冻土之上的兴安落叶松林研究进展

兴安落叶松(Larix gmelinii)林是我国寒温带典型的森林类型,广泛分布于大兴安岭地区,由于其在冻土地区能维持稳定生长而备受关注。本文以寒温带典型针叶林——兴安落叶松林的生理、生态及生长状况为切入点,整理归纳兴安落叶松林的自身特性及其演替更新规律,参照现阶段对于兴安落叶松林的培育经营方式,结合林分实际状态提出合理科学的经营管理手段,以保证大兴安岭兴安落叶松林的稳定健康生长,进而有效提高森林生产力,保持生物多样性,对维持寒温带针叶林区稳定、健康、可持续发展提供理论支持。     

红花尔基沙地樟子松天然林枯立木特征分析

[目的]了解沙地樟子松天然纯林中枯立木的数量及空间结构特征,探究枯立木形成的原因,为樟子松林的保护和经营提供依据。[方法]在沙地樟子松天然纯林中设置2块1 hm~2的大样地,用全站仪对样地中所有胸径大于5 cm的立木进行定位并进行全面调查;对调查样地的基本特征,枯立木的数量特征及径级分布进行了分析,提出了用于表达林分中枯立木微环境的活立木比的概念,并采用林分空间结构参数一元分布和二元分布分析方法,对枯立木与其最近4株相邻木的关系进行分析。[结果]2块不同密度的樟子松天然纯林下更新幼苗和枯立木数量相差较大,密度较小(样地1)的样地更新幼苗和枯立木较少,而密度较大的样地(样地2)中枯立木达到200棵,林下更新幼苗数量达到15 280株·hm~(-2);樟子松天然纯林样地内枯立木主要以小径级木为主,胸径集中在11 cm以下;样地1枯立木径级连续分布,幅度较窄;样地2中的枯立木径级幅度较宽,但在20 22 cm缺刻,有2株大于23 cm的枯立木;2块样地中枯立木的分布格局均为随机分布,样地1中枯立木周围的4株相邻立木大多为活立木,且胸径较枯立木大;样地2中,只有一半的枯立木周围的最近4株立木为活立木,且有三分之一以上的枯立木胸径不是最小的,枯立木有连续分布的现象。2块样地中枯立木的角尺度-大小比数二元分布特征的差异不明显,而角尺度-活立木比二元分布特征和大小比数-活立木比二元分布特征差异明显,样地1中枯立木的最近4株随机分布于其周围的相邻木为活立木且胸径大于枯立木的比例明显高于样地2,而枯立木最近4株随机分布于其周围的相邻木有枯立木的比例明显小于样地2。[结论]樟子松天然纯林枯立木以小径级林木为主,枯立木的数量与林分密度相关,林木竞争是林木死亡的主要原因,密度过大也会产生病虫害,因此,对天然樟子松纯林要进行适度经营,保持合理密度。     

沙地樟子松天然林长期定位监测样地的最小面积界定

利用在红花尔基沙地樟子松天然林中所设置的2块1 hm2大样地,借助Winkelmass软件设置不同样地大小并随机进行100次重复抽样,统计分析了不同样地大小对林分结构研究中的两个重要因子(林分密度、林木分布格局估计)的影响。结果表明:当调查面积增加到3 600 m2时,林分的密度估计趋于稳定,相对误差不超过10%;林分结构参数角尺度也趋于稳定,格局吻合率达95%以上,由此确定出红花尔基沙地樟子松天然林森林结构研究的最小取样面积为3 600 m2。     

兴安落叶松天然林林木直径与树高分布的分层特征

[目的]通过分析大兴安岭呼中林区兴安落叶松天然林胸径和树高的一元、二元分布特征,揭示脆弱地带森林群落的林木大小分布特征。[方法]在大兴安岭呼中林场设置3种不同类型兴安落叶松林固定样地,利用整体和分层的方法,对样地林分胸径和树高的变化规律以及两者之间的关系进行研究。[结果]表明:(1)草类-落叶松林直径分布为单峰分布,其他2块样地为双峰分布; 3块样地林木直径分布均呈左偏。杜鹃-落叶松林树高分布为多峰分布,其他2块地均为单峰分布; 3块样地林木树高分布均呈右偏。(2) 3块样地上、下层林木的直径分布均为单峰分布,上层木直径分布均呈左偏,下层木直径分布草类-落叶松林右偏,杜鹃-落叶松林左偏,杜香-落叶松林为近似正态。杜鹃-落叶松林的树高上、下层分布为双峰,其他2块样地均为单峰,3块样地上层木树高分布均左偏,而下层木树高分布均右偏。(3)草类-落叶松林和杜鹃-落叶松林小径阶林木株数占绝大多数。3块样地林分中树高与胸径的比值在小径阶林木中明显大于大径级林木。草类-落叶松林和杜鹃-落叶松林上层木中小径阶林木株数所占比例稍大,杜香-落叶松林和杜鹃-落叶松林下层木中大径阶林木株数比例稍大,但3块样地上层和下层木树高与胸径的比值在大小径阶林木中均无明显差异。[结论]高密度的杜鹃-落叶松林平均树高要高于低密度的杜香-落叶松林和草类-落叶松林平均树高,而平均胸径无明显差异。3块样地林分中树高与胸径的比值小径阶林木中明显大于大径级林木,但其差异在上层和下层林分中均表现不明显。     

