桂东南柳杉人工林生物量回归模型应用研究

【目的】估算和比较分析桂东南地区3种密度柳杉人工林的林分总生物量和林分径阶生物量,为南亚热带地区柳杉人工林生物量及碳汇估算提供技术支撑。【方法】用线性和非线性生物量模型分别对来自3种密度柳杉人工林的19个单株和各器官的生物量进行方程拟合,选择最优拟合方程进行3种密度林分生物量的估算和分析。【结果】对单株和各器官的生物量估算,模型W=a*D b*H c要略优于其他4种模型;模型的应用结果表明,低、中、高3种密度柳杉人工林林分的总生物量分别为201.30、182.46和171.03 t/hm2,表现出林分总生物量随密度增加而降低的趋势;不同密度的柳杉人工林的径阶生物量分配格局不同,低密度和中密度的柳杉人工林的径阶生物量主要集中在15.0 cm径阶以上,分别占85.36%和75.25%,而高密度林分的生物量主要集中在11.0~14.9 cm径阶,占41.52%。【结论】对单株和各器官的生物量估算,非线性模型要略优于线性模型,南亚热带柳杉人工林的保留密度过大反而不利于其林分生物量的积蓄。     

基于3-PG模型的杉木人工林各器官生物量和LAI估算

【目的】利用3-PG模型估算江苏南部地区杉木人工林各器官生物量和叶面积指数(LAI),为杉木人工林可持续经营提供参考。【方法】以苏南丘陵地区杉木人工林为研究对象,结合当地气候和林分观测历史数据确定3-PG模型参数并运行模型,估算杉木人工林的LAI和林分不同器官生物量随林龄的变化趋势,并对预测值和观测值进行显著性分析。【结果】初始林分密度为4 600株/hm2的杉木人工林在5年时林分达到郁闭,LAI为5.5;干生物量在23年达到最大值,为74.5t/hm2;根和叶的生物量均随着林龄的增加而先增后减,根生物量在第10年达到最大值(17.5t/hm2),叶生物量在第6年达到最大值(10.25t/hm2)。【结论】3-PG模型预测结果较好,除叶生物量外,LAI、干和根生物量预测值均与观测值无显著差异。     

一代杉木人工林(29年生)林分生物量结构

对 2 9年生的一代杉木人工林采伐时的林分生物量积累和分布进行了研究 ,结果表明 ,试验区 2 9年生杉木最大木、平均木和最小木单株各器官生物量分配比率大小顺序均为 :干 >根 >皮 >枝 >叶 ,并且干和皮器官的分配比率均较为接近 ;林分中不同径阶杉木单株各器官生物量的分配比率差异不是太大 (除了最大木的叶比率略小、枝的比率较大外 ) ,用平均木的各器官生物量来估计林分各器官生物量总量完全能满足精度要求 ;密度对林分乔木层生物量的影响较大 ;叶、干生物量及其分配比率随着密度的增大而增大 ,枝、皮生物量分配比率随密度的增大而减小 ;地被物生物量基本上是随着林分地位指数的提高、林分密度和郁闭度的降低而增加的     

Effects of density and mixed planting on stand growth of Cryptonmeria fortune in Guangxi

[目的]研究广西六万林场不同柳杉人工林经营密度及柳杉与杉木混交对柳杉林分生长的影响,为广西科学种植柳杉、合理利用森林资源提供依据.[方法]选取1450株/ha柳杉林作为对照林,2075、1800、2700株/ha柳杉林和柳杉与杉木混交林(1450株/ha)作为试验林,在各试验林分中分别设置3块标准样地,进行每木检尺,调查和分析各林分的平均树高、胸径、冠幅、单株材积及林分蓄积量.[结果]林分平均胸径、冠幅、单株材积随密度增大而逐渐减小;密度对径级的分布影响明显,密度越大,径级株数高峰期来得越早;林木蓄积量大小依次为1450株ha＞2075株/ha＞1800株/ha＞2700株/ha;在柳杉与杉木混交林中,柳杉的各林分因子生长状况均优于纯林,与相近密度纯林(1450株/ha)相比,单株材积提高了47.3％,总蓄积量提高了32.0％.[结论]提倡以大、中径材为主要培育目的种植柳杉人工林,应选择柳杉与杉木混交的模式,可提高林分收获量,达到速生、丰产、优质的人工林经营效果.     

