杉木大径材高效培育技术探讨

【目的】探讨杉木大径材培育技术,促进杉木大径材科学经营。【方法】调查南丹县山口林场杉木大径材示范林,分析不同种质来源、立地条件和保留密度对培育大径材杉木效果的影响。【结果】良种林分的杉木年均生长量、生长量及大径材比率均极显著（P＜0.01,下同）或显著（P＜0.05,下同）高于对照（普通种）;在21年生时,良种林分杉木大径材株数比率和单位面积蓄积量分别比对照高5.4和7.4倍。立地指数对杉木大径材林分生长具有极显著或显著影响,保留密度对林分生长的影响在不同立地条件下表现不同。立地指数在20以上（含20）适宜培育大径材杉木,其最佳保留密度为800~900株/ha;立地指数为18适宜培育大、中径材杉木,其最佳保留密度为800~1100株/ha;立地指数为16适宜培育中径材杉木,其最佳保留密度为800~1200株/ha。【结论】采用杉木良种,在立地指数20以上、保留密度800~900株/ha条件下,可高效培育大径材杉木。     

福建杉木人工林密度控制图研制及应用

林分密度管理是通过控制造林时初植株行距以及后继的疏伐管理,对林分密度的控制,进而实现特定的经营目标。为了实现福建杉木人工林密度量化调控,基于Reineke自然稀疏方程,构建福建杉木密度控制图。结果表明:1)构建了杉木人工林最优生长密度上下限以及杉木林分郁闭线;2)构建了杉木优势高模型、杉木材积模型、立地指数模型作为密度控制图的辅助方程;3)基于密度控制图,模拟了3种常见密度下,对杉木林分进行的3种不同经营措施(不进行任何经营措施,合理抚育间伐,对照性抚育间伐),获得不同经营措施下林分总收获量、林分总枯损量、林分年平均收获量等林分参数以及对相应的林分年龄,为合理安排经营密度提供参考。     

南岭山地杉木人工林密度试验研究

试验通过对南岭山地杉木密度试验林17年的连续观测,得到了在高立地指数等级条件下密度为:1620株/hm2、2475株/hm2、2925株/hm2、3510株/hm2,4种密度杉木试验林连续17 a的生长的观测值,用以分析不同密度对杉木林分生长的影响。试验结果表明:不同密度对林分的自然稀疏、林分平均胸径、林分单株材积和高径比有影响,对林分平均优势高、平均高影响不大。林分蓄积随林龄增加而递增,随密度增加而递增,当到一定年龄时差异不大。     

杉木生长过程特征和生长期划分

本文用典型分析方法研究了浙江湖州不同立地条件下杉木胸径、树高和材积的生长过程特征。在目前的栽植密度范围内,立地条件愈好,该边缘产区的杉木生长冲劲愈大,各生长指标的连年生长量高峰出现愈早,持续时间相应愈长,具有典型的“冲劲大,后劲小”的特点。而立地较差的林分,连年生长量高峰不明显,其平均生长量基本处于低水平的缓慢增长状态。用有序样本聚类法进行了杉木胸径、树高和材积的生长阶段划分。结果表明该3个生长指标均可分为4个生长阶段,即幼树阶段、速生阶段、干材阶段和滞长阶段。     

广西大青山杉木人工林断面积生长的长期密度与立地效应

以广西大青山36年生杉木密度试验林为研究对象,分析A(1667株·hm-2)、B(3333株·hm-2)、C(5000株·hm-2)、D(6667株·hm-2)、E(10000株·hm-2)5种初植密度和10、14、16、18等4个立地指数级杉木人工林断面积生长的动态变化,探索南亚热带不同密度、立地条件下杉木林断面积生长的长期规律.结果表明:林分断面积随林龄增长而增加,且11～16年生期间增长快速,除A密度林分,其余密度林分断面积达到峰值后均呈下降趋势.立地指数级相同时,密度越大,林分断面积及其连年生长量、年平均生长量达到峰值越早且峰值越大.不同密度的林分断面积随林龄增长,差距逐步缩小并趋于一致.林分断面积的生长受密度、立地的叠加影响,且较低密度林分受立地的影响更大.幼龄林阶段,林分断面积及其连年生长量、年平均生长量,与林龄、密度、立地指数呈正相关;成熟期,中等密度C的林分断面积最大.     

