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。     

基于神经网络的马尾松人工林密度指数模型

  目的  通过对马尾松Pinus massoniana人工林密度指数模型的研究，为制定木材产量及质量的提升决策提供参考。  方法  以河南省薄山林场马尾松人工林为研究对象，采用147块标准地数据，以林分平均胸径为输入向量，以林分密度为输出向量，建立了林分密度指数人工神经网络（ANN）模型，并与Reineke的林分密度指数模型进行比较。  结果  ① 薄山林场马尾松人工林最大密度线斜率b为-1.516 3，马尾松标准平均胸径为14 cm，Reineke的林分密度指数模型精度为92.11%，t检验结果显著；②构建了网络结构为1:2:1的林分密度指数ANN模型，模型拟合精度为92.57%，均方误差为0.001 469 7。③无论采用Reineke林分密度指数还是人工神经网络技术，在拟合株数密度随林分平均胸径的变化趋势时，幼龄林组拟合效果都不理想，这与幼龄林组数据数量偏少有关。  结论  所建模型可为薄山林场马尾松抚育经营决策提供依据。     

密度调控对马尾松人工林生态系统碳储量的影响

采用密度调控对贵州台江县12年生马尾松人工林碳储量进行研究。结果表明,密度调控提高了马尾松人工林乔木层、林下植被和凋落物层碳的累积,高密度(H)（1 800株·hm^-2）、中密度(M)（1 566株·hm^-2）和低密度(L)（1 350株·hm^-2）及CK（未间伐:2 016株·hm^-2）密度下马尾松人工林各组分碳储量乔木层＞土壤层＞林下植被层＞凋落物层。乔木层碳储量分别高出CK2.58、5.69 t·hm^-2和1.38 t·hm^-2;土壤层分别高出CK3.50、4.95 t·hm^-2和-13.43 t·hm^-2;林下植被层分别高于CK1.88、2.59 t·hm^-2和4.14 t·hm^-2,凋落物层分别高于CK0.14、0.27 t·hm^-2和0.36 t·hm^-2,林下植被和凋落物层碳储量较CK达显著差异（p＜0.05）;H和M密度下生态系统总碳储量分别较CK提高8.1 t·hm^-2和13.49 t·hm^-2,L密度低于CK7.54 t·hm^-2,马尾松人工林生态系统总碳储量以M密度调控最大,故马尾松中龄人工林林分经营过程中以M密度经营较好。     

马尾松人工林碳储量密度控制图的编制

以湖南中部地区马尾松人工林为例,探索编制马尾松碳储量密度控制图所需的数据、模型和方法,并分析了碳储量密度控制图的在实际生产中的应用.     

福建马尾松人工林可变密度收获表的编制

以林龄,地位指数,林分密度指数为自变量因子,由扩展的Ｒｉｃｈａｒｄｓ生长函数结合林分直径分布规律,建立直径的生长模型,运用改进单纯形法最优拟合该生长模型,以此作为基础推算其它因子,编制出福建省马尾松人工林可变密度收获表,为福建省马尾松人工林的节理论依据。     

贵州马尾松人工林经营密度模型初探

为探讨用模拟方法确定人工林的经营密度,本文以贵州马尾松人工林569块常规标准地资料为基础分析,结果表明:这些标准地对目前贵州马尾松人工林具有充分代表性;立木密度对林分平均胸径的影响最为明显,对树高影响较小;林分断面积和蓄积随立木密度的增大而上升,但当立木密度大到一定程度时,它们都有下降的趋势.基于以上分析,用动态规划方法建立了可变间伐间隔期的林分经营密度模型.该模型既符合林分生长的一般规律,又得到实地试验结果的支持,因此建议应用.     

