陕北黄土高原人工刺槐林生长与土壤干化的关系研究

通过对陕北黄土高原南北 6个人工刺槐林样地进行标准地调查 ,结合树干解析与土壤含水量资料 ,分析了人工刺槐林树高、胸径、材积等指标的生长状况与土壤含水量亏缺的关系。结果表明 ,土壤含水量的亏缺程度与刺槐林的生长有明显的一致性。南部的宜君降雨充沛 ,土壤含水量基本没有亏缺 ,没有产生明显的土壤干化现象 ,相应刺槐林的生长状况良好 ,没有产生衰退迹象。随着降雨量的减少 ,从富县开始 ,土壤含水量发生了严重程度不一的亏缺现象。富县样地因水分亏缺而形成的干化层已影响到了人工刺槐林的生长 ,林分已有了衰退的迹象。样地吴旗、安塞、绥德和米脂则土壤含水量亏缺严重 ,形成了明显的土壤干化层 ,并且严重影响到了人工刺槐林的生长和发育 ,导致人工刺槐林成为低效低产林 ,限制了林分的生态防护效益 ,说明这些地区属于不适宜人工刺槐林生长的分布区。     

抚育后林分枯落物层持水性能的变化趋势分析

该文对鲁山林场刺槐林抚育样地和对照样地的枯落物层调查资料进行整理汇总,分析了2002~2010年间刺槐林枯落物层最大持水量和最大持水率的变化趋势。结果表明:实施森林抚育可以有效地提高刺槐林枯落物层的持水能力,促进林分的健康发育,特别是在涵养水源、保持水土、减少地表径流、保持林内水分和湿度等方面的水文效应十分明显。     

不同密度油松飞播林灌草多样性与林分空间结构关系

林下植被是森林生态系统的重要组成部分,物种多样性和林分空间结构是评估森林生态系统功能和林分经营质量的关键指标。本文以44年生油松飞播林为研究对象,通过典型样地调查,运用单因素方差分析和相关分析,分析林分密度对油松飞播林灌草多样性和林分空间结构的影响。结果表明:(1)林分密度对灌草多样性指数影响差异显著,灌草多样性指数均在低密度的样地中达到最大值。(2)混交度和密集度受林分密度影响显著,而林分密度对乔木胸径和树高的影响体现在林分水平上,而非空间结构单元中。(3)林分空间结构与灌草多样性之间有密切联系,影响林下植被多样性的最主要因子是乔木层混交度。因此,未来在飞播林经营活动中,调整林分密度的同时,应综合考虑林木分布格局,兼顾灌草多样性保护。     

基于林木特征和经济指标天然次生林单木优化

以往的林分空间结构优化大多是根据1期的林分调查数据,采用林空结构3指标(角尺度、混交度、大小比数)来反映空间结构状况。研究利用帽儿山实验林场固定样地2期调查数据及林木价格数据,采用林分空间结构指数和林分空间距离指数对固定样地的各主要目标树种进行空间格局分析,并结合林木的价值增长率指标对采伐的林木进行最优化控制,以实现天然次生林合理的经营。     

青石冈林场木荷次生林空间结构调控研究

选取青石冈林场木荷次生林4块样地,计算出样地内各林木的间伐指数,并根据间伐指数值对4块样地进行弱度、中度以及强度间伐模拟来调整林分空间结构。基于不同的间伐强度,根据林分空间结构相关指标(混交度、大小比、角尺度等)和间伐指数对间伐前后的林分空间结构特征变化进行分析,确定了基于中度间伐的方案可以优化该林场木荷次生林空间结构。     

基于林分垂直空间结构特征的杉木人工林抚育间伐可视化模拟研究

[目的 ]针对抚育间伐目前存在较少利用垂直空间结构参数的问题,以林分三维可视化模拟系统为基础,加入森林结构功能模块,研究一种以林分垂直空间结构参数A_Pvi为依据,对森林经营方案原定的抚育强度进行改进的方法。[方法 ]利用林分三维场景可视化模拟系统中的森林结构功能模块,通过读取杉木样地调查表中的每木数据,在虚拟场景中模拟样地的真实情况,分析样地的各空间结构参数。[结果 ]经过考虑林分垂直结构的间伐强度间伐后的4块样地与原定间伐强度相比,平均A_Pvi更加趋近于0,样地内林木竞争状况更加均匀,1号样地的平均A_Pvi由0.46降到了-0.24,2号样地由0.46降为0,3号样地由-0.19提升到了-0.04,4号样地由0.40降到了0.04;平均角尺度无大幅度变化,4块样地都呈随机分布状态;4块样地中,除了3号样地外,平均大小比数均出现了较大幅度的减少。[结论 ]考虑林分垂直结构的间伐强度与原林场森林经营方案既定的间伐强度相比,改善了林分的竞争状况,使林分内的竞争状况趋近均势。林分三维场景可视化模拟系统可以精确模拟采用不同间伐强度进行间伐后的林分拟真场景及其空间结构变化情况。     

