云南松混沌的苗木群体演变为初始林分的研究

云南松生长的环境,蕴藏着生长所需要的能量,也包含低温、干旱、病虫害等破坏性因素,是持续涨落波动的“能量流”.“苗木群体”对不稳定“能量流”的适应,表现为通过优胜劣汰而演变为初始林分.能够进入初始林分的“苗木群体”,可由“平均苗龄”1～10年刻划的“苗木株数递减率”来描述.各种密度的“苗木群体”都通过优胜劣汰的过程进入初始林分,它是一种整体性的演变过程.用随机调查的192个“苗木群体”样本进行导算,揭示出1个“苗木度”为0.3～2.0,随“平均苗龄”增长而走向初始林分的演变模型.“平均苗龄”10年时的株数变动为24900～3620株/hm2,也就是初始林分形成(株数-蓄积量)结构的时刻,从此林分演变过程由“内部时间(T=)”刻划的“株数递减率/蓄积量递增率”来描述.具有时间因素的初始林分,是“耗散结构”的起点.     

云南松在采伐迹地上更新成林过程的研究

自种子发芽起，遗传因素与环境因素就结合在一起，制约着云南松采伐迹地“苗木群体”的苗木死亡率。有一些“苗木群体”的苗木死亡率小于l而演变为“初始林分”，另一些“苗木群体”的苗木死亡率等于1而死亡殆尽。唯一可推演的是“苗木群体”演变为“初始林分”的过程。根据苗木密度把云南松采伐迹地的“苗木群体”归纳成0．3—2．0等13个“苗木度”等级，用“平均苗龄”A=1、2、3……15(年)刻划出“苗木群体”演变为“初始林分”的过程，从而揭示出云南松在采伐迹地上更新成林的规律性。     

云南松在采伐迹地上更新成林过程的研究

自种子发芽起 ,遗传因素与环境因素就结合在一起 ,制约着云南松采伐迹地“苗木群体”的苗木死亡率。有一些“苗木群体”的苗木死亡率小于 1而演变为“初始林分” ,另一些“苗木群体”的苗木死亡率等于 1而死亡殆尽。唯一可推演的是“苗木群体”演变为“初始林分”的过程。根据苗木密度把云南松采伐迹地的“苗木群体”归纳成 0 3～ 2 0等 13个“苗木度”等级 ,用“平均苗龄”A =1、 2、 3…… 15 (年 )刻划出“苗木群体”演变为“初始林分”的过程 ,从而揭示出云南松在采伐迹地上更新成林的规律性。     

论林分系统的存在与演变

天然森林中包含着多种类型的林分类型,各个林分系统具有自然历史确定的地理分布范围,外界的“能量流”和“物质流”都呈非均匀分布状态,因此造成林分系统“结构状态”和“演变动态”的多样性。林分系统中的各个林分与外界进行能量、物质转换的规律相似,林分内部的“优胜劣汰”规律也相似。因此可用“内部时间T(D)”：3、4、5……32所刻画的“立木度／蓄积度”序列和“株数递减率／蓄积量递增率”序列的数学模型,来描述林分从幼林到过熟林的演变过程,这就是林分系统的“周期行为”。进入过熟林分以后,林分平均直径“D”的变化无规律性,但过熟林分仍然通过“新生林木更替衰老林木”而向前演变发展,这种“非周期行为”表达了林分系统“从存在到演化”的永恒性。     

论思茅松林分系统的耗散结构特性

思茅松林分系统在地球上形成确定的地理分布区域, 其包含幼林、中林、成熟林、过熟林等许多林分,在各地位级上形成“正态分布”, 表达了林分系统与外界环境的和谐状态。外界环境是非均匀分布的“能量”和“物质”、即多样性的“立地环境”。因此思茅松的不同地位级、不同密度、不同年龄的许多林分, 与环境进行能量、物质交换的规律都表现为由幼林走向过熟林的多种“坐标序列”, 每一条“坐标序列”产生的净生长量, 都大于耗散掉的死亡量。不同“立地环境”、不同初始密度的林分, 由初始郁闭走向过熟林分的演变过程,都可以用y=A D±B的数学模型来描述, 它揭示出林分系统的“周期行为”; 进入过熟林分以后, 林分结构变为多个“世代”组成的“异龄林分结构”, 而各个“世代”发生的“株数递减/蓄积量递增”过程都不同。“世代更迭”的行为不遵守“时间倍增”规律, 而是更为复杂的自组织行为, 因此称为“非周期行为”。“周期行为”趋向复杂的“非周期行为”是一条演化通路, 表达出思茅松林分系统在时、空中的“物质流”。这种“物质流”必定是与外界环境的“能量流”进行能量、物质交换所产生出来的。     

