基于结构方程模型的林分生长与影响因子耦合关系分析

为探讨林分生长与影响因素的关系,以阿什河流域天然次生杂木林为例,构建了立地条件-林分结构-树木多样性-林分生长的结构方程模型。结果表明:对三大硬阔(水曲柳、黄波萝和胡桃楸)蓄积量影响最大的因素是立地条件,总影响系数为0.541,直接路径系数为0.597;其次为林分结构,总影响系数为0.402,直接路径系数为0.451;树木多样性对三大硬阔蓄积量存在负影响,直接路径系数为-0.190,无间接影响。对全林分蓄积量影响最大的因素是林分结构,总影响系数为0.776,直接路径系数是0.720;其次为立地条件,总影响系数为0.394,直接路径系数为0.153;树木多样性、三大硬阔蓄积量对全林分蓄积量的总影响系数和间接影响系数分别为0.111、0.060 和-0.011、0。立地条件和林分结构对三大硬阔蓄积量有正影响,但其对树木多样性的正影响,可间接负影响到三大硬阔蓄积量。立地条件对全林分生长有正影响,这种影响更多地是通过改善林分结构与树木多样性而间接形成的。林分结构对全林分生长有正影响,树木多样性对三大硬阔蓄积量有负影响,这种负影响对全林分生长的间接作用较小。      

基于结构方程模型的林分上下层间结构与树木多样性耦合关系研究

为探讨林分上下层间结构与树木多样性的关系,以阿什河流域天然次生杂木林为对象,构建了立地条件-林分上层结构-林分上层树木多样性-林分下层结构与树木多样性的结构方程模型。结果表明:立地条件(ξ1)对林分上层结构(ξ2)具有直接正影响,影响系数为0.59;对林分上层树木多样性(ξ3)具有正影响,总影响系数为0.75,直接影响系数为0.43;对林分下层结构与树木多样性(ξ4)具有负影响,总影响系数为-0.58,直接影响系数为-0.12。林分上层结构(ξ2)对林分上层树木多样性(ξ3)具有直接正影响,影响系数为0.55;对林分下层结构与树木多样性(ξ4)具有负影响,总影响系数为-0.55,直接影响系数为-0.38。林分上层树木多样性(ξ3)对林分下层结构与树木多样性(ξ4)具有直接负影响,影响系数为-0.31。对林分下层密度(x11)影响最大的林分上层观测变量为林分上层树冠面积(x7),总影响系数为-0.19,直接影响系数为-0.12。对林分下层平均树高(x12)影响最大的林分上层观测变量为林分上层平均树高(x6),总影响系数为-0.28,直接影响系数为-0.13。林分上层树冠面积(x7)和树高多样性(x10)对林分下层树种多样性(x14)影响较大,影响系数分别为-0.38和-0.36。树冠面积(x7)的影响全为直接影响;树高多样性(x10)的直接影响大于间接影响;林分上层结构(ξ2)与树木多样性(ξ3)中的观测变量对林分下层树冠面积(x13)影响不明显。      

东北温带森林林分结构与生产力关系研究

目的探讨林分结构与森林生产力之间的关系及其驱动机制,为合理改善林分结构,优化森林生态系统功能,提高林分生产力提供科学依据。方法以东北地区温带森林为研究对象,采用机械布点的方式在东北地区7座温带森林分布的主要山脉上设置了327个调查取样点,调查面积共计32.7 hm2。研究以26 348株活立木的野外调查数据为基础,利用结构方程模型探讨了基于大尺度条件下物种多样性和结构多样性对森林生产力的作用路径和大小,分析了温度、降水和林分优势高与森林生产力之间的关系及其驱动机制。结果在结构方程模型中:（1）物种多样性和结构多样性与生产力之间的关系都呈显著正相关,且二者间有很强的相关性;（2）温度和降水对生产力没有直接影响,而是分别通过影响结构多样性和物种多样性作用于生产力;（3）林分优势高对生产力也无直接影响,通过影响林分结构作用于森林生产力,且影响比温度和降水更大。结论中国东北温带森林林分生产力的直接驱动因子是结构多样性和物种多样性,气候和林分优势高是通过作用于林分结构间接影响森林生产力。研究结果为东北地区温带森林的可持续经营和管理提供了理论依据,具有重要的现实意义。      