不同密度杉木人工林林分生长和林分结构差异研究

探究不同密度杉木人工林林分结构与生长的差异,为杉木人工林的可持续经营提供科学依据。以清远市11年生3个不同密度(2 100、3 100、4 100株·hm^-2)杉木人工纯林为研究对象,每个密度设置6个固定标准样地(20 m×20 m),选取大小比数、角尺度、直径结构、树高结构以及树冠结构5个参数探究林分结构特征,选取林分平均胸径、平均树高、蓄积和林木单株材积等指标探究林分生长特征,通过方差分析探讨林分密度对杉木人工林林分结构和生长的影响。结果表明,1)林分生长指数受林分密度影响差异显著(P<0.05),4 100株·hm^-2杉木人工林的平均胸径、树高、单株材积显著低于其他2种密度林分,3 100株·hm^-2杉木人工林的蓄积显著高于其他2个密度林分。2)林分直径结构和树高结构在较高的林分密度下,小径级的林木较多,其分布曲线呈现为截尾正态分布。3)3 100株·hm^-2的平均冠幅显著大于其他2种林分,4 100株·hm^-2的平均树冠表面积以及树冠体积显著小于其他2种林分,3种...     

不同栽杉代数29年生林分生产力变化

对一代、二代及三代杉木人工林林分生产力变化的比较分析结果表明：随着杉木栽植代数增加,林分生产力明显下降,不同代数间胸径、树高和蓄积量差异均达到极显著水平,但多重比较显示一代与二代平均胸径、二代和三代平均树高差异不显著．利用调查数据建立的立地指数与立地指数衰退量数学模型,能较好反映了连栽后杉木生长的实际情况．     

杉木立地生产力的Fuzzy预测

本文根据Fuzzy数学原理,介绍一种按立地条件适宜度对杉木的立地生产力水平和杉木林分优势木平均高进行预测的方法。首先确定立地因素适宜杉木生长的隶属函数,然后将林地的一系列立地因素数据转换为一组Fuzzy集合,从而根据Fuzzy贴近度原理,确定杉木林地的立地生产力水平。再以杉木的地位指数为依据,并根据数理统计原理,对各林龄的杉木林分优势木平均高进行预测。     

不同造林密度对杉木生长的影响

１４ａ杉木造林密度试验的结果表明，不同造林密度对杉木林分生长有显著或极显著的影响。随着密度增加，林分的平均树高、胸径、单株材积和冠幅生长减小，而林分的枝下高、高径比和胸高形数则增加，但对林分平均优势高的影响不显著，林分的单位面积蓄积量和出材量以密度Ｃ（１ｍ×２ｍ）和Ｄ（１ｍ×１．５ｍ）最高，同时，对林分的径阶分布也有影响。     

不同立地指数级杉木生长过程的数学模拟

本文通过多种生长函数的拟合和比较,选择了Richards生长函数作为开化不同立地指数等级下杉木人工林平均胸径、树高和材积生长过程的基本模型。从拟合参数可知,不同立地条件下的林分平均胸径、树高和材积生长都是多形的。     

杉木人工林胸径生长神经网络建模研究

【目的】探索神经网络技术对杉木人工林胸径生长的模拟和预测能力,以寻求最优模型。【方法】以江西大岗山杉木人工林为研究对象,依据林木生长理论,用林龄(A)、立地指数(SI)和初植密度(N)3个因子构建平均胸径生长BP模型;通过定量和定性分析相结合的方法对模型选优,并将最佳模型与拓展的Richards模型比较;最后将优化模型应用于未参与建模的样地。【结果】最佳BP模型为Levenberg-Marquardt算法3∶5∶1结构模型（LM351）,R²=0.984,MSE=0.196;拓展的Richards模型R²=0.964,MSE=0.433。LM351模型经校正后,适合预测福建邵武杉木人工林胸径生长规律（R²=0.995)。【结论】LM351神经网络模型在精度上优于传统Richards模型,适于林龄6～28年、立地指数12～17 m、初植密度1 667～9 967株/hm2的杉木林分平均胸径的模拟和预测。     

