森林生物量扩展因子研究进展

森林生物量是研究森林生态系统结构和功能的重要基础数据,生物量因子(Biomass factors,BEs)法是估测森林生物量的主要方法之一,生物量扩展因子则是其中重要的估测参数,它主要用于树干生物量与林木总生物量以及各维量生物量之间的转换.从生物量扩展因子的定义以及生物量扩展因子与森林类型、林木大小、林分密度等因素之间的变化规律等方面进行综述,分析了国内外对生物量扩展因子的研究现状,指出在生物量扩展因子的研究中存在的方法与定义不一致、缺乏生物量扩展因子影响的系统研究以及数据的适用性较差等问题,并对生物量扩展因子的研究进行展望.     

基于目标树经营的抚育采伐对云冷杉针阔混交林空间结构的影响

[目的]以长白山林区云冷杉针阔混交林为研究对象,分析目标树抚育采伐前后云冷杉针阔混交林空间结构参数的变化,探索目标树抚育采伐对森林空间结构的影响。[方法]基于6块面积1 hm~2的样地,首先遵循近自然森林经营的原理进行林木分类,选定目标树,伐除干扰树;再结合结构化森林经营的原理,计算并分析抚育采伐前后目标树空间结构参数和林分空间结构评价指数的变化。[结果]表明:经目标树抚育采伐后(1)目标树空间结构单元内的树种隔离程度得到进一步提高;林木透光条件有所改善;目标树的竞争压力得以减小;林木空间分布格局总体上得到优化。(2)林分空间结构评价指数进一步提高,林分空间结构水平稳中有升。[结论]通过采取合理的目标树抚育采伐措施能兼顾改善单木水平和林分水平的空间结构状况,在实现优化目标树空间结构的同时,保证林分整体空间结构的稳定。从目标树抚育采伐对林分整体空间结构的影响来看:所有样地的林分空间结构状况均得到进一步改善。     

青海省不同生境下青海云杉胸径生长模型研究

[目的 ]研究不同生境压力下青海云杉的林木胸径生长规律及生长模型,为有效保护、合理经营青海云杉林提供经验模型。[方法 ]利用青海地区青海云杉的树轮数据,计算单木胸径生长量,分析不同起源、不同坡位条件下胸径生长规律,构建单木胸径生长模型,对比与评价不同模型的拟合优度结果。随后选取基础模型,建立考虑起源和坡位的青海云杉单木胸径混合效应模型,采用全部数据对模型进行检验。[结果 ]总体来看,青海云杉生长到胸高位置后,单木胸径生长量随着年龄的增加呈现下降后平缓变化趋势;青海云杉天然林、人工林单木生长的速生期分别为29—44 a、29—39 a,连年生长量(CAI)和平均生长量(MAI)均在0.40 cm以上,随后天然林单木CAI和MAI的变化平缓,人工林的变化幅度较大。不同坡位的单木胸径生长趋势具有差异。生长模型结果显示,不同起源、坡位条件下各树种最优胸径生长模型的决定系数(R2)均在0.913以上,总体相对误差(TRE)和平均系统误差(MSE)均在±2%以内,平均预估误差(MPE)大多在5%以内,平均百分标准误差(MPSE)在35%以内。以Gompertz模型为基础模型构建的混合效应模型的R2...     

思茅松天然林林分生物量混合效应模型构建

本研究以云南省普洱市的思茅松天然林为对象,调查了3个位点45块样地的林分地上、根系和总生物量。以幂函数模型为基础构建林分生物量的基本模型;采用混合效应模型技术,考虑区域效应随机效应,选择基本混合效应模型,并分析模型的方差和协方差结构,分别构建3个维量的区域效应随机效应的混合效应模型;考虑林分因子、地形因子和气象因子固定效应,构建含环境因子固定效应和区域效应随机效应的林分生物量混合效应模型。所有模型均采用拟合指标和独立检验指标进行评价。结果表明:1) 从模型拟合情况看,考虑区域效应的随机效应模型均能显著提高一般回归模型的精度;在3类含环境因子固定效应模型中,含地形因子固定效应的区域混合效应模型均具有最低的AIC和BIC值,表现最好;2) 就模型独立性检验看,除地形因子固定效应的林分根系混合效应模型外,其余模型均优于一般回归模型;考虑环境因子固定效应的混合效应模型与普通区域效应混合模型相比,各个维量模型的独立性检验指标表现不一,但总体上差异不大;3) 综合考虑模型拟合和独立性检验结果,除林分根系生物量选择普通区域效应混合模型外,另2个维量均选择含地形因子固定效应和区域效应随机效应的混合效应模型。      