暖温带石灰岩山地森林种群格局的分形特征研究

从空间占据的角度入手,计算了研究区域内4种主要林分共6块样地的计盒维数。计算结果表明6块样地均存在贯穿于研究尺度的自相似规律,其中赤松林样地的计盒维数最大,而刺槐林样地的计盒维数差异较大。计盒维数的大小和不同植被的生态学特性和立地条件有关。最后从空间占据的角度对区域生态安全格局的维持和生态恢复提出了建议。     

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。     

影响辽宁省刺槐林生长的生态因子分析与研究

采用典型相关分析方法对影响辽宁省刺槐林分生长的生态因子进行分析,找出了制约刺槐林生长的主要生态因子,并提出了刺槐林适宜发展的区域和分布,为全省营造刺槐林提供依据。     

兴安落叶松林分空间分布格局的研究

通过样地调查,对内蒙古大兴安岭北部兴安落叶松3种森林类型(原始林、渐伐林、皆伐更新林)的林分空间分布格局进行了研究。结果表明:3种林分的分布格局均为聚集分布,但聚集程度存在差异,聚集强度依次为皆伐更新林>原始林>渐伐林。并提出了兴安落叶松合理经营管理的建议。     

黄河三角洲人工刺槐林枯梢调查统计分析

在野外样地调查数据的基础上,对黄河三角洲人工刺槐枯梢特征进行了统计分析,结果表明:研究地区人工刺槐林断顶、枯梢及死亡率为41.4%。依据样地树高和胸径调查数据,将239棵人工刺槐分为三类,调查表明,随着树龄的增加人工刺槐枯梢率由18.2%上升到36.3%,该地区人工刺槐枯梢程度服从(4.04,2.27)的正态分布,中度、重度和死亡刺槐占枯梢及死亡刺槐的66.7%,这表明黄河三角洲人工刺槐枯梢严重,需要及时进行人工刺槐林枯梢监测相关机理研究与综合管理。     

不同发育阶段马尾松人工林经营效果动态分析

为揭示不同发育阶段马尾松人工林经营效果的动态变化特征规律,对青羊湖林场不同发育阶段的马尾松人工林(幼龄林、中龄林、近熟林)林分空间结构、物种多样性、土壤肥力、林木生长等指标进行动态分析,运用主成分分析法,对不同发育阶段的各经营样地的经营效果进行综合评价。结果表明:不同发育阶段的马尾松林在经营改造后,空间结构明显改善,物种多样性指数均明显提高,土壤肥力也有所改善;幼龄林、中龄林和近熟林9块样地抚育间伐补植改造效果综合评价得分依次为0.079,-0.021,-0.241,0.528,0.438,1.028,-0.145,-0.780,-0.886,得分越高说明改造经营效果越好。经营促进了不同发育阶段马尾松人工林林分空间结构的优化、树种多样性的提高、土壤肥力的改善和林木蓄积生长的提高,林分向异龄复层混交林方向发展,为马尾松人工林经营提供理论依据。     

湖南次生栎林空间结构优化

以湖南省国家森林连续清查中栎类为优势树种的样地作为研究对象,通过空间结构指数结合生长量选取合适的间伐木,为湖南栎类次生林的结构调整提供优化方法。运用邻域分析方法对每一个样地创建Voronoi图,分析林分空间结构特征。根据全混交度、角尺度、大小比数、竞争指数4个主要空间结构指数并运用乘除法的思想构建综合空间结构模型。根据每一株林木的综合空间结构指数选取合适的间伐木进行优化。用相容性林分生长收获模型模拟最优断面积,用最优的断面积控制间伐量,使得林分被间伐后,其生长活力能得到提高,在样地结构优化的同时达到提质增量的目的。以2 277号样地为例,根据模型确定样地间伐木为21株,株数间伐强度为16.27%,且间伐后的林分树种个数与径阶个数都未减少;间伐后的林分全混交度提高3.70%,林分整体竞争强度降低31.74%,林分的角尺度降低0.46%,林木的分布格局趋于随机分布,林分空间结构指数增加160.12%,使得林分的空间结构得到大幅的改善。林分的结构越合理,稳定性就越高,发挥的功能作用就越多。本研究以湖南栎类次生林为研究对象,在提出林分空间结构优化目标的基础上,结合了生长量的优化,构建林分间伐空间结构优化模型和每个年龄段的最优断面积预测曲线,为栎类次生林空间结构优化调控和林分提质增量措施的制定奠定理论基础。     