版纳甜龙竹种群生物量结构及其回归模型

【目的】为版纳甜龙竹的合理经营与开发提供理论依据。【方法】以位于云南省勐仑镇人工栽培的版纳甜龙竹(Dendrocalamus hamiltoniiNees et Arn.ex Munro)林为研究对象,测定了版纳甜龙竹单株各器官含水率和生物量、种群生物量结构,并对胸径与各器官生物量的相关性进行了拟合。【结果】版纳甜龙竹秆、枝、叶3种器官含水率随龄级的增加均呈下降趋势,其中以秆的含水率下降幅度最大,竹叶的含水率变化较小。人工林的总生物量为141 598 kg/hm2,其秆、枝、叶、地下部的生物量分别为74674,23381,8071,35472 kg/hm2,占总生物量的比例依次为52.74%,16.51%,5.70%,25.05%;Ⅰ龄级、Ⅱ龄级、Ⅲ龄级、Ⅳ龄级和≥Ⅴ龄级版纳甜龙竹的生物量分别为15 899,21 013,37 124,32 495和35 067 kg/hm2,占总生物量比例依次为11.23%,14.84%,26.22%,22.95%,24.76%;版纳甜龙竹的总生物量和秆生物量除低于慈竹以外,均比其他竹种高。版纳甜龙竹各器官生物量与胸径(D)间均具有较好的相关性,其中秆生物量(Bs)、地上部生物量(Ba)与胸径(D)间的拟合模型分别为Bs=0.180 6D1.802 2(竹龄(a)≤1)、Bs=0.0803D2.304 4(a>1)和Ba=0.0795D2.455 9(a>1),且相关性均达极显著水平。【结论】建立了竹秆胸径与各器官生物量的估测模型,在生产实践中可用其估算各器官的生物量。     

闽东柳杉人工林经营密度与生长关系的研究

以闽东柳杉人工林为研究对象，研究31年生柳杉人工林不同经营密度与生长之间的关系规律，具体探讨了不同密度与林分平均胸径、树高、立木单株材积、优势高以及蓄积量之间的相关关系．对一系列不同的生产模型，采用单纯形法等数学方法进行拟合，选择出存在显著或者极显著关系的模型，并且从中寻求适合于闽东地区柳杉人工林生长的最优生产模型，从而为当地林业生产中的密度管理和林分生产力的预测提供科学的理论依据。     

华北落叶松人工林生物量实测分析

对河北木兰围场华北落叶松人工林进行研究,建立以胸径、树高与林木全株及器官生物量的估测模型;得出华北落叶松不同林龄、不同胸径的根茎比,并建立了数学回归模型;建立树龄与单株林木生物量的指数函数形式的生物量积累估测模型,估算单株林木生产力;建立林龄与每公顷林分生物量负指数函数形式的林分生物量估计模型,估计林分生产力。最后估测该区华北落叶松人工林林木生物量密度平均值为48.30 t/hm2。     

陕西省宁东林业局华北落叶松人工林胸径分布规律研究

【目的】研究陕西省宁东林业局华北落叶松人工林林分胸径分布规律,为区内华北落叶松人工林的可持续经营提供理论依据。【方法】在研究区设置华北落叶松人工林样地并进行调查,测定林木胸径,分析其分布规律,用正态分布函数拟合林分胸径分布规律,在此基础上,提出胸径结构调整方案。【结果】研究区华北落叶松人工林胸径分布均呈左偏的单峰曲线,随着林分密度的增大,曲线左偏程度变大,平均胸径变小;应用正态分布函数能较好地描述该区华北落叶松人工林的胸径分布,并可预测林分产量。【结论】研究区华北落叶松人工林胸径结构不合理,小径阶和大径阶林木较少,急需进行调整,以使其达到合理的胸径结构。     