立地条件和林分结构对有林地生产力的影响

通过分析有林地生产力与立地条件和林分结构中各因子的关系,探索制约有林地生产力的主要因素.结果表明:不同立地质量中Ⅰ类地单位蓄积量最高(268.86±20.24 m3/hm2),不同坡向中东坡单位蓄积量最高(269.78±38.54 m3/hm2),不同树种组成中10杉类型单位蓄积量最高(259.33±14.62 m3/hm2);有林地生产力与林分年龄、林分密度正相关,相关系数R分别为0.590、0.460;有林地生产力与海拔、坡度相关性不显著.以上结果说明立地质量、坡向和树种组成对有林地生产力影响显著;有林地生产力与林分年龄、林分密度相关,与海拔、坡度无关.     

抚育采伐对针阔混交林林分结构及物种多样性的影响

目的本研究以吉林蛟河天然次生针阔混交林为研究对象,研究抚育采伐对林分生长的影响,以期为吉林蛟河针阔混交林的可持续经营提供理论依据。方法研究采用了蓄积量和生物量分别作为生产力的指标,通过相关关系分析从3个物种多样性和5个林分结构指标中筛选出与生产力显著相关的变量,进而应用结构方程模型分析采伐对林分结构、物种多样性、生产力的影响以及林分结构、物种多样性和生产力之间的因果关系。结果在蓄积生产力的结构方程模型中,采伐对林分密度和林分结构有负影响,路径系数分别为? 0.661、? 0.216;采伐通过林分密度和林分结构间接作用于生产力,通过林分密度间接作用于物种丰富度。林分密度对物种丰富度、林分结构、生产力有正影响,路径系数分别为0.330、0.599、0.473。林分结构对生产力有正影响,路径系数为0.310。物种丰富度对林分结构有正影响,路径系数为0.414。物种丰富度影响林分结构间接作用于生产力。在生物量生产力的结构方程模型中,除林分结构对生产力无影响外,其他变量间的作用方式和蓄积生产力的模型相同。结论研究认为抚育采伐能直接或间接改变林分结构、物种多样性及生产力,而林分结构对生产力的作用比物种多样性大,因此森林经营管理中,在保护物种多样性的前提下,应注重对林分结构的优化和调整。      

林木转移轨迹与林分发展方程的解

该文引入林木在龄径平面中的转移轨迹的概念，通过讨论林木在龄径平面中的转移规律，研究林分直径结构和树龄结构的动态变化规律．在定常情况下，利用林木转移轨迹构造出林分发展方程的解，从而得到描述林分树龄和直径结构动态变化规律的一般的解析表达式．     

西南桦人工幼林生长与立地条件的关系

根据样地调查资料，分析了西南桦人工幼林生长与立地条件的关系。结果表明：林分上层高和平均高与立地腐殖质层厚度、坡位（由山顶到山脚）呈正相关，与土壤紧实度和石含量呈负相关。通过逐步回归，建立了林分上层高、平均高与坡位、腐殖质层厚度和土壤石含量之间的方程，为西南桦人工林立地选择和立地质量评价提供了依据。     

