基于FORECAST模型的长白落叶松人工林经营措施对长期生产力的影响

为了对东北地区东部落叶松人工林的多代经营提供指导,以黑龙江省孟家岗林场的长白落叶松人工林为对象,采用森林生态系统经营管理模型FORECAST,从轮伐期长度、林地枯落物的管理和采伐剩余物的处理方面,评价不同经营措施下落叶松人工林的生物量、养分动态和长期生产力。结果表明:常规森林利用方式下维持落叶松人工林长期生产力的轮伐期应大于35 a;落叶松林地枯落物的保留可以显著提高各种轮伐期长度时的林地生产力,短轮伐期时作用效果尤为明显;全面保留采伐剩余物可以维持不同轮伐期条件下落叶松人工用材林的长期生产力。      

模拟轮伐期长短对杉木人工林氮动态的影响

近年来由于杉木Cunninghamia lanceolata连栽造成生产力日趋下降,已严重影响了杉木人工林的持续经营。运用FORECAST模型模拟杉木人工林在200 a间的生长情况,从而揭示其在不同轮伐期下氮循环的特点。模拟分好、中、差3种立地条件和10,25,50 a等3个不同的轮伐期长度。预测结果显示：杉木人工林氮的吸收量和归还量都随着轮伐期的增长而增加;叶片氮的含量也随着轮伐期的增长而增大;土壤有效氮在25 a轮伐期时下降,而后随着轮伐期变长又有所回升。以中等立地为例,10,25,50 a轮伐期土壤有效氮的200 a的平均值分别为96.24,86.87和96.07 kg.hm-2;吸收氮的平均值分别为49.22,58.44和69.07 kg.hm-2;凋落物形式归还氮的平均值分别为26.75,44.76和60.74 kg.hm-2。随着轮伐期增长,氮的循环系数增大,不同轮伐期的前4个轮伐期（前4代）氮的循环系数分别为0.544,0.766,0.847和0.879。模型预测的氮的吸收量与实测值具有很高的拟合度,达到显著水平。     

CENTURY模型在不同生态系统中的研究与应用

对国际上通行的CENTURY模型在国内外草地、森林、农田3个不同生态系统中的研究与应用现状进行分析,为利用该模型开展不同生态系统的土壤有机碳变化研究提供依据。CENTURY模型最初被应用于模拟草地生态系统,主要用于模拟草地生态系统中的C,N,P,S等元素的长期演变过程,模拟效果比较好,后被国内外众多学者成功应用于不同地区的众多试验站点,模型中的大多数参数具有普适性,适用于不同生态区的草地生态系统,并获得了适应性验证;CENTURY模型升级改进后开始广泛应用于森林生态系统,模拟土壤与植被系统间C,N,P,S的长期动态,组成包括森林子系统、土壤有机质子模型和水分子模型,但该模型对模拟有枯枝落叶层的森林土壤有机碳的变化存在结构性问题;CENTURY模型是当前评价农田生态系统土壤有机碳演变最有效的工具之一,国内外学者已将其广泛应用于农田生态系统土壤有机碳变化研究中。通过对国际上通行的CENTURY模型在草地、森林、农田3个不同生态系统中的研究与应用进行总结,对CENTURY模型在应用中存在的问题进行分析,得出CENTURY模型有着广泛的应用前景。     

基于FORECAST模型模拟造林密度对杉木人工林碳储量的影响

应用FORECAST模型模拟了不同造林密度对杉木人工林固碳的长期影响,达到优化经营杉木人工林的目标。研究表明,随着杉木造林密度的增加,地上生物碳储量、地下生物碳储量、总生物碳储量、土壤有机碳储量、总碳储量都在增加,但密度超过3333株/hm²后趋于稳定;当密度为16672后趋于稳定;当密度为1667²500株/hm2500株/hm²时每个轮伐期内的总生物碳储量都在减少;高密度造林会引起种间对光、水、肥等竞争的加剧,不利于森林生态系统的碳积累。根据立地条件的不同,杉木人工林适宜的造林密度应为25002时每个轮伐期内的总生物碳储量都在减少;高密度造林会引起种间对光、水、肥等竞争的加剧,不利于森林生态系统的碳积累。根据立地条件的不同,杉木人工林适宜的造林密度应为2500³333株/hm3333株/hm²。     