杉木人工林生物量和生产力研究

该文在建立杉木人工林生物量和生产力数据库基础上,分析了区域尺度杉木人工林生物量、生产力、各器官分配比例及其与林龄的关系.结果表明,区域尺度杉木人工林总生物量和林龄之间有很好的相关性.可用Chapman.Richards生长方程表达;利用森林资源清查中的蓄积量数据计算的各龄级生物量比实测数据更能代表林分的实际平均生长情况;各器官生物量分配比例随林龄的变化规律因器官而不同;杉木人工林平均生产力的变化趋势落后于连年生产力近十年,因此使用平均生产力并不能真正代表杉木人工林每年的实际生产力变化情况.此结果为第二次土地利用变化和林业温室气体清单的编制提供了基础数据,以提高中国林业温室气体清单编制的质量.     

29年生杉木林下植物多样性与密度的关系

采用定位研究方法对福建南平峡阳29年生(20地位指数级)的一代杉木人工林林下植被多样性与林分密度的关系进行了研究,结果表明,杉木人工林林分密度对林下植物乔木层和灌木层的物种多样性有显著影响,但对草本层和藤本层的物种多样性没有显著影响 林分密度最低(900株·hm-2)的杉木林其林下植被乔木层和灌木层植物多样性显著高于最高林分密度(1500株·hm-2以上)的     

遂昌县杉木人工林密度和收获量的关系

本文在讨论林分密度和收获量关系的基础上,用在遂昌县227块标准地的调查数据,建立了遂昌县杉木人工林密度和收获量关系。经检验,方程的估计精度较高。用该方程可编制林分密度控制图(表)、估测森林资源调查时的林分蓄积量和模拟林分生长过程。     

油松、刺槐林潜在耗水量的预测及其与造林密度的关系

在大面积林分调查的基础上,构建边材生长模型和分布模型,并通过潜在液流通量Qp预测模型完成了林分水平耗水在时间上的尺度放大,即预测林分的潜在耗水量Ep.结果表明，现存油松林地(21年生)潜在耗水能力Ep大于刺槐林地(9年生),10a后(油松31年生,刺槐19年生)二者接近.若按相近龄级比较(刺槐19年生，油松21年生)，刺槐林地耗水能力大于油松林.对不同造林密度的油松、刺槐林中短期耗水预测表明，在试验区的水文条件下，如果造林密度高于1500株/hm     

油松、刺槐林潜在耗水量的预测及其与造林密度的关系

在大面积林分调查的基础上 ,构建边材生长模型和分布模型 ,并通过潜在液流通量Qp 预测模型完成了林分水平耗水在时间上的尺度放大 ,即预测林分的潜在耗水量Ep.结果表明 ,现存油松林地 (2 1年生 )潜在耗水能力Ep 大于刺槐林地 (9年生 ) ,10a后 (油松 31年生 ,刺槐 19年生 )二者接近 .若按相近龄级比较 (刺槐 19年生 ,油松 2 1年生 ) ,刺槐林地耗水能力大于油松林 .对不同造林密度的油松、刺槐林中短期耗水预测表明 ,在试验区的水文条件下 ,如果造林密度高于 15 0 0株 hm2 ,油松林一般都会在 2 0～ 30a内遭受水分胁迫问题而延缓生长 ,刺槐林则在 10～ 2 0a之内受到林地供水不足的胁迫 ;密度越高 ,水分供给不足问题出现越早 .通过实验分析 ,提出了 75 0株 hm2 的理论造林密度     