华山松林分系统的耗散结构特性

华山松林分系统的耗散结构特性表现为:在该系统的生态阈限内蕴藏着“能量流”和“物质流”,它支持着林分系统的存在和演变。若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ种地位级统计林分“点”的分布频率,则表现出Ⅲ地位级上的林分“点”最多,Ⅰ和Ⅴ地位级出现的林分“点”都少,此反映了林分系统的“静态”特征;可用y=AD-±B的数学模型,计算出的许多条由T(D-):3、4、5….32刻画的“座标序列”,来判断华山松林分系统由初始林分成为过熟林分的“演变动态”。其每条“座标序列”都处在不同的地位级上。因此该林分系统是由不同地位级的“座标序列”组成的。经调查林分材料验证:“座标序列”在林分系统中最可能出现的分布方式是“均等分布”。由此可见,若要更真实地反映林分系统在时、空中的结构状态和状态转移概率,则需导算出更多的“座标序列”,它应涵盖所有华山松林分的地位级。     

云南松林分系统的耗散结构特性研究

云南松林分系统分布于北纬23°~29°、东经98°30′~106°、海拔高度为1 200~2 800 m的区域,面积约500万hm2,这一地理区域是由多种树种组成林分系统的生态区域。在诠释此云南松林分系统的生态环境及生长过程的前提下,引入了“耗散结构的进化观念”对本区域云南松林分系统的结构状态和演变动态进行了研究,导算出在8种地位级上发生的131条由“初始林分”走向“过熟林分”的“坐标序列”,表明其结构具有“对称分布”的特征,揭示了云南松林分系统与其生态阈限环境相互平衡的特性。并论述了云南松林分系统在由初始林分走向过熟林分的过程中都要与外界进行能量和物质转化,而由其产生的净生长量和死亡量是一种促成林分系统进化的理念,以此表明可用内部时间T(D-):3、4、5……32所刻画的131条“株数递减率/蓄积量递增率”过程,来反映云南松林分系统的演变动态的客观实际。     

森林系统的存在与演化

第四纪的热带、亚热带、温带、寒带森林,可划分为"单层同龄林分"类型和"复层异龄林分"类型,它们都遵循着由"初始林分"走入"过熟林分"的"优胜劣汰"规则。森林产生的"死亡量"必定小于"净生长量",这种非线性的"物质运动"与热力学过程的"熵"联系起来,则能更深刻地诠释由孢子植物进化为裸子植物,进而进化为被子植物的多样性树种所组成森林的"森林耗散结构"特性。现代的森林包涵着两类林分:一类是由单一树种组成的"单层同龄林分",是不通过"树种演替"就能形成"初始林分"的林分,因而其具有简单的"内部结构"和"内部时间";另一类是由多"种群"组成的"复层异龄林分",其必需通过"树种演替"才能形成"初始林分",因而它具有复杂的"内部结构"和"内部时间"。对云南的森林,已量测到亚热带阔叶林的"过熟林分"。却缺少"先锋种群"演变为"初始林分"的先前事件,因此不可能描述出其"复层异龄林分"的先前概率。由对云南森林的分析得出,两类"林分"虽都遵循"优胜劣汰"规则,但却只能导算出"单层同龄林分"的"株数递减率和蓄积量递增率"的过程。     

一平浪林场云南松单株木生长规律初步研究

通过对一平浪林区云南松的林分调查以及树干解析,分析了林分的树高、直径生长过程,结果表明,云南松生长发育过程可划分为苗木生长初期.树高速生期、直径速生期、速生后期和成熟期5个生长阶段.前5年为苗木生长初期,5～10 a是林分开始郁闭.高生长明显加快,10～25 a期间,云南松直径生长量也开始达高峰期,需要加强抚育管理措施;25～45 a期间,直径旺盛生长,树高保持一定生长量,而材积生长量保持最大,其后云南松进入速生后期,生长渐趋于缓慢,但仍保持较高的生长量.表明云南松速生期较长,可作长轮伐期经营,是培育大径材的理想树种.     

云南松林分与小蠹虫的竞争状态研究

云南松林遭小蠹虫危害以后，常由于林分抵御功能的不同而形成区域性的蠹害林分系统，即在“虫群区域”内存在着“衰退”和“发展”两种林分演变过程，若按“演变属性”来分析，则看到蓄积量下降、蓄积量停滞、蓄积量上升等３种林分演变过程是蠹害林分系统的普遍性特征，前２种属于“衰退状态”，后１种属于“发展状态”。对３个蠹害林分系统的“演变属性”用二项分布Ｐ（衰退概率）＋Ｑ（发展概率）＝１来描述，那么二项式（Ｐ＋Ｑ）＾３方程中的系数１、３、３、１成为系统中不同“演变属性”的概率论判断。由人为因素、虫群因素、环境因素引起的林分“衰退”和“发展”当然是随机的，但从分析中看到人的正、反两面行为都会引起林分与虫群相互作用的变化。     

