红松混交林重要值、生物多样性与更新的关系研究

通过典型样地法对小兴安岭地区的3种红松混交林进行重要值和生物多样性调查,探究重要值、生物多样性和更新之间可能存在的关系.研究发现,生物多样性与林分更新并无多大关系,但乔木树种的重要值却对森林的更新演替有着深远的影响.通过改变林分树种组成,在尽可能少的人为干扰条件下可达到改善森林更新的目的.     

基于地理加权回归模型的大兴安岭中部天然次生林更新分布

【目的】研究大兴安岭地区天然次生林不同位置间森林更新的空间相关性和空间分布模式,探索尺度效应对空间自相关性的影响,对森林更新的影响因子进行分析,从更深层次了解更新动态中潜在的规律性,为该地区天然次生林的经营决策提供理论依据和技术支持。【方法】以黑龙江省大兴安岭新林林业局翠岗林场为研究区,基于2018年7—8月在研究区建立的45块固定样地数据,以林分因子、地形因子、林分空间结构、土壤厚度和物种多样性5方面的9个因子为自变量,建立全局泊松模型和以地理加权回归模型为基础的4种尺度(5、10、15和20 km)地理加权泊松模型(GWPR)对该地区天然次生林更新状况进行模拟,利用全局MoranI和局域MoranI分别对模型残差的全局空间自相关性和空间分布状况进行描述,评价全局模型和各尺度局域模型的拟合效果,对尺度效应下各局域模型之间的差异进行说明,采用5 km尺度局域模型绘制研究区森林更新的空间分布,对研究区森林更新状况进行评价和分析。【结果】5 km尺度局域模型具有最好的模型残差局域化空间分布效果,可形成不同模型残差聚集分布的理想状态,模型变量的参数估计值产生跨度最大的变化范围,模型稳定性最好,随着空间尺度逐渐增大模型稳定性不断下降,但总体上要好于全局模型;同时,处于该尺度下的局域模型,模型残差的空间自相关性最低。局域模型的拟合效果好于全局模型,其中5 km尺度局域模型的MSE和AIC在所有模型中最小。研究区内更新株数呈南高北低、东西差异不明显的分布趋势。【结论】在构建局域模型时,应考虑空间尺度的影响,5 km尺度局域模型可以很好模拟研究区天然次生林更新的空间分布状况,有效降低甚至去除空间自相关性。研究区的林分更新株数主要集中在1 000～2 000株·hm~(-2)之间,更新等级处于不良水平,森林天然更新能力整体较弱,可采用人工促进天然更新等措施进行森林经营。     

天然混交林最优林分状态的π值法则

【目的】提出一个全新的林分状态合理性评价方法,为森林经营决策奠定科学基础。【方法】依据多指标综合评价原则,提出基于单位圆的林分状态评价方法,并利用该方法对我国天然锐齿栎混交林和红松阔叶林进行林分状态分析。【结果】现实林分状态优良程度取决于林分状态指标所构成的闭合图形面积大小,该面积与最优林分状态值(期望值)之比即是对现实林分状态最为恰当的度量。而最优林分状态值(期望值)恒等于单位圆面积π,此即为最优林分状态的π值法则。与常用的多指标体系比较分析的专业图表雷达图的本质区别在于,本文所提出的单位圆方法能够直接给出最优林分状态期望值。研究给出现实林分状态的计算公式并划定5个等级区间,指出林分状态可从林分空间结构(林分垂直结构和林分水平结构)、林分年龄结构、林分组成(树种多样性和树种组成)、林分密度、林分长势、顶级树种(组)或目的树种竞争、林分更新、林木健康8方面加以描述,这8方面能够表征林分主要的自然属性,且对应的每个指标值都是可操作的并能够及时收集到准确的数据。为凸显指标的先进性和实用性,文中提到的多数指标均采用最新研究成果并给出可选的测度方法。林分状态指标的归一化处理是林分状态评价的关键,应用本文提出的方法对我国天然红松阔叶林和锐齿栎混交林的林分状态进行分析发现,评价结果直观可靠,符合现实林分的客观实际。【结论】本文提出的基于单位圆的林分状态评价方法,特别是其中最优林分状态的π值法则,可为森林经营决策奠定科学基础,也可为不同地区不同类型森林健康质量评价提供分析工具。     

美国的森林植被模型

从1973年以来, 森林植被模型在美国就被作为森林生长模拟模型来使用, 广泛用于评价林分目前的生长状况和预测不同经营管理措施下林分未来的动态变化。其能够模拟各种不同的森林类型和林分结构, 包括同龄林、异龄林、纯林和混交林, 以及单层混交林和复层混交林等。同时, 森林植被模型能够模拟大多数主要森林树种、森林类型和林分条件在不同森林培育措施(包括疏伐、施肥等)下的变化状况。森林植被模拟体系还能够评价和预测病虫害和火灾等干扰因子对林分状况的影响。目前这个模型已经成为一个高度综合的分析工具体系。     

