美国的森林植被模型

从1973年以来,森林植被模型在美国就被作为森林生长模拟模型来使用,广泛用于评价林分目前的生长状况和预测不同经营管理措施下林分未来的动态变化。其能够模拟各种不同的森林类型和林分结构,包括同龄林、异龄林、纯林和混交林,以及单层混交林和复层混交林等。同时,森林植被模型能够模拟大多数主要森林树种、森林类型和林分条件在不同森林培育措施(包括疏伐、施肥等)下的变化状况。森林植被模拟体系还能够评价和预测病虫害和火灾等干扰因子对林分状况的影响。目前这个模型已经成为一个高度综合的分析工具体系。     

森林健康评价研究综述

介绍森林健康概念,论述森林健康的5点特征以及当前国内外进行森林健康评价指标的选取、确定、等级划分标准、权重的确定,综合评价方法等动态.分析森林健康评价存在着概念框架不统一,尺度各异,评价体系不完整,尚没有统一的评价标准等问题.并预测了森林健康评价的发展方向.     

森林健康评价方法与应用

森林健康评估是当前国内外十分关注的热点问题,已成为国内外森林状况评估和森林资源管理的标准指标之一.森林生态系统健康状况综合评价的方法很多,每种方法考虑问题的侧重点不尽相同,所选择的方法不同,可能导致评价结果的不同,因而在进行不同类型森林生态系统健康评价时,应具体问题具体分析.分析了各种评价方法的优缺点及应用实例,并展望森林生态系统健康评价的研究趋势.     

森林生长收获模型发展中存在的问题及相关建议

森林生长收获模型能比较准确地预估森林的生长速度并反映林木各个器官(枝、叶、根、干等)之间生物量的关系, 是掌握林分结构及生长动态变化规律的有效途径, 在林分生长量和收获量预估、生物量与碳储量计算、森林生态系统内部结构分析、森林多功能监测与评价等方面均具有广泛应用。文中简述森林生长收获模型的发展现状, 分析其发展中存在的主要问题, 并针对这些问题提出了发展森林生长收获模型的有关建议, 以期为相关研究提供借鉴与参考。     

北京市八达岭林场森林健康评价研究

应用SPSS16.0数学统计软件,采用定性与定量相结合的方法确定森林健康评价指标体系,包括结构性指标、功能性指标和适应性指标3大类8个指标,使用层次分析法赋予指标权重,基于ArcGIS9.2对八达岭林场121个小班进行森林健康评价。结果表明,该林场78.24%的林分处于健康和亚健康状态,主要由天然阔叶林、天然灌木林和人工针叶林组成。须采取切实可行的森林经营管理措施,提高经营管理水平,发挥森林更大的综合效益。     

河北省小五台山森林生态系统健康评价研究

采用复合功能结构指标法从森林生产力、森林结构、森林服务功能以及受干扰程度4个方面建立小五台山森林健康评价体系共21个指标,结合当地森林生态系统状况,实地调查河北省小五台山森林小班状况,获取各项指标数据,并在林分尺度上进行健康评价并分为4个等级。评价结果显示小五台山自然保护区森林整体呈健康状态,健康和较健康的林地占整个林地面积的80%,亚健康和不健康的林地占20%;其健康状况与其生产力指标和结构指标密切相关。     

北京市西山林场游憩林抚育的森林健康评价

针对北京市西山林场森林景观质量下降、密度大、自然整枝差、火险等级高等问题;结合森林健康的相关理论与技术,对各林分采取生态疏伐、景观疏伐、修枝、可燃物管理、定株、补植、补造等措施,并对抚育技术进行了森林健康经营与评价;抚育保留密度:侧柏1 375~1 975株/hm2,刺槐550~700株/hm2,黄栌约1 100株/hm2,油松约900株/hm2,元宝枫约1 588株/hm2时森林健康质量较好;抚育后的森林健康指数(HCI)都有提高;侧柏提高31.27%,刺槐提高22.22%,黄栌提高11.11%,油松提高了15.00%,元宝枫提高17.65%,可见抚育后各林分的森林健康质量都显著提高。这对合理开发和利用西山林场的风景游憩林资源提供了新的经营标准和思路,同时也能为各地区具有类似功能和问题的林分提供健康经营的理论与技术参考。     