思茅松林分演变过程周期性的研究

优良木（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级木）的成长和分化,被压木（Ⅳ、Ⅴ级木）的衰退和死亡,是思茅松林分演变过程中相互联系的两方面。林分平均直径的变化与“内部时间（Ｔ＝Ｄ）”有关系。由“内部时间（Ｔ＝Ｄ）”刻划的“立木度／蓄积度”序列,与由“内部时间（Ｔ＝Ｄ）”刻划的“株数递减率／蓄积量递增率”序列的相互关联关系,反映出林分结构状态的演变。在８、１６、３２这几个临界时刻,“立木度／蓄积度”的数值都趋近１０,这是思茅松林分演变的３个周期,对应着周期性的转移概率序列。用在判断林分生长、预测林分演变过程、确定林分间伐强度等方面都有使用价值。     

用目标胸径法抚育间伐杉木林

杉木一般在造林后2-4年进入速生阶段，树冠幅度、高度都急剧增加，至3-5年生时，密度较大的林分开始郁闭，到5～7年生时林冠已充分郁闭。此时，林木处于群体生活阶段．树冠的发展受到阻碍，下部枝条枯死，使冠幅产生“负生长”，因而造成了生长量明显下降。高密度林分在进行初次间伐后。树龄达10-16年生，林分再次郁闭，林木生长再次受阻，又一次需要间伐。     

坡向及林窗大小对油松人工林天然更新幼苗数量及生长的影响

通过选择设置不同坡向、林窗大小的林分,比较了各类型油松人工林内天然更新的1～8年生幼苗数量、树高、基径、生物量等变化,结果表明:不同坡向、林窗大小下幼苗生长情况存在差异,林下生长4年以及4年以上的苗木缺乏,小林窗中生长8年的大规格苗木缺乏,大林窗中的苗木结构相对较为合理,但是6～7年生苗木的数量较少;大林窗有利于苗木树高、基径生长以及生物量积累,阴坡林分更新苗木状况好于阳坡林分。     

同龄纯林自然稀疏规律的研究

本文提出同龄纯林自(然)稀硫的理论方程式。这个方程式概括了各种不同立木度林分的自稀疏规律,由此方程式结合断面积生长模型可以导出不同初始密度林分的自然生长过程。熟知的完满立木度林分的自稀疏规律是本文所述方程式的特例。一个实例说明不同初始密度林分自然生长过程的计算方法及例证不同密度林分自稀疏规律的不同。     

云南阔叶林分的结构状态转移概率的研究

阔叶林分通过株数递减和蓄积量递增而演变,这种演变过程和转移概率的特征是一致的。林分平均直径与转移概率有联系,且平均直径与林分演变的内部时间有联系,所以林分的转移概率形成新的“概率分布函数（＾ρ）”。这种概率分布是由内部时间定向的,可用以描述阔叶林分未来的结构状态。     

云南阔叶林分的结构状态转移概率的研究

阔叶林分通过株数递减和蓄积量递增而演变化,这种演变过程和转移概率的特征是一致的,林分平均直径与转移概率有联合,且平均直径与林分演变化的内部时间有联系,所以林分的转移概率形成新的“概率分布函数”。这种概率分布是由内部时间空向的,可用以描述阔叶林分未来的结构状态。     

论单层同龄林分系统的耗散结构特性

林分系统的演变,必定是通过净生长量和死亡量的涨落,改变旧的（株数－蓄积量）结构,形成新的转化功能,再发生新的涨落,策动着将来的（株数－蓄积量）演变,这种生长运动导致林分的进化、发展,维持着非平衡态结构的稳定、有序。林分系统的时、空演变是多样化的,而坐标上运动的方向和速度,既表现了林分结构的变化,又反映着能量演变的频率和动量产生的波长,说明演变具有波、粒二象性的特性。     

华山松人工林林分结构的调查分析

大面积营造速生丰产林已成为当今世界上解决木材短缺问题的主要途径。因此,对丰产措施的研究是当前营林工作的迫切任务。众所周知,林分郁闭后,林木便由个体生长进入群体生长阶段,而群体产量的高低、质量的优劣和生长的快慢,直接受林分结构的制约。为寻求合理结构,本文根据所调查的材料作了分析。一、调查林分概况调查地设在秦岭林区旬阳坝林场炸药库沟,海拔为1440米,坡度为22°的西南坡面上。树种为18年生的华山松人工林,生长状况良好。     

天然杨桦林林分密度的研究

山杨、白桦是黑龙江省次生林主要组成树种。由于森林面积的长期大量采伐、火烧及各种人为破坏的作用,以山杨、白桦为主的天然更新的次生林面积也在不断增加,其中尤以幼中龄林为多,已占全省杨桦林总面积的72.3％。为提高次生林经营管理的水平,1980年以来,我们对杨桦林的林木生长、林分生长过程中的群体结构规律,树冠生长发育与林分群体生长的关系、林分密度     

杨树截冠造林影响林木生长发育的研究

通过对采用截冠和留冠两种类型苗木进行杨树造林后的生长情况调查得知:苗木留冠与截冠对造林成活率没有影响。对林木生长影响较大,留冠苗林分平均树高4.9m,胸径4.8cm,分别比截冠苗木林分平均树高、胸径大1.8m和0.6cm,且留冠苗林相整齐、林木长势良好。