大兴安岭塔河林场天然落叶松林健康经营评价

以塔河林业局天然落叶松林为研究对象,为提高天然落叶松林的健康程度和森林的生态功能,结合当地实际经营情况因地制宜建立了基于基础指标和经营指标的森林健康经营评价体系,系统分为五大要素:系统活力、组织结构、系统稳定性、森林效能和林地环境,并筛选出影响该地区森林健康的14个主要因子:树高、胸径、冠幅、更新、林分密度、生物多样性、灌木盖度、草本盖度、枯梢程度、近自然度、郁闭度、蓄积量、土壤厚度和腐殖质厚度,采用AHP法确定各指标的权重。对随机抽取的未经营天然落叶松林进行综合评价,结果显示75%的样地处于亚健康状态,系统活力与稳定性是决定森林健康程度的关键。针对影响力较大的因子如林分密度、群落层次结构、年龄结构、枯落物和生物多样性等进行分析,提出五种经营调整技术。     

基于遥感影像的森林质量评价方法研究

摘要：森林质量评价服务于森林经营决策、监督管理和验收的全部流程。为克服地面调查林分质量中存在的成本高、时效性差等缺点，基于遥感数据形成一套林分质量评价体系，以提高评价效率，推动森林质量精准提升进程。本研究以新密市2018年生长季哨兵二号数据为基础，辅以数字高程影像，构建了基于遥感影像森林质量评价方法。首先选取样本小班，然后基于哨兵影像提取植被指数、纹理指数和干扰指数三类与森林质量密切相关的指标，借助熵值法计算各指标权重，构建出遥感估算林分质量模型。并以基于当年小班调查数据评价的林分质量结果作为参照，检验模型可信度。最后将模型用于量化全市森林质量并提出后续经营对策。结果发现，遥感评价指标中二阶矩、对比度和方差三个指标的权重相对较大，遥感评价林分质量结果与小班数据所得林分质量线性拟合的决定系数R2可达0.9861。结果表明：基于遥感数据的林分质量评价方法是可行的，该结果为大尺度区域范围森林质量评价提供了参考。     

内蒙古大青山森林生态系统健康风险评价

在内蒙古大青山设立不同植被类型、坡位、密度、林龄的林分样地进行调查,结合森林资源二类调查相关数据,在科学性、代表性、可操作性及系统性原则指导下,从森林结构、功能、环境三大方面选择森林未覆盖率、人工林面积占有率、近成过熟林面积占有率、近成过熟林蓄积量占有率、针叶林面积占有率、林分郁闭度、单位面积森林生产力、综合侵蚀面积风险程度指数、综合有害生物灾害面积风险指数、综合气象灾害风险指数、综合火灾面积风险指数等11类风险因素为森林健康风险评价指标体系,利用层次分析法确定各指标权重,运用功效系数法得到了11个森林健康风险评价指标的水平值,最后采用综合指数法和功效系数法构建风险评价模型,计算得到风险综合评价指标值,对森林健康风险进行了类比评价。研究表明,大青山自然保护区的森林健康风险综合指数为0.5736(综合法)或0.6125(功效系数),风险等级均处于轻度,今后应加强森林结构的优化。     

基于累加性和均衡性的林分质量综合评价方法

【目的】林分质量综合评价是森林经营决策的前提和关键。为解决林分质量评价中偏重强调累加性可能导致的失衡发展问题,基于等周定理和等圆理论试图提出均衡性测度指标并构建综合评价方法,为林分质量问题诊断及精准提升提供参考。【方法】以甘肃小陇山林区锐齿栎天然林(a和b)、吉林蛟河林区阔叶红松林(c和d)和模拟天然林(e和f)的林分质量综合评价为例,先从林分结构和活力2方面筛选出10个评价指标,对各指标进行无量纲化和非同向性处理,再以单位圆中扇形半径和圆心角分别代表指标取值和权重大小,借助闭合图形面积特征量测度林分质量累加性(ωi1),分别基于面积和弧长特征量关系及其等周定理构建αi2和βi2、基于等圆面积周长关系提出γi2测度各评价指标间的均衡性(ωi2),最后以累加性相等林分(c和e、d和f)验证3个均衡性指标的有效性,并采用几何平均值法构造综合评价函数(Fi)比较不同现实林分质量优劣。【结果】阔叶红松林c和d的αi2、βi2、γi2取值小于与其累加性取值相等的林分e和f,且3个均衡性指标评价结果趋势一致。4个现实林分质量的累加性、均衡性及综合评价结果优劣均表现为dacb,阔叶红松林d质量最优,其次是林分a和c,锐齿栎天然林b最差。【结论】改进单位圆以扇形半径和圆心角分别代表指标取值和权重大小,ωi1可量化描述林分质量累加性优劣,现有βi2与新提出的αi2和γi2均能有效测度林分质量各评价指标间的均衡性,且评价结果具有较强一致性,兼顾累加性和均衡性的林分质量综合评价方法更为全面客观,其评价结果对林分质量问题诊断和森林经营决策具有重要启示作用,可有效提升林分整体质量并促进其均衡发展。     

