黔中喀斯特次生林主要经营树种冠形特征及模型拟合

经营树种冠层结构调整是次生林经营的重要内容,而树冠结构不同往往表现在冠形特征差异,因此,研究冠形特征并进行模型拟合,对森林经营具有重要的理论和实践意义。以黔中喀斯特次生林封山造林、封山抚育、封山改良3种经营类型为研究对象,针对柳杉、猴樟、厚朴、喜树和光皮桦5个经营树种,使用1 221株实测数据,拟合冠幅、冠长、伸展度、冠长率、圆满度、投影比6个冠形指标与林木胸径和树高因子间关系。研究表明:(1)树种的实测因子与树冠结构特征多呈极显著正相关关系,建立实测林木因子(易获取因子)与树冠结构特征间的回归预估模型可行;(2)建立了黔中喀斯特次生林5种经营目标树的CW∝DBH、CL∝H的最优预估方程,树冠圆满度的拟合度要优于其投影比、树冠伸展度和冠长率;(3)柳杉、猴樟、厚朴、喜树和光皮桦的冠幅拟合解释量依次为0.62、0.69、0.77、0.59、0.77,冠长解释量依次为0.88、0.90、0.78、0.89、0.64。各拟合最优模型的胸径使用范围分别为1.6~18.3cm、0.5~8.5cm、1.8~6.5cm、0.8~13.0cm、0.7~25.8cm,树高适用范围分别为2.0~10.9m、1.5~8.2m、2.6~6.6m、1.5~12.1m、1.6~14.5m。因此,基于胸径、树高对各经营树种的冠幅、冠长预估模型适用于早期,中后期经营还需重建中后期的模型。     

无性系和株行距对杨树人工林生长和树冠结构的影响

【目的】探索无性系、株行距及两者交互作用对杨树人工林的林木生长和树冠结构的影响。【方法】采用双因素随机试验设计,通过调查36块13年生杨树样地胸径、树高、活枝下高和冠幅等指标,以综合指数法构建3个林分综合指数(生长指数、冠形指数、干冠协调指数)。【结果】南林95杨和南林895杨的胸径、树高和生长指数显著高于南林797杨(P <0.05)。南林797杨的冠幅、树冠体积和树冠圆满度显著高于南林895杨,与南林95杨差异不显著(P> 0.05)。株行距为6 m×6 m和4.5 m×8 m的林分胸径、冠形指数和生长指数均显著高于5 m×5 m和3 m×8 m林分,不同密度林分对树高影响不显著(P> 0.05)。在相同密度条件下,正方形和长方形配置对东西和南北冠幅有显著影响,较大株行距促进树冠生长,但对胸径、树高和平均冠幅等影响不显著(P> 0.05)。无性系和株行距对冠长、活冠比、树冠表面积和干冠协调指数影响均不显著,且无性系和株行距对林木生长和树冠结构均无显著交互作用(P> 0.05)。【结论】杨树无性系对林木胸径、树高和树冠结构的影响大于株行距。综合考虑林木生长和树冠结构等两个方面,在类似的立地条件上,相比于其它无性系和配置方式,以南林95杨在种植株行距为6 m×6 m(278株/hm^2)时具有培育大胸径林木的潜力,适于培育速生、优质大径材。     

林木竞争与钝鞘中脉叶蜂虫口密度的关联性

在6种不同的林分类型中设置20 m×30 m的标准地,对林木竞争指数与钝鞘中脉叶蜂虫口密度的相关性进行研究的结果表明：钝鞘中脉叶蜂虫口密度与相对胸径、相对树高、相对冠幅和相对断面积均呈正相关关系,其相关性强弱依次为：相对冠幅、相对胸径、相对断面积、相对树高;与Hegyi指数、基于交角的林木竞争指数（胸径大小比数）呈负相关关系,与基于交角的林木竞争指数（树高大小比数）、大小比数不存在相关关系;与生长空间指数呈正相关关系,与树冠伸展度、树冠冠长率、树冠圆满度和树冠投影比无相关性。钝鞘中脉叶蜂虫口密度与反映林木个体与群体水平的林木竞争指数的相关性强于反映林木个体与相邻木水平指数的相关性,与反映林木个体特征指数的相关性最差;寄主在林分中的优势地位越高,虫口密度越大;在森林经营中,可针对不同的林种类型,选择一种相关性强且符合经营目的的竞争指数,作为利用营林措施防控钝鞘中脉叶蜂的依据。     