黄土沟壑区刺槐人工林的天然发育规律

为了鉴别黄土沟壑区不同生境刺槐林持续发育潜力,以延安地区纸坊沟和柳林镇公路山的刺槐群落为对象,对阴坡、阳坡生境造林后10,25和40年的刺槐人工林建群种径级结构、群落物种多样性、土壤养分水分状况进行对比分析。结果表明:在黄土高原丘陵沟壑区阴坡和阳坡刺槐人工林在经过25年发育,林木达到成熟阶段,个体平均胸径、高度和林下物种多样性、土壤养分、水分达到比较稳定状态;刺槐人工林造林后,随着时间推移,建群种树高、胸径增加迅速,体现群落生境质量参数也迅速增加,但25年以后增加不够明显。阴坡与阳坡生境的人工刺槐林比较,阴坡生境的林分,建群种在不同发育阶段个体生长发育良好,均具有足够数量萌生幼苗,林地物种多样性丰富,土壤养分水分相对优越,群落具有持续发育潜力。而阳坡刺槐人工林建群种个体发育不良,缺乏足够幼苗数量,林分物种多样性、土壤水分养分相对较差,不具备持续发育特征。未来该区域刺槐人工林培育,丘陵沟壑区应尽量避免在阳坡营造刺槐林,现有刺槐林也应该通过更换树种,改造成稀疏灌木-刺槐林。在现有阴坡刺槐林经营管理中,造林25年后就可以适当间伐一些劣质木、病虫木,促进幼苗萌生更新,促进群落向异龄方向发展。间伐中,应尽量减少对灌草层破坏,完善群落复层结构,提高生态效益。     

基于加权三角网的林分空间结构综合指数模型

【目的】基于加权三角网提出的林分空间结构综合指数模型,为综合性评价林分空间结构及制定森林经营决策方案提供一种新的方法模型。【方法】选取林木的自身属性(胸径、树高和冠幅)为综合权重,建立了一种用于描述林分空间结构单元的加权三角网。引入微观经济学中C-D生产函数的相关理论,构建了以全混交度、角尺度和交角竞争指数3个参数作为"投入",以林分整体空间结构综合指数作为"产出"的林分空间结构生产函数模型,从而定义林分空间结构综合指数(FSSCI)。以实验样地为例,对基于加权三角网确定的3个参数和FSSCI进行适用性评价。【结果】1)天然林样地加权前后的3个空间结构参数均符合正态分布;加权前后的全混交度呈显著相关,但由于加权过程中改变了林木的坐标,导致角尺度和交角竞争指数不存在相关性。2)天然林样地加权前后的平均FSSCI存在相关性,相关系数为0.650,Sig.值为0.029;天然林样地的FSSCI与FSSI′之间存在相关性,且两者对天然林的评价结果基本一致,但FSSI′对人工林的评价结果为0,无法做出有效的评价;FSSCI对林分空间结构的评价比传统方法更为全面。【结论】基于加权三角网计算的3个空间结构参数和FSSCI仍然是合理可用的。FSSCI同FSSI′一样对天然林的空间结构评价具有合理性和适用性,但FSSCI的适用范围广于FSSI′,满足天然林和人工林的空间结构评价。FSSCI的提出丰富了林分空间结构综合性评价方法,为森林可持续经营提供了合理可靠的理论与技术支持。     

大兴安岭主要森林类型林分空间结构及最优树种组成

以2011—2012年大兴安岭的44块固定样地调查数据为基础,以常用的林分空间结构参数(角尺度、大小比、混交度、林分空间结构指数和林分空间结构距离)为切入点,对大兴安岭主要森林类型的林分空间结构特征及最优树种组成进行研究。结果表明:天然落叶松林、针叶混交林以及针阔混交林的林木水平分布格局均表现为随机分布,而白桦林则为明显的聚集分布;4种林型中树木的生长整体处于中庸状态,落叶松处于明显优势地位,其他伴生树种则处于不同程度受压状态;落叶松混交程度随着其优势程度的增加而降低,其他伴生树种则具有较高的混交度,整体上天然落叶松林、白桦林的树种空间隔离程度较低,而针叶混交林、针阔混交林的林分平均混交度相对较高;大兴安岭4种主要森林类型林分空间结构的优劣表现为针阔混交林针叶混交林天然落叶松林天然白桦林;天然落叶松林最优的树种组成为8落,其次为7落。     

