长白山云冷杉原始林径阶多样性及空间结构分析

利用径阶多样性指数,配合混交度、大小比、角尺度3空间结构参数分析了长白山云冷杉原始林的结构特征.结果表明:在调查的25年间,林分径阶多样性总体变化不大,但在小范围内有先增大再减小的趋势.对目前林分空间结构的研究看出,林分平均混交度为0.82,林分种间隔离程度较大,林分处于稳定水平:林分胸径大小比数和树高大小比数分别为0.50和0.46,总体优势度有继续上升的潜力;林分平均角尺度为0.514,呈随机分布状态.     

长白山云冷杉针阔混交林演替过程空间格局变化

利用林分空间结构参数——混交度、大小比数和角尺度,分析长白山金沟岭林场云冷杉针阔混交林从1989—2005年的空间结构信息演变过程。研究结果表明:该林分已由随机分布过渡到轻度聚集分布;林分内各树木之间的直径差距逐渐缩小;该林分已经从中度混交过渡到强度混交。随着森林演替的进程,林分中杨树、白桦和蒙古栎等先锋树种逐渐退出所在群落,而当地云杉、冷杉和红松等顶级群落树种则演变为优势树种。文中利用空间格局方法研究森林演替过程中的结构变化,从而反映云冷杉针阔混交林的演替过程动态变化格局。     

长白山云冷杉针阔混交林最优直径结构的构建

以长白山云冷杉针阔混交林两个大区内274个固定样点为研究对象,样地内每木检尺;从1987年至今,每两年复查一次。利用不同模型拟合该地区林分每公顷胸高断面积和每公顷蓄积的关系,求得林分能够生长达到的每公顷最大胸高断面积,并以此为界将现有林分胸高断面积分成10、10～20、30～40、40～50 m2/hm24个胸高断面积区间,分别计算各胸高断面积蓄积生长量。结果表明:林分进阶率和枯损率随胸高断面积的增加而减少;林分蓄积生长量随胸高断面积增加而先增大后减少。林分能够生长达到的最大胸高断面积大约为60 m2/hm2,但当林分胸高断面积为40 m2/hm2,平均Q值为1.4时,林分蓄积生长量最大(10.5 m3/(hm2.a))。利用呈负指数模型,结合林木径阶能够持续生长的转移情况,拟合出该地区林分最优直径结构。     

长白山云冷杉针阔混交林最优竞争指标的研究

【目的】基于长白山天然云冷杉针阔混交林林分的结构特点,构造了与距离有关的新竞争指标——树种耐阴性竞争指数(CIS)。【方法】以天然云冷杉针阔混交林12块固定样地为研究对象,将搭配4种竞争木选择方法(M1、M2、M3和M4)的11个竞争指标,分别用于拟合林木胸高断面积生长量,利用非线性平方和法检验(F检验)各竞争指标的拟合度。【结果】与距离有关的竞争指标在拟合天然异龄混交林胸高断面积生长量方程上要优于与距离无关的竞争指标。以CIS/M2拟合的长白山云冷杉针阔混交林全树种、云杉和冷杉胸高断面积生长方程的减小均方误差均最大,分别为0.462,0.085和0.623。【结论】与其他各类竞争指标相比,CIS/M2的拟合度最高。     

长白山过伐林区云冷杉针阔混交林空间结构分析

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数,分析了长白山过伐林区云冷杉针阔混交林的空间结构。结果表明:该林分的平均角尺度为0.504,林木分布格局为随机分布,该林分的平均混交度为0.81。说明它是一个由不同树种呈现强度混交结构状态组成的复杂森林群落。针叶树种具有胸径和树高的优势,尤其是红松的直径和树高最突出。     

长白山云冷杉针阔混交林3种常见树种径向生长对气候变化的响应

【目的】气候因子影响树木生长发育,对树木径向生长与气候因子之间的关系进行分析,以探究长白山地区云冷杉针阔混交林森林生态系统对气候变化的响应,为该地区天然林经营管理提供科学依据。【方法】本研究于2019年在吉林省汪清县云冷杉针阔混交林中对常见针叶树臭冷杉、鱼鳞云杉和红松进行样芯的采集,用树木年轮学方法建立标准年表,进而分析比较不同树种生长与气候因子的关系。【结果】该地区树木标准年表的平均敏感度和信噪比分别为0.16～0.27、6.14～19.98,其中臭冷杉包含更多的气候信息,其平均敏感度、标准差、信噪比和样本总体代表性等统计量均高于鱼鳞云杉和红松。上年9月平均气温及上年、当年7月最低气温与臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长均呈显著正相关（P <0.05）,这表明同一区域不同树种径向生长对气候的响应具有一定的相似性。3种树种径向生长对气候变化的响应也存在差异,臭冷杉径向生长受气温和降水的共同作用,鱼鳞云杉和红松径向生长主要受气温限制。升温突变（1985年）后,臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长与气温相关性增强但与降水量相关性减弱,且升温后树木径向生长有显著上升趋势。【结论】不同树种径向生长...     