武汉市环城林带森林碳储量及其动态变化

为了促进城市森林固碳增汇,提升城市森林生态系统功能和价值,基于武汉市环城林带2008年和2018年的两期森林资源二类调查数据,采用生物量连续转化因子法和含碳系数法,对环城林带的森林碳储量和碳密度进行了估算,对比分析了10 a间的动态变化。结果表明:(1)10 a间环城林带森林碳储量和碳密度增幅明显,分别由64692.4133 t和27.3897 t/hm²增长到119789.9613 t和47.2434 t/hm²。到2018年,环城林带森林碳储量理论价值约为987.85万元;(2)到2018年,森林碳储量最多的区域为江夏区段,但各区段之间的碳储量差异在缩小。森林碳密度最大的区段已由东西湖区段转变为蔡甸区段;(3)森林碳储量呈现出向少数几个群落类型聚集的趋势,到2018年樟树林已成为环城林带碳储量最多的群落类型;(4)近、成熟林的碳储量和碳密度增幅明显,但是幼龄林依然是环城林带森林碳储量的绝对主体。综上,武汉市环城林带森林碳储量具有较大的增汇潜能,但需要及时开展森林精准抚育,以确保增汇潜能的有效释放并促进碳储量结构平衡。     

基于地理加权回归的天然次生林进界木空间分布模拟

  目的  研究天然次生林的进界木数量和空间分布格局,分析进界木株数与各个变量间的响应关系,探索应对处理空间非平稳数据的可行办法,构建最优的进界木株数模型形式,以期为天然次生林的生长动态研究提供更为精确的技术手段,从而为指导天然次生林的森林质量精准提升提供参考依据。  方法  以吉林省汪清林业局塔子沟林场的天然次生林为研究对象,基于106块1997年和2007年两期的局级固定样地,以林分因子、地形因子和土壤因子为影响因子,分别构建常规泊松回归模型（PR）、地理加权泊松回归模型（GWPR）、半参数地理加权泊松回归模型（SGWPR）对研究区的进界木株数和分布情况进行模拟估测;采用决定系数（R2）、均方误差（MSE）和赤池信息准则（AIC）对3种模型的拟合效果进行评价;利用全域和局域Moran’s I对比分析3种模型残差的空间自相关性和局域空间聚集情况;运用半参数地理加权泊松回归模型的拟合结果绘制研究区的进界木空间分布图,分析进界木在研究区的分布规律。  结果  （1）在3种模型中,林分因子和地形因子均对塔子沟天然次生林进界木株数产生较大影响,其中林分平均胸径是影响最大的变量,两者之间呈显著的负相关关系;（2）采用地理加权后的泊松回归模型在拟合效果方面要明显优于常规泊松回归模型,其中半参数地理加权泊松回归模型具有最佳的拟合效果;对于存在偏离期望值较远的强影响点的拟合,该模型表现出极好的效果;（3）采用地理加权后的泊松回归模型具有较好的稳定性,能够大幅度降低模型残差的空间自相关性。相比之下,半参数地理加权泊松回归模型能够最大限度地减少残差呈现相似聚集的空间分布情况;（4）10年后塔子沟林场83%以上的区域,其进界木株数在0 ~ 683株/hm2之间,北部区域的林分进界情况整体要好于南部区域,局部范围出现的极大值主要位于林场东北部的边缘山坡地带。  结论  采取地理加权后的泊松模型能更好地揭示进界木株数与各个变量之间的空间异质性;采用半参数地理加权回归泊松模型能够得到最优的进界木株数模型;在构建进界木株数模型时,并非所有的变量都需要考虑地理加权,应该视具体的研究内容和数据特征而定。      

树冠生物量研究综述

树冠是树木进行光合作用、呼吸、蒸发等生理过程的场所,影响树木的生长和变化;树冠生物量是树木的重要属性,也是目前开展树冠研究的热点.文章从分配和分布、动态变化、研究方法及研究展望等方面综述了树冠生物量研究.     

云冷杉过伐林垂直结构特征分析

[目的]以云冷杉过伐林为研究对象,综合分析其在垂直层次上的结构特征,进一步探索云冷杉过伐林的生长过程、演替规律,更加准确和全面地认识云冷杉过伐林的状态和发展趋势,从而为合理地制定和调整针对过伐林的经营措施提供理论依据。[方法]基于12块面积1hm~2的标准地数据,首先,采用定量的树冠光竞争高法划分林层,将林分从垂直层次上划分为上林层、中林层和下林层;其次,在垂直结构的基础上,进行林分结构特征分析,包括各林层的直径分布、树种组成、树种隔离程度、竞争以及分布格局。[结果]表明:(1)以树冠光竞争高度法划分的林层分层效果较好,各林层树冠光竞争高、平均胸径和蓄积量均在0.01水平上差异极显著;(2)随林层高度的增加直径分布由反"J"形分布转变为左偏单峰状分布,中林层和上林层峰值差别较大;(3)各林层树种构成差异不大,但下林层中针叶树种蓄积比重偏低;(4)上林层更有可能出现较高的混交度,不同树种随林层高度的增加其混交度的变化趋势有所差异;(5)随林层高度的增加,林分平均竞争压力逐渐减小,各树种竞争压力随林层的变化趋势与各林层总体平均变化趋势基本一致;在不同林层,不同生长习性的树种竞争差异明显;(6)各林层多呈聚集和随机分布,上林层更有可能出现随机分布,而下林层更有可能出现聚集分布。[结论]综合分析可知研究区的林分结构相对稳定,处于由过伐林向原始林恢复演替的进程中。垂直结构定量化的方法能更加全面的认识和描述过伐林的结构现状及未来的发展方向,研究结果可为长白山地区过伐林的可持续经营提供参考。