阜康林区天山云杉采伐迹地的更新技术

新疆的天山云杉林,由于自然地理条件限制,加之经营粗放,已出现采育失调局面.为了加速恢复森林,作者在阜康林区对天山云杉采伐迹地的更新问题作了10年的调查与定位研究.本文就历年研究中有成效的人工更新技术(包括迹地区划、更新要点、速生措施)作了简述.     

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。     

天山云杉林土壤种子库物种组成及其垂直空间分布

采用萌发法对天山中部海拔1 800~2 210 m天山云杉林下0~10 cm深度的土壤种子库的物种组成及其垂直空间分布进行了研究。结果表明:①种子库共有高等植物31种,除天山云杉外均属一年生或多年生草本;②种子库的储量为(404.75±291.11)粒/m2,主要组成物种有高山羊角芹(31.81%)、白花车轴草(13.40%)、仰卧早熟禾(11.55%)、天蓝岩苣(6.42%)和准噶尔繁缕(5.68%),天山云杉仅占0.86%;③在垂直空间分布上,自上而下种子数量先增加后降低,2~4 cm深度的种子数量最多,达到总量的32.2%,0~6 cm深度的种子数量占种子库种子总数(0~10 cm)的72.14%。     

武夷山华中樱群落物种组成与结构特征

运用植物群落学研究方法,对武夷山自然保护区华中樱群落的组成及结构进行了研究。结果表明：华中樱群落共有维管植物210种,隶属于89科145属;种—面积曲线说明华中樱群落的最小群样面积为1 100 m2,当取样面积为1 700 m2时物种数趋于饱和;种—多度格局及Raunkiaer频度定律分析均表明,该群落优势种与散生种较多,物种的个体数少及出现频率低。群落层次结构简单,多分布于次生林中或成熟林的边缘地带,各样地的群落种类组成差异较明显。乔木层主要物种为华中樱、毛竹、甜槠、拟赤杨、杉木等,其重要值分别为32.61%、11.87%、10.48%、9.35%和7.66%;灌木层主要物种为阔叶箬竹、格药柃、檵木、细齿叶柃等,重要值分别为13.44%、11.28%、8.23%和6.93%;层间植物较为丰富,草本层植物较少。     

杉木人工林采伐迹地更新群落结构特征的研究

从杉木人工林科学经营和自然资源管理保护出发，根据定位研究和群落样地调查结果，分析和比较了湖南杉木中心产区会同杉木人工林不同采伐方式迹地上更新群落的组成结构和数量特征。结果表明：迹地群落中共有维管植物８５科１６４属２５４种，其中乔木、灌木、藤本和草本分别为５３种、８５种、３９种和７７种；皆伐和间伐后物种多样性指数高；皆伐８ａ后迹地群落与皆伐２ａ后群落相似性较小，而与间伐８ａ后群落相似性较大；杉木人工     

天山云杉林冠层结构对草本物种多样性的影响

为研究天山云杉林冠层特征与林下草本物种多样性的相互关系,以新疆天格尔森林公园天山云杉林的4个龄级的林分（幼林龄、中林龄、近熟林、成熟林）为研究对象,以冠层分析仪获得的冠层结构特征和林下光环境指数等野外实际调查数据为依据,通过计算 α 多样性指数分析4个龄级的草本物种多样性,利用多元统计方法研究冠层结构对草本多样性的影响。结果表明,各个指标在不同龄级间均有一定的差异,且随着林分的生长和更新,天山云杉林呈现林冠开度逐渐减小、叶面积指数增大、林下光辐射均减弱、物种多样性指数均减小的趋势;典型模型表明林冠开度对冠层结构起到主要作用（呈极显著正相关P<0.01）,叶面积指数次之（呈极显著负相关P<0.01）;在林下辐射中,林下总辐射对林内光环境起主要作用;相比冠层结构,林下光照对草本层物种多样性的作用更大,其中林冠开度和丰富度指数之间呈显著正相关,林下总辐射、林下直射辐射和多样性指数、均匀度指数之间均呈显著正相关。     

