南亚热带杉木林分蓄积量生长立地与密度效应

[目的]揭示南亚热带不同密度和立地条件下杉木人工林蓄积量发育规律。[方法]以广西大青山36 a生杉木密度试验林为研究对象,分析A(1 667株·hm~(-2))、B(3 333株·hm~(-2))、C(5 000株·hm~(-2))、D(6 667株·hm~(-2))、E(10 000株·hm~(-2))5种初植密度杉木人工林总蓄积、活立木蓄积动态变化。[结果]初植密度与立地对林分活立木蓄积生长的影响与总蓄积一致。中幼龄阶段林分总蓄积与初植密度和立地正相关,初植密度愈高,立地指数愈大,林分蓄积生长量愈大;但15 a后中等密度林分总蓄积最大。林分蓄积连年生长高峰随密度增大而愈早;平均生长达高峰后下降,密度越大下降越早、下降趋势越明显;林分蓄积连年生长量、平均生长量大多分别在10、14 a达到高峰,林分蓄积生长率降到3%时林龄为19～25 a。[结论]随初植密度增大,立地指数对林分总蓄积的影响程度减弱。若以蓄积生长量最大为培育目标,16指数级以C密度为最适宜造林密度。南亚热带杉木林首次间伐、最后间伐、主伐时间分别为10、14、25 a;主伐林龄不宜早于19 a,且初植密度愈低主伐林龄更晚,A、B密度林分的主伐林龄可推迟到25 a。     

湖北高密度杉木人工林生长规律研究

为研究湖北省高密度杉木人工林生长规律,对鄂东南地区高密度杉木人工林进行标准地调查,获取61块样地数据和183株解析木数据,建立了杉木单木树高、胸径和材积生长模型,根据拟合优度及残差指标,高密度杉木单木胸径和树高生长的最优模型选择理查德模型,单木材积最优模型选择考尔夫模型,所选模型检验精度均较高,达到拟合效果;通过绘制杉木胸径、树高和材积的生长曲线图,杉木生长量在初始阶段生长速率较大,单木树高和胸径生长量在第4 a达到最大值后逐渐下降,单木材积连年生长量在第10 a达到最大值;利用多元非线性回归建立关于杉木林分平均胸径、平均树高和林分蓄积与林龄、立地指数和林分密度的林分生长模型,选择的林分生长模型均通过检验;利用林分蓄积量的平均生长量和林分平均直径来确定高密度杉木林分的数量成熟龄和工艺成熟龄,在立地指数16～20 m和林分密度4 000～6 000株/hm~2时,杉木的数量成熟龄和工艺成熟龄分别为10～13 a、10～11 a,与湖北咸宁地区高密度杉木造林小径级采伐年龄相符。     

豫南杉木人工林主伐年龄研究

通过对豫南杉木人工林不同立地指数级标准地和生产经营经济指标的调查,利用Richards等经典方程拟合豫南杉木生长的基本模型,编制生长过程表,确定数量成熟龄和工艺成熟龄,采用净现值和内部收益率分析杉木经济成熟龄。综合考虑数量成熟龄、工艺成熟龄和经济成熟龄结果表明:8立地指数不适合营造杉木用材林;10立地指数只能培育小径材,主伐年龄为22~24 a;12立地指数以培育小径材为主,主伐年龄为20 a,以培育中径材为辅,主伐年龄为22 a;14立地指数以培育中径材为主,主伐年龄可确定为20 a。     

杉木密度间伐试验林林分断面积生长效应

通过对26年生杉木密度试验林进行多次间伐后的结果进行比较研究,结果表明:(1)只要人工林立地条件相同,经过足够长的时间,林分断面积最终趋于一致,与是否间伐无关;(2)随间伐次数增加,获得的木材径阶也逐渐增大,未被间伐的保留木则多为大径材;(3)对于立地指数大于16的杉木宜林地,宜采用高密度造林、多次间伐的经营模式,以生产不同规格用材满足木材市场需求,还可提高林分累积断面积的生长量;对于立地指数小于14的杉木宜林地,应该采用稀植造林,以生产小、中径材为主;(4)应在立地条件好、低密度造林条件下培育大径材林木;(5)在立地指数小于14的杉木宜林地,间伐在促进林分断面积生长方面的贡献并不明显,对林分断面积生长起主要作用的因素是立地质量。     

杉木人工林最优经营密度模型的研究

在同一优势高生长阶段,林分价值随密度增加而增加;当密度增加到某一数值时,林分价值达到最高,尔后随密度的增加而下降。林分价值与密度的关系呈中间高两边低的山状曲线的变化规律,其间的理论关系可用密度二次效应模型表示。采用杉木人工林标准地材料建立林分价值的密度二次效应模型,拟合效果极显著,模型回归优度达93.68%,复相关系数达0.9679。以林分价值的密度二次效应模型为基础,采用连续状态的动态规划方法建立林分经营密度模型,符合杉木人工林林分生长规律,可在林分密度控制和管理中推广应用。     