森林健康监测与评价的国内外现状和发展趋势

对欧美国家森林健康研究的发展历程、森林灾害类型和致害因素、森林健康监测计划、森林健康监测网络和监测技术、森林健康监测指标、森林健康的评价及森林健康调控技术等方面进行系统总结,简要回顾中国相关领域的研究概况.中国目前的森林健康理论和技术还不是很完善,表现在对林木生长环境监测的重视不够,森林服务功能的考虑不足;森林健康评价的发展严重滞后于健康监测,缺乏森林健康综合评价方法和预测能力;指导森林健康经营的能力不足,尚未进行森林健康调控的系统研究总结,缺乏成套技术.提出:1)森林健康应是对森林结构、森林环境、森林功能3个方面的综合评价,森林健康经营是通过经营管理而合理地调整森林的结构、环境、功能之间的关系,从而达到立地环境、系统结构、系统功能的统一,维持森林生态系统的稳定性和提高其功能多样性;2)加强对森林健康的监测、评价与预测技术的研究非常重要,是林业经营和生态环境保护科学决策的基础,建立森林健康监测网络是现代林业发展的必然需求;3)森林健康经营是全球变化条件下实现森林多功能可持续利用的技术途径和新要求,急需加强相关基础性研究和国际交流;4)森林健康具有格外鲜明的跨部门、跨学科、跨区域的综合性特点,需政府加强协调和促进部门合作,并制定国家长期森林健康监测、评价、调控计划.     

广东省森林生态状况动态分析及质量评价

简要介绍了广东省森林资源与生态状况综合监测体系.利用2005、2008和2011年度对全省森林优势树种、林分蓄积量、林分密度、植物生物量、生态功能等级、森林健康状况、森林景观等生态质量指标的监测成果,分析广东省森林生态状况的动态变化,并作质量评价.结果表明:2005-2011年,全省森林生态功能一般,未发生较大的改善;森林林分质量有所提升,但仍处于较低水平;优势树种结构不合理的情况进一步恶化,但趋势减缓;森林健康状况良好,基本稳定,森林景观度较低,森林生态系统因受人为活动稳定性差,西北部岩溶地区石漠化治理取得一定成效,但石漠化对区域生态环境的潜在威胁没有排除.     

林分尺度上的森林火险动态评估

以林分为空间单元,动态评估小班尺度潜在森林火灾风险对于火灾预防管理实践具有重要作用。研究以云南临沧市临翔区多年采脂思茅松林分为对象,采集多年未采脂、采脂条件下的林分因子样本,以火源可及性、死可燃物载量、林分易燃性,以及坡度、坡向、地表湿润度为评估变量,构建小班尺度上的森林火险评估模型,分别评估林分在全国火险等级模型下的基础火险值(BHX)、未采脂条件下的静态火险值(SHX)及采脂条件下动态火险值(DHX)。在地理信息系统(GIS)支持下,利用地图模拟表达采脂活动引起林分可燃物载量和易燃性、火源密度等增加下的火险动态变化格局,并分析林分森林火险等级大幅变化原因。研究结果表明:研究区所有林分具有一致的基础森林火险值(BHX),危险性大;林分可燃物条件差异造成的未采脂林分静态火险值差异较大,大部分小班处于高火险等级;林分因采脂经营活动使各小班火险值呈现不同程度的增加,林分火险等级主要集中在极高火险,火险上升比率大于25%的林分面积超过60%;过度、非规范的采脂经营活动是林分火险等级增加的主要原因。林分是森林经营活动的基本单位,火险评估精细化至不同经营水平下的林分小班尺度,研究对基层林火管理及其它经营措施下火险动态评估具有一定的参考及借鉴价值。     

An integrated assessment approach to optimal forest bioenergy production for young Scots pine stands

Background: Bioenergy is re-shaping opportunities and imperatives of forest management. This study demonstrates,through a case study in Scots pine(Pinus sylvestris L.), how forest bioenergy policies affect stand management strategies.Methods: Optimization studies were examined for 15 Scots pine stands of different initial stand densities, site types, and temperature sum regions in Finland. Stand development was model ed using the Pipe Qual stand simulator coupled with the simulation-optimization tool Opti For Bioenergy to assess three forest bioenergy policies on energy wood harvest from early thinnings.Results: The optimal solutions maximizing bare land value indicate that conventional forest management regimes remain optimal for sparse stands. Energy harvests occurred only when profitable, led to lower financial returns. A forest bioenergy policy which included compulsory energy wood harvesting was optimal for denser stands. At a higher interest rate(4 %), increasing energy wood price postponed energy wood harvesting. In addition, our results show that early thinning somewhat reduced wood quality for stands in fertile sites. For less fertile sites, the changes were insignificant.Conclusions: A constraint of profitable energy wood harvest is not rational. It is optimal to carry out the first thinning with a flexible forest bioenergy policy depending on stand density.     

