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.      

甘肃小陇山锐齿栎林生物量及其碳库研究

为准确估计甘肃小陇山锐齿栎林的碳库大小,根据513块标准地和178株标准木资料分析,建立了锐齿栎的各器官生物量回归方程,对其生物量进行了测定和研究;并应用干烧法对锐齿栎林下14种灌木、10种草本植物的不同器官和林分的枯落物有机含碳率进行了测定,同时利用生物量标准地资料对该林分的乔木层平均含碳率进行了分析;估算了锐齿栎林的碳库大小.结果表明:小陇山林区锐齿栎林分生物量为84.047 2 t/hm2;锐齿栎的器官平均含碳率为0.465 3,其林分的乔木层平均含碳率为0.467 6;小陇山锐齿栎林的现存碳贮量为39.222 5 t/hm2.     

抚育间伐对秦岭南坡锐齿栎天然次生林碳密度的影响

【目的】探索森林抚育间伐强度对秦岭南坡锐齿栎天然次生林不同碳库的影响,为秦岭林区锐齿栎林合理抚育间伐提供参考。【方法】在陕西省宁东林业局沙沟林场,按照不同坡向(阴坡和阳坡)和抚育间伐强度设置锐齿栎天然次生林标准地24块,间伐强度分别为林分蓄积量的5%,15%和25%,并设置不间伐的对照样地。通过样地调查,研究不同强度间伐3年后锐齿栎天然次生林植被层、枯落物层以及土壤层有机碳密度的变化规律。【结果】5%间伐对阳坡和阴坡乔木层碳密度均无显著影响,而阳坡15%,25%间伐的林分乔木层碳密度分别比对照低10.53%和21.00%,阴坡分别低14.91%和23.39%;阳坡5%,15%间伐的林分乔木层有机碳密度增加量分别比对照高19.03%和21.19%,而25%间伐的林分与对照无显著差异;阴坡5%间伐的林分乔木层有机碳密度增加量比对照高16.76%,而15%和25%间伐的林分均与对照无显著差异;阳坡、阴坡林下灌木和草本植物碳密度均随抚育间伐强度的增加而增大;不同抚育间伐强度对枯落物层和土壤层有机碳密度均没有显著影响;5%间伐对2个坡向的锐齿栎次生林总有机碳密度均无显著影响,15%,25%间伐分别使阳坡林分总有机碳密度降低7.10%和13.64%,使阴坡林分总有机碳密度降低8.84%和13.66%。【结论】抚育间伐在一定程度上降低了秦岭南坡锐齿栎天然次生林的碳储量,然而合理的抚育间伐强度能够提高其乔木层单位面积碳吸存量;秦岭南坡锐齿栎天然次生林在阳坡采取15%间伐强度、阴坡采取5%间伐强度短期内有利于提高林分的固碳能力。     

秦岭锐齿栎林的生物量和生产力

根据36块标准地250株伐倒水的资料，通过建立锐齿栎各器官生物量、材积和叶面积的估计方程，研究了秦岭锐齿栎林的生物量和生产力。结果表明：秦岭南坡的锐齿栎林生长普遍优于北坡，在南坡以中段分布区生长最好，在北坡以西段分布区生产力最高。在同一分布区内，锐齿栎的生物量和生产力随林分类型、叶面积、林龄、密度及海拔等因素而变化。在秦岭林区锐齿际林的平均蓄积量为181．2m3／hm2；平均现存量为208．4t／hm2；叶面积指数5．631；平均生产量17．97t／hm2。秦岭林区的锐齿栎林具有很高的生产力。     

