青冈栎林分空间结构对林下更新的影响

林分空间结构会显著影响其林下幼树更新。为明确其影响林下幼树更新的关键因子,以湖南省青羊湖国有林场青冈栎林天然次生林为研究对象,测量幼树株数密度、树高、地径和冠幅,计算混交度、大小比数、开敞度指数以及聚集指数代表林分空间结构,评价林下幼树更新情况,并用灰色关联度分析方法探究两者间的相关关系。结果表明,青羊湖国有林场13块青冈栎林样地林下更新幼树有6种,分属于4科5属,分别是青冈栎、苦槠、多脉青冈、南酸枣、黄檀、马尾松,青冈栎在更新幼树中占明显优势,是优势树种,幼树重要值为63.09%。青冈栎林各林分空间结构指数与林下更新指数均大于0.5,关联度较高,综合所有林分空间结构指数对林下更新指数关联度的均值来看,对林下更新的影响由大到小为大小比数>开敞度>聚集指数>混交度,大小比数对青冈栎林下更新影响最为显著。在促进青冈栎天然次生林林下更新时,应以调整林木大小分化程度为主,综合考虑林木空间分布格局的调整方案。     

红花香椿单木及林分材积生长率模型研究

为解决红花香椿单木及林分材积生长率表缺乏的问题,通过收集样木、样地数据处理、备选模型求解、模型选优、模型优化等思路和过程,建立了红花香椿单木及林分材积生长率模型.经TOPSIS法模型选优显示,单木和林分材积生长率最佳模型均为P=a0D-a2t-a1;利用免疫进化算法(IEA)进一步优化了模型参数,提高了模型预估精度,并据此编制了红花香椿单木及林分材积生长率表.     

崇礼区典型林分空气负离子浓度及影响因素

[目的]对崇礼区3种主要林分类型的空气负离子浓度变化规律以及影响因素进行研究,为该地生态效益评估以及生态旅游规划提供依据。[方法]本研究通过对崇礼区典型林分类型空气负离子浓度进行连续观测,并以开阔无林地为参照对象,采用柱状图、散点图、回归分析等方法研究河北杨(Populus hopeiensis,PHF)、白桦(Betula platyphylla,BF)和油松(Pinus tabulaeformis,PF,)3种纯林以及无林地(NF)空气负离子浓度日变化特征,分析气象因素及植物光合特性对空气负离子的影响,并运用单极系数法以及空气质量系数法对不同林分空气质量进行评价。[结果]表明:(1)空气负离子浓度变化趋势呈双峰型,最低值一般出现在中午,不同林分最高值出现时间不同。不同林分空气负离子浓度具有明显差别,空气负离子浓度从高到底依次为:河北杨(1 101 ion·cm-3)白桦(847 ion·cm-3)油松(755 ion·cm-3)无林地(344 ion·cm-3)。(2)不同林分空气负离子浓度与气温呈负相关,与相对湿度呈正相关;不同林分空气负离子浓度与植物光合特性总体呈正相关。(3)计算空气质量评价参数得出不同林分单极系数从小到大依次为河北杨(0.92)油松(1.01)白桦(1.25)无林地(1.37),各林分空气质量评价指数从大到小依次为河北杨(1.25)白桦(0.85)油松(0.80)无林地(0.27)。[结论]不同林分空气负离子浓度存在差异且阔叶林高于针叶林,空气离子浓度的变化受外界气候因素及自身植物光合特性的影响明显,不同林分空气质量评价指数也存在差异,合理配置林分资源有利于空气质量提升。     

基于液流和叶片水势测定的沙柳水分利用特征分析

目的干旱半干旱区植物的水分传输过程依赖于一套有效的调控机制，研究典型沙生植物对土壤干旱的响应机制有助于预测未来气候条件下荒漠生态系统的结构和功能变化。方法采用包裹式茎流仪于2017年5—10月对毛乌素沙地沙柳液流进行长期连续观测，期间选择天气晴朗的19 d测得黎明前叶水势与正午叶水势，同步连续监测林冠上方太阳辐射、气温、空气相对湿度与土壤含水量。结果（1）短期内土壤水势与枝条液流具有较好的相关性（5—6月、7—9月），整个生长季内液流密度与土壤叶片水势差（Ψ_L－Ψ_S）呈正相关。（2）叶片水势（Ψ_L）、大气水汽压亏缺（VPD）均对叶片蒸腾速率（E_L）有调控作用，小于阈值呈正相关，大于阈值呈负相关。VPD对E_L调控阈值为1.9 kPa，Ψ_L对E_L调控阈值为?3.7 MPa。VPD对叶片导度（g_L）有显著调控作用，调控阈值为0.9 kPa，小于阈值呈正相关，大于阈值呈负相关。（3）沙柳木质部栓塞脆弱性曲线呈“r”形，引起枝条50%导水率损失的压力值（P₅₀）为0.73 MPa。（4）整体上看，正午木质部传导度（K_s）与正午叶片传导度（g_L）是正相关的。K_s与黎明前叶水势（Ψ_S）呈现正相关关系，而g_L受VPD影响较大导致其与Ψ_S相关性弱。g_L与K_s对于土壤干旱（Ψ_S降低）的相对敏感性（?）为 1.035 。结论以上结果表明，随着水分胁迫加重，木质部在水势较高时便通过降低导水率来减少水分丧失，木质部栓塞到一定程度也不关闭气孔，而是能保持一定的气孔开度。这些适应策略在一定程度上反映了沙柳最大化蒸腾和同化速率的一种机制，对正确认识干旱地区沙柳的水分利用特征有明显的理论意义，为深入研究沙柳的水力限制补偿机理奠定基础。      

