云冷杉天然林林分空间结构对胸径生长量的影响

为了探讨长白山云冷杉天然林的空间结构对云杉、冷杉胸径生长量的影响,本研究于2016年8月以吉林省汪清县金沟岭林场2块云冷杉天然林的典型样地(面积分别为60 m×60 m、80 m×80 m)为研究对象,首先计算整个林分和林分内所有云杉、冷杉的角尺度和混交度,分析整个林分和林分内的云杉、冷杉的空间结构分布情况;然后,将角尺度和混交度对应的5种情况加以区分,对比这5种情况分别对应的所有云杉、冷杉近5年平均胸径生长量的均值;最后分析云杉、冷杉不同空间结构对其胸径生长量的影响。结果表明:2块样地平均角尺度均为0.5左右,总体上都呈随机分布;样地1和样地2的平均混交度分别为0.65和0.73,处于强度的混交状态;角尺度为0.5(随机分布)、混交度为0.75(强度混交)时云杉、冷杉株数分布最多;从林分整体角度看,样地2的云杉、冷杉平均胸径生长量都稍高于样地1;云杉、冷杉处于随机分布时胸径生长量最大,明显高于均匀和团状分布;随混交度的增大,云杉、冷杉的胸径生长量总体呈递增趋势,表明混交度的增大能促进云杉和冷杉的生长,而且对冷杉的促进作用更强,说明其生长对混交的强弱程度比较敏感。      

2020-04ml 目录

目的幼苗幼树空间分布是影响森林群落动态变化的重要因素，对云冷杉不同苗高进行空间分布格局分析，并分别研究幼苗幼树与周围小径木和大径木的关联性，以探究云冷杉幼苗空间变化规律和空间结构对幼苗幼树的影响，提出促进云冷杉天然更新措施，为云冷杉林可持续经营提供理论依据。方法本研究于2017年8月在金沟岭林场设置长白山云冷杉针阔混交林标准地（0.36 hm2），应用SADIE空间分析方法，分析了林分不同苗高级云冷杉的分布规律。结果云冷杉林分总体直径分布呈反“J”型；色木槭与冷杉直径分布呈增长型，云杉和红松为多峰波动曲线。林分内小径木聚集指数I_a > 1，且随机化检验概率P_a < 0.025，总体呈聚集分布；大径木P_a值为0.025 ~ 0.975，呈随机分布；随林木生长发育，林分空间分布由聚集逐渐趋于随机。冷杉作为主要树种之一，其小径木与大径木空间分布与林分总体空间分布相似；云杉呈随机分布；冷杉幼苗与冷杉大径木具有明显的空间关联性，并与云杉呈正相关，其幼苗具有较好的耐荫性；云杉幼苗总体呈空间分离或空间不相关，仅与冷杉大径木呈空间正相关性，云杉与冷杉为良好的伴生树种。苗高Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级冷杉幼苗空间关联性相似，苗高Ⅳ、Ⅴ级的幼树空间关联性相似；苗高Ⅰ、Ⅱ级云杉幼苗空间关联性相似。结论林分内，冷杉幼苗株数较多，与大多林木呈空间正相关，有利于冷杉的林下更新。云杉木材质量较好，作为主要目的树种，其大径木及幼苗株数较少，且幼苗幼树与小径木及大径木均呈空间分离，林下云杉更新状况较差，因此，在云杉幼苗时期采取适当的遮蔽措施，幼树时期进行采伐等经营措施，促进云杉幼苗生长，并通过对冷杉株数的合理控制，调整林分空间结构，为其释放生长空间，以增加云杉母树株数，提高产种能力及产量，促进云杉更新。      

长白山落叶松人工林天然化空间格局变化

用点格局分布、混交度和胸径大小比数3个林分空间结构参数,分析了1985与2005年长白山落叶松人工林与天然林木混交林分的空间结构变化。结果表明:在空间分布上,入侵的天然树种空间分布由随机分布向聚集分布转变,落叶松由轻微聚集分布向均匀分布和随机分布转变。整体林分格局变化不大,但出现了小范围的聚集分布现象。整体林分的混交度出现了小幅下降,但依然保持了强度混交。林分主要树种落叶松的混交度上升,但是天然树种均呈现了不同幅度的下降。树木之间的胸径差异正在扩大。落叶松在其结构单元中优势增大,天然树种云杉、椴树、红松、冷杉呈优势下降趋势,水曲柳、榆树和杂木类呈优势上升趋势。     

