福建省毛竹林竹笋象种类及危害调查

通过对福建省毛竹林主要笋期竹笋象种类及危害情况进行调查、鉴定,结果表明:福建省毛竹林竹笋象种类主要有5种:竹笋万纹象(Otidognathus rubriceps Chevrolot)、一字竹笋象(O.davidis(Fairmaire))、小竹笋象(O.nigropictusFab.)、三星竹象虫(Otidognathussp.)、大竹笋象(Cyrtotrachelus longi manus(Fabricius)),其中笋万纹象、三星竹象虫为福建省分布的新记录种。竹笋万纹象和一字竹笋象的分布数量最大,二者占竹笋象的66.7%,也是造成竹笋生长不良、新竹畸形、断梢的主要原因,小竹笋象、三星竹象虫的二次危害加重了毛竹林的受害程度。     

竹笋万纹象发生期预测预报技术研究

1998~2002年在福建省永安市对竹笋万纹象成虫上笋高峰期、老熟幼虫的下地高峰期与毛竹出笋高峰期、留笋平均高、新竹展枝进度等物候关系进行系统观察,结果表明,采用产笋高峰期预测竹笋万纹象成虫上笋危害高峰期,两者之间期距为8 d;建立的预测模型Y=5.6-0.023 6X(式中:Y为当日与成虫上笋高峰日期距,X为留笋平均高)可以预测成虫上笋高峰期,其误差在2 d以内;以新竹第3轮新枝展开30%预测老熟幼虫下竹高峰期,经检验预测误差为1 d。     

竹笋象危害对竹材物理力学性质的影响

对受笋万纹象(Otidognathus rubriceps Chevrolot)、一字竹笋象(O.davidis Fairmaire)、大竹笋象(Cyrtatrachelus longimanus Fabricius)危害后断梢毛竹、竹腔注药防治后毛竹、正常毛竹3种竹材进行竹材抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗拉强度测定结果表明,与正常毛竹相比较,受竹笋象危害断梢毛竹差异显著,3个竹材物理力学性质指标分别下降了43.79%、39.01%、29.28%,竹腔注药防治后毛竹3个指标下降了13.87%、10.95%、9.01%,但差异不显著,不影响竹材的使用价值.     

3种竹笋夜蛾生态位及其种间竞争的研究

竹笋夜蛾是竹林笋期最主要的害虫之一,应用昆虫种群生物学理论对早园竹、红竹和淡竹笋上3种夜蛾种群动态及生态位进行了研究.结果表明:淡竹笋夜蛾和笋秀夜蛾在种群数量上明显占优,前者发生高峰期集中于4月底至5月初,约7 d,后者集中于5月中旬,约10 d,二者在发生时间上相互分离;竹笋禾夜蛾发生数量少,危害相对较轻.淡竹笋夜蛾的时间生态位宽度在3种夜蛾中最小,竹笋禾夜蛾和淡竹笋夜蛾的生态位相似比例较高(>0.7),种间竞争系数高达0.907 3,说明二者在利用时间资源上发生重叠,二者存在明显资源竞争,最终导致淡竹笋夜蛾种群密度和数量比例显著高于竹笋禾夜蛾.竹笋禾夜蛾的生态位宽度和笋秀夜蛾接近.3种竹笋夜蛾共存同一株竹笋的情况不存在,即使是2种夜蛾共存于同一竹笋的几率也很低,平均值也仅为0.97%.     

烟台海岸黑松防护林种群结构及其随离岸距离的变化

在烟台海岸黑松防护林内设置42块样地(10 m×10 m),采用样方法进行每木调查获取野外资料.以空间代替时间,以种群径级结构代替年龄结构,探讨烟台海岸黑松防护林种群的结构和动态规律;同时,分析离岸距离不等的黑松防护林的种群结构窄间变化特征.结果表明:海岸黑松防护林种群径级的数量分布基本上呈倒J型分布,表明黑松种群处于稳定发展的时期;黑松生长与种群密度之间存在明显的相关关系,黑松胸径、单株生物量与密度的关系均符合负指数函数模型,树高与密度呈显著负相关;在距离海岸50～500 m范围内,黑松种群密度随离岸距离的增加而增大,平均胸径和平均冠幅均随离岸距离的增加而减小,海陆相互作用产生的环境异质化可能是造成黑松种群空间分布格局的主要原因.     