经营密度及混交对广西柳杉林分生长的影响

[目的]研究广西六万林场不同柳杉人工林经营密度及柳杉与杉木混交对柳杉林分生长的影响,为广西科学种植柳杉、合理利用森林资源提供依据.[方法]选取1450株/ha柳杉林作为对照林,2075、1800、2700株/ha柳杉林和柳杉与杉木混交林(1450株/ha)作为试验林,在各试验林分中分别设置3块标准样地,进行每木检尺,调查和分析各林分的平均树高、胸径、冠幅、单株材积及林分蓄积量.[结果]林分平均胸径、冠幅、单株材积随密度增大而逐渐减小;密度对径级的分布影响明显,密度越大,径级株数高峰期来得越早;林木蓄积量大小依次为1450株ha>2075株/ha>1800株/ha>2700株/ha;在柳杉与杉木混交林中,柳杉的各林分因子生长状况均优于纯林,与相近密度纯林(1450株/ha)相比,单株材积提高了47.3%,总蓄积量提高了32.0%.[结论]提倡以大、中径材为主要培育目的种植柳杉人工林,应选择柳杉与杉木混交的模式,可提高林分收获量,达到速生、丰产、优质的人工林经营效果.     

不同林龄尾巨桉人工林的生物量分配格局

【目的】对雷州半岛5个不同林龄(1,2,3,5,7年生)尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)人工林及林下植被的生物量进行研究,分析各林分生物量组成、分配特征及不同林龄间生物量的变化趋势,为分析桉树林碳汇功能随林龄的变化规律提供依据。【方法】采用解析木分析法测定乔木层生物量,利用15株不同年龄和径阶的样木数据,建立以胸径(D)为自变量的叶、枝、干、根、皮等各器官生物量方程,然后估算各林分乔木层及各器官生物量;灌木层、草本层和枯落物层生物量采用样方收集法测定。【结果】尾巨桉林分总生物量随林龄的增加而增大,总生物量变化于15.11~301.80t/hm~2。各林龄中乔木层生物量占总生物量比例均最大,为36.07%~90.49%,且随着林龄的增加而增大;林下灌木层、草本层和枯落物层生物量所占比例基本随林龄增加而减小,分别占4.62%~18.73%,1.55%~24.09%和2.83%~21.11%。乔木层中树干生物量所占比例最大,为24.91%~66.79%,在1~3年生尾巨桉林分中其比例呈增长趋势,在3~5年生林分中呈下降趋势,在5~7年生林分中又逐渐增加;叶、枝、根、皮生物量分别占乔木层总生物量的2.37%~23.63%,8.90%~20.70%,17.34%~30.49%和4.55%~8.08%。【结论】1~7年生的5个林龄尾巨桉林分生物量随林龄的增加表现各异;5~7年生尾巨桉林分生物量较其他树种人工林林分高,是生长较快、碳汇潜力巨大的优良造林树种。     

桂东南低山区柳杉人工林生态系统碳储量分配特征

[目的]对南亚热带低山区柳杉人工林碳汇进行研究。[方法]研究广西国营六万林场低山区的31年生柳杉人工林生态系统碳素含量、碳储量及其空间分配特征。[结果](1)柳杉人工林不同器官平均碳素含量变化在498.5～530.3 g/kg,其含量排列为:叶子枯枝树干根蔸枝条细根干皮中根粗根;碳素含量随土壤深度的增加而逐渐减少。(2)低山区柳杉人工林的生态系统碳储量为393.651 t/hm2,其中植被层碳储量占生态系统碳储量的29.22%,而0～100 cm土壤层占70.78%。31年生柳杉人工林年净固碳量估算为3.709 t/(hm2.a),其中乔木层的年净固碳量为3.537 t/(hm2.a)。(3)0～20 cm土壤表层碳储量为132.418 t/hm2,比植被层的碳储量还高。[结论]加强低山区的植被保护,减少表层土壤的水土流失,可有效保持南亚热带低山区土壤对碳的长期吸存和维持。     

