塞罕坝地区典型人工林生物碳贮量的比较

为了探究塞罕坝地区不同典型人工林的碳汇能力,对塞罕坝机械林场3种林分类型,华北落叶松人工林、云杉人工林、樟子松人工林的最大生物碳贮量进行比较。研究结果表明：在平均胸径相同的前提下,华北落叶松的单株生物量及碳贮量最大,其次为云杉林,最小为樟子松林。在胸径小于16 cm时,华北落叶松林总碳贮量最高,其次为云杉林,最低为樟子松林;当胸径在16～28 cm时,总碳贮量由高到低分别为云杉林、华北落叶松林和樟子松林;当平均胸径大于28 cm时,总碳贮量由高到低分别为云杉林、樟子松林和华北落叶松林。各树种碳在各个器官的分配也有明显不同,华北落叶松的叶片和主干中碳所占比例随胸径的增加逐渐减小,侧枝则相反;樟子松叶片及侧枝中碳所占比例则随胸径的增加呈逐渐下降趋势,主干则相反;云杉林叶片中碳所占比例则随胸径的增加呈明显的增加趋势,主干中碳所占比例相反,枝条中碳所占比例则相对稳定。不同人工林生物碳贮量的相对大小与林分的平均胸径有关。     

塞罕坝机械林场自然保护区森林生态功能评价

以塞罕坝机械林场2019年更新的二类调查数据库为依据,参考《森林资源规划设计调查技术规程》对主要森林类型的生态功能等级进行评价。结果表明,自然保护区森林生态功能等级整体处于中等及以下水平,其中较差林分占38.3%,天然林生态功能较人工林并无优势;华北落叶松人工林和白桦天然次生林生态功能等级为中级的森林面积占比分别达到各自林分的79.5%和93.3%,而樟子松人工林生态功能等级为中级的森林面积占比不足35%;8种不同森林类型中,针阔混交林生态功能指数最高（0.57）,油松人工林生态功能指数最低（0.35）;幼龄林生态功能等级为中级的森林面积不足30%,近熟林和成熟林中生态功能等级为中级的森林面积达到80%以上,然而,过熟林生态功能明显退化。本研究表明,塞罕坝自然保护区森林生态功能等级整体偏低,在对自然保护区内的森林进行严格管护的基础上,亟需进行适当的经营。     

塞罕坝地区华北落叶松人工林不同径阶合理经营密度的研究

以塞罕坝地区华北落叶松人工林为研究对象,在对研究区域内抚育间伐后不同保留密度下华北落叶松人工林林木的生长变化进行系统的研究基础上,综合分析了抚育的效果。运用DPS统计软件对相关数据进行分析研究,确定胸径与冠幅的回归方程,并通过方差分析验证得到其回归效果十分显著,最终确定不同径阶的华北落叶松经营密度的最大理论值。为确定塞罕坝地区华北落叶松人工林合理的经营密度提供理论依据,有利于华北落叶松人工林的健康、持续发展。     

燕山西部山区不同年龄落叶松人工林草本植物多样性

为了解华北落叶松人工林物种多样性随林分年龄的变化规律,对燕山北部地区不同年龄华北落叶松人工林的生物多样性进行调查和分析.研究结果表明:3种林龄的落叶松人工林在物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数以及均匀度Pielou指数都以9a生华北落叶松人工林为最高,其次为33 a生华北落叶松人工林,而18 a生华北落叶...     

华北落叶松人工林目标树经营效果研究

为研究不同株数目标树经营（标准地设置为600 m²,每块标准地5株目标树记为T₅、每块标准地8株目标树记为T₈）对林分生长及林下草本层植物多样性的影响,以河北省木兰围场国有林场山湾子分场21年生华北落叶松人工林为研究对象,采用样地调查法,对目标树经营5年后的华北落叶松人工林生长及植物多样性变化进行比较分析。结果表明,目标树经营林分胸径年均生长量、平均单株材积年均生长量、蓄积年均生长量均高于CK,T₈、T₅胸径年均生长量分别是CK的1.7倍、1.5倍,T₈、T₅平均单株材积年均生长量分别是CK的1.5倍、1.2倍,T₈、T₅蓄积年均生长量分别是CK的1.3倍、1.1倍。用Forstat对径阶分布拟合,T₈径阶分布为正态分布拟合效果最好,呈现右偏,T₅径阶分布为Gamma分布拟合效果最好,呈现左偏;CK径阶分布为正态分布拟合效果最好,呈现左偏。T₅、T₈林分12 cm及以上径阶林木株数百分比分别比CK高9.02%、20.17%;目标树经营改变了草本层群落物种组成,促进草本层植物多样性提高。T8草本层优势度、均匀度、丰富度较好,Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数均表现为T₈>T₅>CK,而Margalef指数为T₈>CK>T₅。综合来看,目标树经营促进华北落叶松人工林林分生长并提高了草本层植物多样性,T₈经营效果更好。     