长足大竹象幼虫种群动态及其气候预测模型

2004—2008年于四川沐川定期调查长足大竹象为害的3个慈竹林内所有竹笋上的幼卵和幼虫密度变化,运用主成分、相关和通径分析及决策系数研究影响幼虫种群变化的主要气候因子。结果表明:幼虫种群变化呈单峰型,8月为高峰期,10月上旬以后虫口密度逐渐趋向于0水平。长足大竹象幼虫种群变化最主要的限制因子是旬平均气温,最主要的决策因素是旬最低气温。8种函数拟合表明平均虫口密度与旬平均气温、旬最低气温之间分别用直线函数方程Y=-0.535+0.031X、对数函数方程Y=-1.594+0.600lnX拟合的效果最好,据此建立平均虫口密度气候预测表,提出长足大竹象防治的温度指标为旬平均温度21.5℃或旬最低温度17.7℃。     

石榴毡蚧种群的空间格局及其抽样模型的建立

【目的】了解石榴毡蚧在石榴林间的空间分布格局,为摸清石榴毡蚧的危害情况及变化趋势提供参考,并为石榴毡蚧的预测预报及科学防控提供依据。【方法】采用聚集度指标、线性回归模型,对石榴毡蚧种群空间分布格局进行分析,并利用Blackith种群聚集均数(λ)分析其聚集原因,建立最适理论抽样数模型与最佳序贯抽样模型。【结果】石榴毡蚧种群空间分布为聚集型负二项分布,且分布具有密度依赖性。石榴毡蚧种群在任意密度下都是聚集的,其聚集强度随种群密度升高而增加。通过λ-m相关分析,得出回归方程λ=0.509 7m-0.342 8,R~2=0.723 7。当λ2时,种群聚集可能是由于某些环境因素作用所引起;当λ≥2时,种群聚集是环境因素和昆虫习性的共同作用;当λ=2时,m=4.596 4。实际λ值均远大于2,每叶石榴毡蚧虫口数量均大于4.596 4头。建立的最适理论抽样数=模型为n(1/D)2 (15.886 0/m+0.382 6),依据该模型能确定不同虫口密度、不同误差条件下的最适理论抽样数。最佳序贯抽样模型为T 0′(n),T 0′(n)=5n±9.433 7n,依据该模型可计算出不同累计虫口数相应抽样数的上、下限值。【结论】石榴毡蚧种群空间分布为聚集型负二项分布,这是石榴毡蚧种群对生态环境适应的结果。聚集分布是其生活习性和生存环境综合影响的结果。根据所建立的抽样模型能准确计算出最适理论抽样数和虫口的数量。     

川西南攀西大裂谷地盘松种群的空间格局特征研究

通过对川西南攀西大裂谷地盘松的典型地貌大样地调查资料,采用点格局分析法O-ring函数,研究探讨了地盘松种群不同尺度下的空间分布格局特征。结果表明,种群在小尺度（1-3m）上表现为规则分布特征,这个尺度同地盘松种群邻体的平均距离相呼应,同时这一距离同地盘松发达的水平根系平均半径相吻合,这种种群固有的＂种群邻体距离＂能够在一定程度上表征稳定种群的表观特征;地盘松在40-100m的大尺度上,分布格局从聚集性逐渐逼近随机分布,聚集程度大大减缓;整体上其他伴生种与地盘松呈正相关,在〈30m的尺度上表现为强相关,说明两者已经结成较为稳固的生态关系,从这个角度佐证了地盘松灌丛在该地区形成了稳定的群落,也是这一特殊演替阶段得以稳定存在的一种生态过程的保证。在随着尺度的增大其关系表现为弱相关。     

鞭角华扁叶蜂滞育幼虫空间格局的生物地理统计学分析及抽样技术的研究

应用生物地理统计学的原理和方法 ,对 2块危害程度不同的柏木林分中的鞭角华扁叶蜂滞育幼虫的空间格局进行研究 ,结果表明 :受中度危害的柏木林分中的鞭角华扁叶蜂滞育幼虫有明显的空间依赖性 ,其变程为 15 77m ,半方差函数模型为指数型 ;受重度危害的柏木林分中的鞭角华扁叶蜂滞育幼虫则表现纯粹周期性变化的空间现象 ,其周期性为 6 80 6 2。同时对鞭角华扁叶蜂滞育幼虫种群的空间抽样技术进行了研究     