浙江省天然针阔混交林非空间结构分布特征与生产力相关性

  目的  研究浙江省针阔混交林非空间结构分布特征与生产力的相关性,为提升浙江省针阔混交林经营水平和森林质量提供理论依据和技术支持。  方法  以1999、2004、2009年共3期森林资源连续清查数据中的天然针阔混交林样地和样木数据为研究材料,提取胸径、树高、材积和针叶树种的非空间结构因子与单位面积蓄积量,对各时期的非空间结构分布形态进行函数建模,探究变化特征。采用生物量换算因子连续函数法进行生物量和生产力的估算,再进行非空间结构与生产力的偏相关分析。  结果  各时期森林非空间结构因子在形态上存在规律性的分布特征。非空间结构因子与生产力间呈正相关趋势。1999?2009年,浙江省针阔混交林针叶树种比例逐期上升,生产力第1期(1.39 t·hm?2·a?1)高于第2期(1.15 t·hm?2·a?1)。胸径、树高、单株材积均值呈近似正态分布。  结论  在针阔混交林的经营管理中,为保证林分处于高生产力的状态,要优先考虑针阔混交的比例。针叶树种比例应维持在50%以上,针叶树种比例偏低的混交林要进行人为干预。胸径若低于10.00 cm要加强抚育,高于12.00 cm应及时进行采伐。单株材积均值应维持在0.040~0.070 m3·株?1,树高在7.00~10.00 m。图6表5参34     

长白山云冷杉针阔混交林林木空间利用率混合模型

目的  建立林木空间利用率模型，为天然混交林中不同树种间生产力的比较提供依据，为单木成熟的判断提供参考。 方法  利用林木生长量与树冠大小比值定义林木空间利用率，以长白山地区云冷杉针阔混交林为研究对象，基于20块标准地的2 268株单木数据，建立林木空间利用率混合模型，拟合各树种的空间利用率。 结果  （1）备选指标中蓄积生长量和树冠投影面积之比与胸径相关系数最高，适宜作为计算指标。（2）通过逐步回归，最终选定林木胸径、胸径平方（代表胸高断面积）、树高、冠幅、样地蓄积、针阔比、坡向坡度、竞争指标作为林木空间利用率基础模型的自变量。（3）确定按树种分组，包含胸径平方及截距随机效应参数、指数函数异方差结构的混合模型，经检验，混合模型在建模数据及检验数据中的表现均略优于一般线性模型。（4）利用所构建的混合效应模型，对研究数据进行拟合预测，各树种空间利用率最高时期的胸径分别为云杉约40 cm，冷杉、落叶松、红松、中阔组约37 cm，慢阔组约32 cm。 结论  林木利用率模型得到的数量成熟是以单位营养空间的生产力为基础的，使不同树种间的比较更为合理，且计算结果符合一般林学规律，可以作为该地区云冷杉针阔混交林判定单木成熟及优化林分结构的参考依据。      

长白山云冷杉针阔混交林幼树树高--胸径模型

采用长白山林区2013年调查的12块1 hm2固定样地中5个树种的幼树树高--胸径数据,用35个树高曲线经验模型进行模拟、筛选。结果表明,Curtis于1967年提出的三次多项式h=a0+a1d+a2d2+a3d3能够很好地拟合5个树种幼树的树高--胸径模型,决定系数(R2)最高可达0.786 5。用独立样本数据对该模型进行检验,结果表明,模型的表现能力良好,能够适用于本地区的云冷杉针阔混交林的幼树树高--胸径模拟。以空间代替时间的方法分析5个树种的幼树树高生长规律,发现色木幼树树高较大;红松和冷杉幼树树高生长类似;云杉幼树树高初期较小,而后期生长很快。本文提出的幼树树高模型可为抚育经营提供参考。      

长白山次生针阔混交林乔木多样性维持机制研究

温带森林的生物多样性形成和维持机制仍处于理论探讨阶段。本文利用单物种-面积关系模型,检验了样地 中21 种木本植物对局域群落多样性的影响。结果表明:1)不同树种对邻域多样性格局影响存在差异,在0 ~ 50 m 空间尺度上白桦、水曲柳、长白落叶松、怀槐、鱼鳞松、红松、青杨、山杨、臭松、紫椴、春榆、色木槭、青楷槭和花楷槭 表现为多样性促进种;枫桦和假色槭表现为多样性抑制种;黄檗和蒙古栎在绝大多数空间尺度上表现为中性种;裂 叶榆和糠椴在部分空间尺度上抑制了局域群落多样性。2)在0 ~50 m 空间尺度上,多样性促进种比例明显高于中 性种和抑制种,并且促进种比例随着空间尺度增加而下降,具有明显的尺度依赖性;在所有研究尺度上抑制种和中 性种比例始终维持在20%左右。因此,生物多样性促进种在群落多样性格局组建过程中起主导作用,研究结果进 一步验证了生态位理论在温带森林群落多样性维持中具有重要作用。同时,中性种所代表的随机过程在群落组建 过程中所发挥的作用也不容忽视。      

长白山云冷杉针阔混交林两个演替阶段乔木的种间联结性

基于2×2联列表和方差比率,通过χ2统计量检验和种间联结系数值计算,对杨桦次生林和云冷杉针阔混交林阶段林分总体种间联结性进行了分析。结果表明：杨桦次生林群落内出现的12个乔木树种之间的总体关联性方差比率为0.932,接近1,表现为无相关性;在针阔混交林阶段,群落主要种间的总体关联性表现为正相关,说明该阶段的群落已处于和...     