采伐对长白山阔叶红松林乔木群落的影响

选取了4种受不同强度采伐后的次生阔叶红松林乔木群落作为研究对象,利用重要值、多样性指数等指标定量的分析其群落的外貌以及结构的变化,定量研究不同采伐强度对阔叶红松林乔木群落的影响.研究结果表明:采伐改变了群落中物种的优势地位,红松(Pinus koraiensis)的萝要值排名随采伐强度的增加而降低,白桦(Betula ptayphrlla)的重要值排名随采伐强度的增加而上升;采伐改变了阔叶红松林中主要树种的年龄结构.采伐30 a后,红松幼树(胸径<10 cm)占种群数鼍的比例随采伐强度的增加而增加,白桦幼树在种群中的比例随采伐强度增加而减少.由于主要树种年龄结构的改变,群落的演替也受到一定的影响;采伐可以促进阔叶红松林中主要树种的更新.     

安徽省紫蓬山栓皮栎林的物种组成及更新特征

安徽省紫蓬山国家森林公园古栓皮栎林内设置面积1.5hm2的固定样地,应用相邻格子法划分样地并进行每木调查,研究该栓皮栎林的物种组成及更新特征。结果表明:1)该栓皮栎林样地物种组成丰富,共有维管束植物49科、77属、81种,仅含1个种的科属较多,栓皮栎为群落建群种;2)从物种属的地理分布区类型看,该群落具有一定的温带性质,同时热带成分占有较大比例,反映出亚热带北缘低山丘陵落叶阔叶林的植被属性;3)优势种明显,从个体数、平均胸径、胸高断面积和重要值等分析,栓皮栎在群落中占有绝对优势地位,以大树和老龄树为主;4)栓皮栎群落现阶段已进入演替的顶极阶段,为衰退型种群,更新较差;5)群落外貌整齐,垂直空间分化明显,乔木层优势种极为明显,灌木层物种较丰富,草本层稀疏但种类丰富,层外植物简单;该群落植物生活型、层次结构和外貌的关系反映出了北亚热带落叶阔叶林的特点。     

坡向对天山北坡山地草原群落特征的影响

【目的】研究坡向对山地草原群落特征的影响,揭示植物群落在生长季不同时期的变化规律。【方法】以新疆天山北坡山地草原为对象,采用野外取样的方法,测定不同坡向(东坡、坡顶和西坡)、不同生长季时期(6~9月)草地群落特征。【结果】(1)冷蒿重要值在6~9月整体上表现出坡顶东坡西坡;针茅重要值在坡顶和西坡显著高于东坡的67.1%~673.7%(P0.05),短柱苔草的重要值在6~7月表现出东坡≥西坡坡顶。(2)在6月、8月、9月,东坡群落盖度比坡顶、西坡显著高了21.4%~36.1%(P0.05),8~9月东坡群落密度显著高于西坡,7月的群落地上生物量在东坡显著高于西坡。【结论】坡向和生长季时期对天山北坡山地草原的群落特征产生较大的影响。     

天山西部云杉林生物量与遥感地学数据相关性分析

[目的]探讨生物量与遥感地学数据之间的相关性为森林植被生物量遥感动态监测研究奠定基础.[方法]以新疆天山云杉林幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林的生物量及其对应环境星数据与其派生数据、气象数据、地形数据之间的相关性进行分析.[结果]分龄级比不分龄级的条件下,生物量与各因子团的相关性都有所提高,尤其是幼龄林、近熟林、成熟林和过熟林体现的较明显.[结论]林分生物量与水热因子中的平均气温、最高气温、最低气温、降水等因子有较高相关性;与地形因子中海拔、坡度具有较高相关性,与遥感因子中B3在0.05的水平上显著,而与其它因子在这个水平上相关不显著.在水热因子中,幼龄林、近熟林生物量与平均气温、最高气温、最低气温有较高相关性,成熟林、过熟林生物量与水热因子中的平均气温有较高相关性;在遥感因子中,幼龄林生物量与遥感因子中B2有较高相关性,中龄林生物量与DVI、EVI有较高相关性,其他龄级生物量与NDVI、RVI有较高相关性;在地形因子中,幼龄林和近熟林生物量与地形因子中的海拔具较高相关性,成熟林和过熟林生物量与地形因子中DEM分级具有较高相关性,中龄林与地形因子相关性不高;在森林特征因子中,过熟林生物量与年龄有较高的相关性,其他龄级相关性不高.     

