择伐对长白山云冷杉林生长优势和直径结构异质性的影响

  目的  择伐的促进效果常用伐后林分保留木的生长动态来评估。本文对择伐后的云冷杉林林分直径结构异质性及不同树种和径阶的生长动态进行研究，为帮助经营者调整择伐策略提供科学指导。  方法  基于吉林省金沟岭林场4块云冷杉林固定样地，其中对照样地1块、3块择伐样地，择伐强度分别为21%（轻度）、27%（中度）、36%（强度），采用普雷斯勒生长率以及基尼系数分析了林分伐后直径结构异质性和生长的动态，并采用了生长优势的概念分析了林分内不同耐荫程度的树种和径阶对择伐的生长响应。  结果  伐后5年，不同择伐强度（轻度、中度、强度）样地耐荫树种生长率分别为2.92%、2.73%、3.04%。择伐强度的增大对耐荫树种的促进作用不显著，但能显著促进林下不耐荫树种的生长（2.18%、2.91%、3.65%）；中低择伐强度能显著促进林分内中小径阶林木的生长，但对优势木的促进作用不明显。强度择伐对林分各径阶的生长均有较强的促进作用；不耐荫树种非优势木对择伐的响应更积极，伐后相比耐荫树种展现出更强的负生长优势；对中径阶林木的择伐能立即提高林分直径结构异质性。伐后样地的基尼系数呈现降低趋势，择伐能够通过降低林分不对称竞争，促进中小径阶林分生长，进而降低林分直径结构异质性水平。  结论  高强度择伐以及定期伐除生长贡献较低的耐荫树种优势木能够最大化林分生产力，轻度择伐能较好地促进云冷杉林林分的可持续发展，加速朝东北地区初级植被的正向演替。生长优势能够有效反映伐后各径阶林木的生长状态，为合理采伐林木提供参考。      

择伐后落叶松云冷杉林直径结构及生长的动态变化

目的混交林择伐技术对实现林分可持续经营至关重要。本文对择伐后的落叶松云冷杉林林分直径结构和生长动态变化进行研究,为科学进行择伐活动和合理调整林木径级株数结构提供参考。方法以落叶松云冷杉近天然混交林为研究对象,设置对照样地(0%)和轻度(20%)、中度(30%)、强度(40%)择伐样地各4块,利用伐后5~11年的观测结果,比较分析了不同强度择伐对落叶松云冷杉混交林林分结构及生长的影响。结果研究发现中度、强度择伐后落叶松云冷杉混交林断面积和蓄积生长率明显增大,表明择伐为林分中保留木创造养分空间,加速了林分胸径和蓄积的生长进程。伐后5~11年,对照样地和中度择伐样地Weibull分布曲线呈右偏,样地内中小径材居多,且中度择伐样地径级分布宽广;轻度择伐和强度择伐样地呈左偏分布,林分内中大径材较多。对照样地Weibull分布的c值变化不大,择伐样地c值随时间增加而增大,说明择伐去除劣势木,增加林分空间,林分结构得到优化。一定强度的择伐还能降低林分中林木的枯损率,而高强度择伐会增加林木风倒的风险。结论从可持续经营角度看,可根据不同经营目的选择适当的择伐策略。中度择伐后落叶松云冷杉林的林木生长速率明显增大,林分中林木径级较完整,林分结构稳定,林木枯损率减少,有利于林分生长的可持续发展。      

近自然经营间伐对黔中马尾松天然次生纯林生长的初期效应

以黔中地区2013年实施近自然经营间伐的2个龄级马尾松Pinus massioniana天然次生纯林为研究对象,通过对8个固定样地与8个临时样地（100~400 m2）胸径、树高、材积、蓄积以及林下植被各生长因子的调查,对比近自然经营间伐林分与相应对照林分各生长因子的差异,评价近自然经营间伐实施4 a的初期效果,为建立贵州省森林可持续经营技术体系提供理论参考。结果表明:①间伐增加了马尾松林分大径级林木的株数比例,对照的中龄林和近熟林胸径分别在8~14和10~14 cm的株数比例最大,间伐在12~18和22~26 cm的株数比例最大。②间伐提高了林木胸径与材积的生长量,间伐的平均木、目标树、非目标树胸径与材积生长量均达到对照的1.15倍以上,最高在中龄林目标树中可达对照的1.65倍。③间伐提高了林分蓄积的生长率,间伐林分蓄积的生长量在小于对照林分的情况下,生长率却在中龄林和近熟林中分别比对照林分高出了4.13%和1.03%。④间伐不能有效促进林分树高生长及林下植被生长。树高及林下植被各生长因子在间伐与对照林分中没有表现出显著的差异性（P>0.05）。     