杉木人工林碳汇木材复合经济收益分析及最优轮伐期确定——基于时间序列预测模型

【目的】探讨不同条件下杉木人工林碳汇木材复合经济收益及最优轮伐期的变化,为杉木经营者在碳汇交易背景下选择最优森林经营决策提供依据。【方法】以闽西北杉木人工林为研究对象,基于实地调查数据,利用时间序列预测模型(ARIMA)对杉木人工林蓄积量和碳储量进行拟合预测,并以此为基础数据,结合相关经济指标,采用年均净现值法(ANPV)和林地期望价法(LEV)分别计算杉木人工林经济收益和最优轮伐期;同时比较分析最优轮伐期和最大经济收益对立地质量、碳价格、利率3个不确定因素变化的响应。【结果】1)ARIMA模型对杉木人工林蓄积量和碳储量的拟合结果精度较高(预测模型中最低R~2为88.460%),以此获取了有效的林分生长预测数据;2)鉴于木材价格远高于碳价格的现状(取利率5%、理论碳价格173元·t-1的情况),增加碳汇经营目标并未改变以经济成熟为标准的最优轮伐期,但碳汇木材复合经济收益明显提高,对于不同立地质量的林分,其最大经济收益增加6.55%~10.12%(ANPV)和6.60%~10.72%(LEV);3)地位指数增加、碳价格提升及利率提高,都会导致最优轮伐期不同程度地提前,但影响效果存在差异。立地质量越好,碳价格越高,复合收益就越多,当碳价格达到600元·t-1时(取利率5%),不同立地质量的林分经济收益增加25.01%~35.09%(ANPV)和22.90%~37.19%(LEV);但高利率会导致经济收益明显降低,以立地指数14~16 m为例,当碳价格为123元·t-1时,在4%利率水平下林地复合经济收益几乎是7%利率水平下的3倍。【结论】1)基于现实林分调查数据的时间序列预测模型(ARIMA)对林分生长进行预测值得尝试和推广;2)在现有杉木经营环境下,即使增加碳汇经营目标,经营者在不改变采伐期的情况下也能获取最大复合经济收益,有利于经营者增加收入,增强其从事杉木经营的积极性;3)立地质量越好,碳汇木材复合经济收益越高,因此,选择立地条件较好的林地进行杉木造林,能提高经营者的经济收入;4)碳汇木材复合经营目标下,碳价格提高能有效提升杉木经营者的投资效益;5)利率的增加,碳汇木材复合经济收益明显降低,因此高利率不利于杉木人工林的经营。由此可见,碳汇木材复合经营对增加杉木经营者经济收益和发挥人工林碳汇潜力都具有重大的现实意义。     

南亚热带杉木人工林材种结构长期立地与密度效应

[目的]揭示南亚热带杉木人工林材种发育的长期立地和密度动态效应规律。[方法]以广西大青山A(1667株·hm^-2)、B(3333株·hm^-2)、C(5000株·hm^-2)、D(6667株·hm^-2)、E(10000株·hm^-2株)5种初植密度、36 a生杉木(Ctmninghamia lanceolata)密度试验林为研究对象,分析密度和立地影响下材种株数与材种材积分布的动态变化规律。[结果]杉木林分小径材株数和材积比率在初期随林龄增长而递增,达峰值后随林龄增长而减少,初植密度越小、立地指数级越高,减少速度越快;中、大径材株数和材积比率随林龄增长而增加,初植密度越小、立地指数级越高,增速越快。18立地指数级D及以下密度林分28 a生前中径材材积比例约50%;36 a生时A密度林分大径材材积比例约50%。16立地指数级中低初植密度林分中径材材积比例均超过45%,且以C密度林分最高、约48%;36 a生时A密度林分大径材材积比例超过26%。14立地指数级,A密度林分中径材材积比例24 a生时达44%,A、B、D密度林分小径材材积分别于12、18、24 a生时达83%、76%、69%o 10立地指数级C、E密度林分36 a生时小径材材积比例分别达71%、61%。[结论]杉木林材种形成与立地、密度和林龄关系密切,立地质量具决定性作用,而培育高规格材种时初植密度亦可成为关键限制因素。初植密度越低、立地指数越高,越利于中、大径材形成。在杉木南带产区,10指数级立地短周期经营时只适宜培育小径材及小条木。14指数级立地适宜培育中、小径材,若以中径材为第一培育材种时初植密度宜低。16指数级立地适宜培育中径材,长周期经营时也可培育大径材,但初植密度不宜超1667株·hm^-2。18指数级立地中径材生产潜力很大,但更宜培育大径材,且初植密度宜控制在A密度,轮伐期不宜低于36 a。     

