.(2)该区华北落叶松人工林为中龄林,华北落叶松分布在几个不同的年龄段;相同年龄的华北落叶松胸径有所不同.(3)各层物种á多样性分析结果均显示出草本层>灌木层的特点.