林分结构变化对杉木人工林土壤水分影响的模拟

为了分析林分结构调控影响林地土壤水文动态过程,以浙西钱江源上游地区开化县林场城关分场施业区为研究对象,应用2010—2014年杉木纯林实测土壤水分数据对基于物理基础的一维水热耦合(SHAW)模型进行参数测定和验证,并分析杉木复层异龄林土壤水分变化和水量平衡特征。结果表明:杉木纯林土壤水分模拟值略高于实测值,两者的均方根误差、平均偏差和相对平均绝对误差分别为0.041、0.009和15.4%,模型总体上模拟精度较高。杉木复层异龄林比纯林年均土壤储水量(0~60 cm)增加9.4 mm,年均蒸散量增加36.4 mm,土壤水分深层渗漏量减少115.6 mm;纯林和复层林土壤水分的年变化量与地表径流量差异较小,分别为0.7、0.2 mm。因此,构建杉木复层异龄林可以增加土壤水库容量,更好地发挥森林水源涵养功能。     

辽西地区榆树刺槐混交林的结构评价与应用

辽西地区地处北温带大陆性季风气候区,属以湿润为主的气候类型向以干燥为主的气候类型的过渡地带。当地自然植被较少,榆树刺槐混交林为萌生,通过对混交林林分结构的调查,掌握林分的形成机理、群落特征,达到对刺槐萌生林科学经营的目的。     

基于神经网络的马尾松人工林密度指数模型

  目的  通过对马尾松Pinus massoniana人工林密度指数模型的研究，为制定木材产量及质量的提升决策提供参考。  方法  以河南省薄山林场马尾松人工林为研究对象，采用147块标准地数据，以林分平均胸径为输入向量，以林分密度为输出向量，建立了林分密度指数人工神经网络（ANN）模型，并与Reineke的林分密度指数模型进行比较。  结果  ① 薄山林场马尾松人工林最大密度线斜率b为-1.516 3，马尾松标准平均胸径为14 cm，Reineke的林分密度指数模型精度为92.11%，t检验结果显著；②构建了网络结构为1:2:1的林分密度指数ANN模型，模型拟合精度为92.57%，均方误差为0.001 469 7。③无论采用Reineke林分密度指数还是人工神经网络技术，在拟合株数密度随林分平均胸径的变化趋势时，幼龄林组拟合效果都不理想，这与幼龄林组数据数量偏少有关。  结论  所建模型可为薄山林场马尾松抚育经营决策提供依据。     

巨龙竹林分结构及物种多样性特征

调查滇西南巨龙竹在2017—2019年的年龄、直径、密度等林分结构因子,并对其植被组成、物种多样性进行分析.结果表明:巨龙竹林分干龄分布、丛立竹密度分布均呈右偏缓峰状;竹丛年龄分布、直径分布均呈左偏聚集状.2017—2019年林分逐年向更高龄、更大径阶、更高丛立竹密度的范围分布,除2018年、2019年的直径分布差异不显著,其余结构特征在各生长季间均呈极显著差异(P<0.01).利用威布尔分布拟合其直径、丛立竹密度分布的效果优于其余分布模型(直径的R2>0.93,密度的R2>0.99).竹冠投影面积与竹蔸面积、丛立竹干数均呈极显著高度正相关(P<0.01,R>0.75),与平均胸径、年龄的相关性较弱(R<0.30).林分共计植物种类73种,隶属于39科67属,其中乔木层以巨龙竹为绝对优势植物;灌木层无优势植物;草本层以多羽凤尾蕨为优势植物;层间植被以荜拔、异形南五味子为优势植物.物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数在各林下植被层中变化一致,各指数由高到低依次为灌木层、草本层、层间植被.灌木层、草本层的植物物种数均随调查样方面积增大而增加,可用自然对数转化线性方程反映其种-面积关系(R>0.97).当调查面积分别为210.25、90.25 m2时,其样方内可涵盖林分85％的灌木、草本植物种类,且后续数量变化趋势不明显.     

凤阳山不同林分土壤腐殖质特征及影响因素

以浙江省凤阳山海拔1 300~1 400 m处不同林分类型(阔叶混交林、针阔混交林、杉木林、竹林)为对象,测定不同土层土壤基本理化性质、酶活性及腐殖质质量分数,分析土壤腐殖质特征及影响因素,为凤阳山自然保护区的土壤肥力和可持续经营发展提供理论依据。结果表明:土壤腐殖质质量分数针阔混交林最高,阔叶混交林、竹林、杉木林次之;胡敏酸质量分数针阔混交林最高,杉木林最低;富里酸质量分数针阔混交林最高,竹林最低。除磷酸酶活性随土层加深无统一规律外,4种林分脲酶活性、过氧化氢酶活性及蔗糖酶活性土壤随土层加深皆呈现降低趋势。土壤pH值、土壤密度与土壤腐殖质质量分数、胡敏酸质量分数和富里酸质量分数均呈现显著的负相关;除磷酸酶活性相关性不显著外,土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、总孔隙度、毛管孔隙、非毛管孔隙与土壤腐殖质质量分数、胡敏酸质量分数和富里酸质量分数均呈现显著的正相关。凤阳山不同林分类型对土壤腐殖质特征的影响较土层深度更显著,土壤理化性质及酶活性与土壤腐殖质质量分数有着密切关系。