基于FORECAST模型模拟造林密度对杉木人工林碳储量的影响

应用FORECAST模型模拟了不同造林密度对杉木人工林固碳的长期影响,达到优化经营杉木人工林的目标。研究表明,随着杉木造林密度的增加,地上生物碳储量、地下生物碳储量、总生物碳储量、土壤有机碳储量、总碳储量都在增加,但密度超过3333株/hm~2后趋于稳定;当密度为1667~2500株/hm~2时每个轮伐期内的总生物碳储量都在减少;高密度造林会引起种间对光、水、肥等竞争的加剧,不利于森林生态系统的碳积累。根据立地条件的不同,杉木人工林适宜的造林密度应为2500~3333株/hm~2。     

森林火灾发生趋势及预测方法的探讨

【目的】实现森林火灾的预测预报,减少森林火灾的发生及其给社会造成的危害。【方法】利用陕西省17年的火灾发生频数资料,采用Markov转移矩阵和GM(1,l)灰色模型,对陕西森林火灾发生的趋势和预测方法进行了探讨。【结果】2008年前陕西森林火灾基本处于B级稳定状态,最小级A出现于2006年,最大级C可能出现于2008年。【结论】采用2001~2004年实际火灾发生情况对预测模型进行了验证,预测结果与实际相符,为陕西省森林火灾防灾减灾奠定了基础。     

突变论模型在生态系统研究中的应用

该文简要介绍了突变理论的基本概念，详细分析了折迭突变模型和尖点突变模型．对突变理论在生态系统研究中的应用，作了简要的分析、评价．通过分析牲畜－草场生态系统中突变模型的建立过程，介绍了突变模型的应用方法之一．     

InVEST模型水源涵养模块实地应用的可行性验证

以浙江省杭州市临安区水涛庄水库集水区为研究对象,在研究区2015年森林类型勘测分析的基础上,基于水量平衡法、综合蓄水法和InVEST（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs）模型对研究区水源涵养功能进行评价,并分别用总量数据和样点数据对InVEST模型水源涵养模块在研究区的可行性进行验证。结果表明:根据森林主林层优势树种可将研究区的森林可分为11个类型。基于出入库水量监测数据计算可知研究区2015年总水源涵养量为2 738.31×104 m3,基于综合蓄水法计算可知研究区2015年森林水源涵养量为3 498.86×104 m3。基于InVEST模型计算可知研究区2015年总水源涵养量为3 193.90×104 m3,模拟值精度达83.36%;森林水源涵养量为3 189.73×104 m3,模拟精度为91.27%;各林型水源涵养量精度为89.86%。以基于综合蓄水法计算的样点水源涵养量为基准,对InVEST模型的各样点模拟值进行回归验证,R2为0.635 4,模型精度为74.15%。由此可知,利用InVEST模型对研究区水源涵养进行测算是可行的,具有较高的推广价值。     

会同森林生态系统定位研究数据管理系统的研建

为了确保数据的安全性和发挥科研数据的利用效率，在全面了解会同森林生态系统定位研究站25年来的常规观测数据的基础上，确定湖南会同森林生态系统定位研究数据管理系统（Eco—DBMS）要完成的基本任务和要达到的总体目标，建立了标准地数据库、水文数据库、气象数据库、养分循环数据库．系统开发过程包括五个阶段：可行性分析、系统需求分析、系统设计、系统凋试、系统评价和维护；该系统可进行数据录入、查询、修改、统计、排序、系统维护、打印报表并生成子数据库，实现了对该数据库信息的管理．该系统可广泛用于森林生态系统定位研究的各个领域．     

中国森林生态系统定位研究现状与趋势

为长期观测森林生态系统的结构与功能变化规律,建立了森林生态系统定位研究站.从时间、空间、研究内容上来讲,国内外森林生态系统定位研究之间都存在着很大的差距.本文着重阐述我国森林生态系统定位研究的历史发展及现状,总结现在研究的热点问题,并指出其未来的发展趋势.     