晋西黄土丘陵边缘区油松人工林密度调控与生物量特征

晋西吕梁山基岩山地与黄土丘陵区生态过渡带的植被和土壤具有明显的过渡性和特殊性。以过渡带内黄土丘陵边缘区的油松人工林为对象,分别研究了油松人工林的合理经营密度、生物量和碳密度特征,并在此基础上分析了油松人工林生态系统的管理对策。应用标准样地调查资料,研究油松树冠面积与胸径的相关关系,并构建出拟合精度高（相关系数R=0.875 6）的模型:Y=0.762 4exp(0.166 4*X),其中,Y为树冠面积,X为径阶。应用上述模型,根据径阶计算理论树冠面积和理论密度,在此基础上考虑树冠重叠度的影响,作为理论密度修正,进而编制了不同郁闭度条件下的油松林分合理密度经营表。研究区域内油松人工林年龄范围在16~37 a,乔木层生物量维持在39.97~110.93 t·hm^-2,年均生产力范围在1.04~3.09 t·hm^-2·a^-1,乔木层碳密度范围为19.99~55.47 t·hm^-2,均低于全国其他气候相对湿润的油松产区。该地区油松人工林多存在初植密度过大的问题,经过几十年的生长,很多林分已经开始出现明显的退化特征,建议该地区应适时进行抚育间伐,间伐标准可参照林分生长现状及林分密度管理表来确定。     

杂种落叶松人工幼龄林林分枯损规律及枯损模型

根据2003—2015年黑龙江省江山娇实验林场杂种落叶松人工林48块固定样地复测数据,在对不同初植密度(Dp)等级(SD1(Dp2 000株/hm~2)、SD2(2 000≤Dp3 000株/hm~2)、SD3(3 000≤Dp4 000株/hm~2)、SD4(Dp≥4 000株/hm~2))林分的总体枯损趋势以及不同密度等级的株数、蓄积和径阶枯损分布规律分析的基础上,假定相对枯损率同林分年龄呈常数、幂指数、指数关系,利用差分模型结合拟合优度比较得出基础模型,并以初植密度等级作为哑变量构建了林分枯损(存活木株数)模型。结果表明:杂种落叶松林分枯损总体趋势分为3个阶段(林龄7~11 a为阶段1,林龄≥11~15 a为阶段2,林龄≥15~19 a为阶段3),枯损强度呈现强-弱-强的变化趋势,林分密度越大,株数枯损、蓄积枯损强度越大。杂种落叶松直径分布呈单峰山状曲线,且近似于正态分布,径阶枯损分布主要集中在2~12径阶。建议杂种落叶松造林初植密度小于4 000株/hm~2,在林分年龄为15 a时,对林分进行抚育间伐。杂种落叶松人工林林分相对枯损率同林龄的指数函数显著相关,将林分初植密度作为哑变量能明显提高林分枯损模型的拟合效果(R2a由0.77~0.93提高到0.97),该模型适用于预测不同初植密度幼龄林的存活木株数。     

林分拥挤度及其应用

林分密度的量化表达及其合理密度的确定已成为森林经营的关键科学问题。林分平均冠幅是对林木光合作用面积大小的直接反映,林木平均距离则体现了林木最大空间利用的可能性,而林分密度是影响这两个重要指标大小的直接原因。本文以林木平均距离和冠幅为基础,提出了林分拥挤度(K)的数字化表达方法。林分拥挤度用来表达林木拥挤在一起的程度,用林木平均距离与平均冠幅的比值表示。该指标清晰直观地表达了林分中林木间的拥挤程度——K值越小,林木间越拥挤,能有效反映林分生长过程中林木拥挤程度及其动态变化特征。该指标的合理标准区间为[0.9,1.1],并用长期造林密度试验数据进行了论证。该指数是对林分密度更为直观科学的表达,具有简单易操作的优点,可用于评价森林是否需要经营及确定首次间伐时间与经营强度,最终为密度控制与调节提供依据。      

天山云杉人工幼林林分密度控制图的研制

林分密度控制图是按照林分测树因子中的树高（Ｈ）、胸径（Ｄ）、蓄积（Ｍ）与立木密度（Ｎ）之间相互关系建立数学模型进行编制的。它是以数日的形式来表达林分密度与单位而积蓄积量之间的数量变化关系。本文根据林分生长规律和密度效应法则介绍了天山云杉人工幼林林分密度控制图的编制过程及应用示例，它可应用于定量间伐、产量预估和资源清查等，是一种森林经营图，是集约经营的重要工具，具有直观、简明、应用方便的特点。