永安巨桉合理经营密度初探

在永安巨桉(Eucalyptus grandis)林中选择不同的林分设置若干个标准地,在标准地中进行每木检尺与树冠冠幅等林分因子调查,分径阶进行统计分析.根据标准地中树冠冠幅与胸径关系.运用回归分析方法建立巨桉树冠冠幅与胸径的数学模型,在此基础上利用冠幅面积与冠幅的关系导出林分各径阶的基本密度和最大密度,建立巨桉的合理经营密度表和合理经营密度图.从而为生产经营单位调控林分密度、进行营林抚育提供依据.     

沙地樟子松天然纯林的结构特征

[目的]为了解红花尔基地区沙地樟子松天然纯林的结构特征,指导沙地樟子松的保护与经营。[方法]在红花尔基地区设置2块100 m×100 m的樟子松天然纯林固定样地,利用样地内每木定位调查数据和分析统计软件进行一元分布及二元分布特征分析。[结果](1)樟子松天然林纯林直径分布为单峰或多峰山状分布,垂直结构简单,只有乔木层和草本层。(2)樟子松天然纯林的林木分布格局为均匀分布,接近随机分布,林木分布格局类型与林分密度无关;林分中樟子松个体竞争激烈,多数单元中林木呈较密集状态。(3)2块样地中随机分布状态下的林木多数为中等密集或比较密集,不同分布状态下的林木优劣性差异较小;低密度樟子松天然纯林中多数密集状态的林木为绝对优势木或优势木,而高密度林分中林木密集度分布与林木大小无关。[结论]红花尔基沙地樟子松天然林结构不合理,应选择病腐木及聚集分布的个体作为潜在调整对象,进行密度调整和结构优化。     

燕山山地栎类次生林的林分结构特征

为了研究燕山山地栎类次生林的林分结构特征,采用样地调查法对栎类次生林的林分结构特征进行分析。结果表明：栎林按优势树种可分为槲树次生林、蒙古栎次生林、松栎混交林和阔叶杂木林4种类型,林分伴生树种多样,但以同龄单层林纯林为主,林分平均胸径和树高、蓄积量较低,森林质量较差,生态功能退化严重。森林经营中应根据不同类型栎林的结构特征,采用补植、疏伐和人工促进实生更新等措施促进森林发育。     

长白落叶松树冠半径分布特征及其对竞争的响应

目的 研究林木树冠形态对外界环境适应的可塑性机理。 方法 以小兴安岭地区的长白落叶松为研究对象,利用详细的树冠半径调查数据,研究长白落叶松的树冠偏冠现象,分析树冠偏冠与林木大小和竞争之间的关系。 结果 在单木水平上,不同林龄样地中林木的树冠变异系数的平均值均大于20%,大部分林木的树冠半径变异系数较大,只有不到1/5的林木的树冠半径变异系数小于15%。不同林龄样地中长白落叶松偏冠距离的平均值在0.35～0.51 m之间,各样地中林木偏冠距离的最大值均在1.2 m以上,其中成熟林中林木偏冠距离的最大值达到1.73 m。树冠的偏冠方向没有特定的方向偏向,是均匀分布的。在幼龄林中,林木的偏冠距离与胸径、冠长、平均树冠半径呈显著正相关,树冠偏冠距离随树木增大而增大。在中龄林和近熟林中,偏冠指数与胸径、树高和平均树冠半径呈显著负相关,与高径比呈显著正相关,树冠偏冠程度随树木增大而减小。在成熟林中,偏冠程度与林木大小的相关性不显著。在幼龄林、中龄林、近熟林中,树冠偏冠与竞争压力呈显著正相关,在成熟林中树冠偏冠与竞争压力的相关性不显著。基于树冠中心坐标计算的林分平均竞争指数均小于基于树干坐标计算的林分平均竞争指数。 结论 长白落叶松树冠偏冠距离一般随着林龄的增大而变大,在不同发育阶段受到不同程度竞争的影响,树冠偏冠在一定程度上降低了林分平均竞争指数,减少了林分竞争压力。     

