马尾松不同营造混交类型选择及林分生长量研究

马尾松分别与米老排等4种阔叶树及杉木采用不同混交比例、密度营造混交试验林,通过对6年生和22年生的试验林生长数据进行分析,结果表明:采用不同混交比例和方法,6年生林分树高差异达极显著水平,单株材积和单位蓄积达显著水平,而胸径无显著差异;但在22年生时胸径、树高差异均达极显著水平,单株材积达显著水平,而单位面积蓄积、冠幅无显著差异。不同混交密度的林分胸径、树高、单株材积、冠幅差异均达极显著水平,但林分单位面积蓄积无显著差异。通过分析可知,适宜营造马尾松混交林的树种有火力楠、木荷等,混交方式以马尾松阔叶树行间混交为最优,混交密度以2 m×2.5 m或2 m×1.67 m为最优。     

韦赤桉与杉木、马尾松混交造林成效研究

为克服单一树种经营的弊端,提高林分生产力,开展韦赤桉纯林、杉木纯林、马尾松纯林、韦赤桉×杉木混交林、韦赤桉×马尾松混交林和杉木×马尾松混交林6种模式造林试验,对其7年生林分生长情况进行调查分析,结果表明:6种造林模式的保存率均超过87％;与3种纯林造林模式相比,林分密度为2505株/hm-2,韦赤桉与杉木1∶3比例混交和杉木×马尾松1∶1比例混交的两种造林模式取得了双赢的效果,在这两种混交造林模式下,韦赤桉、马尾松、杉木的生长状况均较纯林造林模式好,其中韦赤桉与杉木混交林的韦赤桉平均胸径、平均树高和平均单株材积分别较韦赤桉纯林高出9.96％、19.82％和40.05％,杉木的平均胸径、平均树高和平均单株材积分别较杉木纯林提高了24.89％、10.73％和69.23％.     

1、2代马尾松人工林林分生长特性比较

采用配对样地法,以不同栽植代数(1、2代)、不同发育阶段(8、15、18、20 a)的马尾松人工林为对象,对1、2代马尾松人工林林分树高、胸径、单株材积及蓄积量生长进行比较分析。结果表明:马尾松连栽后,林分平均胸径、平均树高、单株材积和林分蓄积等指标总体表现为2代好于1代,2代较1代总体分别上升0.61%、3.17%、3.85%和23.82%,但差异均不显著。马尾松连栽并未导致林分平均胸径、平均树高、单株材积及蓄积量生长出现下降趋势,林分生产力水平不但没下降,反而还有一定程度的提高。     

不同海拔Ⅱ类地柳杉马尾松混交造林效果分析

对永春县呈祥乡雪山柳杉马尾松混交造林进行不同海拔生长调查及效果分析,结果表明:在海拔950～1 260 m,II类立地条件下,采用相同造林及抚育措施,柳杉林分树高、胸径、单株材积生长明显优于马尾松林分。柳杉生长量基本持平,不同海拔对柳杉生长影响不显著,但不同海拔对马尾松胸径、树高、单株材积影响极显著,海拔低的马尾松生长极显著优于海拔较高的,马尾松生长量随着海拔增高而递减。     

两种培育模式下闽楠生长及生物量研究

在福建宁化国有林场开展了混交(马尾松:闽楠混交比例分别为1:1和2:1)和马尾松间伐后林下套种(25%和40%间伐强度)2种培育模式下闽楠生长、材积及生物量的研究。结果表明,造林后第1年,马尾松林下套种的闽楠成活率高于马尾松+闽楠混交林;造林后1-4年,闽楠树高、胸径和材积在马尾松林下套种和马尾松+闽楠混交林中没有显著差异;造林后7-9年,马尾松+闽楠1:1混交林中闽楠胸径、树高、单株材积和单株生物量均显著高于马尾松+闽楠2:1混交林;40%间伐处理后林下套种的闽楠胸径、树高、单株材积和单株生物量大于25%间伐处理。总体上,造林7年后混交林中闽楠生长量和生物量显著高于林下套种。因此,闽楠与马尾松营造混交林比在马尾松林下套种更有利于其生长,但确定适宜的混交比例和加强后期的抚育管理(如间伐)对于闽楠人工林培育仍是十分重要的。     