密度调控对杉木人工林中优势木生长过程的影响

为探索经营密度对杉木人工林中优势木生长的影响效果,以洪雅国有林场杉木人工纯林为研究对象,采用树干解析方法,测定分析了不同经营密度的杉木人工林中优势木的生长过程。结果表明,密度调控能够影响优势木树高、胸径和材积的生长过程;林分经营密度越大,树高平均生长量和连年生长量最大值越小,树高数量成熟时间越早;林分经营密度越小,胸径平均生长量越大,胸径数量成熟龄越晚;林分经营密度越大,优势木材积总生长量越小,材积平均生长量减小,材积平均生长量和连年生长量最大值出现的时间越晚,材积的数量成熟年龄越晚。低经营密度(500株·hm~(-2))有利于培育杉木大径材,而中高经营密度(500株·hm~(-2))利于培育中小径材。     

华北落叶松生长过程的数学模拟

该文用进行正常经营活动的华北落叶松人工林现实林分数据,分别对平均胸径、平均树高、蓄积与立地指数、密度、树龄之间的关系进行拟合,建立多元回归方程进而对不同立地指数、不同密度下的华北落叶松生长过程进行模拟。     

北京地区40a生油松人工林密度效应的研究

以20块6种不同密度梯度的北京地区低山阴坡厚土40a左右油松人工林为研究对象,分析其林分生长、树冠生长、林下植物多样性以及林下生物量对林分密度的响应关系,研究结果表明:胸径、树高、冠幅随林分密度的增大而减小,当林分密度增大到1 500株/hm2时,减小的趋势趋于稳定;枝长平均生长量、连年生长量均随年龄的增大有先增加后下降的趋势,林分密度1 500株/hm2时,枝生长量下降趋势明显;枝材积生长量在各年龄阶段的变化也随林分密度的增大表现出抑制响应,与枝长生长量的变化规律类似;林下灌木、草本物种均匀度指数Jsw,Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数均随林分密度的增大而减小;随林分密度的减小,草本层生物量逐渐增加,灌木层生物量先增加后略减,林分密度为1 000~1 200株/hm2时灌木生物量最大,为3 802.94kg/hm2。对于北京低山阴坡厚土40a左右的油松人工林来说,经营密度宜为1 000~1 500株/hm2。     

杉木定量抚育间伐技术研究

根据杉木林木胸径生长规律和林分分化特征，确定了间伐起始期和间隔期。利用优势高与平均高、年龄关系建立了杉木立地指数模型。通过对胸径与冠幅关系的研究，得到不同立地指数睛的杉木基本经营密度Ｎ０及饱和密度Ｎｋ模型。根据立地指数等确定经营密度指标ｕ得到间伐后保留密度计算模型，并籍以计算间伐强度。提出了利用计算器编程进行间伐设计的新方法，只要输入胸径、部分树高和林龄，各林分因子及间伐技术指标就可从计算器中读出     

杉木人工林间伐密度与林分生长研究

经多年研究提出了预估不同立地指数各龄级杉木人工林的间伐密度（即保留株数）及相应的间伐量和林分蓄积量的计算模型。     

杉木人工林货币收获表编制及应用的研究

以梅林国有林场为对象，收集大量资源数据，分别不同的立地类型拟合了杉木人工林的生长模型和林分各村种出材率与林分平均胸径的回归模型，编制了杉木人工林货币收获表，在此基础上，探讨货币收获表在确定杉木人工经济成熟龄上的具体应用。     

杉木定量抚育间伐技术研究

根据杉木林木胸径生长规律和林分分化特征，确定了间伐起始期和间隔期。利用优势高与平均高、年龄关系建立了杉木立地指数模型。通过对胸径与冠幅关系的研究，得到了不同立地指数下的杉木基本经营密度Ｎ０及饱和密度Ｎｋ模型。根据立地指数等确定经营密度指标ｕ，得到间伐后保留密度计算模型，并藉以计算间伐强度。提出了利用计算器编程进行间伐设计的新方法，只要输入胸径、部分树高和林龄，各林分因子及间伐技术指标就可从计算器中读出。此法操作简单，准确快捷，科学合理，实现了林分因子计算与间伐设计自动化。     

广南县杉木人工林立地指数表的编制

利用广南县306块标准地资料和41株解析木资料,对多个树高生长模型进行比较分析,选择生长函数H=a＋blnA作为该县杉木人工林优势高生长模型.分析优势高生长过程,结合杉木人工林不同年龄林分平均树高分布情况,采用树高的估计量标准误差为分配单位,调整各级指数曲线间距,编制了广南县立地指数表.分析结果表明,所编杉木人工林立地指数表精度较高,适用性强.     

