云杉-白桦混交林结构特征分析

目的合理描述森林结构特征可为森林经营管理提供有效的指导。本文对长白山云杉-白桦混交林的结构特征进行研究,可为林分结构的优化调整提供参考。方法以云杉-白桦混交林为研究对象,研究区位于吉林省汪清县金沟岭林场。设置两块立地条件基本一致的云杉-白桦混交林样地(面积均为60 m×60 m),应用空间结构参数混交度、角尺度和大小比,建立空间结构参数的三元分布,描述整个林分和林分内云杉、白桦树种的空间结构特征。结果(1) 林分中的云杉和白桦树种株数分布主要集中在6、8和10 cm径阶,林分密度较大。(2)随混交度的升高林木株数先增加后减少,林分整体处于中度混交状态,即绝大多数林木相邻4株树中有2株树为同种;随角尺度的升高林木株数先增加后减少,有1/2以上的林木处于随机分布,且处于随机分布状态的林木大多数为中度混交状态;不同优势度等级上,林木株数分布大致相同,优势木株数稍高于劣势木株数。林分在结构参数组合为中度混交、随机分布、亚优势状态时,株数分布最多。(3)云杉树种,在样地1中结构参数组合为中度混交、随机分布、亚优势状态时林木分布较多;在样地2中结构参数组合为零度混交、随机分布、优势状态的林木分布较多。(4)白桦树种,在样地1中结构参数组合为中度混交、随机分布、优势和亚优势状态时株数分布最多;在样地2中结构参数组合为中度混交、随机分布、劣势状态的株数分布最多。(5)林分中云杉树种的优势度整体高于白桦。结论结构参数的三元分布可以同时表达林木的混交度、角尺度和大小比数,蕴含着丰富的信息,可为云杉-白桦混交林的结构优化调整提供重要的参考信息。      

大兴安岭落叶松天然次生林林分结构特征

为了探明大兴安岭地区天然次生林林分结构现状并对其做出准确合理的评价,以新林林业局落叶松天然次生林5块典型样地的调查数据为基础,综合考虑不同林分类型和树种配置比例,利用威布尔分布函数(Weibull)和角尺度、混交度、大小比数3个林分空间结构参数对落叶松天然次生林的水平结构及空间结构进行综合分析。结果表明:落叶松天然次生林种群类型较单一,伴生树种比例少,直径分布形状呈现左偏或右偏多峰山形,各样地Weibull形状参数由大到小为:样地3(2.324)、样地1(2.264)、样地5(2.059)、样地4(1.969)、样地2(1.925);各样地树种混交度较小,空间隔离程度较弱,由大到小为样地4(0.358 1)、样地5(0.242 9)、样地2(0.237)、样地3(0.173 1)、样地1(0.081);林木大小比数分布较为均匀,林分中优势、亚优势和中庸状态分布的个体比例相差不大,由大到小为样地2(0.526)、样地3(0.495 2)、样地1(0.491 9)、样地4(0.486 5)、样地5(0.471 4);5块样地角尺度平均值为0.515,林木聚集程度较低,整体分布格局属于随机分布。因此,大兴安岭地区落叶松天然次生林林分结构存在着一定的不合理性,树种组成过于简单,径阶分布较为集中,空间隔离程度偏低,为提高林区整体生态效益,应制定相应的补植改造、抚育间伐调整措施,使林分结构趋于合理。     

冀北山地典型林分近自然经营技术研究

[目的]研究经营抚育后落叶松纯林、次生林林林分结构及多年生长状况,为纯林改为混交林、次生林结构优化提供科学依据。[方法]以河北承德围场县北沟林场落叶松纯林和次生林群落为研究对象,选取典型样地进行调查,研究经营抚育后幼苗和优势树种生长变化趋势。[结果](1)落叶松纯林林分直径组成呈正态分布,次生林中,落叶松胸径分布呈明显的双峰状,峰值出现在13～19 cm之间;白桦种群直径呈正态分布,山杨的直径分布呈"L"型,五角枫、花楸、蒙古栎等阔叶树种胸径呈近似双峰状;(2)次生林平均角尺度为0.526 5,属于轻微团状分布,平均大小比数为0.486 8,混交度为0.48,属于中度混交;(3)林分抚育改造后,落叶松纯林与次生林整体呈现的生长规律一致。间伐初期林分快速生长,后期变缓;阔叶树种前期生长较快,针叶树种后期赶超阔叶树种,逐渐占据群落优势地位。(4)通过"针改阔"的抚育手段,新植和自然更新苗木均出现快速生长的趋势,其单株材积和总材积量都呈现直线上升趋势。[结论]"针改阔"经营模式通过补植一定量的针叶树种或者阔叶树种等方式,成功将纯林转化为混交林,根本改变了森林群落结构,提高了林分多样性和稳定性。林分后期抚育管理,对促进林分良好生长,加快森林演替,实现森林可持续发展有着深远的意义。     