闽粤栲与马尾松混交比例选择及混交效果评价

在福建省南平市葫芦山国有林场开展闽粤栲、马尾松不同混交比例造林对比试验,结果表明:不同的混交比例,对闽粤栲胸径、材积生长量和马尾松的树高、材积生长量,以及林分单位面积蓄积量均有极显著影响,对闽粤栲的树高生长、马尾松的胸径生长有显著影响。闽粤栲与马尾松混交,可以提高林分的稳定性和林地生产能力。10栲纯林、7栲3马、5栲5马、7马3栲、10马纯林等5种造林模式中,以7栲3马单位面积蓄积最高,5栲5马次之,10马纯林最低。适当增加闽粤栲的比例,有利于闽粤栲、马尾松的胸径、树高生长。     

宁化县木荷混交造林效果分析

对木荷与杉木、马尾松不同混交方式、混交比例的混交林、木荷纯林的生长效果进行调查分析,结果表明：木荷更适宜种植混交林,杉木×木荷3∶1比例混交林的木荷平均胸径、平均树高、单株材积及林分生长量均比杉木×木荷2∶1混交林及木荷纯林更好,具有显著性差异。混交方式以水平带状混交林分生长更好,水平带状混交木荷的平均胸径、平均树高、单株材积、平均冠幅均比垂直带状混交及木荷纯林高。杉木与木荷混交应控制好木荷的混交比例,否则会影响混交效果,而且到一定年龄时对林分应进行间伐,控制好林分密度,促进林分生长。     

火炬松与马尾松混交造林效果分析

通过对火炬松与马尾松混交造林成效的全面调查,分析不同坡向和坡位对火炬松与马尾松生长量的影响及其树种生长规律之间的差异,结果表明：在相同立地质量等级和相同经营措施条件下,坡向以半阳坡的火炬松和马尾松生长量最大,林分总蓄积量达157.521 m3/hm2,阳坡次之,阴坡最小;坡位以下坡的火炬松和马尾松生长量最大,林分总蓄积量达170.795 m3/hm2,中坡次之,上坡最小。火炬松的平均胸径连年生长量达0.97 cm,比马尾松高出6.4%,平均树高连年生长量达0.56 m,低于马尾松10.8%,平均单株材积连年生长量达0.135 2 m3,略高于马尾松0.6%。因而,火炬松适宜当地造林。     

马尾松与4种阔叶树混交林生长效果调查分析

对马尾松与4种阔叶树种混交效果进行了试验研究。结果表明,马尾松与枫香、黄檀、麻栎混交后,促进马尾松生长效果显著,混交林中马尾松的平均胸径和平均树高都显著大于纯林,林分生产力高,结构稳定。而马尾松与马褂木行状混交林郁闭后,马尾松的生长受抑,平均胸径和平均树高都低与其纯林,林分分化严重,稳定性差。     

马尾松稀疏林分套种阔叶树试验分析

在马尾松稀疏林分下套种米老排等7种阔叶树进行林分修复试验,调查林木生长因子,通过方差分析和多重比较的结果表明:不同树种间造林成活率、树高、胸径、冠幅、单株材积均存在极显著差异;不同树种间造林保存率表现差异显著;枫香对造林成活率和保存率的影响最大;桤木对树高生长和胸径生长的影响最大;米老排对冠幅生长的影响最大;桤木对单株材积的影响最大。     

