小兴安岭不同年龄林分对气候变化的潜在响应

应用林窗模型LINKAGES分别对小兴安岭原始林不同年龄林分在5种气候变暖情景下的未来演替动态进行了模拟预测.5种气候变暖情景分别为:OSU、GISS、GFDL、UKMO和CGCM2.不同年龄林分的运行结果均表明:在OSU、GISS情景下,温度升高较平缓,小兴安岭的主要树种分布基本保持现有状态,总生物量有升高趋势;在GFDL、UKMO温度大幅度升高情景下,小兴安岭森林不能适应生态环境的急剧改变,存在全部衰退的可能;而CGCM2情景下,红松生物量先上升后下降,红松针阔混交林将逐渐演替为以色木槭和蒙古栎占优势的阔叶混交林.不同年龄林分间比较发现:当增温幅度未超过红松的耐受范围时,过熟林对气候变化的抗干扰能力显著优于其他林龄类型,但总生物量水平略低;中幼林对气候变化的适应能力最强,能够在气候变化过程中朝着最有利于充分利用光照、养分等环境因子的方向演替,树种组成达到稳定后的总生物量水平通常最高.反之,当超过红松的耐受范围时,过熟林的抗干扰能力和恢复能力均下降,表现为林分的迅速衰退及总生物量的明显波动;中幼林对气候变化的适应能力仍然较强,演替动态最平稳.      

气候变化对贡嘎山森林原生演替影响的模拟研究

林窗模型是研究森林生态系统对全球气候变化响应的有效工具。应用贡嘎山森林演替模型(GFSM)模拟气候变化对贡嘎山东坡冰川退缩和泥石流迹地森林演替过程的影响,并根据IPCC第4次评估报告,选择最具代表性的3种气候变化情景(B1、A1B和A2),比较分析了不同情景下森林树种组成、优势树种径级结构和林地土壤碳氮动态特征。结果表明:维持目前气候状况不变时,贡嘎山东坡冰川退缩和泥石流形成的迹地,经过典型的川滇柳、冬瓜杨和桦树先锋群落演替阶段,最终将恢复为冷杉林。若气候变化情景(A1B和A2)发生,繁殖能力和耐性较强的树种,如高山松和桦树,可能取代喜冷湿环境的冷杉,成为这一地区的优势树种。届时,森林生物量和土壤碳氮含量将随优势树种的改变而下降。不同气候情景之间的模拟结果存在一定的差别,若B1情景发生,迹地还会恢复为冷杉林,但是其抗干扰能力和稳定性明显下降。总之,无论哪种气候情景发生,都将不利于冷杉林的恢复和更新。     

基于LANDIS模型的福建天宝岩森林景观演替动态模拟

目的了解天宝岩国家级自然保护区森林演替发展趋势,可以更好地为保护区制定管理政策保护珍稀植物和生物多样性提供科学依据。方法借助空间直观景观模型LANDIS Pro 7.0对福建天宝岩国家级自然保护区未来300年(2016—2316年)的森林景观演变进行模拟,采用Fragstats 3.3景观格局分析软件对树种面积变化、景观聚集度、分维度、多样性指数进行分析,并对各个树种在模拟时间内的龄级组成进行分析。结果在演替时段内,除毛竹林外所有树种斑块分维度均在1.00~1.06之间,表明其景观斑块形状较规则且变化不大。多样性指数呈现先上升后下降趋势,均匀度指数呈现先下降后上升的趋势,且变化速度在逐渐变缓,表明树种逐渐趋于稳定。阔叶林聚集度先增加后保持稳定,其面积则始终保持增长,至演替结束,以成熟林和幼龄林为主;猴头杜鹃林、长苞铁杉林聚集度在整个演替时段内呈增加趋势,其面积在演替中后期有所增加,且以幼龄林的增加为主;杉木林面积在前150年增长,此期间幼龄林比重也在逐渐上升;后150年面积保持稳定,至演替结束,以中龄林和近熟林为主;聚集度虽保持稳定但略有增加;柳杉林聚集度在演替前100年保持稳定而后200年有所降低,至演替后期,整个柳杉林以过熟林为主,中龄林次之;马尾松林在整个演替过程中均以过熟林为主,幼龄林和中龄林比例很低;毛竹林在演替后期以过熟林占据主要地位,其次是成熟林;且马尾松林和毛竹林在演替期间聚集度均呈现降低的趋势。结论天宝岩森林景观的演替会依据一定的规律向顶级群落常绿阔叶林演替;马尾松林、柳杉林、毛竹林在群落中随时间的推移会逐渐被取代;杉木林、长苞铁杉林和猴头杜鹃林,在演替时段内表现出良好的发展趋势。      