更新方式对天山云杉林土壤碳氮的影响

【目的】 研究天山云杉林不同更新方式对土壤碳氮的影响,了解碳、氮的生物地球化学循环。【方法】 采用典型样方法,研究新疆天山云杉林不同更新方式对土壤碳氮含量的影响。【结果】 不同更新方式下林地土壤有机碳、全氮含量均随着土层加深呈逐渐下降的趋势。不同更新方式间土壤有机碳含量的差异主要在0~25 cm土层。与老龄云杉林相比,更新后,天然更新林、人促更新林和人工更新林0~10 cm土层土壤有机碳含量分别下降21.08、27.83 和53.2 g/kg, 10~25 cm土层分别比老龄云杉林下降9.09、13.88和13.83 g/kg,且与老龄云杉林差异均达到显著水平(P < 0.05);而不同更新方式间全氮含量的差异主要在0~10 cm土层,分别比老龄云杉林下降0.44、0.71和0.98 g/kg,且与老龄云杉林差异均达到显著水平(P < 0.05)。不同更新方式对林地土壤有机碳及全氮储量的影响不同,75 cm深土壤有机碳及全氮储量的大小顺序依次为,天然更新林＞人促更新林＞人工更新林。【结论】 不同更新方式对林地土壤碳氮影响程度不同,人工更新林土壤碳氮含量比天然更新林土壤下降的更为明显,其中表层土壤反映最为敏感,下降最快。     

基于无人机影像的天山云杉林单木树冠信息提取

【目的】 研究树冠信息估测出林分密度、生长量等森林调查指标,判断林木生长优良状况提供参考,【方法】 基于无人机遥感影像,以新疆农业大学实习林场主伐迹地下天山云杉林(Picea Schrenkiana var tianshanica)为研究对象,采用高斯-拉普拉斯算子(Laplacian of Gaussian,LOG)结合最大类间方差寻找最优阈值(Otsu)对影像进行处理,并利用标记控制分水岭分割方法分别提取疏、中、密3种不同郁闭度的天山云杉单木树冠信息。【结果】 利用优化后的标记控制分水岭分割方法较好的解决了过分割问题,对单木树冠信息提取的F测度在疏、中、密林区分别是98.26%、92.91%和87.57%。【结论】 使用的方法提取单木树冠信息精度较高,可以评价对天山云杉林的生长状况,可对主伐迹地下天山云杉林的更新和恢复提供可靠的技术支撑。     