小陇山林区锐齿栎原始林群落的空间结构特征

【目的】研究甘肃小陇山林区锐齿栎原始林群落的空间结构特征,为小陇山林区锐齿栎次生林的经营提供参考。【方法】在小陇山林区选择锐齿栎原始林建立100m×100m的固定样地,运用每木定位调查数据和林分空间结构分析软件,分析锐齿栎原始林群落的林木分布格局、树种隔离程度和大小分化程度。【结果】锐齿栎原始林群落的平均角尺度为0.531,建群种锐齿栎种群的平均角尺度为0.526,主要伴生树种鹅耳枥、地锦槭、光叶泡花树、鄂椴、小叶鹅耳枥、川鄂鹅耳枥、水榆花楸的平均角尺度依次为0.586,0.535,0.604,0.556,0.604,0.634和0.559;该群落平均混交度为0.71,修正混交度为0.475;群落中主要树种的平均大小比数排序为辽东栎锐齿栎桦椴鄂椴鹅耳枥地锦槭水榆花楸小叶鹅耳枥川鄂鹅耳枥光叶泡花树;树种优势度排序为锐齿栎辽东栎鹅耳枥桦椴地锦槭鄂椴小叶鹅耳枥川鄂鹅耳枥水榆花楸光叶泡花树。【结论】锐齿栎原始林群落林木分布格局为轻微的团状分布,林内各树种高度混交,锐齿栎在林分中占绝对优势,该群落的空间结构特征可作为小陇山林区锐齿栎次生林目标林分的参考依据。     

小陇山林区锐齿栎原始林的径级结构与物种多样性

【目的】研究甘肃小陇山林区锐齿栎原始林的径级结构与物种多样性特征,为小陇山林区锐齿栎次生林经营提供参考。【方法】以小陇山林区的锐齿栎原始林为研究对象,在研究区测设面积为100m×100m的样地,运用样地每木定位调查和小样方调查方法,统计分析乔木层树种的重要值和主要树种的径级结构,并调查乔木层、灌木层、草本层的物种组成及数量,计算各林层的多样性指数。【结果】锐齿栎原始林群落物种组成丰富,主要伴生树种有鹅耳枥、地锦槭、光叶泡花树、鄂椴等;林分直径结构为典型的倒J型分布,锐齿栎种群的径级结构呈典型的正态分布;该群落乔木层容纳物种数53种,Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和优势度指数分别为3.130,0.955和0.063;灌木层有物种数46种,Shannon-Wiener指数1.395,优势度指数0.547,Pielou均匀度指数0.462;草本层共有物种数58种,Shannon-Wiener指数1.899,优势度指数0.358,Pielou均匀度指数0.653。【结论】小陇山锐齿栎原始林群落物种组成丰富,径级结构呈典型异龄林特征,群落中乔木层树种多样性较高,树种分布均匀且优势树种集中性低;草本层和灌木层物种多样性低,物种分布不均匀且优势树种集中性高。     

抚育间伐对秦岭南坡锐齿栎天然次生林生长的影响

以秦岭南坡锐齿栎天然次生林为研究对象,探讨间伐对锐齿栎林分生长的影响,以期为秦岭南坡锐齿栎林科学经营提供理论依据。于2012年春季在陕西省宁东林业局沙沟林场,按不同抚育间伐蓄积强度0%（CK）、5%、10%、15%、20%和25%设置锐齿栎次生林试验样地12块,并于2018年10月对所有试验样地进行每木检尺并按径阶打生长锥获取木芯,以分析不同抚育间伐强度下锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量变化规律。结果表明:1）间伐能提高锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量的生长,间伐强度5%样地的林分胸高断面积和蓄积量年平均增长量（1.31 m²·hm^-2和8.84 m³·hm^-2）、总增长量（9.14 m²·hm^-2和61.88 m³·hm^-2）、年平均增长率（6.80%和7.89%）和总增长率（58.40%和70.16%）最高,且均与CK呈显著差异（P<0.05)。2）间伐强度5%和10%样地林分蓄积量分别在间伐后第4年和第7年达到未间伐样地的林分蓄积量。3）间伐强度5%~20%锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量的连年生长量、平均生长量均>CK,其中5%样地林分胸高断面积和蓄积连年生长量在间伐后增长最快。因此,抚育间伐有利于锐齿栎林分胸高断面积和蓄积量的生长,其中5%间伐强度最为有利,该强度下林分蓄积量可以在较短年限达到并超过未间伐样地的蓄积量。     