金沟岭林场两种天然起源的杨桦次生林空间结构特征

以吉林省金沟岭林场两种天然起源的杨桦次生林为研究对象,在两种天然起源的杨桦次生林内各设置3块30 m×30 m的样地,进行每木调查和空间定位,采用角尺度(W)、大小比数(U)与混交度(M)等空间结构参数对其树种结构及空间结构进行分析。结果表明:(1)起源Ⅰ包含乔木树种15种,优势树种为水曲柳、山杨和白桦;起源Ⅱ包含乔木树种11种,优势树种为白桦、山杨和紫椴。(2)起源Ⅰ角尺度平均值为0.559 3,大小比数平均值为0.489 6,混交度平均值为0.653 0;起源Ⅱ角尺度平均值为0.558 5,大小比数平均值为0.501 6,混交度平均值为0.621 3。两种天然起源林分空间分布格局整体呈聚集分布,林木处于中庸生长状态,混交度介于中度～强度混交。(3)起源Ⅰ的优势树种水曲柳和起源Ⅱ的优势树种紫椴,处于各混交状态和各生长状态的林木个体比例相近;而两种天然起源的共有优势树种山杨和白桦以强度和极强度混交为主,山杨在两种天然起源中均以优势生长为主,白桦在起源Ⅰ中各生长状态林木个体比例相近,在起源Ⅱ中以优势生长为主。(4)起源Ⅰ和起源Ⅱ的林分空间结构指数分别为0.664 8和0.649 1,起源Ⅰ和起源Ⅱ的林分空间结构距离分别为0.603 0和0.631 2,起源Ⅰ的空间结构优于起源Ⅱ,二者在描述空间结构特征上具有较强的一致性。因此,从样地水平和林木水平分析林分空间结构,为开展合理的择伐作业,使林分逐渐向均匀分布状态过渡,伐除病腐木等劣势生长状态林木,维持林分合理的混交状况具有重要作用。     

基于Voronoi图的不同择伐强度下云冷杉林结构分析

【目的】探讨择伐强度对云冷杉天然次生林空间结构的影响,为天然林空间结构优化提供依据。【方法】在吉林省汪清县金沟岭林场,选择不同择伐强度(0%,20%,30%,40%)的典型云冷杉天然次生林各设置3块样地,根据样地中林木坐标点图构建林分的Voronoi图,同时建立TIN三角网,结合Voronoi图结点距离判定对样地进行边缘校正,利用角尺度、混交度、竞争指数、林木点密度、林层指数和开阔比数6个空间结构参数,对比分析不同择伐强度下云冷杉天然次生林林分及林分中云杉、冷杉、红松、紫椴、枫桦等5个主要树种的空间结构变化。【结果】择伐对云冷杉林分空间分布格局影响不大,择伐后10年各林分处于均匀分布状态,5个主要树种亦呈均匀分布。不同择伐强度云冷杉林分的平均混交度为0.630～0.716,林分处于强度混交状态,其中40%择伐强度下林分的混交度最高,20%择伐强度次之,5个主要树种均属强度或极强度混交。采用竞争指数和林木点密度分析不同择伐强度下云冷杉林分的林木竞争压力,得到相似的排序结果,均为0%30%40%20%,可知择伐强度20%林分的竞争指数和林木点密度皆小于其他样地,林分所受竞争压力最小,有较大的生长活力,其中冷杉作为优势种所受竞争压力较大。各林分中林木大部分位于中上层,林分整体垂直分层较单一,择伐强度30%林分的林层指数为0.398,林层丰富度高于其他林分,冷杉、红松、云杉多占据林分上层。不同择伐强度云冷杉林的平均开阔比数为0.712～0.743,林分整体处于开阔状态,其中择伐强度20%林分的开阔比数高于其他林分,说明择伐强度20%林分内光照条件和透光性优于其他林分;各林分中红松、冷杉、云杉开阔比数均较高,紫椴、枫桦开阔比数均较低。【结论】择伐强度20%云冷杉林分的状态整体优于其他林分,择伐强度30%林分的垂直层次丰富度较高,因此云冷杉天然次生林采伐强度在20%～30%较合理;另外需结合实际情况对林分进行补植,补植选择中心木附近且将角尺度调整为0.5左右,建议补植云杉、红松。     