天然林林分经营迫切性评价方法及其应用

运用系统结构决定功能的原理,以培育健康稳定的森林为目标,从林分的空间结构和非空间结构特征2个方面选择了8个指标,提出了林分经营的迫切性指数(Mu)的概念、评价方法及评价标准,并应用于贵州黎平2个阔叶混交林和2个针阔混交林分的评价,结果表明:4个林分的经营迫切性不同,2008年初的低温雨雪冰冻灾害对4个研究林分(样地A、B、C和D)的林木个体破坏严重,常绿阔叶混交林(样地A和B)的树种组成、针阔混交林(样地C和D)的林木分布格局、成层性以及直径分布等不合理;此外,样地B的树种多样性和样地C的顶极树种优势度较低,4个林分都需要从提高林木个体的健康水平制定相应的经营措施,常绿阔叶混交林还需要调整树种组成,提高树种多样性;针阔混交林则还需要调整林木分布格局、直径分布及成层性,优化空间配置.     

Potential use of a spatially constrained harvest scheduling model for biodiversity concerns: Exclusion periods to create heterogeneity in forest structure

The objective of this paper is to investigate potential use of a spatially constrained harvest scheduling model for biodiversity concerns. Change in the degree of biodiversity is represented only by spatial characteristics of harvesting patterns of forest stands with different exclusion periods applied to adjacent forest stands. A spatially constrained harvest scheduling model called SSMART (Scheduling System of Management Alternatives foR Timber-harvest) is used for the analysis. It is one of the heuristics to solve a spatially constrained harvest scheduling problem by using the partitioning heuristic. The algorithm incorporated into SSMART is designed to seek a solution for a multicriteria problem with present net value maximum, meeting spatial feasibility and minimizing period-to-period harvest flow fluctuation, approximating even-flow constraints within the 0–1 integer programming framework. Our experimental analysis shows that the longer exclusion period, the less the harvest flow level and the total present net value are derived and the more heterogeneous the forest structure becomes in terms of the forest stand age distribution. It is also shown that the three exclusion period results in a stable forest stand age distribution over the time horizon for our experimental forest. This research supported by the Grants-in-Aid for Scientific Research (No. 09041071) from the Ministry of Education, Science, Sports, and Culture of Japan.     

丹江口库区水源涵养林的近自然化改造——以龙口林场为例

丹江口库区水源涵养林林分质量和生态功能的高低严重制约着我国南水北调中线工程建设成效。笔者通过对丹江口库区水源涵养林不同典型林分调查和研究,针对各类型林分现状和所存在的问题,基于近自然经营的理念和方法,提出了相应林分近自然改造措施,为丹江口库区水源涵养林的可持续经营提供依据。     

基于GM(1,1)的天然次生林空间结构预测

【目的】系统地分析已有天然次生林林分空间结构数据,通过灰色模型预测天然次生林林分空间结构各指标未来的发展趋势,对天然林经营具有十分重要的意义。【方法】以湖南大围山自然保护区典型次生林为研究对象,依据结构化森林经营理论,选取了混交度、竞争指数、角尺度、空间密度指数、开阔比数、大小比数、林分综合均质性指数作为天然次生林林分空间结构合理性评价与预测的量化指标,构建了基于GM(1,1)的天然次生林林分空间结构灰色预测模型。模型将2008年林分空间结构各指标的平均值作为初始值,并在研究区设置了面积为20 m×20 m的5个研究样地(M1,M2,M3,M4,M5),利用保护区2008-2018年典型样地林分空间信息,预测了研究区调研样地2019年-2021年林分空间结构各指标未来的变化趋势。【结果】利用精度检验机制对该模型的精确度进行了有效性检验,检验结果表明,所有指标预测合格概率P合=71.43%,良好的概率P良好=22.86%,优的概率P优=5.71%,表明该预测模型符合精度检验要求。【结论】样地未来3 a各指标整体变化尺度不大,林分空间结构基本稳定。从各指标在2008-2018年时空上的变化规律来看,各样地林分平均竞争指数、平均大小比数及平均空间密度指数是影响林分均质性指数的关键指标。     

Multiple-use forest management in consideration of climate change and the interests of stakeholder groups