红椎天然更新及其影响因子研究

目的开展基于近自然化森林经营技术的红椎人工林天然更新研究,为解决长期困扰红椎人工林的生长质量差、林分稳定性低及经营成本过高等问题提供依据。方法利用样地调查法对广西凭祥热林中心林区3种林分(红椎人工林、针阔人工混交林及马尾松人工林)中的红椎天然更新进行了调查,并采取室内试验方法对红椎种子萌发进行测定,通过多元回归统计及方差分析方法对数据进行分析。结果红椎在所有林分中更新频度及密度均超过其他树种,在针叶树人工林下红椎更新最差,更新密度为625株/hm2,而在针阔混交林下更新密度相对较低(3 673株/hm2),在红椎人工林下更新最好(21 231株/hm2);林分中凋落物层厚度与草本盖度是影响红椎更新的重要环境因子,红椎更新密度与两者呈明显负相关;当与母树的距离S≤5 m时红椎出现更新不良,周围仅出现7.5%的更新幼苗。经红椎种子萌发试验测定,马尾松未分解凋落叶水浸液质量比为1:10时,对红椎种子发芽产生明显抑制作用。结论试验结果说明草本盖度、凋落物层厚度和凋落叶中化感物质的抑制作用及母树的缺失可能是导致红椎在针叶树人工林下更新不良的主要原因。      

不同密度油松人工林群落特征与物种多样性耦合关系

以黄土高原区油松人工林为研究对象,对比3种不同密度的油松人工林群落特征和物种多样性差异,构建两者间耦合关系模型,探讨不同密度油松人工林经营策略。结果表明:1）不同密度油松人工林群落特征具有差异,高密度（3 400~4 600株·hm^-2）林分的角尺度显著大于中密度（2 200~2 800株·hm^-2）、低密度（1 400~2 100株·hm^-2）林分;低密度林分的混交度、平均胸径和冠幅显著高于中、高密度林分。2）不同密度林分的乔木、灌木和草本物种多样性指数均与其自身显著正相关;低密度林分中,乔木层和灌木层多样性指数、灌木层和草本层多样性指数显著负相关。3）不同植物群落具有不同特征,中、高密度林分物种多样性对群落贡献较高,低密度林分群落植物空间分布合理,生长状况良好。4)通过改善植物群落的空间分布结构和生长状况,可以提升中密度林分群落中乔木、灌木和草本的物种多样性,而在高、低密度的林分中,则需采取其他经营策略。     

马尾松人工林密度效应模型研究

为了提高马尾松人工林密度效应模型应用的精度,提出在不同立地条件,不同生长发育阶段的林木密度效应模型V＝α×Nβ1×Hβ2,式中α,β1,β2为参数,V为平均单林村积,N为林分每0．06hm2面积下的平均株数,H为林分优势木的平均高度;收集闽北地区马尾松人工林的样地资料进行研究,可得到令人满意的结果,文中还对模型进行生产弹性分析、边际产量分析,测定了马尾松人工林林分密度的生产弹性和边际产量,为森林经营活动提供科学依据．     

运用动态规划进行湖北省太子山马尾松纸浆林密度调控

以湖北省太子山马尾松密度试验林为材料，运用动态规划的方法，在生长收获预估模型系统的基础上，以最大经济收益为目标函数，建立了立地指数为14.6的林地种植马尾松纸浆林的合理经营密度表，得到了不同初植密度（6667株／hm^2、4444株／hm^2和3333株／hm^2)的林分各经营时期的间伐强度、间伐次数和间伐间隔期，从而指导湖北省马尾松纸浆林的生产。结果还表明：高初植密度不能提高培育马尾松林的经济效益，合理间伐可获得较好的收益。     

马尾松林冠下套种阔叶树20年间土壤肥力变化

目的探讨马尾松公益林林相改造后土壤肥力的变化,以便为马尾松公益林经营提供依据。方法在马尾松公益林中采用间伐后套种细柄阿丁枫、木荷、闽楠的林相改造试验,把马尾松纯林改造培育为异龄复层的针阔混交林,并在改造当年、改造后5年、改造后10年、改造后20年对4种林分的土壤理化性质进行测定。结果4种林分土壤的水稳性团聚体组成、土壤孔隙、土壤的有机质及养分含量均随着时间的推移呈增加的趋势,并且这种趋势随时间的进展而加大,增加的量表现为马尾松细柄阿丁枫混交林>马尾松木荷混交林>马尾松闽楠混交林>马尾松纯林,前3种林分相差较小,但前3种林分与马尾松纯林间的差异显著。马尾松纯林套种阔叶树林相改造后20年(2016年)与套种当年(1996年)相比,马尾松细柄阿丁枫混交林、马尾松木荷混交林、马尾松闽楠混交林、马尾松纯林林地土壤0~20cm层土壤,干土>0.25mm水稳性团聚体分别增加了5.21%、4.67%、3.78%、1.24%,土壤总孔隙度分别增加了3.82%、3.78%、3.01%、0.49%,土壤有机质分别增加了9.67、8.39、7.26、2.84g/kg,土壤全N含量分别增加了0.22、0.13、0.14、0.05g/kg,土壤全P分别增加了0.10、0.06、0.05、0.04g/kg。结论马尾松公益林套种阔叶树林相改造后形成的混交林具有较好的培肥土壤功能,有利于公益林的地力维持和持续经营。      