临安不同森林类型混交度的对比研究

根据2004年临安区森林资源监测的样地数据,采用基于Voronoi图的混交度,并结合方差分析,对临安区不同森林类型的混交度进行比较。结果表明:在单木水平上,人工林和天然林混交度等级从低到高依次为针叶林、阔叶林、针阔混交林。天然针叶林中,由于存在杉木和马尾松同种聚集现象,杉木和马尾松在单木零度和低度混交的比例较大为71.9%;人工针叶林中,杉木在单木零度混交占91.14%;人工阔叶林中,存在山核桃纯林,山核桃在单木零度混交中占的比例高达95.56%。在林分水平上,各森林类型不存在极强混交现象。天然林和人工林中,针阔混交林比针叶林和阔叶林有更高的林分混交度,而且混交度值域范围比较集中,说明针阔混交林树种相互隔离程度较高。人工阔叶林中,林分的零度混交全部出现在山核桃纯林;人工针叶林中,林分的低度混交则以杉木纯林为主;人工针阔混交林的林分中度混交比例最大为80%,主要是黄山松、马尾松、杉木和其他软阔叶树种等组成的混交林。     

青海大通地区人工林林下植被结构及其生境分析

采用样地、样线调查法,对青海省大通县的人工林林下植被的物种组成和优势种进行了初步研究。结果表明:人工林为草本、灌木的发育和植物群落的演替提供了必要的场所。针叶林如紫果云杉纯林、华北落叶松纯林及青海云杉×华北落叶松混交林的林下植被类型为耐荫植物;阔叶林如青杨纯林、白桦纯林的林下植被类型为喜光性杂草;混交林如青杨×沙棘、青杨×青海云杉、白桦×青海云杉混交林的林下植被类型为喜阴性植物。阔叶纯林及阔叶混交林的林下植被生物量相对较大,而针叶纯林及针叶混交林下植被生物量相对较小。     

运用空间结构参数二元分布对杉木-闽楠混交林林分结构分析

为了探讨杉木-闽楠混交林的林分空间结构特征和不同空间结构指标的关系,以湖南省永州市金洞林场的杉木-闽楠混交林为研究对象,利用林分空间结构分析软件(Winkelmass1.0)计算林分空间结构指标,将混交度、角尺度、大小比数两两联合,分析杉木-闽楠混交林空间结构。结果表明:杉木-闽楠混交林9块样地林分的混交度-角尺度、角尺度-大小比数的二元分布均以角尺度0.5为分界线,呈显著的正态分布,表明角尺度太大或太小均不利于增强林分混交度,团状分布制约林木胸径生长;混交度-大小比数的二元分布,随着混交度的增大,大小比数总体上表现出增大趋势;杉木-闽楠混交林林分整体处于随机分布状态,混交度不高,应补植优良乡土阔叶树种,进行密度管理。     

岛东林场多功能森林作业法研究及应用

本次研究以文昌市岛东林场的木麻黄纯林为对照组,以经营条件下的同龄林、相对同龄林、异龄林等三种林分,4种不同近自然度的森林为研究对象。较纯林对照组,3个样地为混交林经营,林下自然生长多种草本植被,生物多样性较纯林丰富；3块混交林样地中,大叶相思具有较强的生长优势,其树高、胸径及生长量均高于木麻黄和其他混交树种；木麻黄则在生长过程中存在较大的林木个体差异,其树高及径级分布具有较大的差异性；由于45小班A地块林冠密度较小,林内光线充足,其补植的苗木生长能力最强。     