闽东柳杉人工林密度管理模型的研究

通过收集１９３块柳杉人工林标准地资料,应用连续状态的动态规划方法建立了可变间伐间隔期的闽东地区柳杉人工林的种群密度管理模型．通过对该模型的模拟表明：该模型不仅反映了闽东柳杉人工林的种群密度调节机制,而且符合柳杉生长的一般规律,可应用于指导闽东地区柳杉人工林的抚育间伐等生产实践     

桂东南福建柏林分直径结构研究

[目的]研究桂东南福建柏林分直径结构。[方法]以桂东南福建柏人工林为研究对象,采用典型选样法设置15个20 m×20 m的样方,开展植物群落调查。以2 cm为径阶距,应用理论生长方程Richards,Logistic,Gompertz,Mitscherlich和Weibull分布函数对林分直径分布进行拟合,采用卡方检验法对5种分布进行检验。[结果]福建柏林分平均胸径19.3 cm,在5.7~29.8 cm,以20 cm为峰点,16~24 cm的林木株数占多数,单峰近似于正态分布,24 cm的株数累积频率高达93.64%;林分直径分布拟合检验结果从大到小依次为Weibull,Logistic,Gompertz,Richards,Mitscherlich。[结论]Weibull分布函数更能准确地描述桂东南福建柏林分直径分布规律,更适合于建立福建柏林分直径分布预测模型。     

川南天然常绿阔叶林人工更新后枯落物对土壤供氮潜力的影响

该文通过实验室土壤培养试验,研究了天然常绿阔叶林及其人工更新成檫木林、柳杉林后0~20cm土层土壤在25℃、自然含水量和添加不同枯落物条件下,培养15、30、45、60、75、90d土壤供氮能力的差异.结果表明:在不添加枯落物时,土壤铵态氮、硝态氮、总无机氮和微生物量氮含量以及硝化速率、氮净矿化速率,均为天然常绿阔叶林>檫木林>柳杉林;各林分土壤添加其枯落物后,土壤铵态氮、硝态氮和总无机氮含量以及氨化速率、硝化速率、氮净矿化速率均高于不添加枯落物土壤,而且在檫木林、柳杉林土壤中添加天然常绿阔叶林枯落物比添加其自身林地枯落物高;微生物量氮含量与铵态氮、硝态氮和总无机氮含量以及硝化速率、氮净矿化速率均存在显著相关性.这说明了天然常绿阔叶林人工更新后土壤供氮能力和微生物生物量下降,天然常绿阔叶林枯落物与檫木林和柳杉林枯落物相比,对土壤供氮能力和微生物生物量的影响作用更大,微生物量氮含量的变化能较好地反映土壤供氮能力的变化.因此,枯落物数量和质量对林地土壤供氮能力和微生物生物量具有重要作用,研究结果为保护天然常绿阔叶林、选择适宜的更新树种和天然常绿阔叶林人工更新后林地土壤的科学管理提供依据,也为退耕还林中树种的选择提供参考.     

柳杉人工林林分生长模型的研究

利用标准地材料建立柳杉人工林林分生长模型并提出预估方法。当森林经理调查获得小班各林分因子后,应用本文研制的林分生长模型及相应的预估方法,可对无人为干预的柳杉人工林的蓄积量、断面积、优势高、平均高、平均胸径、株数等因子进行连续预估,为及时有效地更新柳杉人工林的小班资源数据并掌握其资源动态变化提供了一种切实可行的技术方法。     