不同恢复途径对大兴安岭森林沼泽群落结构与生产力的影响

采用样带网格调查方法和标准木解析法,研究了大兴安岭林区天然森林沼泽群落、演替森林沼泽群落和人工森林沼泽群落的树种组成结构、径级分布、蓄积量、生物量、生产力及其沿过渡带环境梯度的变化规律,定量评价了人工造林途径和自然演替途径的恢复效果,以探讨退化森林沼泽群落的有效恢复途径,为退化森林湿地生态系统的恢复与重建提供科学依据。研究表明:演替群落与天然群落建群种沿森林沼泽过渡带环境梯度具有明显更替规律性,人工森林沼泽群落建群种却比较单一;演替群落与天然群落的径级分布均以较小径级林木占绝对优势,人工群落径级分布却以较大径级林木占优势地位;演替群落(6.006～1.316m3/hm2)与天然群落(6.690～2.137m3/hm2)的蓄积生产力沿沼泽至森林方向过渡带环境梯度呈递减趋势,人工群落蓄积生产力(4.350～6.991m3/hm2)则呈递增趋势;演替群落(453.7～113.0g·a-1·m-2)与天然群落(335.7～195.6g·a-1·m-2)的生产力沿沼泽至森林方向过渡带的环境梯度呈递减趋势,人工群落(198.8～334.0g·a-1·m-2)的生产力呈递增趋势。干扰森林沼泽群落生产力与天然沼泽林群落生产力有所不同,并与干扰后的恢复途径和森林沼泽过渡带的环境梯度存在密切的相关性。     

内蒙古东部山地森林主要树种的生物量及生产力研究

在内蒙古东部山地选取森林的主要类型树种,应用生长模型对生物量和生产力进行研究。结果表明:在各树种生物量组成中,树干生物量最大,占总生物量的34.43%-62.93%,而皮、枝和根生物量比例间的大小关系因树种不同而有所差异;森林的乔木层平均生物量从大到小依次为樟子松>兴安落叶松>白桦>山杨>大果榆>油松>蒙古栎;净生产力从大到小依次为樟子松>兴安落叶松>白桦>山杨>油松>大果榆>蒙古栎。     

长白山森林次生演替过程中林木空间格局研究

本文运用空间点格局分析方法分析长白山过伐林区各个森林演替阶段的先锋树种、顶级树种和其他树种的空间格局和空间关联性。结果表明:1)从杨桦次生林、云冷杉过伐林到云冷杉针阔混交近原始林演替过程中,林分整体空间分布格局由聚集过渡为随机分布,先锋树种早期呈聚集分布状态,到了演替后期呈随机分布;其他树种在总体上都是小尺度上为聚集分布,而大尺度上是随机分布;顶级乡土树种云冷杉、红松在12m的尺度时向着均匀分布方向发展;2)次生演替过程中先锋树种和顶级树种种间关系由先期的负关联变为正关联,树种之间共同利用资源;杨桦次生林中先锋树种杨桦和其他伴生树种之间在所有尺度下均呈负关联,到15m尺度时关联显著;顶级树种与其他树种二者在所有尺度上都呈正关联。因此,分析种内或种间关联时,不同尺度有着明显多样的格局。     