森林更新研究进展

更新是森林资源再生产的一个重要生态学过程,是森林生态系统动态研究的主要领域之一。本文从树种特性、生境因子、立地条件、干扰及森林空间异质性对更新的影响等方面综述了森林更新研究的进展情况。初步解析了森林更新过程中的障碍因子及其形成机制,指出现有研究存在的问题和下一步研究的思路。     

林业职工技能开发讲座(十)(更新部分)

森林是再生资源。老龄林木成熟衰老死亡．林下幼苗幼树不断出现,取而代之,循环往复。人们主伐利用木材时,也必须考虑后续林分的形成和生长,这都涉及到森林更新。森林更新就是指森林的重建,即在迹地（采伐迹地、火烧迹地）上重新恢复森林,另外林冠下新材的发生和形成过程也是森林更新,由于林木的寿命很长,这种重建也有一个时间过程。森林更新按起源的不同,可分为有性更新和无性更新。前者是由种子萌发形成幼苗完成更新,后者是由营养器官产生的萌发条完成的更新。根据森林更新发生于采伐前后的不同,可分为代前更新;采伐前杯冠下的…     

森林古道综合价值评价体系研究

目前,对于森林古道的保护与修复研究正在逐渐兴起,评定一条森林古道的综合价值正是执行保护与修复措施的基础。基于此目的尝试建立森林古道综合价值评价体系,首先通过德尔菲法对指标进行筛选得到32项评价指标;再通过层次分析法,构造两两比较的判断矩阵,确定32项评价指标的相对权重;最终建立了一套包含8个项目层,32项评价指标的森林古道综合价值评价体系。     

基于无人机影像的天山云杉林伐后更新地林分密度估测研究

【目的】林分密度是影响森林生态系统结构和功能的主要因素,是森林资源调查的一项重要指标,对林木生长发育有着十分重要的影响。基于无人机影像,以实现提取不同郁闭度的林分密度,旨在为天然林保护工程实施后山区森林资源更新恢复评价提供技术支撑。【方法】以新疆农业大学实习林场伐后更新的天然林为研究对象,以天山云杉Picea schrenkiana var.tianshanica纯林为主,基于无人机影像,利用面向对象多尺度分割方法提取了低、中、高3种不同郁闭度林分的天山云杉冠幅信息,进而估算林分密度,提出了采用平均冠幅法估测高郁闭度林分冠层遮挡区域林木株数的方法。【结果】采用面向对象方法对新疆农业大学实习林场伐后更新的天山云杉树冠边缘信息提取精度较高,提取的林分密度与实测结果相近。其中低、中郁闭度林分中林分密度提取精度分别为0.9868和0.9333,高郁闭度林分中林分密度提取精度相对较低,为0.7657。【结论】总体来看,该方法用于研究区天山云杉林伐后更新地林分密度估测是可行的,采用树冠平均冠幅法能够快速准确地提取伐后更新造林地的林分密度。     

基于AHP法的森林小镇藤蔓景观期望度评价

基于AHP法(层次分析法)构建藤蔓景观营造对森林小镇的影响、对人的影响、社会效益等3个项目层因子、7个因素层因子、22个指标层因子组成评价体系,利用九级标度法使其量化,通过求根法计算出评价体系中各指标的权重,对广西七坡森林小镇藤蔓景观期望度进行评价。结果表明:指标体系通过一致性检验,建立的判断矩阵合理可行;3个项目指标的比重大小依次为对人的影响>社会效益>对森林小镇的影响;7个因素层指标中,生态功能质量(0.7500)、心理感受质量(0.6667)、植物文化意蕴(0.5500)权重最高;在22个指标层因子中,净化空气功能综合权重最高(0.1937),植物种类多样性最低(0.0027)。     

葫芦岛地区森林自然度的分析评价——以红螺山地区为例

以葫芦岛市红螺山地区为例,运用层次分析法和熵值修正法对整个地区的森林自然度进行量化评价,从树种组成、林分结构、林分活力、树种多样性、干扰程度5个方面,选择14个指标,综合评价出不同起源的林分自然度:天然实生天然萌生人工实生人工萌生。     

