异龄林生长的动态分析——兼小兴安岭和牡丹江林区冷杉异龄林的生长分析

异龄林既是一个自然生态系统,又是一个复杂的森林经营系统。一个经营工作者要对异龄林进行高效率的经营,就必须掌握现实林的动态变化规律,以便有目的地制定经营措施。异龄林系统从经营角度出发,可以划分成如下三个组成单元:进界生长量、向上生长量和枯损量。上述三个单元的相互作用构成了异龄林系统的动态变化规律。本文的主要目的就是通过对上述三个生长单元的动态进行模拟,寻找出异龄林的动态变化规律,所用方法是对每个生长单元用多个数学模型进行拟合,再通过统计量分析和实际验证从中选出最理想的模型,并据此对现实异龄林的动态进行预测。证明了以曲线形式反映异龄林的动态变化远优于线性形式。所用材料取自黑龙江省小兴安岭和牡丹江林区的冷杉(Abies nephrolepis)为主的异龄针阔混交林。     

异龄林生长动态研究进展

异龄林生长动态是林分生长和收获预估模型体系的主要组成部分,更是树种组成优化、择伐周期优化、林分直径分布优化及最优蓄积生长量等经营决策中一个不可缺少的部分。综述了国内外近年来异龄林生长动态研究,主要包括直径分布、生长模型和经营方式等方面进展,讨论了异龄林生长研究的发展趋势。     

异龄林动态系统与最优控制

以矩阵模型作基础,利用进界生长、径阶向上生长和枯损量的材料,拟合了异龄林动态系统模型,并建立了最优控制模型。以新疆天山云杉异龄林为研究对象,分析现实异龄林的生长动态并对最优调整策略进行探讨,有关结果可作为生产的依据。     

天山中东部林区天山云杉异龄林生长的动态分析

本文以天山中东部林区天山云杉(Picea Schrenkiana Fisch.et Mey.Vat.tianshanica(Rupr.)Cheng et S.H.Fu)异龄林为研究对象。利用进界生长量、径级向上生长量和枯损量的材料,运用矩阵模型对天山云杉异龄林的生长动态做了分析,并对其理想的极限分布等诸方面作了探讨,有关结果可作为生产经营的依据。     

针阔混交异龄林生长规律的研究

本文分析了闽北针阀混交异龄林的层次结构、年龄结构、直径分布、更新情况以及林分生长量．采用林分解析法模拟各林层树木的主要调查因子间的关系，初步了解了闽北针阀混交异龄林的生长规律．     

异龄林生长动态的预测

本文应用系统分析的方法,针对异龄林收获调整的特点,建立了描述异龄林生长的矩阵模型,并对甘肃省洮河林区冷杉异龄林的生长进行了预测。     

混交异龄林的一个动态模型

本论文通过分析混交异龄林的生长特性,以一阶常微分方程为基础,通过微分方程与概率分布的联合使用,建立了混交异龄林的生长动态预估模型。通过以长白山林区的样地材料对模型求解,检验表明,以微分方程为基础的异龄林预估模型效果很好.     

非线性状态方程模拟异龄林分径阶动态

该文用状态空间法建立描述异龄林分径阶动态的非线性状态方程,将林分状态依赖的定期各径阶平均直径净生长量模型、各径阶的桔损率模型、进界生长量模型作为三个子模型.具体应用到长白山林区云冷杉为主的混交异龄林的径阶动态模拟,短期和长期模拟效果都较好.此模型对研究现实异龄林分合理择伐问题很有价值.     

异龄林收获调整的动态优化研究

以材积收获量最大为目标,建立了线性规划模型,以确定最优直径分布、最优立木度、最优择伐周期以及最优采伐决策等异龄林经营所必须解决的问题。用动态优化模型解决了在最短的时间内把现实林调整到最优异龄林分结构的问题。根据洮河林区的现实情况,用实际调查的材料,通过模型,对该林区冷杉异龄林提出了最优收获调整目标和最优收获调整决策。     

异龄林经营的多目标决策分析

异龄林经营决策是一个涉及到森林的经济效益和永续利用等多个目标的决策问题。本文定义了异龄林经营决策的一个目标体系,通过给各目标函数加权的方法来寻求取代最优解的满意解。同时本文指出异龄林的经营决策具有半结构化性质,决策者需要通过与模型会话的方式参与决策的全过程,为此本文开发了一个具有用户与模型会话界面的多目标决策计算机模型,此模型具有辅助决策作用,最后提供了一个异龄云冷杉林调整的满意解实例。     