天然栎类阔叶混交林林分平均高与平均胸径关系模型

  目的  考虑天然混交林的林分密度、直径结构和树种结构,基于代数差分方程构建最适宜的林分平均高与平均胸径关系模型,为天然混交林的立地生产力估计与可持续经营提供理论依据。  方法  以吉林省天然栎类阔叶混交林为研究对象,利用4期连续调查固定样地数据,基于Richards方程构建4种数据结构类型即typeC、typeD、typeE和typeF的基础代数差分方程,比较分析得出最优数据结构类型;基于最优数据结构类型,以5个林分密度指标即林木株数（N）、林分断面积（BA）、林分密度指数（SDIr）、可加林分密度指数（SDIa）和郁闭度（CD）,5个直径多样性指数即Shannon均匀度指数（ShaI）、Simpson指数（SimI）、McIntosh均匀度指数（MceI）、Gini系数（GinI）和Berger-Parker指数（BerI）,4个树种多样性指数即ShaI、SimI、MceI和BerI,构建并比较分析不同多样性代数差分方程的差异,得出最佳方程为最适宜林分平均高与平均胸径关系模型。  结果  不同数据结构类型的建模效果由好到差排序:typeD > typeC > typeF > typeE。除了typeC,其他3个数据结构类型的模型参数b和r均显著不为零（P < 0.01）,说明typeD拟合的模型参数检验效果最佳。林分密度指标SDIr的建模效果最好。无论使用哪个林分密度指标,其模型参数b₀、r和cSD均显著（P < 0.01）,说明5个林分密度指标的模型参数检验效果均比较理想。直径多样性指数ShaI的建模效果最好。除了GinI,其他4个直径多样性指数的模型参数b₀、r、cSDIr和cDI均显著（P < 0.01）,表明ShaI、SimI、MceI和BerI均为较理想的直径多样性指数。4个树种多样性指数的建模拟合效果和检验数据效果差别不大。BerI的模型参数b₀、r、cSDIr、cShaI和cSP均显著（P < 0.01）,说明BerI是较理想的树种多样性指数。ShaI、SimI和MceI的模型参数b₀、r、cSDIr、cShaI和cSP均不能同时达到0.05显著水平,说明ShaI、SimI和MceI是不理想的树种多样性指数。  结论  typeD是最优的数据结构类型,林分密度、直径多样性和树种多样性对模型均有影响。其中,林分密度指标SDIr、直径多样性指数ShaI和树种多样性指数BerI建立的多样性代数差分方程拟合效果最佳,为最适宜的天然栎类阔叶混交林林分平均高与平均胸径关系模型。      

不同密度杉木人工林林分生长和林分结构差异研究

探究不同密度杉木人工林林分结构与生长的差异,为杉木人工林的可持续经营提供科学依据。以清远市11年生3个不同密度(2 100、3 100、4 100株·hm^-2)杉木人工纯林为研究对象,每个密度设置6个固定标准样地(20 m×20 m),选取大小比数、角尺度、直径结构、树高结构以及树冠结构5个参数探究林分结构特征,选取林分平均胸径、平均树高、蓄积和林木单株材积等指标探究林分生长特征,通过方差分析探讨林分密度对杉木人工林林分结构和生长的影响。结果表明,1)林分生长指数受林分密度影响差异显著(P<0.05),4 100株·hm^-2杉木人工林的平均胸径、树高、单株材积显著低于其他2种密度林分,3 100株·hm^-2杉木人工林的蓄积显著高于其他2个密度林分。2)林分直径结构和树高结构在较高的林分密度下,小径级的林木较多,其分布曲线呈现为截尾正态分布。3)3 100株·hm^-2的平均冠幅显著大于其他2种林分,4 100株·hm^-2的平均树冠表面积以及树冠体积显著小于其他2种林分,3种...     

红松种群天然更新及幼年生长与林分结构关系的研究

通过大量的野外调查和室内分析,研究了红松处群天然更新及幼年生长和林分结构的关系,结果表明：林下红松的更新受上层林冠结构的制约,好的更新是同阔叶叶树的保护及稍大的干扰强度相联系,良好的红松幼苗幼树生长是同阔叶树、稀疏的林冠、适宜的树木方位配置及稍大的干扰强度分不开的。     

杉木人工林根冠比与气候和林分因子的关联分析

根冠比是研究森林生物量存储方式和分配策略的基础,是森林生态系统物质循环的重要组成部分。通过收集筛选134篇文献608条杉木Cunninghmia lanceolata人工林根冠比（RSR）的数据,分别建立根冠比与年平均气温、年平均降水量、林分密度和林龄的最优方程。根冠比随年平均气温、年平均降水量和林分密度的增加而增加,随林龄的增加而减小。同时,利用结构方程,阐述气候和林分因子与根冠比关联特征。结果表明:年平均气温、年平均降水量、林分密度和林龄对根冠比的直接通径系数分别为0.515（P < 0.01）,0.548（P < 0.01）,-0.462（P < 0.01）和0.201（P < 0.01）。年平均降水量和林龄还通过影响年平均气温和林分密度间接影响根冠比,其间接通径系数分别为-0.308（P < 0.01）和-0.082（P < 0.05）。影响杉木人工林根冠比变化因素的69%来自气候和林分因子。     