密度对米老排萌生幼龄林生长及直径分布的影响

目的伐桩萌条保留密度是萌生林培育经营的关键技术。本研究旨在探索密度对米老排萌生林生长及直径分布的影响,进而确定米老排萌生林的合理经营密度。方法以米老排人工林皆伐迹地伐桩萌条为试验对象,采用单因素随机区组试验设计,设计了3种留萌处理(T_CA:保留1株/桩,T_CB:保留2株/桩,T_CC:保留3株/桩),3次重复,共9块固定样地;基于固定样地5年的连续观测数据,对3种不同密度米老排萌生幼林的生长及直径分布进行研究。结果(1) 除萌后1~3.5年,密度对萌生林平均的胸径、树高和单株材积的生长影响不显著,对萌生林优势木树高生长量影响不显著,对萌生林优势木单株材积的总生长量影响显著(P < 0.05),对萌生林优势木胸径总生长量与单株材积连年生长量影响极显著(P < 0.01)。(2)萌生林平均胸径、平均树高、优势木平均胸径和优势木平均树高的连年生长量峰值均出现在第2年;林分平均胸径的平均生长量曲线与连年生长量曲线的相交时间在3~4年之间,而林分平均树高的平均生长量曲线与连年生长量曲线的相交时间则在2~5年间。(3)第2年后,萌生林优势高和平均树高的连年生长量呈明显递减趋势。(4)萌生林直径分布遵从单峰正偏山状分布,处于竞争的自然稀疏后期,使用Weibull分布函数对萌生林的直径分布拟合效果良好。结论前5年为萌生林径向生长和高生长的旺盛期,合理保留密度及幼林抚育对萌生林的径向生长极为重要。每伐桩保留1~2株萌条的除萌措施,对提高萌生林优势木比例作用明显。      

抚育间伐对光皮桦次生林生长的影响

对分布于贵州省织金县茶店乡的7年生光皮桦次生林进行抚育间伐试验。结果表明：抚育间伐对林分胸径、树高和单株材积生长具有不同程度的影响：强度间伐的影响均达到显著程度,中度间伐的影响对胸径、树高生长未达到显著水平,对单株材积生长达到显著程度。试验林分的蓄积量总体上呈逐渐上升趋势,强度间伐林分的蓄积量最高,中度间伐林分次之,对照林分最低。间伐之后10年,强度间伐林分的平均胸径、树高、单株材积和蓄积量,比对照林分分别高31.3%、28.2%、116.5%和44.7%,中度间伐林分比对照林分分别高10.0%、9.3%、30.8%和23.3%。在试验地区中等立地条件下,对林龄为7年、密度达7 630株/hm2以上的光皮桦次生林,进行适宜强度的抚育间伐是十分必要的。如要将其培育成为建筑、家具、坑木等用材林,按株数计算的间伐强度以不低于50%为宜。     

长白山天然林不同树种树高曲线对比研究

以Weibull方程为基础模型,使用1680株标准木数据,分别为长白山主要的7个树种建立了树高曲线方程。研究发现,针叶树种的树高曲线具有较高的精度,决定系数R^2均在0．8以上,而阔叶树的精度较低,尤其椴树Tilia amurensis和榆树Ulmus pumila的R^2低于0．5。对比针阔叶树的树高曲线发现,在胸径较小时,阔叶树的树高普遍较高,而在胸径较大时．针叶树的树高较大。从相邻径阶的树高之差来看,针叶树的径阶树高生长量普遍较大。由于相同径阶的林木．径阶树高生长量越大,其材积生长量越大。因此,在林分调整采伐时,应尽量保留径阶树高生长量较大的林木。单纯从木材收获的角度出发,在长白山地区,相同径阶下主要针叶树种的采伐顺序应为臭冷杉Abies nephrolepis．红松Pinus koraiensis和红皮云杉Picea koraiensis。     

