林分密度对Ⅰ-69杨树冠结构和光能分布的影响*

密植的I－69杨林分树冠分枝角度小，骨干枝比率低，当叶面积指数达到7．81、冠层最大叶面积密度达0．8－0．9时，是林分最适密度状态，光在冠层内失发布，受叶面积指数和叶片消光系数支配。密植的林分，光强衰减较快，以8％的相对光强作为临界光强，林龄6年时以高密度林分的生产能力最低；中密度林分最高，但林龄7年时，低密度林分的生物能力已经接近中密度林分。     

不同密度和修枝强度对猴樟人工林冠层特性的影响

2009年采用正交区组设计不同密度、不同修枝强度和不同修枝时间3个试验因素对贵州省修文县2年生猴樟(Cinnamomum bodinieri)人工林冠层特性的影响,2011年调查结果表明:猴樟人工林密度为2 505株/hm~2时,各处理叶面积指数较高,为0.64~1.28,叶平均倾角为13.87~14.51°,透光率较大为0.21~0.49;密度为3 330株/hm2时,叶面积指数为0.76~1.52为最高;密度为1 665株/hm2时,叶面积指数为0.54~0.94,叶平均倾角为10.19~10.84°,透光率最大为0.21~0.58。修枝处理的猴樟林分冠层结构优于不修枝的林分。修枝季节对于猴樟林分冠层的影响不大。猴樟人工林在密度为2 505株/hm~2、修枝强度为1/3、修枝季节为春季的组合为猴樟人工林冠层结构的最佳组合。     

基于土壤水分承载力的林分密度计算与调控——以六盘山华北落叶松人工林为例

立地水分条件决定的植被承载力是干旱缺水地区森林合理经营的重要依据。考虑到干旱缺水地区的森林蒸散耗水在水分输出中占据绝对主导地位,其大小直接与叶面积指数(LAI)相关,将林冠LAI在生长季一段时间内的最大值(LAImax)作为植被承载力(LAIc)的量化指标,利用冠层分析仪(LAI-2000),在六盘山香水河小流域和叠叠沟小流域的44个华北落叶松人工林样地,实测了冠层LAI的季节动态变化,研究了生长季内LAImax与林分断面积、郁闭度、平均树高、密度等常用林分结构指标的关系。结果表明:LAImax与林分不同结构指标均呈幂函数关系,其决定系数(R2)依次为0.84、0.82、0.56、0.47,说明能同时反映林分密度和树体大小的林分断面积与林冠LAI相关最紧密。将LAImax与林分断面积的幂函数关系嵌入了林分平均胸径与林分密度和林龄关系的模型,用以描述LAImax与林龄和密度的关系,并利用样地实测数据拟合了模型参数。拟合建立的模型对所有样地的LAImax的计算值与实测值的相对误差平均为8.6%(0%20.4%),能较好地描述LAI与林龄和密度的关系。利用此模型,进一步导出了能依据给定的LAIc,简捷计算出不同林龄时的可承载林分密度的模型,从而为基于立地水分植被承载力的林分密度管理和森林多功能经营等提供技术支持。     

黄土高原区不同密度刺槐林冠层结构特征及月动态变化

为合理经营黄土高原区刺槐人工林,利用LAI-2200植物冠层分析仪,研究了不同密度刺槐人工林冠层结构特征及月变化。结果表明:密度对LAI(叶面积指数)有影响,随着密度的增加,林分叶面积指数趋于一致;在生长月份上,LAI为先增后降趋势,最大值出现在6月底。密度与冠层开度呈显著负相关,随着密度的增加,刺槐林DIFN明显降低,925～1 125株/hm2与其他3个密度林分有显著性差异;DIFN(无截取散射)随月份的变化均呈"V"字型变化,在6月底至8月初DIFN最低。密度与MTA(平均叶倾角)呈显著正相关,密度在925～1 125株/hm2范围的刺槐林分,叶片几乎处于水平状态,其他3种密度林分MTA均在40°～50°之间有最大分布频率,而月份对MTA影响不显著。对叶面积指数与冠层开度进行回归分析,发现两者之间呈指数回归关系(R2=0.998)。     