森林经理学:继承与发展

经过数百年的发展,凝结人类森林经营思想的森林经理学形成了根深于古典自由经济学地租理论,以木材永续收获为目标,立地、密度、生长为基本原理,法正林为理论模型,收获调整为技术核心,森林经营规划为综合体现的适用于商品林经营的森林经理学知识体系。但是,随着人类发展观的改变,在森林经营的思想上也发生了深刻的变化,这种变化主要体现在森林经营的目标从木材永续收获转向了以生物多样性为本质特征的生态系统完整性的维持。已有的森林经理学知识体系已经不能适应这一森林经营思想转变的需要。基于上述认识,认为需要在继承的基础上建立新的森林经理学知识体系,包括确立以生态系统完整性为森林经营的目标,吸收尺度、等级系统、干扰、异质性和生物多样性为森林经营的基本原理,发展适应生态系统完整性维持的自然干扰模型为森林经营的理论模型,形成以现代生态科学为基础的集时空优化为一体的森林经理规划方法和技术,接受森林认证机制为森林经营行为价值取向的判断机制。     

1973-2003年中国森林生态系统服务功能变化研究

利用1973-2003年间中国6次森林资源清查资料,以及中国生态系统研究网络长期定位观测资料,建立中国森林生态系统评估指标体系及其定量化方法,并对中国森林生态系统服务功能价值及其动态变化进行评价与分析。结果表明：1973-2003年,中国森林生态系统服务功能总价值变动范围为1.940～2.870万亿元·a^-1,单位面积价值变动范围为1.936～2.028万元·hm^-2·a^-1。20世纪70年代末期以前,中国的森林经营以木材利用为主,森林生态系统服务功能总价值减少,之后随着国家开始重视生态建设而呈逐步增加的趋势;而20世纪70年代末期中国森林生态系统服务功能单位面积价值最大,之后开始下降,直到90年代末期才开始恢复增长。     

1973 - 2003年中国森林生态系统服务功能变化研究

利用1973 - 2003年间中国6次森林资源清查资料,以及中国生态系统研究网络长期定位观测资料,建立中国森林生态系统评估指标体系及其定量化方法,并对中国森林生态系统服务功能价值及其动态变化进行评价与分析。结果表明:1973 - 2003年,中国森林生态系统服务功能总价值变动范围为1.940 ～ 2.870万亿元·a－1,单位面积价值变动范围为1.936 ～ 2.028万元·hm－2·a－1。20世纪70年代末期以前,中国的森林经营以木材利用为主,森林生态系统服务功能总价值减少,之后随着国家开始重视生态建设而呈逐步增加的趋势;而20世纪70年代末期中国森林生态系统服务功能单位面积价值最大,之后开始下降,直到90年代末期才开始恢复增长。图1表4参15     

祁连山水源林经营模式研究

水源林经营系统是一个复杂系统,关系着中国的水资源和生态安全,意义重大。为适应祁连山水源林经营管理实践和西部生态建设的需要．在实地调查的基础上．采用复杂性科学的新理论与新方法提出了一个有科学依据的、定量化、可操作的祁连山水源林经营模式,创新了原来的经营模式。该模式融合了水源林经营理论、水源林目标体系、水源林经营原则、水源林目标结构体系和水源林经营技术体系。该模式通过改善水源林结构,实践水源林的可持续经营．逐步实现水源林经营的生态效益、社会效益和经济效益目标,从而提供中国河西走廊地区稳定的优质水资源。促进该地区可持续发展和应对全球气候变化。根据该模式．对祁连山水源林区现有青海云杉Picencrassifolia林经营提出了经营建议。该模式对提高该区水源林的经营水平和经营效益具有现实指导意义。表1参30     

森林生态采运技术与森林可持续经营

在回顾我国森林采运技术发展历史 ,分析森林可持续发展、森林可持续经营、森林永续利用和采运技术关系的基础上 ,从辩证唯物主义的角度提出采运技术具有 3种形态 ;认为森林采运技术在森林可持续经营中具有双重性 ,它的发展结果必然是走生态化的道路     

约束条件下森林资源可持续采伐的动态经济模型

该文探讨在保证为社会提供生态产品的前提下实现森林资源的可持续采伐问题,从生物资源最大持续利用原理出发,建立森林资源可持续采伐的动态经济模型,利用常微分方程、变分法、最大值原理等数学方法求解得到最优资源存量水平和最优采伐策略.探讨了森林资源可持续采伐的动态经济模型,并求得这一模型的最优资源存量水平、最优采伐策略和最佳投入劳动量.根据引入约束条件前后最优收获策略的差距,测算了由于为社会提供了生态产品而对森林资源经营者造成的直接经济损失.最后对影响建立实证模型的因素,如森林资源的分布、森林经营产品的价格和社会贴现率等进行了补充说明.