湖南针栎混交林直径分布及演替动向

为揭示湖南省针栎混交林林分结构,了解林分树种更替过程以及指导针栎混交林抚育间伐奠定理论基础,以湖南省5块针栎混交林样地为研究对象,采用偏度和峰度描述栎类林分的直径分布特征,利用正态分布、Weibull分布、Gamma分布以及Logistic分布函数分别对针栎全林分和栎类林分的直径分布进行拟合,同时以林分株数变化动态为依据,分析针栎混交林的演替动向。结果表明:1)5个样地的偏度系数>0,说明栎类直径分布曲线为左偏,林分中中小径阶的栎类林木所占比重较大。除5号样地在2004年的峰度<0外,其余样地的峰度>0,表明栎类直径分布相对比较集中,呈现尖峰态;2)Weibull分布函数和Gamma分布函数更适于拟合针栎全林分和栎类林分的直径分布规律,但在拟合栎类林分的直径分布规律时效果更优;3)针栎混交林分中的栎类比例随着生长时间的延长逐渐增加,而针叶树逐步退化,针栎混交林逐步演替为阔栎混交林。     

天然红松阔叶林径级结构模拟

以天然红松阔叶林为研究对象,设置了4块1 hm²样地,利用负指数模型、修正指数模型、限定混合Weibull分布模型及q值法进行径级结构模拟。结果表明,4块不同类型样地的径级分布均呈反“J”形,森林更新良好;指数模型整体上低估了林木株数,限定混合Weibull分布模型则高估了林木株数,而修正指数模型整个径阶范围内与实际情况较为接近,模拟效果最好,表明修正指数模型更适合天然红松阔叶林径级结构的模拟;4块不同林分的q值为1.19~1.33,说明q值法对于天然红松阔叶林的直径分布的表达效果较好。     

杉木人工林直径分布模型

应用威布尔分布函数描述杉木人工林直径结构规律,采用参数回收技术建立直径分布模型 该模型主要由林分因子、单木二元材积方程和材种出材率等子模型组成 应用该模型,只要输入现实林分年龄、地位级指数、每公顷断面积和株数,就能输出未来林分蓄积量、出材量及平均胸径、平均高、株数等因子 并探讨了该模型在用材林林木资产评估、经济成熟龄确定中的具体应用     

沙地樟子松天然林林木大小分布特征

分析内蒙古红花尔基沙地樟子松天然林直径和树高的一元和二元分布特征,以期为该区樟子松天然林进行抚育经营等提供科学依据。在内蒙古呼伦贝尔沙地南段的樟子松天然林中设置2块100 m×100 m的不同密度(940和1 149株/hm2)方形固定样地,按整体和分层的方法,对样地的林分直径和树高的变化规律及两者之间的关系进行研究。结果表明:1)2块样地林木的最大、最小直径及平均直径相等;低密度林分直径分布较分散,高密度林分则分布较集中。2块样地上、下层林木的平均直径均基本相同;低密度林分上层木直径分布为正态,下层木则左偏;高密度林分上层木直径分布左偏,下层木则为正态。高密度林分的平均树高大于低密度林分,但高大林木比例较低密度林分低;高密度林分上层木平均树高也大于低密度林分,且高大林木比例也较低密度林分高;而高密度林分下层木平均树高和高大林木比例均较低密度林分高。2)低密度林分中小径级林木株数比率小于大径级林木株数比率,高密度林分中则相反;低密度林分中小径级林木的林木树高与胸径的比值大于大径级林木的林木树高与胸径的比值,高密度林分中无明显差异。2块样地上层木小径级林木株数比率均小于大径级林木株数比率,其林木的树高与胸径在大、小径级中的比值也无明显差异;低密度林分下层木中小径级株数比率大于大径级林木株数比率,高密度林分则相反;2块样地下层林木在小径级林木中的树高与胸径比值均明显大于在大径级林木中的树高与胸径比值。可见,高密度林分的平均树高均大于低密度林分;高密度林分直径分布相对集中,低密度林分直径分布分散,从而造成不同密度的天然樟子松林林分平均直径无明显差异。低密度林分中大径级林木株数的比率要比高密度林分高;密度的不同也导致了林木径向和纵向生长的差异。因此,针对密度大的樟子松天然林分应适当疏伐,降低密度,减少种内竞争;而对密度小的林分应适当进行土壤植被管理,促进林下天然更新。      