不同密度桉树人工林多样性调查

以广西东南地区国有钦廉林场4年生桉树人工林为研究对象,对不同密度林下的多样性展开调查。研究结果表明:在不同密度林下植物种类多样性表现为:中密度低密度高密度。中密度林分的Shannon指数(H')和Simpson指数(D)分别为1.47和0.58,均为各个林分中最高;桉树人工林中密度的草本层丰富度指数(Margalef指数)均高于其他坡度的林分,表明了桉树人工林中密度植物种类丰富,林下光源充足;桉树人工林灌木层物种均匀度Jsw指数的平均值分为1.150,而草本层物种均匀度Jsw指数平均值为1.057。并得出了伴随着林密度的变化,光照可从林分不同方向,如各个侧面透过林分照射于林下植被,可给林下植被提供良好的生长环境,同时也提升了林下植被的多样性。     

狭冠网蝽发生条件及营林措施防治研究

采用数量化理论Ⅰ，对狭冠网蝽虫情指数与林分海拔、坡向、林龄、密度因子的相关性分析结果表明，影响虫情指数的因子依次是密度、坡向、海拔、林龄。通过２５％、３５％两种间伐强度的林分虫情指数减退率与对照的比较试验表明，间伐后第１年差异不显著，第２年差异显著。     

北京山区典型林分生长季叶面积指数动态变化

叶面积指数为植物冠层表面的物质循环与能量循环提供了结构化的定量信息,是估算植被冠层功能的重要参数,也是生态系统中最重要的结构参数之一。以北京西山实验林场作为研究区域,以研究区域内5种典型林分作为研究对象,对各林分生长季内的叶面积指数进行测量,结果表明:1)不同植物类型叶面积指数表现为乔木林草本层灌木林;4种乔木林分类型生长季平均叶面积指数大小排序为栓皮栎林刺槐林油松林侧柏林。2)在整个生长季,4种乔木林分的叶面积指数表现出了一致的变化趋势,均表现为"增大—平稳—减小"的趋势;3)灌木林叶面积指数的变异系数均高于乔木林与草本层,就整个生长季,5种林分的变异系数为灌木林(荆条)栓皮栎林刺槐林侧柏林油松林。     

木麻黄林生产力动态变化的研究

对木麻黄林生物产量随立地条件、林分密度和林龄的动态变化的研究表明,木麻黄林生物量大小在不同立地表现为潮积沙土>风积沙土>残积沙土,立地愈好干材生物量所占比例愈高;15年生木麻黄林生物量随林分密度增大而增加,但干材生物量百分率的变化趋势相反;林分净生产量随林龄而增大,至成熟阶段达到最大,到过熟阶段又趋下降,林俞生产力与叶面积指数呈线性相关。     

帽儿山林场樟子松人工林光辐射分布的研究

以东北林业大学帽儿山实验林场老山施业区内的樟子松人工林为研究对象,运用WinSCANOPY2006a冠层分析仪采集数据,并结合实地调查,实测5种林龄的樟子松人工林群落内光辐射特征及冠层参数。结果表明：立地条件基本一致的情况下,樟子松人工林内光辐射随林龄增大呈下降趋势,变化范围为8．8－12．32mol·m^-2·d^-1,平均占冠层顶部总辐射的21．21％。对光的吸收能力逐渐增强且树龄为30a以后趋于稳定。林分开阔度的变化范围为10．78％～21．66％,不同林龄群落之间差异显著,随林龄增大而下降。叶面积指数变化范围为2．29～3．47,不同林龄群落之间差异不显著。消光系数（＆）的变化范围为0．47～0．63,消光能力随林龄增大而增强,冠层结构随林龄的变化对消光能力的变化有一定得影响．     

关帝山华北落叶松林林分因子及其对林下草本多样性的影响

以关帝山华北落叶松林为研究对象,采用典型抽样方法,调查其林分密度、平均树高、平均胸径、平均冠幅、平均林龄和平均枝下高6个林分因子和林下草本层物种多样性指数,探究林分因子对林下草本物种多样性指数和林分结构的影响。结果显示：(1)除林分密度、平均冠幅和平均胸径外,其他林分因子都有显著性差异;林分密度的变异程度最高,平均林龄变异程度最低。(2)4种草本多样性指数在各样地之间均存在显著性差异,其中物种丰富度指数变异性最大,Simpson指数变异程度最低。(3)物种丰富度指数在6个林分因子的影响下有较明显波动,整体上呈减小的趋势,而其余3种指数无明显变化。(4)由相关性和线性拟合分析得出林分密度主要影响林下草本层物种丰富度指数和Shannon指数,平均树高和平均枝下高主要影响林下草本层物种丰富度指数,各林分因子对Simpson指数和Pielou指数均无显著影响。(5)林分密度为150株/hm²,平均树高为17.34 m,平均胸径为30.53 cm,平均枝下高为2.95 m,平均冠幅为5.68 m,平均年龄为53年时,华北落叶松林林下草本层物种多样性达到最大。结果表明：适当对...     

