油松人工林乔木层结构与林下灌木多样性耦合关系研究

人工林生态系统是森林生态系统的重要组成部分,以陕西省延安市黄龙山林区油松人工林为研究对象,对比了4种不同密度的油松人工林样地内乔木空间结构(角尺度、混交度、密集度和大小比数)和灌木多样性(Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielon指数、Gleason指数和Margalef指数)的差异,建立了乔木空间结构与灌木多样性的耦合关系,探讨了乔木空间结构和灌木多样性的作用关系。结果显示:1)在不同密度的样地中,株数密度为2 300～2 800株/hm~2的样地空间结构最佳;2)灌木多样性受林分密度影响显著,灌木多样性在不同密度中排序为低密度>较低密度>较高密度>高密度;3)不同密度的林分中,乔木空间结构对灌木多样性的影响不同,其中株数密度为2300～2800株/hm~2的林分中,灌木多样性与乔木空间结构具有较强的相关关系,在该密度下可以通过调整乔木层的结构而改变灌木层的多样性。     

杭州市城区热岛效应与景观格局的动态研究

以杭州市城区为研究对象,以1992年、2004年Landsat-5,2015年Landsat-8卫星遥感数据为信息源,利用单窗算法反演三期城区地表温度,通过提取土地利用类型信息来计算景观格局指数,结合多元回归线性模型分析了杭州市城区景观格局对地表温度的影响。结果表明:(1)在研究时间段内,杭州市城区存在着明显的热岛效应,高温区域不断扩张、分散;(2)多元线性回归模型可以很好地刻画景观格局与地表温度之间的定量关系,景观格局指数PLAND,ED,LSI和AI与地表温度的相关性最高,分别达0.753,0.771,0.779,0.772,景观的面积指标、形状指标、边缘指标和聚合指标等共同影响着杭州市城区热岛效应的强度;(3)在城市化建设进程中,应通过增加绿地景观的面积,合理选择植物物种,形成集中成片的绿地,从而对城镇用地进行分割,提高现有绿地景观的立体化程度,建设较为复杂的绿地生态网络系统等方式,来缓解和改善热岛效应,达到改善人居环境的目的。     

黄龙山油松人工林结构与稳定性、生产力之间影响的关联分析

我国是人工林大国，人工林具有巨大的经济价值与生态效益，探究人工林内在影响关系具有重大意义。根据黄龙山林区野外业调查样地数据，通过典型相关分析（CCA）与结构方程模型（SEM）进行建模，构建了含有环境因子、林分结构因子、林分稳定性因子、林分生产力因子的结构方程模型。结果表明，环境因子对林分结构因子有0.338的正向直接影响，对林分生产力因子、林分稳定性因子之间有正向间接影响，影响系数分别问0.283、0.209。林分结构因子对林分生产力因子有正向影响，总影响系数为0.837，直接影响为0.764，间接影响为0.073。林分结构因子对林分稳定性因子有正向影响，影响系数为0.619。林分稳定性因子对林分生产力因子有着正向直接影响，影响系数为0.118。经检验各指标值均表明模型适配性较好，模型显示结构因子与稳定性因子、生产力因子之间的影响强烈，通过改良结构，调整稳定性与生产力的经营思路可行。     

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。     

黄龙山油松林水平空间结构分析

通过对比各类油松林分类型水平空间结构指数的差异，为应用结构指数调控林分抚育提供依据。以黄龙山林区的57块油松林固定样地为研究对象，基于角尺度（W）、胸径大小比（U）、混交度（M）和密集度（C）探讨油松天然林和人工林空间、不同坡向油松林的空间结构和不同林龄油松林空间结构的差异。结果表明，在角尺度方面，天然林显著高于人工林（P=0.028<0.05），且极显著高于人工成熟林（P=0.004 7<0.01），阴坡人工成熟林（AMC）显著低于其余不同林分类型（P<0.05）；胸径大小比数（U）方面，不同林分类型中均无显著差异，但是在径阶分布上天然林的胸径大小比数分布呈双峰，而人工林的呈单峰；在混交度（M）方面，阴坡油松林显著高于阳坡油松林（P=0.002 7<0.05），中龄林极显著低于成熟林（P=0.009 4<0.01）；在密集度（C）方面，天然林的密集度显著低于人工林的密集度（P=0.000 3<0.05），阴坡油松林显著高于阳坡油松林（P=0.53>0.05），成熟林显著高于近熟林（P=0.018<0.05），天然林极显著低于人工近熟林（P=0.001 2<0.01）。在水平格局分布上，起源影响了油松林分布的均匀与聚集程度；在林木大小分化方面，坡向影响了林木的竞争强度；林分的树冠拥挤程度上，起源影响了油松林的树冠竞争；在林分混交上，坡向和林龄都会影响林分的混交程度，阳坡天然近熟林（NSS）和阳坡人工近熟林（ASS)显示了一个极低的混交度，表明短期单纯抚育或者封育较难提升阳坡油松林的混交度。     

陕北黄土高原林草景观破碎化时空演变特征分析

以退耕还林还草生态工程重点区域陕北地区为研究区，采用土地利用转移矩阵、FLUS模型、Fragmentation模型分析1980-2015年林草景观破碎化的空间结构特征以及生态演化过程。结果表明:1）研究区域以林地、草地和耕地的景观类型为主，退耕还林还草工程实施后，林草总面积大幅增加，植被覆盖率提高，明显改善了陕北黄土高原的生态环境；2）Kappa系数与FOM系数数值均表明FLUS模型精度较高，可适用于未来土地利用情景模拟，利用FLUS模型预测2030年陕北黄土高原地区各土地利用类型的分布情况，发现研究区2030年耕地将明显减少，林草面积有大幅增加，建设用地持续扩张；3）空间格局上，景观破碎化呈现以“大核心类型为主导，边界类型集中分布”的特点，景观破碎化程度减弱。研究结果为陕北黄土高原地区林草景观结构优化和生态系统服务价值提升提供一定的参考。