三峡库区几种林下枯落物的水文作用

该文通过对三峡库区 3种森林类型 (松栎混交林、栓皮栎纯林、马尾松纯林 )林下枯落物储量调查分析及其持水特性试验 ,得到不同森林类型林下枯落物储量、最大持水量、吸水速率等水文特征参数 .结果表明 ,栓皮栎纯林林下枯落物储量最大 (10 7t hm2 ) ,其后依次为松栎混交林 (10 1t hm2 )、马尾松纯林 (5 8t hm2 ) .松栎混交林林下枯落物未分解层最大持水量为 3 0 9mm ,栓皮栎纯林为 2 95mm ,马尾松纯林为 1 4 6mm .松栎混交林林下枯落物半分解层最大持水量为 3 0 3mm ,栓皮栎纯林为 2 37mm ,马尾松纯林为 0 99mm .研究结果还表明 ,在同为中龄林条件下 ,三峡库区针阔混交林林下枯落物持水能力大于阔叶树纯林或针叶树纯林林下枯落物持水能力 .在只有林下枯落物覆盖情况下 ,不同森林类型林内不产生水分下渗和地表径流时的最大降雨量和最大雨强分别为 :松栎混交林林地 6 12mm ,7 0 0 0mm h ;马尾松纯林林地 2 4 5mm ,1 76 0mm h ;栓皮栎纯林林地 5 32mm ,6 2 0 0mm h .     

三峡库区主要森林类型林分蓄积生长量研究

以三峡库区林分蓄积生长量为研究对象,按库区主要森林类型、起源、密度进行划分,分类型布设标准地305块,采用材积差法确定林分蓄积生长量、生长率。结果表明,不同林分蓄积生长率有所差异,趋势为天然林蓄积生长率高于人工林;马尾松、柏木、栎类、其他阔叶树等林分,低密度时林分蓄积生长率较高;幼树所占比例较大的杉木林分,高密度林分蓄积生长率较高。研究结果为库区森林资源经营管理以及生态状况监测提供数据支持。     

林下套种及坡位和弱光环境对南方红豆杉人工林早期生长及林分分化的影响1）

为高效栽培南方红豆杉人工林,采用方差分析、径阶分布拟合和林木分级等方法,在福建省明溪县进行林下套种及不同坡位和弱光环境的南方红豆杉人工林早期生长及林分分化研究。结果表明：林下套种模式的12年生南方红豆杉林分的胸径、树高、冠幅显著大于迹地更新造林,其胸径、树高、冠幅变异系数较小。10年生林下套种南方红豆杉林分生长有着显著的坡位效应,除下坡与中坡间冠幅无显著差异外,其它均有着显著性差异,3个生长性状生长量和变异系数从大到小依次为下坡、中坡、上坡。在相同林分密度条件下,马尾松林下弱光环境10年生南方红豆杉林分的胸径、树高、冠幅显著大于杉木林下,但马尾松林下弱光环境南方红豆杉的胸径、树高、冠幅变异系数较小。不同培育模式及林下套种时,不同坡位和弱光环境的南方红豆杉人工林径阶分布采用Weibull分布函数拟合,效果较好;林下套种模式及其不同坡位和弱光环境均呈倒J型分布,即其林分结构相对稳定,竞争较合理;而迹地更新造林的林分径阶呈单峰左偏山状分布,表明其处于竞争的自然稀疏后期。南方红豆杉林分林木分级显示,除迹地纯林造林和林下套种的上坡位出现Ⅴ级木外,其它尚未出现Ⅴ级木。因此,营建南方红豆杉人工林应该进行培育模式、坡位和弱光环境选择,其培育模式宜选择林下套种,并在林下套种时优先选择马尾松林下弱光环境和中下坡。     