杉木人工林灌木层生物量模型构建

目的本研究选择湖南、安徽、江西3省杉木人工林为研究对象,构建乔灌层调查因子与其生物量之间的估算模型。试图获取更为可靠、精准的灌木层生物量估算模型,为提高估算杉木人工林灌木层生物量模型精度提供参考。方法在研究区域进行典型抽样调查,测定不同林龄杉木林上层乔木郁闭度C_s、林分密度D_s(株/hm2)、平均胸径D_m(cm),下层灌木平均高度H(m)、平均地径D(cm)、盖度C、灌木层枝、干、叶、根干鲜质量(kg),通过计算获得乔木层杉木蓄积量V(m3/hm2)、灌木层生物量数据(t/hm2)。通过Pearson相关性分析灌木层结构和乔木层调查因子对灌木层生物量的影响,选取最佳灌木层结构因子为模型参数建立枝叶、干、地上、地下生物量估算模型。将乔木层林分调查因子作为自变量加入模型中,对比分析模型R2在乔木层调查因子作为自变量加入后的变化,并用样本外的数据进行检验,构建估算灌木层生物量更为精确的模型。结果研究结果显示:灌木层各组分生物量模型以幂函数为主,各林龄灌木层地下生物量与自变量D2H获取了最佳模型,R2为0.516~0.955;其余部分生物量以盖度与高度乘积(CH)为自变量获得了拟合效果较好的模型, R2为0.516~0.718。与单独采用灌木层结构因子为预测变量建立的灌木层生物量预估模型相比,乔木层平均胸径D_m作为自变量的加入使中幼龄林除地下生物量以外的各组分生物量模型拟合效果有了显著提高,R2为0.718~0.990;郁闭度C_s的加入使近成过熟林除地下生物量以外的各组分生物量模型拟合效果有了显著提高,R2为0.817~0.886。结论因此,评价和分析乔木林下层灌木生物量,不仅要考虑灌木层自身结构生物量关系,还要考虑到乔木层相关因子的影响,从而建立更符合灌木生物学与生态学相一致的生物学结构模型,本研究可为亚热带地区杉木人工林下层灌木生物量的估算提供参考。      

不同经营密度对柳杉纯林土壤理化性质的影响

在密度分别为1 450、1 800、2 075、2 700株/hm2的试验样地上,对广西六万林场柳杉纯林的土壤理化性质进行研究,为提高广西柳杉的合理种植水平提供参考依据。在各样地采集土壤样品,于实验室内,对所取样品进行土壤理化性质的分析。结果表明,在土壤物理性质方面,土壤容重随柳杉密度的增加而减少,土壤持水量和孔隙度与土壤容重密切相关;在土壤化学性质方面,0~20 cm土层的土壤各养分均高于20~40 cm土层;上层土壤中的各养分含量变化不规律,土壤有机碳、水解性氮和速效钾含量在密度为2 075株/hm2时均处于较高水平,而下层土壤有机碳与林分密度呈正相关,速效钾呈不规律变化,水解性氮出现先上升后下降的趋势。从林地土壤理化性质的角度,建议将柳杉人工林的林分密度控制在2 075株/hm2,从而有利于该地区柳杉纯林的林木收获量。     

川南天然常绿阔叶林人工更新后的土壤水源涵养功能

对川南天然常绿阔叶林及人工更新成檫木Sassafras tsumu林、柳杉Cryptomeria fortunei林和水杉Metasequoia glyptostroboides林后林地土壤水源涵养功能进行研究。结果表明;3种人工林与天然常绿阔叶林相比,土壤有机质显著降低(P<0.05),容重显著升高(P<0.05),土壤孔隙度(总孔隙、毛管孔隙和非毛管孔隙)、持水量(最大持水量、最小持水量、毛管持水量和非毛管持水量)、排水能力和渗透性降低,但仅柳杉林土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量和最小持水量及下层土壤毛管持水量达显著水平(P<0.05)。3种人工林中,总体上檫木林和水杉林对原有林地土壤水源涵养功能的保持作用较好,而柳杉林较差。土壤有机质和容重与土壤孔隙度、持水量、排水能力和渗透性均呈显著相关(P<0.05)。这预示了天然常绿阔叶林人工更新后,由于林地土壤有机质降低,土壤容重增加和孔隙度降低导致林地土壤持水量、排水能力和渗透性降低,且不同林分对林地土壤水源涵养功能的影响不同。因此,保护天然常绿阔叶林及选择适宜的树种进行更新,对于增加林地土壤水源涵养功能和减少地表径流损失具有重要的作用和意义。表4参15