冀北山地杨桦次生林林分空间结构研究

在木兰林管局桃山林场选取面积为100 m×100 m的杨桦次生林样地,以每株林木树高、胸径和坐标为基础数据,运用混交度、大小比数和角尺度等林分空间结构参数分析了杨桦次生林的空间结构特征。结果表明:(1)该林分中山杨Populus davidiana和白桦Betula platyphylla在株数和断面积比例上占优势,为林分内优势树种;(2)林分各混交类型的比例相差不大,林分整体呈中度混交状态;(3)林分优势木和亚优势木相对较多,基于胸径、树高得到的平均大小比数结果基本一致,均能客观反映林分的分化规律;(4)林分平均角尺度为0.504,属于随机分布,林下伴生树种以集聚分布为主,但优势树种的随机分布趋势起决定作用。     

北京西山林场火烧迹地植被更新及可燃物负荷量研究

在野外调查的基础上,对比研究了北京西山林场4种林分类型火烧迹地与对照林地上植被更新及可燃物负荷量的差异,对更新林分的潜在燃烧性进行了分析。所选择林分为侧柏林、油松林、刺槐林与白蜡林,其中侧柏林和油松林为2003年过火林分,刺槐林和白蜡林为2006年过火林分。火烧后,侧柏林采用人工更新,其它3种林分采用天然更新,研究结果表明:人工更新的火烧迹地上(侧柏林)植被多样性指数减少,总可燃物负荷量增加;而天然更新火烧迹地上(油松林、刺槐林及白蜡林)植被多样性指数增加,但总可燃物负荷量减少;火烧迹地可燃物负荷量的多少与更新时间成正比。总体而言,火烧更新使林地上易燃可燃物负荷量增加,难燃可燃物负荷量减少,从而使更新后林分的潜在燃烧性增加。     

中亚热带典型林分空间结构对土壤养分含量的影响

【目的】研究林分空间结构对土壤养分含量的影响,揭示影响土壤养分含量的主导空间结构因子,为以改善森林土壤养分含量为目标的森林空间结构优化措施的制定提供理论依据。【方法】以中亚热带人工针叶纯林、人工阔叶纯林、人工阔叶混交林、人工针阔混交林、天然次生林和竹林6种典型林分为研究对象,在比较其空间结构与土壤养分含量差异的基础上,运用Pearson相关系数、多元线性回归分析和典型相关分析法分析林分空间结构对土壤养分含量的影响。【结果】天然次生林的林分空间结构在整体上最优,其土壤有机质和氮磷含量也最高,其他5种人工林分的空间结构和土壤有机质、氮磷钾含量的优劣排序随着指标的改变而改变,没有呈现出规律性;Pearson相关分析表明林分混交度、角尺度和林层指数均与土壤有机质、全氮和有效磷含量显著正相关(P0. 05);多元线性逐步回归结果显示混交度和林层指数是影响土壤有机质和有效磷含量的主导因子,而影响土壤全氮含量的林分空间结构主导因子只有混交度;典型相关分析表明第一组典型变量的相关系数为0. 951,属于强相关(P0. 01),说明林分空间结构与土壤养分整体上相关程度极显著;典型载荷分析进一步表明在对土壤养分的整体影响力上,混交度和林层指数起着决定作用。【结论】从数量有限的样地调查结果来看,研究地点的林分空间结构显著地影响着土壤养分含量,对土壤有机质、有效磷含量及土壤养分整体水平起决定作用的均是混交度和林层指数,而对土壤全氮含量水平起决定作用的只有混交度。因此,欲提高土壤有机质、有效磷含量水平或土壤养分含量整体水平,应采用调整林分树种结构和林层结构的综合经营措施;而要提高土壤全氮含量,只需选择调整树种结构的经营措施。     

江苏沿海刺槐地位指数表的编制

地位指数表是评定人工林立地质量的林业用表,它以林分优势高确定森林生产力的等级,也是决定森林各种经营措施的基础数表。 刺槐是江苏沿海主要造林树种。1985年我们在沿海各县的人工实生刺槐林内,收集临时样地材料180块,选伐平均优势木树干解析24株,编制了“江苏沿海刺槐地位指数表”,现将编表程序简述于下。 一、资料收集 资料收集范围为赣榆、滨海、射阳、大丰、东台和如东等县。样地选设在平地、河堤、海堤郁闭度在0.4以上的刺槐实生人工林内,面积一亩。 由于沿海河堤及海堤刺槐林均成带状,