县级林业经营系统的优化

本文运用逐级优化的数学模型方法,对开化县林业经营系统中的林种结构、树种结构和龄级结构进行了优化。第1级林种结构优化模型目标为各林种的效益值总和最大;第2级树种结构优化模型的目标为各树种的纯收益之和最大;第3级龄级结构优化模型的目标为调整期内总收获量最大。通过建模求解,分别得到了最优解。     

系统动力学方法在林分断面积生长模型中的应用

由于辽宁东部地区日本落叶松长期处于自然生长状态下,缺乏科学的经营管理,因而年平均生长量较低,亟待进行人为经营,加快其生长,增加后备资源。将系统动力学方法应用于日本落叶松断面积生长研究中,旨在对日本落叶松的生长进行准确的预测,从而为森林经理者合理经营提供理论指导。分别用传统方法和系统动力学的方法对断面积生长进行建模,并进行比较择优,同时用同一地区的30块样地模型进行了精度检验。结果表明,用系统动力学方法来模拟断面积生长规律简便易行,突破了以往传统模型的局限性,同时克服了传统模型繁琐复杂和参数较多的缺点,拟合效果理想。     

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．     

马尾松人工林生长动态预测与密度决策的支持模型研究

应用系统工程的方法研究马尾松人工林生长动态预测与密度决策的支持模型，该模型由一系列生长模型组成，可动态预测林分生长过程以及筛选优化合理经营密度，从而使林分始终处于较优生长空间状态，达到速生、丰产、优质、高效的目标．模型用模外２０块样地资料对马尾松人工林单木生长模型进行Ｆ检验和Ｕ检验，两种结果表明，模型的预测精度较高，可在生产中应用．     

基于大小比数的林分空间优势度表达方法及其应用

以大小比数为基础,结合比较指标的变化幅度,提出了林分空间优势程度的量化表达方法,并以6 块红松阔 叶混交林样地和2 块锐齿栎针阔混交林样地调查数据对林分空间优势度的表达方法进行验证。结果表明:基于大 小比数的林分空间优势度表达方法能够很好地反映出林分整体的空间优势程度,而且能够表达出林分经营前后的 空间优势程度变化,可以用来评价森林经营措施的得当与否及经营效果的优劣。此外,林分空间优势度量化表达 方法为实现构造森林空间结构优化目标函数提供了依据。      

基于结构优化的择伐对锐齿槲栎天然林结构与生长的影响

以甘肃小陇山林区锐齿槲栎天然林为对象,分析基于结构优化的择伐方式林分和未择伐林分的树种组成、生物多样性、径级结构、空间结构及生长之间的差异。结果表明：1)2008-2018年,择伐后的林分密度、平均胸径、平均树高、胸高断面积和树种数均呈现出先下降后增加的趋势,而Shannon-Wiener指数值和Pielou均匀度指数呈现增加的趋势;未择伐样地林分的密度、树种数、Shannon-Wiener指数值和Pielou均匀度指数呈现下降的趋势,而平均胸径、平均树高和断面积呈现增加的趋势;2)择伐样地和未择伐样地10 a间林木径级分布结构和林木的分布格局没有改变;而择伐样地的林木混交程度不断提高,未择伐样地的林木混交程度下降;3)2次调查间隔期内,择伐样地的胸径平均相对生长率分别较未择伐高18.4%和55.2%,胸高断面积相对生长率分别较未择伐高18.2%和54.4%;4)2008-2013年,择伐样地的进阶率和死亡率均高于未择伐样地,而在2013-2018年,择伐样地死亡率大幅下降。5)择伐样地和未择伐样地内各径级间的胸径平均生长率呈现随径级的增加而下降的趋势,且各径级间差异显著。择伐样地和未...     