长白山针阔混交林主要树种空间分布及其环境解释

利用Moran’s I指数和双相关函数g(r)分析7个主要树种的空间分布格局,检验了环境因子与树种空间分布之间的关系。结果表明:色木槭幼树和小树不具有空间自相关结构,其他树种或生长阶段均呈显著正空间自相关。同一树种的不同生长阶段（幼树、小树、大树）具有不同的空间分布特征;7个树种在绝大多数空间距离上呈随机分布,少数空间距离上呈聚集分布,并且这种聚集性主要表现在较小的空间尺度上。环境变量对紫椴的空间分布具有较强的解释能力,对紫椴幼树、小树及大树空间变异的解释能力分别为23.6%、19.7%和27.5%。环境因子分别解释了蒙古栎幼树2.4%和小树27.1%的空间变异,香杨小树6.8%的空间变异,对蒙古栎和香杨大树空间分布的解释能力较低。环境因子对臭松、红松、色木槭及白桦的空间分布无显著影响。树木种群的空间自相关性是7个优势树种形成特定空间格局的主要原因。      

长白山林区不同森林类型下土壤肥力状况的研究

对长白山林区4种不同森林类型下的土壤肥力进行了研究.结果表明:①连栽落叶松林地有25cm厚的枯枝落叶层,且有15cm厚的部分完全分解,A层的有机质和多酚氧化酶含量最高,B层各项肥力指标均较低;②云冷杉林的枯枝落叶层的厚度和分解状况优于落叶松纯林,且有机质、全氮、速效磷含量高;③天然云冷杉林的微生物总量大于次生云冷杉林;④多酚氧化酶与有机质和全N的相关系数分别为0.9680和0.9737.     

张广才岭南段不同林分天牛科昆虫物种多样性比较

2012—2013年,在张广才岭南段蛟河林业实验区管理局,采用拦截式诱捕器系统地调查了5个林分中天牛科昆虫的物种多样性,比较了各林分中天牛物种组成的差异,探讨了天牛科昆虫对森林环境变化的响应及其在森林监测中的应用潜力。共记录到天牛科昆虫 64种,隶属于7个亚科41属。其中,棍腿纹虎天牛和凹缘金花天牛为优势种,花天牛亚科、沟胫天牛亚科和天牛亚科为优势类群。3个优势类群的物种数量和个体数量在不同林分中具有较大的差异。在未经采伐的阔叶红松林(Ⅲ和Ⅳ)中,花天牛亚科的物种数、个体数量高于其他优势类群,同时也高于其他林分;在新采伐过的阔叶红松林Ⅴ中,沟胫天牛亚科物种数、个体数量高于其他优势类群;沟胫天牛亚科和天牛亚科物种数和个体数量高于其他林分。个体数量较多的13种天牛对林分的选择倾向不同,在新采伐的阔叶红松林Ⅴ中天牛科昆虫物种多样性最高,杨桦林和水胡林中最低。各林分中物种数量与个体数量呈极显著正相关(r=0.932,P0.001)。未经采伐过的阔叶红松林间相似性处于中等相似水平,相似性系数为0.62。      

Spatial distribution patterns and associations of tree species during different succession stages in spruce-fir forests of Changbai Mountains, northeastern China.

云冷杉针阔混交林、云冷杉针叶混交林和近原始云冷杉林是长白山区代表性的森林群落。以这3种典型群落的各1块样地调查数据为基础,采用点格局分析法的0-ring统计,对各样地主要树种的空间分布格局及树种间的空间关联性进行分析。结果表明：各种群以随机分布为主,从云冷杉针阔混交林到云冷杉针叶混交林和近原始云冷杉林,所有主要树种的空间分布格局聚集分布减少,而随机分布、均匀分布增多,云杉、冷杉和红松两两间的空间关联性,表现为负相关的现象增多。在小尺度上,椴树呈显著聚集分布,其他尺度上表现为随机分布,其他树种分布的规律性不明显。     

长白山云冷杉林不同演替阶段的树种空间分布格局及其关联性

云冷杉针阔混交林、云冷杉针叶混交林和近原始云冷杉林是长白山区代表性的森林群落。以这3种典型群落的各1块样地调查数据为基础,采用点格局分析法的O ring统计,对各样地主要树种的空间分布格局及树种间的空间关联性进行分析。结果表明:各种群以随机分布为主,从云冷杉针阔混交林到云冷杉针叶混交林和近原始云冷杉林,所有主要树种的空间分布格局聚集分布减少,而随机分布、均匀分布增多,云杉、冷杉和红松两两间的空间关联性,表现为负相关的现象增多。在小尺度上,椴树呈显著聚集分布,其他尺度上表现为随机分布,其他树种分布的规律性不明显。