基于激光雷达数据的塔里木河下游胡杨种群空间分布格局和种内竞争关系

【目的】分析胡杨种群在干旱区不同地下水埋深梯度下的空间分布格局及种内竞争强度变化,探究种群空间结构对干旱环境的响应特征。【方法】在塔里木河下游3个断面处离河道1 000 m的范围内等距离布设15个50 m×50 m天然胡杨林样地,利用地面激光雷达(TLS)获取树木三维结构数据,并通过聚集指数(R)、丛生指数(I)、点格局函数g(r)等空间分布指标以及竞争指数(CI),分析空间分布格局和种内竞争强度。【结果】1)R和I指数表明,在下游不同地下水埋深梯度下,胡杨种群空间分布格局整体上呈聚集分布。2)各样地内在0～25 m半径r距离获取的g(r)函数值分析表明,大部分样地胡杨在r<5 m距离内基本呈现聚集分布格局,在r>5 m距离呈随机分布格局。随着地下水埋深增加,树木聚集分布的距离r会缩小。3)点格局函数g₁₂(r)结果表明,不同龄级胡杨树分布格局存在差异,中龄树主要呈聚集分布,其他龄级树呈随机分布;中龄树与幼龄树、成熟树之间存在正关联性,表现出相互促进关系,而其他龄级树木之间未呈现显著关联性。4)平均CI指数随离河道距离增大呈递减趋势,单木CI随胸径增大...     

基于 VBA 的杉阔混交人工林林分择伐空间结构分析

基于VBA建立的林分空间结构分析系统,主要包括林分空间参数自动化计算及林分择伐优化两部分。利用ExcelVBA对混交度、大小比数和角尺度3个空间结构参数的数学模型进行编码,实现林分空间结构自动分析计算,采用第4邻体距离判定法校正边缘效应,提高空间参数计算的准确性;在ExcelVBA编辑器中通过编写宏语言设置择伐参数进行模拟采伐,对比分析林分择伐前后空间结构,在择伐强度满足要求的前提下,对林分空间结构进行多次调整优化。以杉阅混交人工林为例,林分空间结构分析系统在分析现实林分空间结构的基础上,合理确定采伐木,使调整后的杉闹混交人工林分空间结构趋向合理。结果表明：基于ExcelVBA建立的林分择伐空间结构分析系统,其计算过程简化,结果可靠,能为林分近自然经营提供科学依据。     

基于π值法则的油松人工林稳定性与空间结构关联性研究

【目的】研究林分空间结构与稳定性的关系是开展结构化森林经营的前提,旨在探索空间结构对林分稳定性的影响特征,为结构化森林经营提供支持与理论依据。【方法】以黄龙山油松人工林为研究对象,通过设置典型样地,采用最优林分的π值法则,选取10项稳定性指标进行稳定性评价,利用典型相关分析、逐步线性回归分析等方法研究空间结构(包括混交度M、角尺度W和Hegyi竞争指数CI)与林分稳定性ω的关联机制。【结果】1)林分稳定性ω平均值为0.18,变异系数为36%,总体评价结果偏差;混交度M平均值为0.26,变异系数为79%,研究区油松林分物种入侵差异大。2)典型相关分析显示,空间结构指数(包括混交度M、角尺度W和Hegyi竞争指数CI)与稳定性评价指标体系在整体上存在很强的线性相关,典型相关系数可达0.95。3)Pearson相关性分析中,W、M和CI均与ω强烈相关,相关系数分别为-0.5、0.61和-0.73。W与林分健康状态呈极显著负相关,相关系数为-0.63;M与树种多样性呈极显著正相关,与林分长势呈极显著负相关,相关系数分别为0.86、-0.66;CI与林分健康、林分密度呈极显著负相关,相关系数分别为-0.60、-0.57。4)逐步回归分析显示,混交度和林木竞争是影响稳定性的主要因素;由标准化系数可看出,林木竞争(-0.58)对稳定性的影响比混交度(0.39)大。【结论】空间结构与林分稳定性在整体上显著相关;林分混交程度显著提高林分稳定性,但是会削弱优势林木长势;团状分布格局加大了林木竞争,不利于林分稳定性。在结构调控中应适当提高林分混交程度,对竞争强度进行调整时可以连带调整林分的团状分布格局,从而提高林分稳定性水平。     