蒙古栎次生林林木竞争压力指数研究

为研究林木竞争机制,优化林分结构和调整抚育间伐技术,以汪清林业局蒙古栎次生林为研究对象,构建了蒙古栎自由树的冠幅模型,提出了影响力因子、影响圈共生模式识别因子,量化单木竞争状态。基于108棵蒙古栎优势木数据,采用调整系数法构建蒙古栎自由树的冠幅与胸径相关的冠幅模型为CW=0.109 4+0.299 8×D;采用影响力因子来确定林分中任意对象木的竞争木;将对象木的影响圈与其竞争木的影响圈之间的共生模式划分为4种类型,利用影响圈共生模式识别因子(FSI)进行共生模式判断,分别4种共生模式确定树冠重叠面积的计算方法。基于不同的共生模式,运用相应的竞争压力指数(CSI)计量模型计算CSI值,并通过案例分析,得到样木CSI值为439。     

基于交角和密集度的竞争指数构建及评价

【目的】以蒙古栎次生林和云冷杉过伐林为研究对象,构建新的基于交角和密集度的竞争指数,为更好表达蒙古栎次生林和云冷杉过伐林林木间的竞争状况提供依据。【方法】在吉林省汪清林业局塔子沟和金沟岭林场分别选择具有代表性的3块1 hm2蒙古栎次生林和3块1 hm2云冷杉过伐林样地,基于2013和2018年2期调查数据,构建基于交角和密集度的竞争指数(ca CI),采用优势度分析法确定优势树种,并建立优势树种的单木断面积生长量模型评价竞争指数ca CI与Hegyi、a CI和ua CI的优劣。【结果】竞争指数ca CI与Hegyi、a CI和ua CI呈显著正相关关系。断面积生长量线性回归模型和混合效应模型表明,林木断面积生长量与初始断面积呈正相关关系,与竞争指数呈负相关关系,暗示影响生长量的主要因素是林木初始大小,而林木竞争也会影响林木生长。优势树种嵌套于样地的2水平线性混合效应模型的拟合精度优于回归模型,反映出不同树种的生长趋势差异显著,而样地影响较小。模型中带竞争指数的拟合效果较不带竞争指数的拟合效果有所提升,与Hegyi、a CI和ua CI相比,ca CI在云冷杉过伐林中表现最佳,在蒙古栎次生林中效果次之,说明竞争指数ca CI适合空间结构更复杂的林分。【结论】基于交角和密集度的竞争指数ca CI能够有效反映蒙古栎次生林和云冷杉过伐林林木间的竞争状况,尤其是林木结构更为复杂的天然混交林。     

华北落叶松人工林林分密度与生长因子的关系研究

以冀北山地30年生不同密度的华北落叶松人工林为研究对象,研究了密度对林分胸径、树高、冠幅、枝下高等生长因子的影响。研究结果表明:林分密度与胸径、冠幅、树高、枝下高存在负相关性,与海拔和坡度存在正相关性。密度对各林分生长因子影响的重要程度依次为:胸径>冠幅>树高>枝下高。30年生华北落叶松人工林在600株/hm2时林木生长得最好。     