喀斯特地区不同土层厚度下土壤微生物 数量与植物多样性的关系

采集不同土层厚度下由石灰岩及白云岩发育的土壤样品,并对其上生长的植被进行调查,采用微生物培养法分析土壤中微生物数量,分析地上植物多样性与地下微生物数量之间的相关性。结果表明:除石灰岩发育的薄土外,随着土层厚度的减少,地上植被的物种丰富度(S)、Simpson指数(D)、ShannonWiener指数(H)及微生物数量逐渐减少,表现为厚土中土薄土,特别是在草本层及灌木层表现较为明显;乔木层物种丰富度从5种减少为0,薄土区无乔木树种生长;同等土层厚度下石灰岩发育土壤中生物多样性及微生物数量明显高于白云岩发育土壤;地上部分物种丰富度(S)、Simpson指数(D)及ShannonWiener指数(H)与地下细菌、真菌及放线菌数量存在显著或极显著相关性。     

毛竹林林分因子与节肢动物群落的关系

对福建三明14块毛竹Phyllostachys pubescens林试验标准地节肢动物群落及林分因子进行系统调查,采用典型相关性分析了二者之间的关系。结果表明:新竹眉径与竹冠层节肢动物类群均匀度呈正相关,旧竹眉径与林下层节肢动物类群个体数呈正相关;较高的坡度有利于害螨种群的发生;较高的坡度和林下植被盖度有利于蠕须盾蚧Kuwanaspis vermiformis种群的发生;较高的坡度、旧竹株高、立竹密度和低海拔有利于刚竹毒蛾Pantana phyllostachysae种群的发生。在此基础上,提出了有关毛竹叶部害虫控制的林分因子调节措施。表8参12     

岩溶区土壤镉生物有效性影响因素研究

为研究岩溶区土壤镉生物有效性的影响机制,以广西碳酸盐岩区土壤垂直剖面、水稻子实与根系土协同样品为基础,讨论了土壤pH、有机质含量、黏土矿物含量、碳酸盐含量对土壤镉生物有效性的影响。结果表明,pH、有机质、黏土矿物主要对镉的吸附产生影响,其对镉生物有效性的影响程度由强到弱依次为pH、黏土矿物、有机质,碳酸盐的作用则主要体现为对土壤酸化的缓冲。总体而言,广西岩溶发育强烈,土壤中不断形成表生条件下稳定的新生黏土矿物,加之岩溶区土壤丰富的碳酸盐与有机质,都对该地区碳酸盐岩母质土壤中镉的固定较为有利,但防止土壤酸化是防控其土壤镉污染风险的首要措施。     

南沙海域鸢乌贼渔场与海洋环境因子的关系

根据2013年在南沙海域4个航次的声学走航调查数据,以鸢乌贼的资源生物量为渔场指标,结合遥感获得的海表温度(sea surface temperature,SST)、海面高度(sea surface height, SSH)、海表盐度(sea surface salinity,SSS)和叶绿素a浓度(chlorophyll-a concentration,Chl.a)等海洋环境数据,采用广义可加模型(generalized additive models,GAM)建立渔场与海洋环境因子之间关系模型。研究表明:南沙海域鸢乌贼渔场分布有明显季节差异,春季主要集中于南沙西南部和越南东部海域,夏季和秋季主要分布于南沙南部海域,冬季主要分布于南沙中南部海域;各环境因子中SSH与SSS对渔场有显著影响,SST和Chl.a影响不显著;影响渔场的主要因子有SSH、SSS、经度(LON)和纬度(LAT),并依据赤池信息准则(akaike information criterion,AIC)建立渔场与影响因子的最优关系模型,模型的总偏差解释率为54.7%,进入最优模型的4个因子中,纬度对模型的影响最大;南海鸢乌贼渔场的形成除地理位置影响外,与海流洋流影响关系密切。     