间伐对华北落叶松林林分结构稳定性的影响

为研究间伐对华北落叶松林分结构稳定性的影响,使得森林结构分布更加合理,对关帝山林区的华北落叶松采取不同抚育强度的间伐,测定林分内物种丰富度和生长指标,依托胸径计算不同间伐样地的角尺度、混交度和大小比数,分析间伐对林分物种结构和空间结构参数的影响,综合评价森林结构的稳定性。结果表明,随着间伐强度的增加,林分物种多样性各参数无明显变化规律,但当强度大于17%时整体物种多样性优于对照样地,角尺度呈先下降后上升再下降的趋势,混交度呈先上升趋于稳定后下降的趋势,大小比增加并趋于稳定。由此可知,17%以上的间伐强度能够改善林分整体物种结构,13%~17%的间伐强度适用于调整华北落叶松林分分布状态,间伐对于改善林分内树种组成结构具有积极促进作用,间伐使得林分内树木竞争减弱。     

不同优势度胖大海林分林木直径分布特征

以越南同奈天然文化自然保护区天然次生林为研究对象,采用偏度、峰度和变动系数3个指标研究了3个不同优势度等级的胖大海林分的林木直径分布特征,运用Weibull分布、指数分布和Distance分布对其直径分布进行拟合,并利用χ2检验法来检验3种概率密度函数的拟合效果.结果表明:不同优势度等级的胖大海林分平均胸径结构呈现差异.优势度三级林分中林木平均胸径为35.7 cm,在13.1~86.5 cm之间变动,径阶分布范围较大,林分直径分布曲线为左偏,中小径阶林木占多数,林木直径主要分布在22~46 cm径阶,株数累积百分比高达80.10%.优势度二级林分和一级林分平均胸径结构相似,平均胸径依次为22.31、20.63 cm,在7~70 cm之间变动,径阶分布范围不大,林分直径分布曲线为左偏递减状态,小径阶林木占多数,中大径阶林木株数较少,林木直径主要分布在10~22 cm径阶,株数累积百分比高达67.63%.利用3种概率分布函数拟合并经χ2检验,指数分布函数模拟不同优势度等级的胖大海林分的直径分布的效果最佳,可用于天然次生林的直径分布和生长预测,为不同优势度等级的胖大海林分的科学经营、可持续利用与保护工作提供理论依据.     

蒙古栎次生林垂直结构特征对目标树经营的响应

目的基于单株木的目标树经营技术是实现近自然森林经营的重要途径。为揭示目标树经营对天然次生林垂直结构的影响,以长白山北部蒙古栎次生林为研究对象,探讨各林层林分结构与单木生长对不同目标树抚育间伐强度的响应,为制定科学合理的经营措施提供基础依据。方法2013年8月在吉林省汪清林业局设置16块面积0.09 hm2（30 m × 30 m）的样地开展目标树经营试验。根据间伐强度设置弱度（5%）、轻度（10%）、中度（20%）和对照4种处理,每种处理4个重复,2016年复测样地。采用树冠光竞争高法（CCH）将林分划分为上林层、中林层和下林层3个林层,比较分析不同抚育间伐强度对各林层高度、树种组成、林木竞争和生长的影响。结果（1）各林层树冠光竞争高度分别为上林层15.27 ~ 16.12 m、中林层8.76 ~ 9.65 m、下林层2.95 ~ 3.37 m。间伐提高了上、中林层高度,其中中度间伐下上林层平均高度为15.42 ~ 17.21 m,显著高于其他处理,而下林层高度基本不变。（2）间伐调整了上林层和中林层各树种所占比重,上林层中白桦下降,蒙古栎提高,且蒙古栎比重随着间伐强度的增大而增大;中林层白桦、杂木比重下降,红松比重增加。（3）上林层平均胸径在中度间伐下得到了提高,增幅达到0.57 cm,而在其他处理下有所下降。中林层平均胸径只在轻度间伐下得到提升,下林层平均胸径的变化与上林层呈现相反的趋势。林分中上林层所占蓄积比重增大,弱度、轻度、中度间伐样地上林层蓄积比重分别增加了1.92%、11.52%、13.15%。（4）间伐显著降低了各林层林木竞争指数,其中下林层对目标树抚育间伐响应最为积极,以弱度间伐的降幅最为显著,林木竞争指数由0.634降为0.455。（5）各林层直径定期生长率和材积定期生长率随林层高度的增加而降低,上、中、下林层的直径生长率分别为1.22% ~ 1.96%、1.94% ~ 2.59%、4.02% ~ 8.17%,材积生长率分别为1.74% ~ 4.10%、3.50% ~ 5.14%、10.12% ~ 18.97%。结论目标树经营能够显著影响蒙古栎次生林各林层的生长与结构,但是各林层特征对不同抚育间伐强度的响应不一致。综合来看,中度间伐（间伐强度20%左右）是研究区蒙古栎次生林较为适合的目标树抚育间伐强度,有关具体抚育方式和后续抚育时间还有待林分动态的长期观测。      