基于无人机影像天山云杉林主伐迹地提取研究

【目的】通过分析天山云杉主伐迹地更新群落特征,将其划分为三个等级的主伐迹地,基于无人机影像,以实现提取不同等级主伐迹地的面积以及确定其分布,为新疆天保工程实施后山区森林资源更新恢复及评价提供科学依据。【方法】采用eCognition软件面向对象多尺度分割技术对研究区进行分割,通过最邻近分类以及SEaTH算法相结合的分类方法筛选分类特征,并建立类别层次结构及分类规则集,以实现提取不同等级主伐迹地面积,并进行精度评价。【结果】利用最邻近分类方法与SEaTH算法相结合的分类方法提取不同等级的主伐迹地,其总体分类精度达到81.82%,Kappa系数为0.74。提取主伐迹地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的面积吻合度分别为87.09%、79.86%和66.33%;提取主伐迹地总面积为72.574 3 hm²,目视解译面积为92.174 9 hm²,面积相对误差为21.26%,面积吻合度为78.74%。【结论】该方法用于研究区提取主伐迹地信息是可行的。主伐迹地Ⅰ提取的面积吻合度最高,由于主伐迹地Ⅰ内的天山云杉林分株数密度较低,其林分平均冠幅、平均年龄等因子均相对较小,因此在影像上更好区分。主伐迹地Ⅱ分布面积最大,主伐迹地Ⅰ和Ⅲ分布面积较小,研究区内主伐迹地林分生长状况主要为主伐迹地Ⅱ状态     

计划烧除对思茅松天然林群落结构与物种多样性的影响

通过对云南省景谷县思茅松天然林的群落结构、物种组成、物种多样性等特征的分析,揭示计划烧除对云思茅松天然林的影响,以期对其可持续经营管理提供科学依据。结果表明,计划烧除显著影响到思茅松天然林各群落层次的物种组成,计划烧除后乔木层物种丰富度由42种减少为24种,灌木层物种丰富度没有显著变化,但物种组成发生显著变化,草本层物种丰富度由23种增加到35种,计划烧除后紫茎泽兰重要值降低,蕨菜重要值明显增加。计划烧除显著降低了思茅松天然林的物种丰富度,物种随面积增长受到显著影响,物种累积率下降,思茅松天然林的Shannon-Wiener指数降低,Pielou指数增加。计划烧除显著提高了小径级乔木物种多度。     

将石自然保护区乌冈栎群落组成与结构分析

乌冈栎群落是广泛分布于中国东部地区的硬叶常绿阔叶林,在植物区系学、植物生态学和古植物学方面具有重要的研究价值。运用植物群落学研究方法,对福建将石自然保护区乌冈栎群落的组成及结构进行研究。结果表明：乌冈栎群落由60种植物组成,隶属于26科42属;种一面积曲线说明,乌冈栎群落的最小群样面积为600m^2,当取样面积为2000m^2时,物种数增加幅度趋于平缓;种一多度格局及Raunkiaer频度定律分析均表明,该群落优势种明显,偶见种较多,物种的个体数少且出现频率低。该群落层次结构简单,乔木层主要物种为乌冈栎、老鼠矢、青冈栎、刺柏、尖叶栎,其重要值分别为34．70％,7．89％,4．34％,3．87％和3．10％;灌木层主要物种为狗骨柴、六月雪、楗木、满山红等,重要值分别为4．09％,3．99％,3．84％和2．87％;草本层和层间植物均较少。乌冈栎种群的径级结构呈正态分布,可依靠中等径级植株作为更新库维持目前的优势地位,加之其分布环境的特殊性,其群落仍是稳定的顶极群落。乌冈栎群落在该地区的分布具有很特殊的意义,保护与利用好乌冈栎林,对丹霞地貌的水土保持及植被恢复有着极为重要的价值。     

不同干扰强度林分云杉幼苗更新空间格局研究

依据地统计理论和方法,采取小支撑多样点的空间取样设计,在干扰强度不同的两个华北落叶松林分中设置样地,对云杉更新幼苗的空间格局进行了定量比较研究。结果表明,在干扰强度较小的样地1,云杉更新幼苗密度较大（每公顷634.8株）,异质性程度较高（Cn＋C=0.88219）,格局变异呈现随机性变异特征。在干扰较大的样地2,云杉幼苗密度较小（每公顷214.8株）,异质性程度较低（C0＋C=0.3036）、且主要体现在相对较小的尺度范围内（0.5～22.6m）,空间自相关变异占95.6％,随机因素对空间格局的影响较小。两样地之间云杉幼苗表现的尺度范围、强度及空间结构等有显著差异,林分空间异质性是导致这种差异的主要原因。