基于UAV高分影像的杨树冠幅提取及相关性研究

[目的]以无人机高清影像为数据源,结合样地实地调查数据,研究杨树冠幅提取及其与胸径和林分蓄积量的相关性,为无人机森林调查技术提供一种思路和方法。[方法]基于无人机高分影像及实地调查数据,采用面向对象法,对杨树林木冠幅进行分割与提取,通过实地测量数据建立冠幅-胸径模型,利用一元材积表计算样地蓄积量,并进行相关性分析与精度检验。[结果]影像分割效果良好,但提取得到的冠幅比实际值偏小,研究区最适宜的杨树冠幅分割尺度为10,平滑度0.1,紧致度0.5。杨树冠幅与胸径建立相关模型,其中一元线性方程拟合效果最好,相关系数为0.75。通过模型计算的样地蓄积与实测样地蓄积进行双侧T检验,结果 sig=0.0580.05,两组数据差异不显著。[结论]采用面向对象法,通过无人机高分影像能自动分割并提取了杨树林木冠幅信息,提取效果良好;利用影像提取林木平均冠幅,通过冠幅-胸径相关关系模型得到林木胸径,进而推算林分蓄积的方法可以满足森林资源调查精度要求。     

辽宁省日本落叶松冠幅与胸径树高和林分密度相关模型及合理经营密度的研究

本文在研究树冠冠幅与胸径、树高和林分密度之间的相关模型基础上，利用林木生长发育所需要的营养面积约等于林木树冠面积，胸径生长与树冠营养面积紧密相关的理论，编制了日本落叶松合理经营密度表，为准确地决定间伐抚育的强度、起始期。重复期，以及间伐抚育方法等技术指标提供了依据。     

赣南林区杉木间伐强度参考表的确定

在杉木幼林的生长过程中,林分内每个立木个体树冠大小和发育状况,反映了立木营养面积的大小。随着林木的生长,胸径愈来愈粗,树冠的冠幅也愈来愈大,因此,林冠大小与立木胸径之间存在着密切的相关关系。利用杉木生长的这种特点,以林分平均直径来确定该林分每亩应保留的立木株数,即最适密度,籍以保证每株立木有适宜的营养空间。     

不同间伐强度对蒙古栎次生林生长的影响

根据不同培育目标,对辽东山区蒙古栎(Quercus mongolica)次生林进行抚育间伐试验。结果表明:2013年蒙古栎林中度区林分平均胸径总生长量和平均生长率最大。抚育间伐对蒙古栎林蓄积生长作用明显,抚育间伐能提高蒙古栎林分蓄积总生长量、平均生长率和林分收获量,各指标随着间伐强度的增加先升高后降低,中度间伐效果最好。随着间伐强度的加大,蒙古栎林分小径木蓄积比例逐渐减少,中、大径材蓄积比例逐渐增大(弱度间伐除外);抚育间伐能有效的减少林木枯损量,改善林木的生长环境,促进林木的生长。中度间伐最有利于提高林分生产力,可培育小径材,既林分径阶为14cm,林木保留密度以972株/hm~2左右为宜。若想培育中、大径材,可加大间伐强度,极强度间伐效果最好,既林分径阶为18cm,林木保留密度以670株/hm~2左右为宜。     

冀北山地蒙古栎次生林的林分结构与生物量调查研究

蒙古栎次生林是冀北山地森林植被的重要组成。该文以阴坡25a生的蒙古栎次生林为研究材料,对其林分乔、灌树种和草本植物组成及林木胸径结构进行了分析;以胸径为自变量建立了生物量模型,参照现有森林经营抚育技术规程开展了抚育试验,对产材量进行了评价。     

花榈木人工林主要测树因子回归模型的研究

根据花榈木人工林样木的胸径、树高、冠幅、冠长测定数据,应用多方程选优法建立以胸径为辅助因子的树高、冠幅、绝对幅长、相对冠长以及树冠系数等因子的回归预估模型,旨在为生产应用提供定量依据。研究表明:主要测树因子间存在不同程度的线性或非线性关系,视测树因子而定。以相关系数来看,胸径与主要测树因子相关紧密程度从大到小依次为:冠幅、树高、绝对冠长、树冠系数和相对冠长。     