林分状态分析方法在兴安落叶松天然林林分质量评价中的应用

通过对大兴安岭地区不同类型兴安落叶松天然林样地进行每木定位、调查及分析,从林分结构和林分活力2个方面对林分状态进行描述,基于林分状态对不同类型兴安落叶松天然林质量进行分析评价。结果表明,杜香-兴安落叶松林(ω=0.295)林分状态与其他2种类型林分比较相对较差,林分水平结构、年龄结构以及林分更新3个指标不合理;草类-兴安落叶松林(ω=0.531)林分状态处于中等水平,树种多样性指标不合理;杜鹃-兴安落叶松林(ω=0.500)林分状态处于中等水平,年龄结构、树种多样性和顶极种竞争3个指标不合理。3种不同类型兴安落叶松林的林分质量高低排序为草类-兴安落叶松林杜鹃-兴安落叶松林杜香-兴安落叶松林,与以往对这3种林型生产力大小相比较的研究结果一致。     

沙地樟子松天然纯林的结构特征

[目的]为了解红花尔基地区沙地樟子松天然纯林的结构特征,指导沙地樟子松的保护与经营。[方法]在红花尔基地区设置2块100 m×100 m的樟子松天然纯林固定样地,利用样地内每木定位调查数据和分析统计软件进行一元分布及二元分布特征分析。[结果](1)樟子松天然林纯林直径分布为单峰或多峰山状分布,垂直结构简单,只有乔木层和草本层。(2)樟子松天然纯林的林木分布格局为均匀分布,接近随机分布,林木分布格局类型与林分密度无关;林分中樟子松个体竞争激烈,多数单元中林木呈较密集状态。(3)2块样地中随机分布状态下的林木多数为中等密集或比较密集,不同分布状态下的林木优劣性差异较小;低密度樟子松天然纯林中多数密集状态的林木为绝对优势木或优势木,而高密度林分中林木密集度分布与林木大小无关。[结论]红花尔基沙地樟子松天然林结构不合理,应选择病腐木及聚集分布的个体作为潜在调整对象,进行密度调整和结构优化。     

沙地樟子松天然林林木大小分布特征

分析内蒙古红花尔基沙地樟子松天然林直径和树高的一元和二元分布特征,以期为该区樟子松天然林进行抚育经营等提供科学依据。在内蒙古呼伦贝尔沙地南段的樟子松天然林中设置2块100 m×100 m的不同密度(940和1 149株/hm2)方形固定样地,按整体和分层的方法,对样地的林分直径和树高的变化规律及两者之间的关系进行研究。结果表明:1)2块样地林木的最大、最小直径及平均直径相等;低密度林分直径分布较分散,高密度林分则分布较集中。2块样地上、下层林木的平均直径均基本相同;低密度林分上层木直径分布为正态,下层木则左偏;高密度林分上层木直径分布左偏,下层木则为正态。高密度林分的平均树高大于低密度林分,但高大林木比例较低密度林分低;高密度林分上层木平均树高也大于低密度林分,且高大林木比例也较低密度林分高;而高密度林分下层木平均树高和高大林木比例均较低密度林分高。2)低密度林分中小径级林木株数比率小于大径级林木株数比率,高密度林分中则相反;低密度林分中小径级林木的林木树高与胸径的比值大于大径级林木的林木树高与胸径的比值,高密度林分中无明显差异。2块样地上层木小径级林木株数比率均小于大径级林木株数比率,其林木的树高与胸径在大、小径级中的比值也无明显差异;低密度林分下层木中小径级株数比率大于大径级林木株数比率,高密度林分则相反;2块样地下层林木在小径级林木中的树高与胸径比值均明显大于在大径级林木中的树高与胸径比值。可见,高密度林分的平均树高均大于低密度林分;高密度林分直径分布相对集中,低密度林分直径分布分散,从而造成不同密度的天然樟子松林林分平均直径无明显差异。低密度林分中大径级林木株数的比率要比高密度林分高;密度的不同也导致了林木径向和纵向生长的差异。因此,针对密度大的樟子松天然林分应适当疏伐,降低密度,减少种内竞争;而对密度小的林分应适当进行土壤植被管理,促进林下天然更新。      

不同林火烈度对大兴安岭兴安落叶松天然林林木空间分布格局的影响

【目的】林木空间分布格局对于评估森林是否需要经营至关重要，判断林木处于哪种分布状态（聚集分布、随机分布或者均匀分布）是制定合理的森林经营方案的前提。中重度林火会直接导致林木大量死亡，进而改变林分直径分布特征及林木空间分布格局。本文主要研究了达尔滨湖国家森林公园林火发生一年后，不同火烧烈度下兴安落叶松林的林分状态。【方法】通过比较林分直径分布、不同类别树木空间格局及其关联性，分析林火对林木空间格局的影响。【结果】火烧烈度高的区域，小径级林木存活数量少，小死树的聚集半径相对小。与未过火样地相比，发生火烧的区域，中活树均出现中等尺度的聚集。中度火烧样地内的中树和小树存在关联性，中死树与周围的小死树在4～8 m范围内呈正相关，中活树与周围的小死树在8～20 m范围内呈负相关。【结论】火烧烈度会影响树木的空间格局以及不同大小不同存活状态树木之间的关联性。针对不同火烧烈度下林木的聚集尺度选择适合的抚育措施对火后森林恢复具有重要意义。本研究可为兴安落叶松林的火后恢复提供科学依据。