松材线虫病疫木卫生伐对马尾松纯林林分结构的影响

  目的  探讨松材线虫Bursaphelenchus xylophlius病疫木采伐对马尾松人工纯林林分结构的影响，对松材线虫病入侵后的马尾松林分的经营管理有理论和实践价值。  方法  在浙江省杭州市临安区，分别选择松材线虫病危害及周边未受害的马尾松Pinus massoniana人工纯林设置样地并进行调查。  结果  疫木卫生伐12 a后的结果表明:与马尾松纯林相比较，卫生伐之后马尾松重要值显著下降，从100.00%降至38.41%；胸径结构由正态分布变为反J型曲线；树高结构由单层林变为复层林；林木大小个体差异显著增加，两级分化显著加剧；林木分布从均匀分布变为随机分布；林木竞争压力增加，6 cm径阶林木竞争压力最大。  结论  卫生伐促使受害马尾松纯林向混交林演替的速度加快，多个林分结构指标发生了重大变化，单层马尾松同龄纯林演替为复层马尾松落叶阔叶树混交异龄林。图2表4参18     

不同演替程度下马尾松人工林生物多样性对生物量的影响

  目的  为了解决长期纯林经营模式下马尾松Pinus massoniana林地力衰退、生物多样性降低、生物量下降等问题，探究马尾松人工林在自然演替程度下生物量与生物多样性变化规律以及相关关系。  方法  以湖北省荆门市京山县太子山3种不同自然演替程度下的马尾松人工林为研究对象，采用典型样地法探究其生物量与生物多样性、林分密度之间的关系。  结果  ① 40年生林分与50年生林分的生物量相对于30年生林分具有显著差异(P＜0.05)，其中40年生林分的平均生物量最高。②多样性指数随着演替的进行不断增加，但在不同演替阶段有所差异。其中Shannon-Wiener指数与Simpson指数在各个演替阶段之间都具有显著差异(P＜0.05)；Pielou指数在40年生林分与50年生林分之间差异不显著(P＞0.05)，但都与30年生林分差异显著(P＜0.05)；功能丰富度、功能多样性与Pielou指数变化一致；功能离散度在40年生林分与其他演替阶段的林分都差异不显著(P＞0.05)，30年生林分与50年生林分差异显著(P＜0.05)；功能均匀度在各个演替阶段林分之间都具有显著差异(P＜0.05)。③林分密度在40年生林分与其他演替阶段的林分都差异不显著(P＞0.05)，30年生林分与50年生林分之间差异显著(P＜0.05)，其变化趋势随着演替程度的进行有所增加。④最佳解释模型中，解释变量包含功能离散度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou指数，其中功能离散度相较于其他物种多样性指数更能有效地解释生物量的变化。  结论  生物多样性因子对生物量的变化具有一定可解释性，其中功能参数中的功能离散度对于生物量的影响最大。图1表4参34     

松材线虫入侵对浙江平湖地区松林植物群落功能的影响

使用样方法和每木调查法,对松材线虫入侵后不同比例的马尾松混交林与黑松混交林的胸径和材积生长量(变化率)、生物量等群落功能指标进行了调查分析。结果表明:就林分胸径和材积生长量而言,随着混交比例（感病树种株数占林分总株数）的减小,各功能指标受害后变化幅度就越小,表现出整个林分对松材线虫的抵抗能力就越强,在该研究中,5针5阔表现出最强抵抗力;此外,松材线虫的侵入改变了未受害时不同混交比例黑松林的胸径生长量、材积生长量的数量对应关系（纯林＞7针3阔＞6针4阔＞5针5阔）,马尾松林则无此现象;就胸径与材积生长变化率而言,松材线虫入侵后,黑松林的变化较马尾松林更明显,这说明黑松纯林抵抗松材线虫的能力比马尾松纯林弱;松材线虫的侵入加速了松林从纯林向针阔混交林,进而向顶级群落常绿阔叶林方向演替的步伐。