基于GM(1,1)的天然次生林空间结构预测

【目的】系统地分析已有天然次生林林分空间结构数据,通过灰色模型预测天然次生林林分空间结构各指标未来的发展趋势,对天然林经营具有十分重要的意义。【方法】以湖南大围山自然保护区典型次生林为研究对象,依据结构化森林经营理论,选取了混交度、竞争指数、角尺度、空间密度指数、开阔比数、大小比数、林分综合均质性指数作为天然次生林林分空间结构合理性评价与预测的量化指标,构建了基于GM(1,1)的天然次生林林分空间结构灰色预测模型。模型将2008年林分空间结构各指标的平均值作为初始值,并在研究区设置了面积为20 m×20 m的5个研究样地(M1,M2,M3,M4,M5),利用保护区2008-2018年典型样地林分空间信息,预测了研究区调研样地2019年-2021年林分空间结构各指标未来的变化趋势。【结果】利用精度检验机制对该模型的精确度进行了有效性检验,检验结果表明,所有指标预测合格概率P合=71.43%,良好的概率P良好=22.86%,优的概率P优=5.71%,表明该预测模型符合精度检验要求。【结论】样地未来3 a各指标整体变化尺度不大,林分空间结构基本稳定。从各指标在2008-2018年时空上的变化规律来看,各样地林分平均竞争指数、平均大小比数及平均空间密度指数是影响林分均质性指数的关键指标。     

森林资源动态预测方法的研究 Ⅳ.改善林分密度管理图预测精度的方法

在用密度管理图进行林分蓄积的动态预测时,建立在优势木平均高和每公顷株数基础上的收获密度效应式存在一定的不足,导致具体林分的预测精度偏低。本文以立木度Ｒｖ为修正系数,来反映林分内营养空间结构对蓄积的影响,从而提高密度管理图的应用精度。该方法可以使福建省杉木、马尾松人工林密度管理图对蓄积量的预测误差标准差分别从４４．３２ｍ３／ｈｍ２、２３．１１ｍ３／ｈｍ２减少到１７．４７ｍ３／ｈｍ２、５．２３ｍ３／ｈｍ２,提高密度管理图在实践中应用的准确性。     

河北省孟滦林场华北落叶松白桦混交林空间结构分析

合理的林分空间结构是决定林分生产力和生态功能的重要基础。本研究以河北省围场县木兰林管局孟滦林场典型林分类型华北落叶松白桦混交林为研究对象,通过混交度、密度指数和竞争指数、空间分布格局三个定量指标分析了林分的空间结构特征。结果表明,(1)林分的平均混交度为0.37,处于弱度混交与中度混交之间。(2)林分密度指数为841.2,林分密度较低(一般林分密度指数在1 200～1 600比较合适);竞争指数为2.704,竞争不激烈。(3)当模拟尺度d在0～0.6m时,林分呈现聚集分布;当模拟尺度d在0.6～1.0m和8.5～10.0m时林分呈现随机分布;当模拟尺度d在1.0～8.5m时,林分呈现均匀分布。     

Use of temporal patterns in vapor pressure deficit to explain spatial autocorrelation dynamics in tree transpiration

To quantify the relationship between temporal and spatial variation in tree transpiration, we measured sap flow in 129 trees with constant-heat sap flow sensors in a subalpine forest in southern Wyoming, USA. The forest stand was located along a soil water gradient from a stream side to near the top of a ridge. The stand was dominated by Pinus contorta Dougl. ex Loud. with Picea engelmannii Parry ex Engelm and Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt. present near the stream and scattered individuals of Populus tremuloides Michx. throughout the stand. We used a cyclic sampling design that maximized spatial information with a minimum number of samples for semivariogram analyses. All species exhibited previously established responses to environmental variables in which the dominant driver was a saturating response to vapor pressure deficit (D). This response to D is predictable from tree hydraulic theory in which stomatal conductance declines as D increases to prevent excessive cavitation. The degree to which stomatal conductance declines with D is dependent on both species and individual tree physiology and increases the variability in transpiration as D increases. We quantified this variability spatially by calculating the spatial autocorrelation within 0.2-kPa D bins. Across 11 bins of D, spatial autocorrelation in individual tree transpiration was inversely correlated to D and dropped from 45 to 20 m. Spatial autocorrelation was much less for transpiration per unit leaf area and not significant for transpiration per unit sapwood area suggesting that spatial autocorrelation within a particular D bin could be explained by tree size. Future research should focus on the mechanisms underlying tree size spatial variability, and the potentially broad applicability of the inverse relationship between D and spatial autocorrelation in tree transpiration.     

