森林健康评价研究综述

森林健康评价问题是当今社会的核心话题,做好森林健康评价可为森林健康经营、生态环境治理及林业发展提供理论依据。本文结合我国森林现状对森林健康和森林健康评价的概念进行归纳,从经营、生态的角度分别阐述森林健康的特征,并提出综合型特征。建立评价指标体系是国内外研究森林健康的首要任务与难题,其中指标的选择应随目标不同而相应变化,对此总结我国在该方面最具代表性的研究成果。指标权重的确定和评价森林健康的方法较多,我国常将层次分析法与专家打分法相结合使用。最后提出现阶段我国进行森林健康评价时存在的问题,以及根据所出现的问题对森林的未来发展趋势进行分析。     

近红外光谱法测定土壤全氮和碱解氮含量

为探寻采用近红外光谱技术在野外快速测定土壤全氮和碱解氮含量的方法,采集土壤光谱信号,结合偏最小二乘法和主成分分析法,分别建立土壤全氮和碱解氮含量测定的定标模型。结果表明,采用PLS方法建模时,土壤全氮和碱解氮含量测定定标模型的精度较高。为提高模型的预测精度,采用多元散射校正、标准归一化、基线校正、卷积平滑和小波变换5种方法对光谱信号进行预处理,当用小波变换法对光谱信号进行去噪处理,并与PLS方法结合时,模型的预测精度最高,土壤全氮样品校正模型的相关系数为0.838 5,均方根误差为0.153 1,对应验证模型的相关系数为0.754 9,均方根误差为0.184 2,校正集和验证集土壤全氮含量预测值(y)与实测值(x)之间的关系模型分别为y=0.685 8x+0.198 0和y=0.621 4x+0.237 9;土壤碱解氮样品校正模型的相关系数为0.866 5,均方根误差为0.007 7,对应验证模型的相关系数为0.796 1,均方根误差为0.009 4,校正集和验证集土壤碱解氮含量预测值(y)与实测值(x)之间的关系模型分别为y=0.749 8x+0.019 4和y=0.700 7x+0.023 3。综合分析结果表明,应用近红外光谱技术对土壤全氮和碱解氮含量进行定量预测是可行的,且应用小波变换方法对光谱冗余信息进行预处理后,再与偏最小二乘法相结合可有效地提高模型的精度。     

低质林改造更新抚育系统养分的循环模拟

依据低质林改造更新抚育系统的养分循环过程,采用内部集散物流分析、物质流分析方法,建立低质林改造更新抚育系统养分元素流动数学模型;应用实地调查数据对模型有效性验证后,运用模型对研究区内低质林更新阶段(2008—2015年)的营养元素积累与循环情况进行模拟分析。结果表明:通过营养元素流动模型得到的土壤养分指标,预测值与实测值之间的相关系数,水解N为0.87、有效P为0.77、速效K为0.88,显示了较高的模型精度。2008—2015年,更新系统通过降雨过程从系统外吸收的N、P、K,分别为320、28、120 kg/hm~(2);同时随径流流出系统的N、P、K,分别为224.0、19.6、84.0 kg/hm~(2)。林分从土壤中吸收的N、P、K,分别为26.45、4.29、11.11 kg/hm~(2);通过淋溶作用,归还到土壤中的N、P、K,分别为0.36、0.13、0.56 kg/hm~(2)。另外,幼龄林抚育措施及逐年累积的凋落物,回流至土壤中的N、P、K,分别为4.17、0.63、1.31 kg/hm~(2);土壤中累积的营养元素N、P、K,分别达到289.08、14.27、124.75 kg/hm~(2);比改造当年均有较大幅度的增加,表明低质林改造对于林地内的养分循环具有一定的促进作用。     

吉林蛟河不同演替阶段针阔混交林木本植物α多样性评价

以吉林省蛟河市林业实验区管理局针阔混交林不同演替阶段群落(中龄林、近熟林、成熟林和老龄林)为研究对象,调查16块1 hm2样地内所有胸径大于1 cm的木本植物相关信息,分别计算物种丰富度指数、物种多样性指数、物种均匀度指数和生态优势度指数,并采用方差分析和Duncan多范围检验方法对不同群落的各项指数进行比较分析.结果表明:除Gleason指数外,各群落的物种丰富度指数(Margalef指数、Menhinick指数)间均存在显著性差异;物种多样性方面,各群落的Shannon-Wiener指数、Simpson (Gini)指数和McIntosh指数均具有显著性差异;各群落的Pielou均匀度指数存在显著性差异,而Simpson生态优势度指数在不同群落间也具有显著性差异;Simpson生态优势度指数与Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均呈负相关关系,相关系数分别为-0.779 6,-0.967 0和-0.962 1.综合来看,中龄林的物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数要低于其他群落,而生态优势度指数显著地高于其他群落.     

森林生物多样性评价指标选择分析

森林是陆地生态系统中生物多样性最丰富的生态系统。森林生物多样性对于维持陆地生态系统平衡,保证人类生存和社会经济可持续发展起着不可替代的重要作用。对森林生物多样性进行评估、监测和报告是有效保护生物多样性、合理利用其资源、保证其可持续发展的基础和关键。建立一个有效的生物多样性评价指标体系是对生物多样性正确评估的前提和基础,而合适的指标的筛选是构建这一体系的首要工作。本文从文献分析的角度,分析了生物多样性的评价方法,提出了森林生物多样性评价指标的选择原则以及其中需要注意的一些问题,提出了基于林分水平上的生物多样性评价指标的初步构想,为全面构建森林生物多样性评价指标体系奠定理论基础。     

低质林改造对资源消耗及生态环境的影响

依据生命周期评价理论,应用清单过程的分析方法,对小兴安岭地区低质林改造作业系统产生的资源消耗、能源消耗以及污染物排放进行了量化分析;应用Eco-indicator 99生态指数分析方法,对低质林改造过程中产生的资源消耗以及环境影响进行分析评价。结果表明:在10 m×100 m水平改造带、保留带宽为10 m的改造模式下,低质林改造林地平均出材量为36 m~3/hm~2;低质林改造作业过程中,对自然资源消耗最多的是原油(29.79kg/hm~2),其次是N、P、K、石灰石、生铁、原煤;对环境排放最多的物质是CO2(131.45 kg/hm~2),其次是NOx、CO、PM、SO_2、HC、CH4。低质林采伐改造过程产生的环境负荷,占全过程产生环境负荷的79%,约为更新抚育过程产生的环境负荷的4倍。其中:运材过程和运苗过程产生的环境负荷,分别是低质林采伐改造和更新抚育2个作业系统中对环境负荷产生影响最大的作业过程,共占低质林改造作业全过程产生环境负荷的63.9%。低质林改造生命周期,生态环境指标分数为5.751/hm~2,三大类环境影响损害值,从大到小依次为:资源消耗(3.250/hm~2)、人体健康(2.400/hm~2)、生态环境(0.101/hm~2),表明低质林改造作业过程对资源消耗的影响大于对生态环境的影响。