北京山区天然灌丛植被群落特征与演替规律

植被的自然演替序列和过程对人工辅助促进天然植被恢复具有重要的借鉴价值。该文在对北京密云山区不同封育年限天然灌丛进行样方调查的基础上,对其植被群落特征、结构组成、物种数、生物量、生物多样性的变化及演替趋势进行了分析。结果表明:随着封育年限的增加,灌丛植被的演变趋势为荆条+酸枣群丛—荆条+蚂蚱腿子群丛和荆条+三裂绣线菊群丛—三裂绣线菊群丛;灌丛中天然次生乔木树种山杨、椴树和蒙古栎幼苗、幼树的重要值增加较快;封育年限5～15年,灌木从12种增加到31种,乔木种类从0增加到8种;封育15年灌丛的生物量增加为封育5年的2.34倍;植物的多样性指数、物种均匀度指数和种间相遇机率都随着封育年限的增加而逐渐增加。预计随着封育时间的增加,天然三裂绣线菊灌丛会逐渐演替为山杨、桦树林或者椴阔混交林。     

不同经营方式下蒙古栎次生林种群的结构特征

为使蒙古栎次生林生态系统达到近自然的状态,探讨经营方式对蒙古栎次林种群的影响,对不同经营方式下的蒙古栎次生林主要建群种的结构特征进行了比较研究。结果表明:除蒙古栎和胡枝子外,针阔混交林主要建群种生长情况均好于纯林;针阔混交林下蒙古栎实生幼苗的地径要大于纯林,即混交林下天然更新幼苗生长更好,对资源的利用也更充分;其余结构特征从数据分析上看没有十分明显的规律。     

长白山阔叶红松林大样地木本植物组成及主要树种的生物量

在长白山阔叶红松林25 hm2森林大样地的基础上,研究阔叶红松林木本植物组成,同时应用徐振邦等关于阔叶红松林主要树种的干、枝、叶生物量与其胸径的相关关系公式以及地上地下的生物量关系,直接推算阔叶红松林中红松、紫椴、蒙古栎、水曲柳、色木槭的生物量,进而得到单位面积的生物量.结果表明,长白山阔叶红松林25 hm2样地内胸径≥1 cm的木本植物共51个种,59 158个活的个体.5种主要树种的生物量以紫椴最高,为101 039.489kg/hm2;红松次之,为81 012.335 kg/hm2.水曲柳为54 767.362 kg/hm2,蒙古栎为35 035.157 kg/hm2,色木槭最低,为22 921.594 kg/hm2.对比分析以往的生物量测定结果,除了水曲柳的生物量外,笔者的测定结果都远高于徐振邦等的测定结果,紫椴的生物量高了近2倍,红松和蒙古栎的生物量都高了1倍.测定结果的不同可能源于大的取样面积及精准的仪器应用提高了对单位面积植物组成及其数量测定的精度,加之20年的植物生长以及全球变化等一系列因素的影响.     

不同森林管理方案对森林景观长期影响的模拟研究

理解森林景观的动态变化对于制定合理的森林管理措施和恢复规划有着重要的现实意义.应用空间直观森林景观模型(LANDIS)模拟小兴安岭友好林业局在当前天保工程方案下(P1)、自然演替方案下(P2)以及采伐后完全依赖天然更新方案下(P3)森林景观的动态变化.模拟结果表明:不同的森林管理方案对树种分布面积百分比、空间格局和年龄结构有显著的影响.与其他两个方案比较,当前天保工程方案(P1)可以显著增加造林树种(红松、落叶松和蒙古栎)面积,提高树种的聚集程度,减小白桦所占面积,但是在模拟的前50年,人工更新造林措施使得幼龄林所占面积百分比显著增加,而成过熟林的增加以及建立合理的林龄结构仍需很长的时间.     