华北山石区落叶松混交林空间结构研究

为指导落叶松混交林抚育经营,对华北山石区落叶松混交林林分组成和空间分布格局进行研究。结果表明:样地A的总密度和总断面积均最小,为1 007株·hm~(-2)和24.446 4 m2·hm~(-2),样地C最大,为1 525株·hm~(-2)和47.280 2m2·hm~(-2),样地B居中;华北落叶松在样地A中胸径最大为18.6cm,样地B最小为18.1cm,而树高则相反。样地A的平均角尺度为0.358 8,均匀分布,林分处于较为稳定的状态,林分中落叶松为均匀分布状态;样地B平均角尺度为0.523 8,为团状分布,林分中落叶松为均匀分布;样地C的角尺度为0.508 5,为随机分布,林分中落叶松为均匀分布,云杉处于团状分布状态,五角枫和花楸处于随机分布状态。样地A直径大小比数的平均值为0.333 1,林分中落叶松和白桦的大小比数相差不大,表明林分空间分化程度比较小,两种树种的优势度相差无几;样地B的大小比数为0.487 2,林分中落叶松处于优势,而蒙古栎、山杨、五角枫和花楸处于劣势,其它树种处于中庸状态,而且各树种的大小比数有一定的差别;样地C的大小比数为0.484 5,云杉和华北落叶松处于绝对优势;样地A混交度为0.47,属于重度混交;样地B混交度为0.37,混交程度比较低下;而样地C混交度为0.83,说明杉落针阔混交林树种组成较多样化,结构更加稳定,在空间利用上也更加充分。     

基于Voronoi图的阔叶红松林空间结构特征分析

  目的  森林空间结构是森林生物物理过程和动态演替的结果,又决定着森林的生长过程和生态服务功能的发挥。小兴安岭地区作为多样性保护与水源涵养的重要生态功能区,森林退化已经非常严重,有必要对现存的地带性顶极群落的结构特征进行分析,为退化森林的结构优化与调整提供理论支撑,促进其发挥应有的森林生态服务功能。  方法  本文以细鳞河国家级自然保护区内阔叶红松林为研究对象,根据野外调查数据,利用ArcGIS软件建立Voronoi多边形,确定空间结构单元,计算聚集指数、大小比数、竞争指数、多样性混交度等空间结构参数,分析阔叶红松林的空间结构特征。  结果  阔叶红松林林分水平格局为聚集分布,聚集指数与Voronoi多边形边数标准差的判定结果一致;针叶树比阔叶树有更大的竞争优势,阔叶树的种内竞争更激烈,但Hegyi竞争指数与大小比数二者结果并不完全一致;树种多样性混交度表明林分处于中度混交的水平,但每一树种的多样性混交度并不相同,针叶树的树种隔离程度比阔叶树的要高,并且这种隔离程度的强弱与树种在林分中的丰度没有直接关系。  结论  小兴安岭地区阔叶红松林以聚集分布、混交程度中等、竞争程度中等为其特征。红松与冷杉所在的结构单元混交度高、二者在各自结构单元内有明显的竞争优势;而枫桦、青楷槭、暴马丁香所在的结构单元混交度低,他们受到的竞争压力大,更多表现为种内竞争,尤以暴马丁香最具代表性。这些特征与文献报道的长白山区阔叶红松林的不尽相同,这既有选用参数不同的原因,也可能是地形气候差异的自然选择结果,还需要进一步调查研究。      

长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分空间结构分析

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对长白山过伐林区特有的长白落叶松Larix olgensis-云杉Picea jezoensis-冷杉Abies nephrolepis混交林进行了分析,目的是为长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分结构的优化调整提供依据。结果表明：该林分的平均角尺度为0.520,林木分布格局为团状分布;林分的平均混交度为0.64,说明它是一个由不同树种组成的呈现中度混交结构状态的较复杂森林群落;从直径大小比数来看,林分中针叶树种具有胸径优势,尤其是云杉的直径优势最突出,红松Pinus koraiensis则分化严重,生长处于劣势。在实际应用中,可以根据林分平均角尺度以及各树种的角尺度、混交度和大小比数,分树种来确定采伐木,逐步使林分结构得到调整,接近最优结构。     

紫金山针阔混交林空间结构特征分析

结合林分树种组成、胸径、树高等传统因子,运用混交度、大小比数、角尺度、开敞度4个林分空间结构参数指标分析了紫金山针阔混交林,旨在明晰紫金山针阔混交林的空间结构特征。结果表明,乔木层共包括16个树种,马尾松和栓皮栎在种群密度和断面积上均占有明显优势,是乔木层的建群种和优势种;林分平均混交度达0.70,属强度混交范畴,各树种混交度以冬青最低;马尾松和栓皮栎在空间结构单元中以优势木和亚优势木为主,其他树种优势木较少;林分的平均角尺度为0.59,林木水平分布格局为聚集分布,但聚集程度较低;林分的平均开敞度为0.20,林木生长空间处于严重不足和不足的临界状态;林下缺乏马尾松种群的更新个体,林分最终将演替为带有常绿成分的落叶阔叶混交林。     