小陇山林区锐齿栎群落邻体干扰指数研究

以小陇山林区锐齿栎(Quercus aliena var.acutiserrata)林为研究对象,设锐齿栎单株为基株,将6m半径内的其它树种定义为邻体,采用干扰指数模型和锐齿栎个体的大小进行回归分析,从而获得林木间的竞争关系。结果表明:锐齿栎林分内,锐齿栎个体大小与邻体干扰指数之间呈显著的负相关性,锐齿栎个体之间存在着强烈的种内竞争,且种内、种间及与整个林分的邻体干扰指数强度都随着基株木个体的增大而下降。依此确定了在本林区锐齿栎林分中基株木与邻体单木间的最大邻体干扰指数值,反推出对基株木竞争强的邻体的胸径大小,从而结合其他因素对其相邻木进行必要的经营措施。     

小陇山锐齿栎原始群落林木径阶空间结构特征

运用固定样地每木定位调查和林分空间结构分析软件,分析锐齿栎原始林群落中主要树种不同大小林木的分布格局、树种隔离程度和大小分化程度。锐齿栎原始林群落林分中小径阶个体较多,林分整体径阶分布呈倒“J”型,建群种锐齿栎径阶分布呈正态分布;林分平均角尺度为0.542,建群种锐齿栎种群整体上呈轻度的聚集分布,幼苗幼树呈中度聚集分布,中径木呈随机分布,大树则呈轻度聚集分布。光叶泡花树种群和小叶鹅耳枥种群,幼苗幼树呈聚集分布向随机分布过渡状态,而中径木则呈聚集分布,川鄂鹅耳枥、地锦槭、鄂椴和水榆花楸种群不同径阶的林木个体呈不同程度的聚集状态;鹅耳枥种群幼苗幼树和中径木个体呈轻度聚集分布,大树个体则呈均匀分布。林分的平均混交度为0.700,属于中度混交与强度混交的过渡状态,随着种群个体胸径大小的增加,川鄂鹅耳枥和锐齿栎种群的混交度逐渐减小,地锦槭、鹅耳枥和鄂椴种群则随着胸径大小的增加,混交度先降低后增加,水榆花楸、光叶泡花树和小叶鹅耳枥种群的混交度随着个体大小的增加而逐渐升高。建群种锐齿栎的平均大小比数为0.166,在林分中处于优势地位;光叶泡花树在小树阶段更具有竞争优势,各主要树种的优势度排列顺序为:锐齿栎、鹅耳枥、地锦槭、鄂椴、川鄂鹅耳枥、水榆花楸和光叶泡花树。该样地的群落特征可为小陇山林区锐齿栎次生林的经营指明方向,指导小陇山林区锐齿栎次生林经营。      

锐齿槲栎和栓皮栎林生态系统碳密度比较

锐齿槲栎(Quercus aliena Bl.var.acuteserrata Maxim.ex Wenz.)(RCHL)和栓皮栎(Quercus variabilis Bl.)(SPL)是鄂西地区天然栎类林主要建群种,比较不同林龄2种林分碳密度分布特征,对于评估栎类林森林碳汇功能具有重要意义。基于野外调查,采用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)推荐的森林碳储量估算方法,研究了锐齿槲栎林和栓皮栎林乔木层、灌木层、枯落物层和土壤层的碳密度特征。结果表明,鄂西地区锐齿槲栎林和栓皮栎林碳密度为183.68、150.61 t·hm-2,且两者间碳密度分配格局存在明显差异,2种林分乔木层、灌木层、枯落物层和土壤层碳密度占总碳密度的百分比分别为53.17%、1.34%、0.64%、44.85%和35.27%、0.76%、1.50%、62.47%。锐齿槲栎林生态系统碳密度高于栓皮栎林,前者以乔木层的比例最大,后者以土壤层为主;锐齿槲栎林活体植被层比栓皮栎林具有更大的固碳能力,而栓皮栎林能产生更多的枯落物,随着林分的发育,土壤层碳密度在生态系统碳密度中所占比例逐渐减小。影响乔木层碳密度差异的因素主要为海拔和林分密度,影响土壤层碳密度的主要因素是纬度;鄂西地区栎类林以幼龄林居多,具有较大的碳汇潜力。     