杉木人工林生物量变化规律的研究

基于大岗山林区相似立地条件前后3次生物量调查研究资料,结合杉木人工林固定样地长期观测材料对杉木人工林生物量的变化规律作了较为详尽的研究,得到了如下主要研究结果：(1)对于同一林分,除叶生物量和某些枝生物量存在一个减小的时期外(5a至8a时),单株和林分各组分生物量均随林龄的增加而增大。在12a前的林分速生期间,叶、枝、干所占比重微弱增加,致使地上部分比重增加,而根比重减小;在干材期(12～16a),单株各组分所占比例趋于稳定。(2)立地指数对单株和林分各组分的生物量、总生物量以及生物量分配比率均存在显著影响,且这种影响随着林龄的变化而变化,并受初植密度的制约。(3)随着初植密度的增大,单株各组分生物量明显减小,干生物量分配比率在任一林龄时刻均呈下降趋势;由密度所形成的不同林分生物量间的差距随林龄呈减弱的趋势。     

不同恢复阶段杉木人工林蓄积量的动态变化

以河南省信阳市南湾实验林场不同演替阶段的杉木人工林为研究对象,采用空间代替时间的方法分析了杉木人工林的林分蓄积量随林龄的变化规律。研究表明,杉木人工林的蓄积量随林龄的增加而逐渐上升,然后林分密度逐渐下降。杉木林蓄积量的年均生长量和连年生长量则在中龄林阶段最高,近熟林和成熟林时期的生长量逐渐下降。因此,杉木林经营应该在中龄林阶段加强间伐管理,从而提高林木生长量,缩短林分轮伐周期以恢复林地地力。     

杉木高密度造林林分生长状况研究

以邵武卫闽林场南际工区10000株·hm^-2高密度造林杉木速生丰产林试验区为研究对象,对林分树高、胸径及蓄积等生长因子的生长状况进行研究分析,为杉木小径材的培育和经营措施提供依据。结果表明：杉木高密度造林林分平均胸径速生期为5～8a,平均树高速生期为3～5a;林分单位蓄积平均生长量在14a时达到最大值,即林分数量成熟龄为14a,为培育小径材,建议12～15a即进行主伐。     

桂西南马尾松人工林生长对不同强度采伐的动态响应

[目的]研究不同强度采伐下马尾松的生长动态,筛选适宜的采伐强度,为马尾松人工林近自然经营提供技术支撑。[方法]2007年10月在14年生马尾松人工林(保存密度1 100株·hm~(-2))内进行采伐试验,设置4个采伐强度,即保留密度分别为225、300、375、450株·hm~(-2),以不采伐为对照;其后,自2008年开始连续8 a,每2 a测定1次马尾松的胸径、树高、枝下高和冠面积等生长指标,并计算单株材积和林分蓄积量,应用方差分析和Duncan多重比较分析生长指标对不同采伐强度的动态响应。[结果]表明:采伐强度显著影响林分生长,其中,林分平均胸径、单株材积、冠面积的年均增长量随保留密度增大而减小,但均显著高于对照(P0.05)。采伐后第1 3年,马尾松冠面积增长量显著高于采伐后期,胸径则在采伐后第3 5年最高,而不同采伐强度对林分树高生长影响不明显。保留密度显著影响林分枝下高和蓄积量的动态变化,其年均增长量随密度增大而递增。5个处理间林分蓄积年均增长量的差异随林龄的增大而逐渐缩小。[结论]马尾松人工林生长对不同强度采伐的动态响应以树冠最敏感,冠面积首先陡然增大,进而引起胸径的快速生长。树高和枝下高在采伐后年均增量变化相对平稳。4个采伐强度均显著促进单株材积生长,而仅保留密度为225株·hm~(-2)的采伐对林分蓄积增长量影响显著。综合比较林分的单株材积和林分蓄积连年增长量,建议在桂西南15年生马尾松人工林近自然经营中宜选择300株·hm~(-2)的保留密度进行采伐。     

广西马尾松良种在重庆地区的生长及适应性

引进广西马尾松(Pinus massoniana)良种营造的示范林生长结果表明,8~9 a生示范林平均胸径8.8~15.0 cm,平均树高8.4~12.4 m,林分蓄积量90.0~141.0 m3/hm2;蓄积年生长量10.5~18.0 m3/hm2,超过重庆马尾松人工林1倍以上;6 a生扦插苗和实生苗的生长差异不显著;8~9 a生林分的胸径和树高呈偏正态分布;平均胸径随林分密度的增大而明显下降,林分密度为900~1 050株/hm2时平均胸径最大,1 200~1 350株/hm2时平均树高最大,2 044~2 850株/hm2时林分蓄积生长量最大;培育纸浆材,8~9 a生林分的最佳保留密度为2 400株/hm2;营造速丰林的海拔以300~700 m为宜。广西马尾松良种在重庆引种成功,可进行规模化推广应用。