Spatial and temporal variations in soil respiration in relation to stand structure and soil parameters in an unmanaged beech forest

Soil CO2 efflux (soil respiration) plays a crucial role in the global carbon cycle and efflux rates may be strongly altered by climate change. We investigated the spatial patterns of soil respiration rates in 144 measurement locations in a 0.5-ha plot and the temporal patterns along a 300-m transect in the 0.5-ha plot. Measurements were made in an unmanaged, highly heterogeneous beech forest during 2000 and 2001. We investigated the effects of soil, roots and forest stand structure on soil respiration, and we also assessed the stability of these spatial patterns over time. Soil temperature alone explained between 68 and 95% of the temporal variation in soil respiration; however, pronounced spatial scatter of respiration rates was not explained by soil temperature. The observed spatial patterns stayed remarkably stable throughout the growing season and over 2 years. The most important structural parameter of the stand was the mean diameter at breast height of trees within a distance of 4 m of the measurement locations (m-dbh4), which explained 10-19% of the variation in soil respiration throughout the growing season. Among the soil chemical parameters, carbon content (bulk as well as dissolved) and magnesium content explained 62% of the spatial variation in soil respiration. The final best model combining soil, root and stand structural parameters (fine root biomass, soil carbon content, m-dbh4 and soil water content) explained 79% of the variation in soil respiration, illustrating the importance of both biotic and abiotic factors.     

Spatial distribution of late-successional coniferous species regeneration following disturbance in southwestern Québec boreal forest

Remnant tree stands left intact following a disturbance constitute the sole seed banks available for regeneration of coniferous species that neither bear serotinous cones nor reproduce vegetatively. The success of regeneration of tree species on these disturbed sites is, therefore, dependent on the distance from potential seed sources. The regeneration of balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.), white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) and white cedar (Thuja occidentalis L.) was studied at two sites in Québec’s southwestern boreal forest in order to quantify the influence of remnant stands on spatial distribution of regeneration. The first site is located in an area that burned in 1944 while the second site is located in an area that was clear-cut in the mid-1980s. Canonical correspondence analyses were used to determine the respective contributions of environmental data and spatial variables to the pattern of spatial distribution of regeneration. The results reveal that distance from a remnant stand is the most important variable in explaining spatial distribution of regeneration when compared to environmental variables such as soil type, drainage, slope and altitude. The plots of regeneration density against distance from a remnant stand for both the burned site and logged site show that regeneration density decreases abruptly with distance from a remnant stand. Furthermore, spatial autocorrelation analyses (Moran’s I) indicate that even small remnant zones can significantly influence the pattern of spatial distribution of regeneration for the three species studied. The results presented here suggest that where preestablished regeneration is not abundant enough, alternative silvicultural systems such as strip clear-cutting or seed-tree systems could be used instead of cuts with protection of regeneration and soils (CPRS).     

杉木成熟林土壤容重空间变异特征

为探明土壤容重空间变异特征及其采样间距,以杉木成熟林为研究对象,选取100 m×100 m区域,利用网格法(10 m×10 m)设置样地共计100个,采用经典统计学与地统计学方法分析研究区内不同土壤深度(0~20、20~40 cm)土壤容重的空间异质性,并进行再采样探寻该尺度下最佳采样间距及采样数,旨在减少土壤容重采样人力和物力的消耗。结果表明:土壤容重及其变异系数随土层增加而增加,中等变异,0~20、20~40 cm最佳模型分别为指数模型、球状模型,空间分布呈斑块状,属中等空间自相关;采样间距增大会导致采样数呈"减小-稳定-极限"的变化趋势,变异系数变化虽不大,却能获得更为真实的土壤容重变异系数,20 m×20 m采样间距以下空间自相关性变化程度、拟合效果、块金值等参数较好,小尺度(100 m×100 m)空间变异分析时,采样间距20 m×20 m、采样点布设25个,既能满足Kriging插值精度,又能节省人力和物力。     

Ground seed density patterns under conditions of strongly overlapping seed shadows in <Emphasis Type="Italic">Abies alba</Emphasis> Mill. stands

In three subsequent years, seeds were collected from 66 to 75 seed traps in three Abies alba stands that differed in vertical structure and the number of potentially reproducing trees. The objective was to compare empirical patterns of seed density with a random (Poisson) model, which assumes that seed density would be the same in every location, and a binomial negative model that is appropriate for over-dispersed data. The seed density patterns were tested for spatio-temporal independence. The effect of some dispersal variables (number of mother trees and seed fall seasons, dispersal distance, fecundity rate) on seed density pattern was studied in a simple simulation experiment. Several local stand density measures (stem density, basal area, distance-weighted indices, canopy openness) were also tested for their ability to predict local seed density. The Poisson model was rejected in all the stands studied, and a much better fit achieved using the binomial negative model. The simulation study revealed that random seed distribution may occur only at considerable dispersal distances, concave seed shadows, and at very low fecundity rates. The seed density patterns identified exhibited both spatial and temporal correlation, which can probably be linked to the arrangement of mother trees and variation in their seed output. To a minor degree, this seed density pattern also correlated with local stand density.