小陇山10个树种林木生物学特征系数的研究

为了实现不同树种之间的生物量转换,该文叙述了林木生物学特征系数KB的定义,并选择油松作为基准树种,用油松的生物量的计算公式,计算小陇山10个树种之样木的伪生物量W0i,并将伪生物量W0i与相应的实测生物量Wi建立回归关系;通过回归计算,得出油松对白桦、红桦、华山松、椋子、辽东栎、日本落叶松、锐齿栎、栓皮栎、油松和云杉的树干生物量的转换系数^KB分别为1.208 5、1.600 0、1.383 1、1.422 8、1.307 9、1.069 8、1.613 9、1.568 3、1.000 4和0.858 1.小陇山10个树种的转换生物量^Wi与实测生物量Wi比较,最大误差为5.5%.通过分析得出结论:不同树种之间的生物量可以经由生物学特征系数^KB实现转换,且总体而言可以获得较高的转换精度.     

秦岭中段典型群落多样性分析

应用Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数对林区的典型林分(锐齿栎林、油松林、华山松林)群落结构和多样性进行了分析,结果表明:乔木层、灌木层、草本层多样性均表现为:华山松林>油松林>锐齿栎林;从不同群落类型方面来看,由茜草+凤毛菊-苦糖果+悬钩子-油松+梾木组成的油松林群落丰富度最大,处于演替的进展阶段,由蕨类+禾本科-菝葜+忍冬-锐齿栎组成的锐齿栎林群落丰富度最小,群落的演替有逆行进展的趋势。     

火地塘林区次生锐齿栎林类型和结构特征的研究

秦岭南坡火地塘林区低中山地带锐齿栎群落的植物种类组成以北温带区系成分为优势，亚热带和华西等区系占一定比重，植物种类组成的过渡性比较明显。经Bray－Curtis距离等级聚类分析和极点排序，划分出4个群丛组，即鞘柄菝奖—山杨—锐齿栎群丛组，华北绣线菊—漆树＋山杨—锐齿栎群丛组，箭竹—华山松＋油松—锐齿栎群丛组，榛子—板栗—锐齿栎群丛组。近熟林时期，锐齿际林的群落优势度、α多样性和种类丰富度达最大值。     

太白山锐齿栎林地上生物量分布

目的生物量是全球气候变化背景下估计碳储量的重要依据，太白山为秦岭主峰，了解其森林的生物量分配特征，将为秦岭植被恢复过程中森林固碳动态提供依据和参考。方法以太白山锐齿栎原始林和次生林1.5 hm2样地中所有胸径（DBH） ≥ 1 cm木本植物数据和地形及土壤养分数据为基础，用单因素方差分析比较了林分中地上生物量分配特征及其随生境、尺度和径级的变化规律。结果锐齿栎原始林和次生林样地平均地上生物量分别是279.50 t/hm2和217.81 t/hm2，且不同生境中的地上生物量各有差异:在原始林土壤全氮含量较高的生境中地上生物量较小，而次生林中速效磷含量较高的生境中地上生物量也较小。同时，在原始林凹凸度较大的生境，其地上生物量较大。在相同取样尺度下原始林样地的地上生物量均大于次生林；而在同一块样地中地上生物量与取样尺度不相关。原始林各径级平均地上生物量随径级的增加表现出先增加后减小的趋势，且在第Ⅵ径级中的平均地上生物量最大。次生林各径级平均地上生物量随径级的增加而增大。在第Ⅳ ~ Ⅶ径级中，原始林平均地上生物量显著高于次生林，而在第Ⅸ径级中，原始林平均地上生物量小于次生林。结论因此，本研究结果表明干扰、生境异质性、径级大小均会影响太白山锐齿栎林的地上生物量分布。      