抚育间伐对马尾松人工林群落特征的影响

抚育间伐是人工林生产经营中的重要措施,本研究以利川地区马尾松人工林为研究对象,结合不同的地形条件设置对照、轻度、中度和强度4种不同抚育间伐处理水平的8块样地,对间伐前和间伐5年马尾松人工林生长情况开展调查,结果表明,抚育间伐促进了马尾松胸径的生长、提高了马尾松种群的物种丰富度,各种多样性指数随着间伐水平的变化也存在着明显的差异。     

基于混合效应模型的塞罕坝华北落叶松人工林单木去皮胸径生长预测

基于混合效应模型建立华北落叶松人工林单木去皮胸径预测模型,以期更精确估算塞罕坝地区森林碳汇储量,预测森林碳汇潜力。以河北省塞罕坝机械林场的华北落叶松人工林为研究对象,基于2018年在37块20 m×20 m的固定样地中钻取的木芯数据,构建华北落叶松去皮胸径传统经验模型,进一步引入林分密度（D）和相对直径（RH）,建立基于竞争因子的华北落叶松单木去皮胸径混合效应模型。研究结果表明,混合效应模型优于传统经验模型。在混合效应模型中,嵌套两水平的混合效应模型的拟合效果最好,其调整确定系数（R²_adj）、均方根误差（RMSE）、残差平方和（RSS）和平均相对误差（MRE）的值分别为0.990 cm、0.290 cm、13.170 cm、0.019 cm。基于竞争因子的华北落叶松人工林单木去皮胸径混合效应模型,能够有效弥补竞争在传统胸径生长模型中的缺失,提高预测模型的适用性及预测精度,为实现我国林业碳增汇及碳达峰、碳中和的总体发展目标提供理论技术支持。     

华北落叶松人工林抚育间伐技术研究

本文主要围绕华北落叶松人工林进行分析,以便对抚育间伐的各技术指标进行确定。在本文中,提出了在林木生长的不同阶段,需要采取与间伐强度有关的方法,并且还引入了三角形选树方法,以促使林分可以更加充分的利用人工林空间。     

抚育间伐对落叶松人工林生长的影响

落叶松人工林生长对于吉林省地区的森林生长具有重要作用,而抚育间伐作为影响落叶松生长的主要干预措施,主要是指通过对林内环境的改善和调节,从而创造一个适宜落叶松生长的环境。合理的抚育间伐设置对于落叶松的有效生长起着重要作用,因此,本文结合吉林省落叶松人工林实际生长情况,针对抚育间伐对落叶松人工林生长的影响进行了探究。     

更新采伐对华北落叶松人工林空间格局的影响

种群空间分布格局是种群个体在水平空间的分布方式,对林分空间格局的研究和分析可以为林业生产提供宝贵资料和实践指导,同时科学地制定抚育经营措施是提高森林质量的关键环节。本试验研究了更新采伐对华北落叶松人工林种群空间分布格局的影响。结果表明,华北落叶松种群的格局强度随研究尺度的不同而不同。通过更新采伐使得原先呈聚集分布的种群空间格局变为随机分布或者使得其聚集强度明显降低。因此在华北落叶松种群生长的整个过程中应定期进行更新采伐,伐除林分中生长落后的林木和有害木,降低林分密度,改善林分结构,保证林分朝着健康稳定的方向发展,实现林分的可持续经营。     

基于森林仿真优化系统(FSOS)确定塞罕坝主要森林类型全周期年采伐量

确定森林年采伐量是编制森林经营方案的核心内容之一。科学合理的森林年采伐量对于优化森林结构、提高森林质量,实现森林可持续经营具有重要意义。本研究基于河北省塞罕坝机械林场2019年更新的二类调查数据,以人工华北落叶松林、人工樟子松林和天然白桦林为对象,采用森林仿真优化系统（FSOS）分析多种采伐策略情境下主要森林类型龄组结构、蓄积量结构和经济效益等因素在未来100年期间的变化趋势确定不同森林类型最合理的年采伐量。结果表明：人工华北落叶松林年主伐量的优化结果为50 000 m³,年抚育间伐量的优化结果为100 000 m³;人工樟子松林年主伐量的优化结果为5 000 m³,年抚育间伐量的优化结果为40 000 m³;天然桦树林并无主伐设计,年抚育间伐量的优化结果为20 000 m³。3种森林类型的全周期采伐量优化结果显示,短期内采伐量会存在一定波动,但在未来80年后,采伐量将稳定在既定目标。FSOS系统以未来目标为导向,基于全周期经营理念,是编制新型森林经营方案的重要技术手段,为实现森林可持续经营奠定基础。     