结构化森林经营对东北阔叶红松林森林质量的影响

目的通过分析结构化森林经营对东北阔叶红松林森林质量形成的中长期影响,探索森林经营对林分质量提升的响应机理。方法在吉林蛟河林业试验区设置6块面积为100 m × 100 m的样地,其中,目标样地1块、经营样地4块和对照样地1块。经营样地采用结构化经营方法,长期观测记录样地数据,借助Excel Pivot Tables、R 3.4.3、Origin 2015、Winkelmass等软件进行系统对比分析,研究结构化森林经营对林分生产力、林分密度、林分结构以及林分综合状态的影响。结果实施结构化森林经营,使经营林分年均蓄积生长量（均值）较对照林分提高17.28%,生长率提高17.60%;林分断面积年均增量（均值）提高42.86%,生长率提高47.37%;林木枯损率降低57.22%,显著提高了林分生产力。且实施结构化森林经营使主要针叶树种优势度保持较高水平,林分水平格局为随机分布,是理想的天然林格局。林分中高混交且随机分布的最佳微结构体始终保持较高比例,而低混交且非随机分布的劣势结构体比例很低并有下降趋势;经营使林分的综合状态迅速获得优化,林分状态维持稳定,但是经营效果的保持还需要持续定期的后续经营。结论结构化森林经营能够精准提升东北阔叶红松林的森林质量,既能提高林分生产力又能优化林分空间结构。      

江西省生态公益林典型林分土壤肥力状况研究

目的生态公益林是以发挥生态效益和社会效益为主要目标的森林类型,土壤肥力状况是土壤的基本属性和本质特征,探讨生态公益林不同林分类型的土壤肥力状况,旨在为森林土壤资源的科学管理与评价及生态公益林管理提供理论参考。方法本文从江西省生态公益林监测样地中选取6种处于发育中期阶段的典型林分类型(常绿阔叶林、马尾松林、毛竹林、杉木林、湿地松和针阔混交林)33块样地,测定其土壤化学性质,并用方差分析(ANOVA)探索林分类型和土壤层次对土壤肥力的影响,同时比较同一林分类型内不同土壤层次和同一土壤层次不同森林类型的土壤化学性质差异,利用主成分分析(PCA)对土壤指标进行降维,计算各林分类型的PCA综合得分进而排序土壤肥力状况。结果研究结果表明:随着土壤深度的增加,土壤有机碳、全钾、速效氮、有效磷和速效钾含量均逐渐降低,而pH值、全氮和全磷均无显著变化。同样,除常绿阔叶林A层的有效磷和针阔混交林A层的速效钾分别显著地高于杉木林和马尾松林外,其余同一土壤层次不同林分类型间土壤养分含量无显著性差异。主成分分析显示,第1主轴(35.9%)主要代表速效养分含量和有机碳含量的变化,其中速效氮、速效钾和有机碳的因子载荷值较大;第2主轴(15.4%)主要代表全量养分和pH值的变化;土壤肥力状况排序为:毛竹林>常绿阔叶林>针阔混交林>马尾松林>杉木林>湿地松林。结论从保育土壤的角度来看,不同林分类型的肥力状况将为生态公益林差异化补偿提供数据支持和理论参考;此外,相对于人工针叶纯林,常绿阔叶林和针阔混交林有利于土壤养分的积累,因而建议针对人工针叶林进行补植改造,朝向针阔混交林和常绿阔叶林方向转变,从而提升生态公益林的生态和社会效益。      

马尾松人工林森林经营模式评价

根据不同经营模式（轮伐期经营、近自然经营、无经营）下中龄马尾松人工林样地2期调查数据,利用One-way ANOVA分析森林经营对林分以及单木生长量的影响;比较分析不同森林经营模式对森林结构及树种组成的影响。结果表明,近自然经营相对于轮伐期经营主要是对林分上层木和下层木生长促进效果明显,对中层木生长影响与轮伐期经营效果差异不明显,轮伐期经营与无经营相比较,能有效促进中层林生长,但对上层木及下层木的促进效果不明显;近自然经营能够有效增加林分单位面积蓄积生长量,而轮伐期经营则不然;2种经营模式均能有效增加林分树种多样性与均匀度,但近自然经营明显优于轮伐期经营（两者树种多样性指数差异显著）;总的来说,近自然经营优于轮伐期经营,后者虽然一定程度上改变了林分结构,但并没有根本上改善林木生长状况。最后,根据不同经营模式下当前的林分结构提出相应的后续经营建议。