广州市城市森林健康评价

文章对广州市城市森林健康进行评价,在全面踏查基础上,选取样地89块,记录样地信息及其中的乔木和灌木生长情况。将广州城市森林分为行道绿化、森林公园、街心绿地和城市公园4种类型;在林分尺度上,以VOR模型为基础建立评价指标体系,运用专家咨询法、层次分析法确定指标权重,运用综合指标评价法计算广州城市森林健康评价值。结果表明,所有样地综合指数平均值为0.6535(!=0.0091),属于健康等级。其中良好健康样地占22.5%,健康66.3%,亚健康11.2%,说明广州市城市森林总体健康,少数为亚健康;影响城市森林健康的原因主要包括林分结构简单、病虫危害、人为因素3方面。     

黄土高原蔡家川林场森林质量评价

在综合考虑林分结构、群落演替特征和林地生产力水平的基础上,应用层次分析方法,以陕西延安市黄龙山林业局蔡家川林场为例,构建天然次生林森林质量评价模型和指标体系,得到油松林、辽东栎林、白桦林、油松-辽东栎混交林、油松-白桦混交林和辽东栎-白桦混交林的综合质量评分值。结果表明:采用森林结构、演替趋势和林地生产力3大类8个评价指标(郁闭度、物种丰富度、均匀度、枯枝落叶厚度、乔木蓄积量、灌草生物量、幼苗数量及优势种幼树幼苗与乔木数量之比)可以较为全面地反映该地区次生林质量状况,森林结构对森林质量影响较大,群落演替状况次之,林地生产力影响较小,评价指标对森林质量的贡献值由大到小依次为林分郁闭度0.3562,枯枝落叶厚度0.2116,优势种幼树幼苗与乔木数量之比0.1305,均匀度0.1058,乔木蓄积量0.0826,物种丰富度0.0644,幼苗数量0.0372,灌草生物量0.0118;天然林保护工程实施10多年来,蔡家川林场林分综合得分值28.0～92.2,接近一半的森林处于较好水平,质量差和较差的林分极少,油松、辽东栎及油松-辽东栎天然次生林质量相对较好,林分综合得分值65～73,而白桦林、辽东栎-白桦混交林和油松-白桦混交林的林分质量较差,综合评分值均低于60.00;该评价方法操作简单,可以解决森林质量评价中的量化问题,评价模型和指标体系可以在黄土高原其他地区的次生林质量评价中借鉴和应用。     

西藏自治区森林资源清查中数量化林分蓄积量表的编制

各类土地面积和各类型林分单位面积平均蓄积量是森林调查的两项重要指标。数量化林分蓄积量表是通过少量样地材料对影响林分蓄积量变化的各项因子(包括质和量的因子)进行分析研究,估测林分蓄积量的方法。     

退化森林生态系统中林分碳储量的驱动因素——以内蒙古大兴安岭为例

[目的]确定退化森林生态系统中林分碳储量的驱动因素,为其碳汇功能的恢复提供参考。[方法]基于调查数据,使用逐步回归的方差分析法和结构方程模型(SEM)法,考虑林分因子和非生物环境因子(地形、气候),探究林分碳储量的驱动因素。[结果]2种方法得到的结果基本一致:方差分析法的确定系数为0.890,林分因子中的平均胸径和株数密度,非生物环境中的月平均最高温和月平均最低温以及干扰类型对林分碳储量有显著影响;SEM中林分碳储量部分的模型确定系数为0.757,林分因子中的平均胸径和株数密度对林分碳储量的影响最大,其中株数密度既有正向的直接作用,也有负向的间接作用,而非生物环境中,月平均最高温对林分碳储量有间接的负向影响,各变量对林分碳储量的影响大小排序为平均胸径(0.94)>月平均最高温(-0.52)>株数密度(0.12)。[结论]综合2种方法得到的结果,在退化森林生态系统中,林分因子和气候因子均对林分碳储量有影响,而地形因子却对其无显著影响。研究结果可为大兴安岭森林碳库探究提供数据参考和借鉴。     

森林更新与气象条件

森林更新是林木被采伐(或因其它原因死亡)后林地上重新形成林分的过程。森林采伐使林地环境发生变化,变化的程度与采伐的规模及主伐方式的不同而异。这种差异又直接影响到更新的效果和速度。因此,了解森林更新与气象条件的关系十分必要。     

基于林分生长模型的森林资源年度档案更新技术探讨——以江西省森林资源年度档案更新为例

森林资源档案是森林经营管理的一项重要内容,准确及时的掌握区域森林资源年度更新数据,是实施科学规划合理经营的依据.在吸取当前我国森林资源监测体系相关成果基础上,通过对影响林分生长的自然因素多项因子综合分析,研建林木生长模型和林分生长模型两个层次模型,建立基于林分生长模型的森林资源年度档案更新技术体系.以期为以林地“一张图”为基础的林地保护利用数据年度变更提供参考.