17个阔叶树种在退化马尾松林的早期生长表现

对东莞莲花山自然保护区退化马尾松林林分2002年种植的17个3年生阔叶树种的树高、胸径以及冠幅进行测量和分析。结果表明,各个树种之间树高、胸径和冠幅生长均存在极显著差异(P<0.01)。除红荷、桃花心木、仪花、格木和马占相思以外,其余12个树种树高与胸径生长表现出显著正相关(P<0.05)。综合树高、胸径和冠幅3个指标对17个阔叶树种的生长数据进行聚类分析,桃花心木、火力楠、铁冬青、尖叶杜英和仪花生长较慢;枫香、格木、红锥、米老排、樟树、木荷、木棉和南洋楹生长速度中等;红荷和黧蒴生长较快;千年桐和马占相思生长迅速。总体而言,试验的17个阔叶树种对退化马尾松林的景观恢复取得一定成效。     

无性系和株行距对杨树人工林生长和树冠结构的影响

【目的】探索无性系、株行距及两者交互作用对杨树人工林的林木生长和树冠结构的影响。【方法】采用双因素随机试验设计,通过调查36块13年生杨树样地胸径、树高、活枝下高和冠幅等指标,以综合指数法构建3个林分综合指数(生长指数、冠形指数、干冠协调指数)。【结果】南林95杨和南林895杨的胸径、树高和生长指数显著高于南林797杨(P <0.05)。南林797杨的冠幅、树冠体积和树冠圆满度显著高于南林895杨,与南林95杨差异不显著(P> 0.05)。株行距为6 m×6 m和4.5 m×8 m的林分胸径、冠形指数和生长指数均显著高于5 m×5 m和3 m×8 m林分,不同密度林分对树高影响不显著(P> 0.05)。在相同密度条件下,正方形和长方形配置对东西和南北冠幅有显著影响,较大株行距促进树冠生长,但对胸径、树高和平均冠幅等影响不显著(P> 0.05)。无性系和株行距对冠长、活冠比、树冠表面积和干冠协调指数影响均不显著,且无性系和株行距对林木生长和树冠结构均无显著交互作用(P> 0.05)。【结论】杨树无性系对林木胸径、树高和树冠结构的影响大于株行距。综合考虑林木生长和树冠结构等两个方面,在类似的立地条件上,相比于其它无性系和配置方式,以南林95杨在种植株行距为6 m×6 m(278株/hm^2)时具有培育大胸径林木的潜力,适于培育速生、优质大径材。     

珍贵树种多树种混交造林效果

对6年生珍贵树种多树种混交林生长情况进行调查,结果表明：与格木（Erythrophleum fordii）＋柚木（Tectona grandis）混交林、格木纯林以及降香黄檀（Dalbergia odorifera）纯林相比,多树种混交林总蓄积量能提混高13.66-49.14 m^3/hm^2,不同树种以及同一树种在不同配置模式之间的平均树高、平均胸径、平均单株材积及其年均生长量等指标差异显著。多树种混交模式中格木、降香黄檀的平均树高分别比相应纯林提高2.33%-30.23%和10.71%-19.64%,平均胸径分别提高了15.15%-27.27%和12.50%-20.83%。与格木＋柚木混交林相比,多树种混交林格木、柚木平均树高分别提高了8.70%-21.74%和8.70%,平均胸径分别提高了24.59%-37.70%和33.33%-36.46%。综合分析表明,珍贵树种多树种混交在一定程度上能够提高格木、降香黄檀、柚木等的高径生长,促进干形发育,且在促进林木胸径生长上有显著作用,该模式对于珍贵树种长周期大径材的培育切实有效,但不同树种配置及其比例的改善效果存在差异。     

湿地松加勒比松杂交组合引种试验研究

通过对湿地松、加勒比松杂交组合引种试验研究表明:在生长性状树高、胸径、材积、侧枝总数方面,杂交组合普遍好于对照;在生长性状冠幅方面大部分杂交组合种好于湿地松无性系种子园混合种、加勒比松无性系种子园混合种,少部分比当地马尾松好;在生长性状方面杂交组合间和杂交组合内存在差异。主要生长性状树高、胸径、材积存在极显著相关,因此间接选择也是有效的。在抗寒性方面,加勒比松无性系自由授粉子代、加勒比松无性系种子园混合种CK2抗寒性最差,湿地松无性系种子园混合种抗寒能力较强,没有受冻,加勒比松无性系种子园混合种CK3、当地马尾松、杂交组合种较抗寒且抗寒性相近;在抗虫(松梢螟)性方面无显著差异。     