基于机载LiDAR的单木结构参数及林分有效冠的提取

【目的】基于机载激光雷达(LiDAR)数据提取单木树冠三维结构参数(树冠顶点位置、树高、冠幅和冠长),并在此基础上对林分有效冠进行提取,为进一步研究林分尺度上的有效冠结构及其动态提供依据,以更好掌握并改进林业经营措施。【方法】采用一定规则下的局部最大值窗口搜索树冠顶点,进行单木树冠顶点探测和单木树高提取;以树冠顶点为标记,利用标记控制分水岭分割算法提取单木冠幅;采用垂直方向点云高程检测方法获取枝下高位置,提取冠长;在标记控制分水岭分割出的树冠边界,提取树冠接触高,取平均值作为该样地的林分有效冠高。【结果】树冠分割正确率为88.5%;结合样地实测参数对提取值进行相关性分析,树高R~2=0.886 2,冠幅R~2=0.786 4,冠长R~2=0.800 0,树高、冠幅和冠长精度分别为90.34%、86.80%和89.90%;同一林分内单木接触高相对比较稳定,对提取的林分有效冠高进行单因素方差分析,无显著差异。【结论】基于机载LiDAR数据,采用可变大小的动态窗口搜索局部最大值点,能提高单木结构参数的提取精度;利用树冠顶点标记控制分水岭算法,将高空间分辨率航片作为辅助数据,可完成较高精度的单木冠幅提取;垂直方向点云高程检测方法可提取单木冠长;LiDAR点云数据可对林分有效冠进行提取,在同一林分中,不同样本数量对接触高提取的变异性影响不大,有效冠高大致相同。机载LiDAR数据具有良好的单木树冠三维结构参数提取能力,能够满足现代林业调查对单木结构参数提取的需要,实现对林分有效冠的提取。     

蒙古栎次生林林木冠幅比数特征初探

从冠幅出发研究林木竞争状态,提出了林木冠幅比数的新概念,构建了一个新的林木竞争指标。以汪清林业局蒙古栎次生林为例,从取值范围、变动幅度、累积分布等方面探讨了林木冠幅比数的特征:林木CCI分布曲线近似于正态分布曲线,相对冠幅比数位于[0.5~0.7,1.3~1.5];林分平均冠幅比数在其株数累计分布曲线上所对应的株数累计分布百分数在52%!58%,一般近于55%。     

苍山东坡云南松次生林林分结构特征

为研究云南省大理市苍山东坡云南松人工次生林林分结构,测量和分析其物种组成、直径结构、树高分布、角尺度、大小比、混交度和密集度等指标。结果显示:(1)苍山东坡云南松次生林中物种多样性较丰富,各树种低度混交,伴生树种株数稀少。(2)不同径阶直径和不同树高距的树高均呈偏左分布,林分树高有向正态分布演替的趋势(呈现单峰曲线)。(3)林分角尺度均值为0.4804,整体呈随机分布,林木生长处于中庸状态■,各树种呈现极弱度混交状态■,林木稀疏■。(4)角尺度对大小比、混交度与密集度均有一定影响。因此建议在林中空旷地块补植乡土树种,改善林窗环境,提高光照利用率,促进向顶级植被演化进程。研究结果将为云南大理苍山东坡云南松次生林可持续经营提供参考。     

冀北山区不同森林类型林木胸径Weibull分布规律研究

林木胸径是林分结构的基本特征,在林分生长过程中,胸径分布遵循一定的变化规律。该文利用Weibull分布密度函数对冀北山区几种典型林分类型林木胸径分布规律进行拟合。结果表明:落叶松桦树混交林的胸径分布预测值曲线拟合度不高,山杨白桦混交林预测值曲线拟合度非常高,为具有正偏的曲线图。油松蒙古栎混交林预测值曲线拟合度较低,具有明显的偏峰,但是对于胸径在15cm以上的树种拟合度较好。