In this study, the overall utility of forest management alternatives at the forest management unit level is evaluated with regard to multi-purpose and multi-user settings by a multi-criteria analysis (MCA) method. The MCA is based on an additive utility model. The relative importance of partial objectives of forest management (carbon sequestration, ground water recharge, biodiversity, and timber production) is defined in cooperation with stakeholders. The forest growth model 4C (Forest Ecosystems in a Changing Environment) is used to simulate the impact of six forest management strategies and climate on forest functions. Two climate change scenarios represent uncertainties with regard to future climatic conditions. The study is based on actual forest conditions in the Kleinsee management unit in east Germany, which is dominated by Scots pine (Pinus sylvestris L.) and oak (Quercus robur L. and Quercus petraea Liebl.) stands. First, there is an analysis of the impact of climate and forest management on forest functions. Climate change increases carbon sequestration and income from timber production due to increased stand productivity. Secondly, the overall utility of the management strategies is compared under the priority settings of different stakeholder groups. From an ecological perspective, a conservation strategy would be preferable under all climate scenarios, but the business as usual management would also fit the expectations under the current climate due to high biodiversity and carbon sequestration in the forest ecosystem. In contrast, a forest manager in public-owned forests or a private forest owner would prefer a management strategy with an intermediate thinning intensity and a high share of pine stands to enhance income from timber production while maintaining the other forest functions.     

Aboveground biomass and net primary production of semi-evergreen tropical forest of Manipur, north-eastern India

The aboveground biomass dynamics and net primary productivity were investigated to assess the productive potential of Dipterocarpus forest in Manipur, Northeast India. Two forest stands (stand I and II) were earmarked randomly in the study site for the evaluation of biomass in the different girth classes of tree species by harvest method. The total biomass was 22.50 t·ha-1 and 18.27 t·ha-1 in forest stand I and II respectively. Annual aboveground net primary production varied from 8.86 to 10.43 t·ha-1 respectively in two forest stands (stand I and II). In the present study, the values of production efficiency and the biomass accumulation ratio indicate that the forest is at succession stage with high productive potential.     

德国北部挪威云杉林可持续经营中期计划的实例分析

可持续森林经营理论为中期林业计划和收获调整提供了丰富的模型选择,其不同的方法可应用于各种特定的场合和不同经营类型.本文简要回顾了传统的森林计划方法,一种称为"多林分发展"的概念可以用于任意的经营系统,这个概念把森林看作由一系列林分组成,在每一个林分中可以预先制定多种经营措施的选项,每种选项都可以通过木材或其它产品以及消耗的资源计算出一个目标值.这种简单的概念可以应用到大量的不同森林经营场合,它为森林经营者制定切实可行的森林措施和评价森林经营计划提供方法.在本研究中,以德国北部一片包括21个小班的挪威云杉林班的一个中期计划为例,说明"多林分发展"这一经营系统在实际生产中的应用.每个小班具有不同的初始状态,每个小班预设了若干经营选项,根据小班的初始状态、生长模型为各种选项计算各时期的木材产出.在林班的水平上,经营目标方程包括两个组成部分:净现值和均衡木材收获值.用模拟退火的方法来优化总体目标方程值.优化的总体解决方案在为每个小班选定合适的经营选项的同时,在全林的水平上获得最优的经济和均衡产出组合.     

结构化森林经营方法在阔叶红松林中的应用

介绍了结构化森林经营的基本理论与主要技术,包括数据调查、林分状态特征分析、经营设计以及经营效果评价等,并以东北阔叶红松林经营实践为例,具体介绍了结构化森林经营方法的应用。应用结构化森林经营方法分析表明,经营阔叶红松林林分为次生林状态,经营类型为抚育间伐型,经营迫切性评价等级为比较迫切,经营方向为提高林分的健康水平和顶极树种的优势程度。本次经营调整顶极树种竞争势及树种混交76株,采伐不健康林木122株。经营后效果评价表明:经营强度属于轻度干扰,顶极树种和主要伴生树种红松、杉松、黄波罗、椴树、核桃楸等的优势度较经营前明显上升,林分中健康林木比例明显上升。本次经营达到了经营目标。     

Impacts of different forest management scenarios on forestry and reindeer husbandry

In northern Sweden, the forests are used simultaneously for both timber production and reindeer husbandry. During the winter months, lichen is the most important fodder for reindeer. Forest management operations are generally considered having a negative impact on reindeer husbandry as harvesting and dense stands remove or obscure the ground lichen cover. In this study, we simulate three different scenarios for forest management, differing in the intensity and types of harvest operations. The resulting 100-year scenarios are analyzed with respect to their estimated suitability for providing reindeer pasture areas. Suitability is determined by vegetation type, stand density and stand height. The results indicate that the current trend of a decrease in lichen area will continue if existing forestry practice prevails. Implementing continuous cover forestry as a management alternative and carrying out precommercial thinning could halt the decrease in reindeer pasture area and even lead to a future increase in pasture area, with losses of approximately 5% in the net present value of forestry.