冀北山地油松蒙古栎混交林空间结构特征研究

在河北省围场县北沟林场的油松蒙古栎混交林中选取面积为1.0 hm2的样地,通过对样地内每株林木树高、胸径的测量及坐标定位,应用混交度、大小比数和角尺度以及点格局方法分析了林分的空间结构特征.结果表明:该林分中主要有6个种群,油松(Pinus tabuli formis)和蒙古栎(Quercus mongolica)在数...     

甘肃小陇山森林生物量研究

为准确估计甘肃小陇山林区的碳库大小及碳汇功能,根据1 259块标准地和836株标准木资料,建立了锐齿栎等8种树种的各器官生物量回归方程,对小陇山不同林分的生物量进行了测定和研究.结果表明:小陇山林区锐齿栎、油松、栓皮栎、杨桦、落叶松、华山松、云冷杉、其他硬阔混交林等8类林分生物量依次为:84.047 2、 62.442 4、 81.774 7、 77.436 7、 68.998 2、 70.069 5、 96.486 5、 98.723 5 t/hm2; 各树种的单木生物量与胸径和树高之间均存在着紧密的相关关系;各种林分乔木层生物量与林分蓄积量,与林分平均胸径、平均树高及密度之间相关关系紧密.      

空间生态位的分析方法在森林资源评价中的应用

文章选择黑龙江省东部典型天然次生林和接近原始阔叶红松林两个区域的森林类型,采用空间生态位理论的分析方法,对组成这两个森林群落类型的主要种群的空间生态位宽度和地理矩进行了定量测定。并对森林资源进行了空间生态位的划分。从而反映出森林群落的演替动态及趋势。结果表明：在帽儿山次生林区,生态位宽度最大的是色木械,榆树,水曲柳和黄波罗等硬阔叶树种,白桦,山杨等软阔叶树种的生态位宽度正在缩小。森林群落进入了以硬     

胡桃楸次生林径级结构及乔木生物量研究

[目的]了解东北不同山脉胡桃楸次生林径级结构和乔木生物量情况,为后续次生林相关研究及该地区林分合理经营提供科学依据.[方法]本研究在张广才岭、长白山、老爷岭和龙岗山山脉21个典型区域内共设置样地202块,应用三参数Weibull分布、Johnson's SB分布和负指数分布对调查样地内乔木直径进行拟合,并进行相对偏差和...     

不同林分林下植被的多样性特征及生物量研究

对承德市山区土壤含水率与不同林分林下草本层植物生物量和物种多样性的相互关系进行了研究,结果表明,在5种森林群落类型中,土壤含水率的高低顺序为油松-落叶松混交林＞落叶松中龄林＞落叶松幼龄林＞油松成熟林＞油松幼龄林,其林下草本层的地上生物量表现为油松-落叶松混交林大于油松纯林、落叶松纯林,在纯林中也随着土壤含水率的增加生物量增大.对土壤含水率与林下草本植物物种多样性进行相关分析,结果表明,林下草本植被在林分处于幼龄林时期,土壤含水率对林下草本植物物种多样性的增加起到了促进作用;随着林分的成熟,土壤含水率虽然增加,但对林下草本植物物种多样性的促进作用逐渐丧失.在油松-落叶松混交林中土壤含水率虽然较高,但对林下草本植物物种多样性却产生了抑制作用.     