塞罕坝华北落叶松人工林最大密度线模型研究

构建包含主要影响因子的最大密度线模型,为确定塞罕坝华北落叶松人工林适宜经营密度提供科学依据。本研究利用2019年塞罕坝森林资源清查数据,基于4种常用的最大密度线模型,构建包含主要影响因子的华北落叶松人工林最大密度线模型。结果表明：（1）4种基础模型的确定系数分别为0.388、0.348、0.348、0.419,其中模型M₄的确定系数最大,拟合效果最优,最适用于塞罕坝华北落叶松人工林;（2）通过相关分析确定林龄、坡向是影响林分密度的主要因子,并在P<0.01水平上呈极显著相关;（3）构建了包含主要影响因子的华北落叶松人工林最大密度线模型,其中同时包含林龄和坡向的最大密度线模型拟合精度最高,其确定系数为0.720,拟合效果最优,该模型可为塞罕坝华北落叶松人工林多功能可持续经营提供科学依据。     

抚育间伐对冀北山地蒙古栎林分结构的影响

为了解抚育间伐对蒙古栎林结构特征的影响,以塞罕坝机械林场的蒙古栎林为研究对象,研究了抚育间伐对林分的直径分布、树高分布以及空间分布格局的影响。研究结果表明,抚育间伐前后林木直径和树高分布均服从于Weibull分布,间伐后小径级林木所占比例明显减小,中大径级比例明显增加;抚育间伐前后,蒙古栎林在多数尺度上都表现为集群分布,但抚育间伐后其聚集程度明显下降;取样大小对蒙古栎的空间分布格局具有明显影响,随取样面积的增大,蒙古栎林的聚集程度逐渐下降,逐渐向随机分布转化。综上,抚育间伐使蒙古栎林的林分状况得到了明显改善,结构趋于合理。     

冀西北不同林分类型土壤贮水与入渗特征

为改善冀西北森林水土保持和水源涵养的能力,在河北省张家口市涿鹿县林场选择油松、华北落叶松、山杨、白桦4种林分类型,以撂荒地作为对照,进行了土壤入渗和贮水特征的研究。结果表明,土壤饱和贮水量排序为：白桦林(373.24 mm)>油松林(352.72 mm)>山杨林(325.20 mm)>华北落叶松林(306.28 mm)>撂荒地(286.30 mm)。土壤容重均值排序为：白桦林(0.90 g/cm³)<油松林(0.95 g/cm³)<山杨林(0.99 g/cm³)<华北落叶松林(1.00 g/cm³)<撂荒地(1.27 g/cm³)。土壤入渗速率与入渗时间呈现明显幂函数关系,林分的土壤渗透性能均高于撂荒地,其中白桦林稳渗速率最大(5.21 mm/min),水土保持能力最好。土壤容重与土壤孔隙度、贮水量呈负相关关系。森林对非毛管孔隙(滞留贮水)的改善作用要大于毛管孔隙(吸持贮水)的改善作用。     

冀北坝上及坝下地区华北落叶松林土壤碳储量的比较

为了解冀北坝上坝下地区华北落叶松林土壤碳汇功能的差异,对河北省北部坝上坝下地区的华北落叶松林的土壤有机碳含量及碳密度进行了对比研究。结果表明,坝下地区华北落叶松人工林各土层土壤有机碳含量高于坝上地区,但其差异随土层深度的变化而有所不同;坝上及坝下地区18年生华北落叶松林土壤有机碳密度未表现出明显差异,分别为15.6 kg/m²和13.2 kg/m²;40年生华北落叶松林土壤有机碳密度则有显著差异,分别为21.9 kg/m²和27.9 kg/m²;坝上及坝下地区华北落叶松人工林土壤有机碳含量的垂直分布表现出不同的变化趋势,坝上地区土壤有机碳含量随土壤深度增加而下降的趋势较缓,而坝下地区下降趋势更为明显。     

接坝地区3种典型林分类型枯落物层和土壤层水文效应综合分析

以接坝地区3种典型林分类型为研究对象,对其枯落物层和土壤层水文效应进行研究,并运用熵权法对各林分类型水文效应进行综合分析。结果表明,枯落物总蓄积量与枯落物最大持水量规律一致,其大小排序为：油松华北落叶松混交林>油松林>华北落叶松林;枯落物持水量与浸水时间呈显著对数关系,枯落物吸水速率与浸水时间呈显著幂函数关系;枯落物有效拦蓄量排序为：油松华北落叶松混交林(26.04 t/hm2)>油松林(16.46 t/hm2)>华北落叶松林(11.36 t/hm2);土壤容重均值排序为：华北落叶松林(1.29 g/cm3)>油松林(1.24 g/cm3)>油松华北落叶松混交林(1.05 g/cm3);土壤最大持水量大小依次为：油松华北落叶松混交林(1 441.4 t/hm2)>油松林(963.5 t/hm2)>华北落叶松林(829.9 t/hm2);对入渗时间和入渗速率进行拟合,呈较显著的幂函数关系。对3种林分类型枯落物层和土壤层水文效应进行综合评价,结果表明水源涵养功能最强的为油松华北落叶松混交林。