马尾松无性系种子园半同胞子代变异分析和家系选择

以福建省漳平五一林场马尾松无性系种子园自由授粉子代半同胞家系为研究对象,分析其树高、胸径、材积、冠幅、通直度、高径比、冠径比、木材基本密度、管胞长度和宽度、管胞长宽比等性状,发现家系间除管胞长宽比性状差异显著,其余性状均达差异极显著,暗示着马尾松种子园半同胞家系间存在较为丰富的变异,具选育潜力。8年生林分内各性状的家系遗传力以树高性状为最高(0·691),其次是木材基本密度(0·640)。各性状间的相关性分析结果表明,生长量性状的改良可间接改善通直度,且生长量性状与木材基本密度存在显著正相关关系,木材基本密度与管胞长度和宽度不相关。采用10%入选率,发现5年生林分和8年生林分入选家系一致,材积遗传增益分别达19·74%和19·23%,且5年生林分和8年生林分生长量性状的遗传相关极显著,认为马尾松制浆造纸材短轮伐期的初选年龄可确定为5年生;根据性状遗传力的相对大小和典型相关分析的结果,认为马尾松家系选择可适当注重树高生长量指标。以树高和材积为选择指标,按照10%入选率,兼顾材性和种子园内无性系的开花结实情况,筛选出制浆造纸材短轮伐期优良家系12个。     

基于树高和树冠因子的立木材积与地上生物量相容模型研究

【目的】无人机机载激光雷达能够准确地测定单木、林分乃至大尺度森林结构参数(树高和树冠因子)。为应用无人机激光雷达技术准确估测森林蓄积量、生物量和碳储量提供计量依据和技术支撑。【方法】以150株实测马尾松生物量样本数据为研究对象,采用非线性回归估计方法和度量误差联立方程组方法,分析立木材积和地上生物量与树高、树冠因子的相关性,并在此基础上研究建立基于树高和树冠因子的立木材积与地上生物量相容模型。【结果】单株材积和地上生物量与树高因子的相关性最为紧密,其次才是树冠因子;基于树高和冠幅因子的二元材积和地上生物量模型预估精度较高,达到92%以上,再考虑冠长因子的三元模型预估精度改进不大;基于树高和冠幅因子的二元立木材积与地上生物量相容模型估计效果更好,相对于一元相容模型系统而言,二元相容模型拟合效果有较大幅度提高,预估精度达到92%以上。【结论】采用度量误差联立方程组方法可以有效解决基于树高和树冠因子的立木材积与地上生物量相容问题,并且预估精度达到92%以上,所建二元立木材积与地上生物量相容模型可为应用激光雷达技术反演森林蓄积量和生物量提供计量依据。     

粤北马尾松人工林坡向效应分析

马尾松 Pinus massoniana 是粤北主要造林树种之一,研究以韶关地区 20 a 生马尾松人工林为 研究对象,重点研究坡向对其人工林生长的影响,并探讨其可行的调整经营措施。结果表明,南坡马尾 松的胸径和树高均显著高于北坡,坡顶胸径与北坡近似,树高大于北坡,且径高比最高;北坡的冠幅、 冠长和冠体积均高于南坡和坡顶,反映马尾松喜光特性。南坡单株材积高于北坡和坡顶,坡顶中小径级 个体 (DBH 10~25 cm) 比例高于南坡和北坡,但大径级个体 (DBH 25~30 cm) 比例明显下降,大径级个体 单株材积和比例对林分蓄积影响最大,蓄积以南坡最高,其次为北坡,坡顶最低。根据不同径级单株材 积和蓄积的坡向间差异及形成原因分析,探讨了不同坡向马尾松间伐强度、改造树种选择和培育模式, 对于促进马尾松人工纯林的林分改造和森林质量精准提升具有指导作用。     