文峪河中游主要森林类型水文效应比较研究

通过对山西文峪河中游三道川林场油松天然林、油松封育林、山杨天然林、白桦天然林、灌木林、华北落叶松人工林等6种主要森林类型枯落物层和土壤层的野外调查与室内实验,比较分析了6种林分的枯落物层和土壤层水文效应,并就6类水源涵养林水文效应影响因素进行了分析。研究表明:(1)针叶林枯落物层持水能力较阔叶林和灌木林强,人工林枯落物层持水能力较天然林强;(2)各林分土壤最大持水量从大到小的顺序为:华北落叶松人工林灌木林山杨天然林白桦天然林油松天然林油松封山育林;(3)白桦和山杨天然林土壤持水特性指标在各层之间差异表现显著,而其他林分各土壤层之间并没有表现出较大的差异;(4)6种林分类型枯落物及土壤的水文效应表现为:华北落叶松人工林最大,其次为灌木林,山杨天然林,白桦天然林和油松天然林,而油松封山育林最小。(5)处于不同演替时期的林分枯落物层和土壤层具有不同的水文效应不同,营造演替中期的混交林群落将有助于提高林分的水文效应。     

北京松山自然保护区主要树种冠幅预测模型研究

冠幅作为林业研究的关键因子，开展冠幅的研究对于精准林业发展具有重要意义。为了更好地利用冠幅对树木其他因子进行预测，选取了北京市松山自然保护区油松、白蜡、蒙古栎等14个常见树种作为研究对象，基于6种回归方程，借助样地实测数据分别建立每个树种的胸径 冠幅和树高 冠幅模型，并针对每个树种筛选出的最优方程进行了精度检验。结果表明，研建的14个树种的模型具有较好的拟合精度，决定系数R2绝大多数都大于0.5，其中，核桃的胸径 冠幅模型最高，R2=0.951，树高-冠幅模型R2=0.887，蒙古栎树高-冠幅模型最低，R2=0.506，也超过了0.5。所建模型的精度评价指标具有一定的统计学意义，对北京市松山地区大面积林分参数的预测预估有重要的参考价值。     

黄土高原小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响

人工纯林的长期连续生长或连栽所引起的土壤性质极化是导致土壤退化和影响人工林生态系统稳定及可持续发展的重要原因,防治的根本途径是选择种间关系协调的树种进行混交改造。通过室内模拟混合分解试验,研究小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响,从而为人工纯林混交改造提供理论依据。研究结果表明:①对C释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高21.32%,油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低14.78%,其他树种枯落叶作用不明显;②对N释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高28.69%,樟子松、刺槐枯落叶促进作用较弱,释放率分别提高14.98%、13.36%,油松枯落叶表现为强烈的抑制作用,释放率降低20.33%,其他树种枯落叶作用不明显;③对P释放的影响:刺槐、辽东栎、沙棘枯落叶表现为超强的促进作用,释放率分别提高57.60%、43.06%、38.60%,紫穗槐枯落叶表现为强烈的促进作用,释放率提高22.64%,油松、樟子松枯落叶表现为超强的抑制作用,释放率分别降低62.63%、47.99%,其他树种枯落叶作用不明显;④对K释放的影响:油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低10.41%,其他树种枯落叶作用均不明显。     

武夷山针阔混交林的群落多样性

通过测定群落内乔木层的重要值、灌木层的Shannon-Wiener(H′)指数和Pielou(J)均匀度指数,以及郑元润改进后的M. Godron稳定性指数,对武夷山4个不同类型的针阔混交林群落进行所处演替阶段的分析和群落稳定性研究。结果表明：(1)群落A(杉木Cunninghamia lanceolata Hook.、马尾松Pinus massoniana Lamb.+赤杨叶Alniphyllum fortunei Makino.)处于从针叶林向针阔混交林演替阶段的中期;群落B(马尾松+细柄蕈树Altingia gracilipes Merr.)处于从阔叶马尾松林向阔叶混交林演替的中期;群落C(马尾松+甜槠Castanopsis eyrei Tutch.)处于从针阔混交林向阔叶混交林演替的中后期;群落D (杉木+赤杨叶)处于从针阔混交林向阔叶混交林演替的初期;(2)群落内灌木层的物种构成及多样性将影响并决定群落演替的方向;(3)4个针阔混交林乔木层仍有大量针叶树种存在,稳定性测定坐标值远离20/80这个点,表明这些森林群落均未达到顶级群落阶段,处于不稳定状态。