连城县黑松针阔混交林林分空间结构分析

研究的林分是以黑松为优势的针阔混交林,胸径分布以1~20 cm的中小径木占绝对优势。经角尺度、混交度、大小比数3种空间结构参数分析,结果表明:林分水平空间分布格局为聚集分布,单树种除杨梅属随机分布外其他树种都属聚集分布;整体林分混交程度为中度以下,树种间隔离程度较小。黑松在林分中以同树种或只与一种不同树种混交占71.4%;林木生长竞争处于中庸状态,个体大小分化差异不大,不同竞争地位的个体数量基本相同。但各树种都有一定个体受到相邻木的压制,阔叶树被压制的个体相对比例最大。     

长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分空间结构分析

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对长白山过伐林区特有的长白落叶松Larix olgensis-云杉Picea jezoensis-冷杉Abies nephrolepis混交林进行了分析,目的是为长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分结构的优化调整提供依据。结果表明：该林分的平均角尺度为0.520,林木分布格局为团状分布;林分的平均混交度为0.64,说明它是一个由不同树种组成的呈现中度混交结构状态的较复杂森林群落;从直径大小比数来看,林分中针叶树种具有胸径优势,尤其是云杉的直径优势最突出,红松Pinus koraiensis则分化严重,生长处于劣势。在实际应用中,可以根据林分平均角尺度以及各树种的角尺度、混交度和大小比数,分树种来确定采伐木,逐步使林分结构得到调整,接近最优结构。     

黔中马尾松近熟林空间结构特征及其调控

林分空间结构是描述林分结构极其变化的重要指标,是森林经营与管理成功的标志。利用随机抽样方法在黔中马尾松Pinus massoniana可持续经营管理试点（安顺市平坝区）设置100 m×100 m马尾松近熟林固定样地,采用10 m×10 m网格调查每株林木的树高、胸径和坐标数据,主要以混交度、大小比数和角尺度的一元和二元分布研究马尾松林的空间结构特征。结果表明:①该林分中马尾松在株数和断面积比例上占明显优势,种内竞争对马尾松生长影响很大,整个林分以零度混交为主,空间异质性不高;②在整个林分中,大部分林木处于随机分布,胸径差异不显著,伴生树种主要空间分布格局为集聚分布;③模拟采伐有利于林分空间结构的调控,改善林分空间分布格局,为森林群落的正向演替以及优势种群的健康生长提供了有利空间条件。     

林分空间结构分析软件开发与应用

基于Microsoft Visual Studio平台构建Voronoi图和Delaunay三角网空间模型,开发林分空间结构分析软件,并应用到凉水国家级自然保护区大面积针阔混交林固定监测样地的林分空间结构分析中。应用数理统计方法计算研究区21个标准样方(100 m×100 m)内胸径5 cm以上林木的Voronoi图变异系数、平均混交度和平均大小比数。结果表明:21个标准样方Voronoi图的总体变异系数为0.66,呈现出轻微的聚集分布状态;单一树种(活立木株数大于500株)的变异系数呈现明显的聚集分布形式。根据Delaunay三角网取值确定最近相邻木得到的平均混交度在0.79左右,胸径大小比数、树高大小比数以及冠幅大小比数平均值均为0.49,说明研究区内树种隔离程度较高,大小分化度适中,林分结构比较稳定。     

两种不同干扰方式下的天山云杉更新格局

该文采用点格局分析方法，对新疆天山中部林区天山云杉林在林冠和强度择伐干扰方式下的天然更新格局进行了研究.结果表明:在林冠干扰方式下，林冠空隙（林窗）内天山云杉天然更新幼树/幼苗呈现聚集分布，并在每一聚集分布中都有最大聚集强度；林冠空隙内天然更新幼树/幼苗与林冠空隙形成木呈现出在空间位置上的依存关系.这在所研究的尺度范围内（130 m×80 m标准地），强度择伐干扰后天山云杉保留木呈现聚集格局，天然更新幼树/幼苗与保留木之间依空间尺度由小到大而在空间上呈现斑块镶嵌、随机排列和空间依存，天然更新幼树/幼苗与择伐作业采伐木伐桩呈现出在空间位置上的依存关系.表明在天山云杉林分中，天然更新幼树/幼苗与强度择伐作业采伐木伐桩之间具有类似于其与林冠空隙形成木之间的空间位置关系.说明在创造天然更新的条件上，强度择伐作业的采伐木具有某些与林冠空隙形成木相同的生态作用.      