尼洋河流域高山松次生林林分因子与林龄的相关性

【目的】揭示藏东南尼洋河流域高山松次生林的林分特征,研究主要林分因子与林龄的相互关系。【方法】以西藏林芝尼洋河流域17块高山松次生林样地实测数据为依据,测算林分密度、林分平均胸径、林分平均高、优势木平均胸径、优势木平均高、林分胸高断面积、林分蓄积量等主要林分因子,并按照五点取样法在每个样地内设置5个2 m×2 m的小样方进行林下更新苗调查。通过钻取标准木髓芯,运用LINTABTM6年轮分析仪确定林龄,采用回归分析等方法对尼洋河流域高山松次生林主要林分因子与林龄的相互关系进行分析。【结果】尼洋河流域高山松林属于优势种群,且种群稳定,各林分因子与林龄显著相关。林分的胸径分布随林龄增加呈现出中间高两边低的近似正态分布;林分密度与林龄之间存在极显著负相关关系（R²=0.816）;林分平均胸径、平均高、胸高断面积和蓄积量与林龄呈极显著正相关,R²分别为0.762,0.829,0.853和0.885,其与林龄之间的回归关系用幂函数方程拟合最好;优势木的平均胸径和平均高与林龄也具有极显著相关性,R²分别为0.790和0.914;林下幼苗更新数量变动较大（更新密度为0～9 000 株/hm²,平均为（2 912±2 986） 株/hm²）,且与林龄无显著相关性。【结论】作为尼洋河流域主要建群种之一,该区域高山松次生林林分结构稳定,生长潜力大;主要林分因子与林龄之间存在显著相关性,林下更新苗数量差异较大且与林龄无显著相关关系。     

水稻不同生长阶段主茎增叶速度与气象因子的关系

作物的性状建成是一个动态发育过程,终结性状是动态发育过程的最终表现,仅分析终结性状与气象条件的关系,不能充分说明二者间的动态关系,为此有研究者从动态角度在水稻[1]、玉米[2]、红麻[3]等作物上研究了性状与气象条件的关系,均取得了较好效果.叶片是水稻光合作用的主要器官之一,是干物质形成的主要场所,出叶速度的提高对产量增加有着重要作用,所以有必要从发育学角度探讨不同生长阶段主茎增叶速度与气象条件的关系.     

北京绿化隔离地区鸟类群落与环境因子关系研究

于2003年7月至2005年7月采用样线或样方法对北京市绿化隔离地区3种绿地体系中21个样地内鸟类群落、节肢动物种类多样性与绿地植被组成进行了调查,共记录到鸟类131种、节肢动物278种、植物269种. 通过对不同绿地体系内鸟类群落与节肢动物种类多样性、植被结构关系的分析,探讨了城市绿地植被与节肢动物群落对城市鸟类群落结构及多样性的影响. 结果表明,鸟类种类及其多样性与栖息地多样性、植物种类、绿化面积或绿化宽度以及节肢动物种类之间均呈正相关关系. 鸟类密度与公园水域面积之间呈负相关关系. 由于植被组成、绿化面积等方面的差异,不同功能的绿地体系内鸟类群落与栖息地环境因子的相互关系有所不同.      

重庆市永川城区川山茶生长现状及影响因子研究

对重庆市永川城区24个地点内川山茶（Camellia japonica L.）植株的生长指标、土壤质量和直径≥1cm根系空间分布进行测定,探索川山茶市街应用的影响因子。结果表明,永川城区市街绿化常用川山茶苗木规格为地径4.0～7.9 cm、株高1.61～2.32 m、冠幅1.31～1.96 m,基于新生枝条长度≥4.11 cm、粗度≥0.241 cm的评价标准,62.5%川山茶的生长势达到中等以上水平;川山茶为喜半阴植物,也可种植于全光照环境,道路绿地中全光照和半遮阴环境下,新生枝条长度和粗度无显著差异;现有栽植土壤pH偏碱性,有机质含量较低。在川山茶日常养护中,可通过土壤调酸、增施化肥和提高距树干1 m范围内40 cm深土壤中的有机质含量等措施,恢复植株生长势。     

气象因子与甘蔗生长的关系及其预测模型的建立

本文通过单因子分析,发现甘蔗新台糖１号的生长发育期内降雨、积温、日照时数的连续累计值与株高生长呈极显著的线性相关。以Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程作为基本模型,经综合分析确定并用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ迭代法建立了综合预测模型［Ｈ＝４３９．４５６９０（１－ｅ－０．００００７２３６６Ｐ＋０．０００３４７０９Ｓ－０．００２８１０６Ｔ－０．００７１３１９Ｄ）５．３６３８０］,该模型因其含有时间变量和各参数能作出合理的解释,而对样本资料具有灵活的切合性能和适用性。它既可用于预测,又可用于对生态系统的调控。经对该模型参数和实际资料的进一步分析,得出降雨对株高生长影响最大,其次为积温和日照时数。同时得出土壤含水量每增加１％（基数为１３．０６３４％）相当于降雨量增加３２．５ｍｍ,甘蔗株高每天可增高２ｃｍ。