不同经营方式下杨树人工林叶面积分布与动态研究

本文对集约经营与粗放经营杨树人工林分的叶面积垂直分布及其片节动态变化进行了对比研究，结果表明：集约经营林木叶面积的数值明显大于粗放经营林木的叶面积数值，林木个体间叶面积差异显著且与林木个体的胸径大小成正比。整个生长季节内，集约经营林木冠层叶面积数值较大，林分生长季节较长；而粗放经营林木叶面积相对较小，生长季较短。叶面积较大，生长季较长是导致集约经营林分生产力较高的主要原因之一，通过研究，建立了生长季不同时期内，集约经营与粗放经营林木累积叶面积指数垂直分布的拟合模型，可用于对叶面积的估算。该研究为进一步探讨杨树人工林冠层光分布、计算冠层光合产产量奠定了基础，为我国杨树人工林的速生、丰产提供了科学依据。     

不同密度杉木林内辐射与叶面积垂直分布对生长的影响

本文通过对八年生杉木人工林内太阳辐射与叶面积垂直分布的观测与研究，用计算机绘图与计算，得出以下结果：杉木叶面积的垂直分布和叶面积指数与密度有关，冠形因密度增加由圆锥形变为圆柱形，叶面积指数是先上升后下降。杉木林内辐射的消减随密度的增加而加剧，在冠层深3／4处趋于平缓，当郁闭度低于0．85时，林冠下辐射有回升，用累加叶面积指数分层计算林冠消光系数，可减少因叶片分布不均匀而产生的误差，用累计值计算辐射，可简化观测与计算，用辐射吸收率、叶面积指数，杉木个体生物量及年均生物增长量4个指标对杉木林生长作综合评价，八年生杉木林生长的较适宜工是2m×1m。     

抚育间伐对红松人工林生物量的影响

对草河口地区不同林龄阶段红松人工林抚育间伐后生物量进行了对比试验研究。结果表明,在适宜的间伐强度范围内,平均单株木生物量随间伐强度的减小而减少;林分生物量随间伐强度的减小而增大。     

Effects of irrigation on water use and water use efficiency in two fast growing Eucalyptus plantations

Eucalyptus plantations occupy almost 20 million ha worldwide and exceed 3.7 million ha in Brazil alone. Improved genetics and silviculture have led to as much as a three-fold increase in productivity in Eucalyptus plantations in Brazil and the large land area occupied by these highly productive ecosystems raises concern over their effect on local water supplies. As part of the Brazil Potential Productivity Project, we measured water use of Eucalyptus grandis × urophylla clones in rainfed and irrigated stands in two plantations differing in productivity. The Aracruz (lower productivity) site is located in the state of Espirito Santo and the Veracel (higher productivity) site in Bahia state. At each plantation, we measured stand water use using homemade sap flow sensors and a calibration curve using the clones and probes we utilized in the study. We also quantified changes in growth, leaf area and water use efficiency (the amount of wood produced per unit of water transpired). Measurements were conducted for 1 year during 2005 at Aracruz and from August through December 2005 at Veracel. Transpiration at both sites was high compared to other studies but annual estimates at Aracruz for the rainfed treatment compared well with a process model calibrated for the Aracruz site (within 10%). Annual water use at Aracruz was 1394 mm in rainfed treatments versus 1779 mm in irrigated treatments and accounted for approximately 67% and 58% of annual precipitation and irrigation inputs respectively. Increased water use in the irrigated stands at Aracruz was associated with higher sapwood area, leaf area index and transpiration per unit leaf area but there was no difference in the response of canopy conductance with air saturation deficit between treatments. Water use efficiency at the Aracruz site was also not influenced by irrigation and was similar to the rainfed treatment. During the period of overlapping measurements, the response to irrigation treatments at the more productive Veracel site was similar to Aracruz. Stand water use at the Veracel site totaled 975 mm and 1102 mm in rainfed and irrigated treatments during the 5-month measurement period respectively. Irrigated stands at Veracel also had higher leaf area with no difference in the response of canopy conductance with air saturation deficit between treatments. Water use efficiency was also unaffected by irrigation at Veracel. Results from this and other studies suggest that improved resource availability does not negatively impact water use efficiency but increased productivity of these plantations is associated with higher water use and should be given consideration during plantation management decision making processes aimed at increasing productivity.     