基于单木生长神经网络模型的林分生长预测

以马尾松Piuns massoniana人工林间伐试验林为研究对象，用单木生长神经网络模型与林分表法的转移概率矩阵模型构建了林分直径分布的动态转移模型，再与径阶材积向量或材种材积向量构成林分生长与收获预测模型。预测检验结果显示，高、中、低密度的林分断面积预测精度依次为94％、95％、97％，蓄积量预测精度依次为92％、94％、96％，表明不计枯损（或采伐）的转移概率矩阵模型对低密度林分的预测比对高密度林分的预测效果好。     

中亚热带常绿阔叶林林隙边缘木高径分布特征

通过对中亚热带常绿阔叶林64个林隙的559株边缘木的调查,研究其径级和高度级的结构特征,用韦布尔分布(Weibull)模型和正态分布分别拟合径级和高度级分布.结果表明:中亚热带常绿阔叶林林隙边缘木径级分布符合Weibull分布,不符合正态分布;而高度的分布既符合Weibull又符合正态分布.     

长白山地区白桦红松混交林结构特征分析

以长白山地区白桦红松混交林为对象,对林分结构特征进行研究,为森林结构调整优化提供参考。于金沟岭林场设立一块100 m×100 m的白桦红松混交林标准地,对样地内的整个林分以及白桦、红松直径结构运用负指数函数、三参数Weibull函数进行拟合,对于空间结构特征,采用混交度、角尺度、大小比、密集度4个结构参数进行描述。结果表明:1）林分中树种种类较多,直径大部分分布在6~12 cm径阶,大径材林木较少。2）对直径进行拟合时,三参数Weibull函数对红松和整体林分的直径拟合效果较好,负指数函数对白桦直径拟合较好。3）零元分布和一元分布中,白桦红松混交林中大多林木处于随机分布状态,中等程度混交,树冠较为密集,各个优势等级上林木数量分布均匀。从林分结构多元分布来看,无论参数如何组合,混交林各树种均表现出不同结构组合下大多数林木树冠分布密集或林木随机分布的格局。多元分布能够直观地描述各个树种多个结构参数组合的频率分布,为森林可持续经营、科学管理提供重要的参考信息。     

虚拟地理环境下的林分生长可视化研究

森林生长规律的可视化表达对于森林经营决策以及改善人类生存环境质量都有着重要的意义．虚拟地理环境为在三维场景中模拟林分的生长过程提供了新的平台．首先介绍了林分生长模型国内外的研究现状,指出当前林分生长规律研究中存在的不足：无法三维动态地表示林分的生长过程,然后讨论了虚拟地理环境和林分生长模型的关系．提出了一种基于数据库的虚拟森林环境构造方法,并在这个环境中模拟了林分的生长过程．林分的生长模拟从林分的初植期开始,用Weibull分布获得林木的直径分布、树高分布和位置信息,然后根据林分枯死模型,模拟林分密度的自然稀疏过程,并计算剩余林木的生长参数(胸径、树高、冠幅等),利用树木三维模型形成不同时段的林分景观．     