紫椴次生林枯立木与活立木数量及空间结构特征分析

目的通过分析两种干扰模式（未择伐、择伐）下紫椴次生林中枯立木和活立木的数量及空间结构特征，探究林分生长状态、演替过程以及枯立木形成的主要原因，为紫椴次生林的生长、保护以及经营提供依据。方法分析活立木、枯立木物种组成、径级结构、高度级结构及空间结构。结果（1）在择伐林分中，紫椴和色木槭以及其他活立木占优势地位的树种在枯立木中也同样占优势地位，而未择伐林分中，紫椴在活立木和枯立木中占优势，但色木槭只在活立木中占优势，枯立木中并不多见。（2）两个林分中小径阶的活立木和枯立木均占优势，径阶结构均大致呈倒J型。两个林分活立木高度级结构大致呈左偏山峰状，而枯立木大致呈倒J型，小个体枯立木所占比例较大，因此可以分析出两个林分枯立木形成主要的原因是林木间竞争。（3）由空间结构参数三元分析可知，两个林分中呈随机分布、高度混交且占优势的活立木较多。而大多数枯立木处于随机分布、劣势状态，且周围林木均为其他树种或仅有1株为同树种。（4）通过枯立木结构参数四元分布可知，两个林分枯立木总体呈现随机分布，具有很强的种间混交，且大小分化很明显。四元分布能反映出该状态下的枯立木周围存在3 ~ 4株活立木。【结论】 以上信息进一步说明林木种间竞争是该种林分枯立木形成的主要原因。该研究分析了2种紫椴次生林活立木及枯立木空间结构及数量特征，不仅可以探究该类型次生林枯立木形成的主要原因，也为其保护和经营提供了理论依据。      

云杉-白桦混交林结构特征分析

目的合理描述森林结构特征可为森林经营管理提供有效的指导。本文对长白山云杉-白桦混交林的结构特征进行研究,可为林分结构的优化调整提供参考。方法以云杉-白桦混交林为研究对象,研究区位于吉林省汪清县金沟岭林场。设置两块立地条件基本一致的云杉-白桦混交林样地(面积均为60 m×60 m),应用空间结构参数混交度、角尺度和大小比,建立空间结构参数的三元分布,描述整个林分和林分内云杉、白桦树种的空间结构特征。结果(1) 林分中的云杉和白桦树种株数分布主要集中在6、8和10 cm径阶,林分密度较大。(2)随混交度的升高林木株数先增加后减少,林分整体处于中度混交状态,即绝大多数林木相邻4株树中有2株树为同种;随角尺度的升高林木株数先增加后减少,有1/2以上的林木处于随机分布,且处于随机分布状态的林木大多数为中度混交状态;不同优势度等级上,林木株数分布大致相同,优势木株数稍高于劣势木株数。林分在结构参数组合为中度混交、随机分布、亚优势状态时,株数分布最多。(3)云杉树种,在样地1中结构参数组合为中度混交、随机分布、亚优势状态时林木分布较多;在样地2中结构参数组合为零度混交、随机分布、优势状态的林木分布较多。(4)白桦树种,在样地1中结构参数组合为中度混交、随机分布、优势和亚优势状态时株数分布最多;在样地2中结构参数组合为中度混交、随机分布、劣势状态的株数分布最多。(5)林分中云杉树种的优势度整体高于白桦。结论结构参数的三元分布可以同时表达林木的混交度、角尺度和大小比数,蕴含着丰富的信息,可为云杉-白桦混交林的结构优化调整提供重要的参考信息。      