Planting spacing affects canopy structure,biomass production and stem roundness in poplar plantations

To improve the productivity and wood quality of poplar plantations, effects of four planting spacing on canopy characteristics, biomass production and stem roundness in poplar plantations were evaluated over 8 years. Planting spacing influenced canopy characteristics of the plantations, and further affected the understory vegetation and plantation productivity. Understory vegetation biomass and Shannon-Wiener index were negatively correlated with leaf area index, but both diversity indexes and aboveground biomass of understory vegetation were higher in stands with a wider spacing. Tree diameter growth increased with increasing planting spacing, while the increment in plantations of square configurations (5?×?5 m and 6?×?6 m) was higher than those with rectangular configurations (3?×?8 m, 4.5?×?8 m). The highest poplar biomass production was achieved in the plantation with 5?×?5 m spacing at age 8. Moreover, poplar trees showed a tendency with better stem roundness in a square configuration. The results suggest that planting spacing not only affect canopy characteristics, understory vegetation and tree growth but also wood quality, and square configurations (5?×?5 m and 6?×?6 m) could be a better option for poplar plywood timber production at similar sites.     

马尾松人工同龄纯林自然稀疏规律研究

通过对马尾松4~20年生不同密度的人工同龄纯林生长资料的分析表明:第1次树高生长分化高峰期在4~7年生,第2次在11~14年生,幼林郁闭后林木直径分化状态比较稳定。中幼林期抚育间伐主要采伐劣等木,进入近熟林期后除采伐劣等木外,还可采伐一部分中等木。间伐施工应以留优去劣为主,适当照顾均匀。总稀疏强度与密度呈正相关性,出现稀疏的时间随密度增大而提前;连年稀疏强度高峰期出现在林分郁闭后的一段时间内。根据总稀疏强度与稀疏时间同密度的关系可确定不同密度林分的间伐强度与时间。利用马尾松人工林观测资料拟合出与立地条件、现存株数密度、林龄三因子相关的自然稀疏模型,从而可推算出不同立地条件的自然稀疏表,为马尾松人工林密度调控提供科学依据。     

养殖污水对尾巨桉幼林生长的影响

以养殖污水径流沟周边1.5 a 尾巨桉人工林为调查对象,研究分析养殖污水对林木生长量、生理指标和生物量的影响。结果表明：尾巨桉吸收了养殖污水的水分和养分之后,叶面积、叶面积指数和平均冠幅面积增大,从而促进胸径、树高的生长和林木单株材积、生物量的增加。说明尾巨桉不但有较好的耐污能力,还能化害为利,吸收固定污水中的水分和养分,促进自身生长,实现资源再生。     

杉木及其人工林自身特性对长期立地生产力的影响

本文系统地研究并综合了有关杉木及其人工林自身特性对长期立地生产力的影响的研究资料,认为杉木及其人工林自身的特性存在许多对地力维护不利的因素：（1）杉木凋落物发生晚,大量凋落物发生在14－15a前后;（2）杉木枯死枝叶具宿存特性,10－15a期间大部分枯死枝叶在树上,影响枯死枝叶的分解;（3）杉木凋落物养分含量低,如N含量只有阔叶树的30％－50％,因此枯落物营养元素积累低;（4）凋落物分解速率慢,分解速度在45％以下,而宿存于树上的枯死枝叶分解速率更慢;（5）杉木为速生树种,尤其在15a年前生长量大,吸收养分多,而养分归还少,杉木人工林养分循环速率不及40％;（6）杉木人工林培育密度较大,在15a前很少有林下植物生长,在20a后才有较好的林下植被发育,人工林长期处在单一的群落结构,很难发挥林下植被对地力的维护和改良作用。从现有的研究资料看,杉木及其人工林自身对地力维护有不利影响,是引起杉木林地土壤肥力及长期生产力下降的重要因素之一。     