长白山过伐林区云冷杉针阔混交林空间结构分析

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数,分析了长白山过伐林区云冷杉针阔混交林的空间结构。结果表明:该林分的平均角尺度为0.504,林木分布格局为随机分布,该林分的平均混交度为0.81。说明它是一个由不同树种呈现强度混交结构状态组成的复杂森林群落。针叶树种具有胸径和树高的优势,尤其是红松的直径和树高最突出。     

长白山次生杨桦林林分结构

2005年在长白山建立了1个面积为5.2 hm²的次生杨桦林永久样地,通过对样地内的每株树木测量胸径和坐标,并运用混交度、大小比数和角尺度研究了该林分的空间结构.结果显示,该样地的平均混交度为0.63,表明该林分处于中度以上混交水平,且下层乔木的混交度普遍低于上层乔木.各树种大小比数介于0~0.67,反映了该林分树种组合和空间分化的极大差异,且先锋树种在生长上占有优势.该林分平均角尺度为0.55,表明次生杨桦林总体上呈聚集分布格局.     

基于Voronoi图的侧柏游憩林空间结构分析

为了探究侧柏游憩林的林分结构调控途径,采用聚集指数、混交度、大小比数及开敞度4个指数,基于Voronoi图空间结构单元分析了北京西山国家森林公园典型侧柏林的林分空间结构特征。结果表明:1）林分平均聚集指数为1.31,林木总体上呈均匀分布格局;2）林分平均混交度为0.427,树种空间隔离程度较低,且空间配置较为简单;3）林分平均胸径和树高大小比数分别为0.512和0.497,林木胸径及树高分化均不太明显,说明林分处于中等竞争状态;4）林分平均开敞度为0.320,林内空间较为开阔,林木生长空间基本充足。侧柏游憩林的林分空间结构基本合理,建议通过少量间伐或补植乡土阔叶树种等措施优化林分空间结构,进一步提升该地区侧柏林的游憩价值。      

金沟岭林场天然混交林空间结构分析

在吉林省汪清林业局金沟岭林场选取一块未受人为干扰的天然混交林,用角尺度 、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对其进行了分析。结果表明,该林分的平均角尺度为0.520,林木分布格局为聚集分布;该林分的平均混交度为0.83,说明它是一个由不同树种组成呈现强度混交结构状态的复杂森林群落;阔叶树种胸径优势明显,针叶树种中只有冷杉处于优势,红松和云杉都处于劣势。通过分析天然混交林空间结构状态,为同地区的过伐林和人工林林分结构的优化调整提供依据。     

长白山云冷杉针阔混交林林木空间利用率混合模型

目的  建立林木空间利用率模型，为天然混交林中不同树种间生产力的比较提供依据，为单木成熟的判断提供参考。 方法  利用林木生长量与树冠大小比值定义林木空间利用率，以长白山地区云冷杉针阔混交林为研究对象，基于20块标准地的2 268株单木数据，建立林木空间利用率混合模型，拟合各树种的空间利用率。 结果  （1）备选指标中蓄积生长量和树冠投影面积之比与胸径相关系数最高，适宜作为计算指标。（2）通过逐步回归，最终选定林木胸径、胸径平方（代表胸高断面积）、树高、冠幅、样地蓄积、针阔比、坡向坡度、竞争指标作为林木空间利用率基础模型的自变量。（3）确定按树种分组，包含胸径平方及截距随机效应参数、指数函数异方差结构的混合模型，经检验，混合模型在建模数据及检验数据中的表现均略优于一般线性模型。（4）利用所构建的混合效应模型，对研究数据进行拟合预测，各树种空间利用率最高时期的胸径分别为云杉约40 cm，冷杉、落叶松、红松、中阔组约37 cm，慢阔组约32 cm。 结论  林木利用率模型得到的数量成熟是以单位营养空间的生产力为基础的，使不同树种间的比较更为合理，且计算结果符合一般林学规律，可以作为该地区云冷杉针阔混交林判定单木成熟及优化林分结构的参考依据。