云杉灰霉病的研究

云杉灰霉病由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)引起,分布于新疆阜康、乌鲁木齐、呼图壁、玛纳斯、沙湾、霍城、伊宁、察布查尔、新源、巩留等林区,主要发生在苗圃,生长季节发生危害,尤以温棚育苗发病严重,寄主除本地的天山云杉(Piceaschrenkiana var. tianshanica)、雪岭云杉(P.schren-kiana)外,还有引种的青海云杉(P.crassifolia)、川西云杉(P.likiangensis var. balfouriana)。病原菌菌落在PDA培养基上以22℃生长最佳,第6天产生附着孢,第7天产生菌核,第10天产生分生孢子。菌核在4~28℃均能萌发,22℃萌发速度最快,1 d菌核萌发率即达63.3%。大田条件下,在新梢生长期(5月下旬至6月下旬)喷施25%多菌灵500~800倍液;在温棚育苗条件下,重病区每年喷药2~3次,每次间隔7~10 d,每天定时2次揭开棚膜距地面1 m,通风降低空气湿度,可消除云杉灰霉病危害。     

天山云杉林群落结构及物种组成

天山云杉林是是天山山地主要的地带性森林植被,是中亚和亚洲中部山地的特有树种,在我国仅见于新疆。采用网格定位法,调查了新疆西部天山云杉林6 hm2样地中DBH≥1 cm的所有木本植物,并对样地内的草本植物采用网格法进行随机取样调查。结果表明：调查样地内天山云杉林群落物种组成简单,物种区系在属的水平上以温带成分为主;群落优势种明显,是以天山云杉为主的单优植物群落,优势种天山云杉的径级分布为正态分布。     

吉林省汪清林业局云冷杉天然林结构特征研究

以云冷杉天然林为研究对象,利用固定标准地1986—2011年间13次调查数据,对其树种组成、直径结构、年龄结构、立木空间结构以及对林分结构有重要影响的天然更新等进行研究。结果表明:针阔混交比稳定在5∶5,林分株数径阶分布曲线呈倒“J”型,林分属于成过熟林。平均混交度为083,即不同树种呈现强度混交结构状态,群落结构非常复杂。根据林层划分条件,乔木层可分为上林层(树高≥17 m)、中林层(12 m＜树高＜17 m)和下林层(树高≤12 m)。历年更新调查的结果显示:平均更新幼苗株数为4 328株/hm2,能够满足更新需要,但1988—2011年更新苗株数呈减少趋势;更新树种主要为冷杉、红松和云杉。      

天山西部天然乔木林空间分布与地形因子的定量关联

【目的】研究天山西部山区天然乔木林分布规律与地形因子(海拔、坡向、坡度)的定量关联,为森林资源的保护与管理提供科学依据。【方法】选取天然乔木林为对象,通过3S技术对Landsat数据进行分类,基于DEM数据生成地形因子,结合森林资源二类调查数据,定量研究天山西部山区天然乔木林的空间分布规律。【结果】天山西部山区天然乔木林主要分布在海拔1 200~2 500 m的区域,分布指数96.19%;坡向上主要分布在阴坡、半阴坡(包含北坡、西北坡、东北坡全部以及东坡、西坡部分区域),分布指数88.72%;坡度上主要分布在坡度≥15~55°,包括斜坡、陡坡和急坡以及险坡的部分区域(≥45~55°),其中在陡坡的分布指数最大。研究区树种有雪岭云杉(Picea schrenkiana)、欧洲山杨(Populus tremula)、疣枝桦(Betula pendula)、杏(Armeniaca vulgaris)和天山野苹果(Malus sieversii),其中以雪岭云杉分布面积最大,海拔范围最广;其次为欧洲山杨,第三为杏;适宜雪岭云杉生长的海拔区域为1 800~2 400 m,欧洲山杨适宜生长区为1 400~2 000 m,杏适宜生长区为1 000~1 600 m。【结论】天山西部山区天然乔木林树种以雪岭云杉、欧洲山杨和杏为主,主要分布在中山—亚高山的阴坡、半阴坡且坡度为≥15~55°的区域。森林抚育、更新时应根据地形条件选择适宜树种,保证树种幼苗成活率,促进乔木林快速更新。     