不同坡位香椿人工林生长和林分结构差异

研究香椿人工林在不同坡位的生长差异,为香椿人工林的培育生产提供参考。以32~39年生香椿人工林为对象,按照不同坡位（上、中、下）设置样地,测定样地内的香椿生长指标;使用Weibull函数对不同坡位林分直径分布结构进行分析;通过林木分级统计并分析各样地林分特征;解析不同坡位香椿人工林的生长过程。结果表明,试验区香椿人工林呈中高度郁闭,下坡位香椿平均树高为13.71 m,胸径为21.32 cm,南北冠幅为5.29 m,均显著最高,而上坡对应各生长指标显著最低。不同坡位香椿人工林径阶分布的Weibull模型拟合效果为下坡＞上坡＞中坡,拟合形状参数c均在1.0~3.6,为单峰左偏状分布,c_下坡＞c_上坡＞c_中坡,下坡趋向于竞争期更稳定的自然稀疏后期。下坡林分林木分级集中在Ⅱ、Ⅲ级,占81.48%,而上坡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级林木占比分别为19.23%、21.79%、37.18%、20.51%,并存有少量Ⅴ级木,林木分级分布相对分散。解析香椿人工林生长过程显示,胸径、树高、材积总生长量均为下坡＞中坡＞下坡。试验区下坡的香椿人工林树高、胸径及冠幅均有生长优势。全试验区林分径阶分布呈单峰左偏状分布,下坡林分趋向于更稳定的自然稀疏后期,且林木分级多集中于Ⅱ、Ⅲ级,胸径、树高、材积总生长量最高。     

基于结构优化的择伐对锐齿槲栎天然林结构与生长的影响

以甘肃小陇山林区锐齿槲栎天然林为对象,分析基于结构优化的择伐方式林分和未择伐林分的树种组成、生物多样性、径级结构、空间结构及生长之间的差异。结果表明：1)2008-2018年,择伐后的林分密度、平均胸径、平均树高、胸高断面积和树种数均呈现出先下降后增加的趋势,而Shannon-Wiener指数值和Pielou均匀度指数呈现增加的趋势;未择伐样地林分的密度、树种数、Shannon-Wiener指数值和Pielou均匀度指数呈现下降的趋势,而平均胸径、平均树高和断面积呈现增加的趋势;2)择伐样地和未择伐样地10 a间林木径级分布结构和林木的分布格局没有改变;而择伐样地的林木混交程度不断提高,未择伐样地的林木混交程度下降;3)2次调查间隔期内,择伐样地的胸径平均相对生长率分别较未择伐高18.4%和55.2%,胸高断面积相对生长率分别较未择伐高18.2%和54.4%;4)2008-2013年,择伐样地的进阶率和死亡率均高于未择伐样地,而在2013-2018年,择伐样地死亡率大幅下降。5)择伐样地和未择伐样地内各径级间的胸径平均生长率呈现随径级的增加而下降的趋势,且各径级间差异显著。择伐样地和未...     

抚育间伐对针阔混交天然次生林生物量及碳密度的影响

选取2012年经3种间伐强度(15%、25%、35%)进行抚育间伐的小兴安岭试验样地及对照样地(间伐强度为0),于2019年测定抚育间伐8 a后试验样地的生物量、碳质量分数、碳密度,分析不同间伐强度对林分生物量、碳密度的影响。结果表明:在间伐强度为0、15%、25%、35%时,林分地上部分生物量随间伐强度的增加呈"J"型变化。间伐改变了林木各器官生物量的分配,使树干生物量所占比例整体增大,在间伐强度为15%、25%、35%时,树干生物量所占比例先增大再减小;树枝则相反,间伐使树枝生物量整体减小,并且随间伐强度的增加,树枝生物量所占比例呈先减小再增大的趋势。间伐8 a后,35%间伐强度,林分地上部分的生物量大于对照样地,且碳密度与对照样地无显著差异。15%、25%间伐强度林分生物量,显著小于对照林分、35%间伐强度林分的生物量。间伐8 a后,35%间伐强度样地,树种组成最优,为4色2青3云1冷,阔叶树种和针叶树种生物量分别占总生物量的52.25%、47.75%,且林木竞争压力得到释放,中大径级林木比例增大,有利于林分结构优化。说明试验区以35%强度间伐后,树种组成为4色2青3云1冷的小兴安岭针阔混交天然次生林的中大径级林木比例增大;与对照样地相比,林分生物量增加,碳密度不会显著降低,因此生态系统碳储量不会减少,有利于森林生态系统的碳汇。