基于修正Kozak方程的人工樟子松树冠轮廓预估模型

【目的】对Kozak方程进行修正,采用树木易测因子为预测变量,构建人工樟子松树冠外部轮廓预估模型,为研究树木生理和树木竞争提供依据,为模拟单木树冠表面积和树冠体积奠定基础。【方法】基于黑龙江省14块固定样地70株人工樟子松解析木907个最大枝条数据,以Kozak方程基本形式为基础并对其进行修正,选出构建人工樟子松树冠外部轮廓基础模型的最优模型形式。在最优模型基础上,建立分别考虑样地效应、样木效应及同时考虑样地和样木效应两水平的非线性混合效应模型。利用R软件的nlme软件包求解非线性混合效应模型参数,采用AIC、BIC、-2LL对混合效应模型中不同随机效应参数组合形式、不同随机效应矩阵、方差-协方差矩阵和方差函数进行比较,选出最优模型形式,并对人工樟子松外部轮廓随树木因子的变化规律进行探讨。以林分密度为哑变量,构建不同密度的人工樟子松树冠外部轮廓预估模型。【结果】人工樟子松树冠外部轮廓预估模型因子包含胸径(DBH)、冠长率(CR)和高径比(HD)。与基础模型相比,分别考虑样地效应、样木效应的混合模型能够显著提高模型拟合效果,外部轮廓模型差异主要来源于样木效应。以样木为单水平的混合效应模型中,a2、a6为随机参数,对角矩阵为方差-协方差矩阵形式,ARMA(1,1)为解释组内方差的矩阵,采用幂函数消除异方差的模型形式为最优模型。同时考虑样地和样木效应两水平混合模型的拟合效果较单水平混合模型有所提高。以两水平混合模型的固定效应部分模拟外部轮廓与树木因子之间的关系,在分别固定另外2个变量的情况下,树冠半径随着DBH、CR增大均逐渐增大,树冠上半部分半径随着HD增大而增大,下半部分半径随着HD增大而减小。外部轮廓拐点的变化范围为0.6250~0.9170,拐点平均位置为0.8413,随着林木在林分中被压强度增大,拐点位置向树冠基部移动。密度小于1000株·hm^-2林分中单木的冠形与1000~2000株·hm^-2和大于2000株·hm^-2林分中单木的冠形区别很大。【结论】修正后的Kozak模型满足梢头处半径为0、在整个树冠范围内存在拐点且拐点唯一的特性,能够对人工樟子松树冠外部轮廓进行合理模拟及预测。两水平非线性混合效应模型可显著提高模型拟合效果,能够在树冠外部轮廓模型中应用。     

马尾松混交林生长及生态效应研究

通过马尾松杜英混交林、马尾松闽粤栲混交林和马尾松纯林生长状况、林分植被生物多样性和土壤理化性质的研究,结果表明,马尾松与杜英、闽粤栲混交后,树高、胸径生长量增加明显,蓄积量增大;马尾松混交林下植被种类和数量都增多,生物多样性比马尾松纯林丰富;马尾松混交林土壤理化性质得到较大改善。     

马尾松人工幼林年生长规律研究

为了探明马尾松人工林的生长规律,在桂西北乐里林场设置了3个固定样地,对马尾松人工幼林(4~11a生)的胸径、树高等进行了连续8年的监测研究,得出如下结果:1)胸径逐年总生长为5.50~12.27cm,与林龄的关系式为YDBH/cm=3.9383Ln(X林龄)+3.7132,连年生长和年平均生长分别为0.77~2.23cm和1.10~1.31cm。2)树高逐年总生长为3.53~11.73m,与林龄的关系式为YH/m=1.2186 X林龄-1.5443,连年生长和年平均生长分别为0.73~1.47m和0.88~1.08m。3)林分逐年总蓄积量为6.5~137.8m3/hm2,与林龄的关系式为YV/m3/hm2=0.0932X3.1119林龄,连年生长和年平均生长分别为5.0~25.0m3/hm2和1.6~12.5m3/hm2。研究充分说明,该区马尾松人工幼林生长较为缓慢,林分蓄积量较低。