西藏原始林芝云杉林空间结构参数分布特征

以藏东南波密岗乡自然保护区原始林芝云杉林为研究对象,应用空间结构参数角尺度、混交度和大小比数,建立空间结构参数的三元分布,揭示林分的空间结构特征。结果表明,从一元分布看,林木整体属于随机分布,林分强度混交,树种的优劣程度参差不齐,整体处于中庸状态;在混交度和角尺度分布中,以随机分布和强度混交林木株数最多,大小比-角尺度组合中,均以随机分布轴线和中庸轴线两侧基本对称;三元结构参数组合为强度混交、随机分布、亚优势状态林木分布较多。主要树种的混交程度较高,呈现强度和极强度混交状态;其中林芝云杉和华山松为该群落的优势树种随机分布,其他主要树种都为轻度聚集分布;树种间大小比数差异明显,其中林芝云杉最低,<0.252,处于亚优势状态。全面分析原始林芝云杉林的空间结构,为林芝云杉林结构优化调整提供重要参考,为藏东南天然林可持续发展提供科学依据。     

基于无人机影像的天山云杉林树高提取及蓄积量的反演

【目的】提取影像高程数据建立模型反演天山云杉林分蓄积量,为天然林保护工程实施后天山云杉生态恢复与科学管理提供参考依据。【方法】以新疆天山西部巩留县恰西森林公园的天山云杉(Picea Schrenkiana var. tianshanica)为研究对象,无人机航拍影像与样地每木检尺为数据源,使用点云分类与克里金插值法提取无人机影像高程数据得到天山云杉树高,根据样地实测数据建立胸径树高模型,最终根据胸径树高模型反演天山云杉林林分蓄积量。【结果】利用无人机影像提取树高与实测树高存在显著正相关关系,提取平均精度为88.42%,建立天山云杉胸径-冠幅模型的相关系数为0.696,而胸径-树高模型的相关系数为0.730;验证胸径-树高模型,计算RMSE值为12.386,拟合效果显著。基于胸径-树高模型反演林分蓄积量精度为87.66%,与实测值比对,残差值大部分落在(-2,+2)残差区间。【结论】采用局部最大值算法对天山云杉林树高信息的提取效果较好,建立胸径-树高模型弥补了无人机不能对胸径直接测量的缺陷,进而反演天山云杉林林分蓄积量。     

呼伦贝尔沙地樟子松林火烧后恢复演替的空间格局分析

火烧是天然樟子松林自然更新的主要驱动因子之一。该研究以火烧后12年的樟子松林为研究对象,研究了樟子松大树、幼树(苗)和侵入阔叶树的空间分布格局以及它们之间相互作用的关系,探讨了火烧对天然樟子松林更新演替的影响。结果表明,地表火干扰后,1 hm2的天然林分中保留的樟子松大树的空间格局在较小（0～625 cm）和较大（1 150～5 000 cm）的尺度上呈现均匀分布状态,在中尺度上趋向于随机分布（750～1 125 cm）,从而在林分中均匀地形成了许多林隙,侵入的阔叶树和大量的樟子松幼树(苗)在这些林隙内以群聚的状态出现。但随着火烧后林分的逐渐恢复,原有樟子松大树与阔叶树和樟子松幼树(苗)间的关系均呈现负相关,表明竞争开始出现。这种竞争最终可能会导致侵入的阔叶树死亡,同时使得聚集分布的樟子松幼苗逐渐稀疏,最终逐渐趋于均匀分布状态。掌握火烧后林分的空间分布格局及其恢复演替过程,将有助于通过合理的经营管理活动,达到人工促进林分更新的目的。      

长白山天然云冷杉异龄林林分结构动态变化研究

以云冷杉针阔混交林为研究对象,利用固定样地11次22a的调查数据,研究其林分结构变化,分析林分株数密度、每公顷胸高断面积、树种组成、直径分布、林分年龄、新增木与枯死木以及幼树更新动态变化特征。结果表明:林分林木株数及每公顷胸高断面积变动幅度较小,分别增加了2.96%和3.78%;林分针阔比例一直稳定在5∶5;样地林木直径分布呈倒J型曲线;枯死木与新增木主要集中在杂木与云杉2个树种,枯死木主要集中在小径级6～10cm、10～20cm,枯死木株数随着径级增大而减少;更新苗株数总体减少了50%,而更新的主要树种冷杉、红松、云杉没有变化;林分平均年龄为78.4a,林木年龄在15～197a,跨度很大,各树种年龄由大到小依次为红松>冷杉>椴树>杂木>云杉。