立地管理措施对2代18年生杉木林生长影响

为开展杉木人工林连栽后长期生产力变化研究,笔者于1995年在福建省永春县达埔镇溪源村湖尾寮山选择1片28年生第1代杉木人工林,建立固定标准地,调查其生长量,当年年底采伐,之后在采伐迹地建立试验区,设置5种不同立地管理措施进行试验。第2年营造2代杉木林,连续18 a对其生产力变化进行调查研究。研究结果表明:D处理(收取树干,清除地被并均匀填放)杉木林生长最好,接下来依次为B处理(收取全树)、C处理(收取树干)和A处理(收取地上所有有机物),E处理(炼山)杉木林生长最差。但是它们的生长指标差异没有达到显著水平。     

关于我国人工林长期生产力的保持

为了保持我国人工林的长期生产力和提高森林质量,达到可持续经营的目的。作者在以往研究工作的基础上,广泛收集了国内外有关成果与资料,概括论述了我国人工林森林生产力的现状、不能保持生产力的原因与机理以及长期保持人工林生产力的技术对策。按第八次清查的全国森林资源数据,每公顷蓄积量为89.79 m^3,其中天然林为104.6 m^3,人工林为52.76 m^3,人工林森林生产力明显低于天然林;我国优势树种人工林每公顷蓄积量也不高,如杉木为69.8 m^3,马尾松为56.2 m^3,落叶松为58.6 m^3,这些数据比日本2002年3月公布的人工林相似树种的数据低很多,如日本针叶树蓄积量为227.97 m^3·hm^-2,柳杉为295.83 m^3·hm^-2,落叶松为189.88 m^3·hm^-2。关于年生长量,按全国第七次资源清查的中龄林与近熟林的数据做统计:杉木人工林5.2~4.2 m^3·hm^-2,马尾松为3.2~1.8 m^3·hm^-2,柏木为3.4~3.2 m^3·hm^-2;但按作者掌握的我国重点或示范性、试验性小面积人工林生长量看,却很高,按我国编制的速生丰产林标准的生长量数据看比较高。我国大面积人工林生产力不高,短周期经营的杨树、桉树人工林也不高,主要原因是:(1)纯林化与针叶化严重。按第八次全国森林资源统计,纯林占人工林的85%,而且针叶化明显,人工乔木林10个优势树种中针叶林比例高达56.9%。人工纯林结构简单,生物多样性低,生物学上缺乏稳定性。人工纯林特别是针叶纯林,抗性低,抗自然灾害和大气污染能力均差,人工纯林维护地力的能力也弱。(2)集约育林的技术措施:立地控制技术未得到推广,适地适树适品种原则在育林中未能认真贯彻;密度、植被、地力控制技术也执行不力,大面积上的人工林仍属于粗放经营;连作引起林地土壤理、化、生物特性恶化,土壤质量衰退,导致林木生长不良,林分生产力逐代下降;造林作业造成水土流失,如杉木造林,传统的育林技术未得到明显改进,福建尤溪炼山后进行的3年观测结果表明,炼山和水土流失损失的有机质高达989.35 kg·hm^-2,养分586.26 kg·hm^-2。桉树在砖红壤进行的机耕整地,水土流失也很严重,不合理的造林作业,最终导致土壤质量与森林生产力下降。短周期培育人工林带来了2个重要问题,一是对林地肥力要求高,二是如何利用无性系才能保持长期生产力。短周期经营采用的无性系,生长速度快,生长量大,轮伐期短,养分需求量大,如刚果12号W5无性系,通常利用地上部分,以5~7 a的轮伐期计,消耗的养分达571.75 kg·hm^-2,我国培养短周期人工林的土壤质量本底原本普遍不高,如果采取连作,土壤有机质养分会明显下降,土壤质量衰退,并对其功能产生危害。我国杨树、桉树等人工林要达到短周期持续经营,还需要实行多无性系造林。我国人工林长期生产力保持的技术对策,应采取先进的集约育林措施,包括遗传控制、立地控制、密度控制、植被控制与地力控制。