林分空间结构参数N元分布及其诠释

目的以甘肃省小陇山锐齿栎天然混交林为例，采用林分空间结构参数N元分布全面、系统地揭示林分空间结构特征，以实现森林结构信息的精确描述和直观表达，为森林结构精准调控和重建提供基础参考信息。方法对70 m × 70 m标准地内的林木进行每木定位和调查，采用Winkelmass计算每株林木的混交度（M）、角尺度（W）、大小比数（U）和密集度（C），借助Excel透视表统计N元分布相对频率，并采用R 3.4.3、Origin 2015绘制N元分布图。结果锐齿栎天然混交林整体及林分内大多数林木呈随机分布、混交良好、较为密集；林分整体中庸且各大小比数等级林木均接近20%；二元分布、三元分布和四元分布中该林分结构最突出特点表现为:不管结构参数如何组合，林分均表现出不同结构组合下大多数林木呈随机分布或混交良好。结论结构参数N元分布借助分布频率表达优势从不同层次和角度全面系统地描述了林分结构特征信息，且不同分布之间优势互补，实现了林分结构从“点→线→面→体→超体”的精准详尽解译；双X横坐标或双Y纵坐标的3D图满足了多元分布结构信息直观展现需求；N元分布为森林结构精准调控和林分结构重建提供了先决信息。       

基于灰色关联的火地塘林区锐齿栎林天然更新研究

为研究锐齿栎的天然更新状况,采用典型样地调查法对火地塘林区锐齿栎的更新密度与频度进行了调查,并通过灰色关联法对影响锐齿栎林天然更新的环境因子进行了分析。结果表明:(1)样地调查中以锐齿栎+油松林下更新状况最好,更新密度为8 812株.hm-2;其次是锐齿栎纯林,更新密度为5 960株.hm-2;锐齿栎+梾木林下更新密度最小,为5 750株.hm-2。(2)优势树种锐齿栎的更新状况明显优于其他树种,更新密度最高可达2 500株.hm-2,频度可达62%。(3)影响锐齿栎更新的11个环境因子关联度排序为:林分密度>针叶树株数>海拔>土壤容重>郁闭度>坡度>凋落物厚度>非毛管孔隙度>总孔隙度>土壤厚度>灌草盖度。其中可控制因子林分密度、针叶树株数在一定范围内可促进天然更新;郁闭度在70%~75%之间时,林下更新密度较大。因此,可通过调节这些因子促进锐齿栎林天然更新。     

不同基质对锐齿栎、栓皮栎和麻栎容器苗生长的影响

通过9种配比基质的对比试验,筛选出锐齿栎(Quercus aliena BI.var.acuteserrata Maxim.)、栓皮栎(Q.variabilis BI.)和麻栎(Q.acutissima Carr.)培育容器苗的适宜配比基质分别为V(泥炭土)∶V(炭化稻壳)=5∶5,V(泥炭土)∶V(珍珠岩)∶V(蛭石)=3∶6∶1,V(泥炭土)∶V(珍珠岩)∶V(蛭石)=8∶1∶1。用Logistic曲线方程对苗高生长进行拟合,锐齿栎、栓皮栎苗高生长期为138 d,麻栎苗高生长期120 d,苗高快增期分别36、28、45d。基质理化性质指标与苗木生长性状的相关分析表明,栓皮栎、麻栎适宜于低pH值、高碱解N,孔隙度大的基质,在容器苗苗期的管理中应适量追施氮肥,3种栎树均适宜于速效K质量分数低的基质。