长白山云冷杉混交林不同针阔比与土壤养分的关系1）

以吉林省汪清林业局金沟岭林场云冷杉混交林为研究对象,运用模糊线性隶属度函数、主成分分析法,分析不同针阔比云冷杉林分土壤养分（有机质、全N、全P、全K、碱解N、有效P、速效K）质量分数差异及变动趋势。结果表明：随着阔叶树比例的增加,林分土壤pH增大;林分针阔比与土壤养分存在显著关联,针叶树种增加有利于土壤N和P积累;针阔比为7∶3时,土壤养分综合质量分数最高。     

长白山云冷杉针阔混交林土壤有机碳与土壤理化性质的相关性

以长白山地区汪清林业局金沟岭林场3种不同针阔比的云冷杉混交林为研究对象,采用野外调查、样品采集、室内分析等相结合的方法,揭示了土壤有机碳以及土壤理化性质的剖面分布特征,探讨了有机碳与理化性质间的相关性。结果表明,长白山云冷杉针阔混交林土壤有机碳质量分数均值为38.84g·kg^-1、有机碳密度均值为13.89kg·m^-2;两者的剖面分布特征一致,均具有表聚性,即表层含量最高,随着土层加深逐渐下降;土壤含水率以及土壤全氮、全磷、全钾质量分数也均呈现逐渐降低趋势,而土壤密度和土壤pH值呈增加趋势;土壤有机碳与土壤密度呈极显著负相关,与土壤含水量、土壤全氮、全磷质量分数呈极显著正相关,与土壤pH值、全钾质量分数相关性不显著。     

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径阶多样性指数对比

径阶多样性是林分结构多样性的一个重要方面,并影响森林的经济、生态、社会效益。利用7个常用的多样性指数计算了长白山云杉Picea koraiensis冷杉Abies holophylla针阔混交林不同采伐强度采伐前后的径阶多样性指数值,并对各指数的判别能力及对样本大小的敏感性进行了评价。结果表明：在判别能力上Margalef指数、Shannon指数和Gini指数较好,但是Margalef指数和Shannon指数受样本的影响较大,综合来说Gini指数评价效果较好。通过比较不同采伐强度采伐前后各指数值的变动得出,当采伐强度为20%～30%时,径阶多样性变大,而当采伐强度为40%时,径阶多样性反而减小。采用多样性指数来表示林分的径阶多样性可用于指导森林经营,如比较不同林分的径阶多样性、评估林分或景观水平在一定时间内树木大小多样性变化以及比较不同的经营措施对林分径阶多样性的影响等。表6参18     

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。      

长白山云冷杉针阔混交林林隙夏季光照特征研究

以长白山云冷杉针阔混交林3个不同大小的林隙(Gap1,456.2 m2,Gap2,290.2 m2和Gap3,83.9 m2)为研究对象,以实际小气候要素(光照、空气温度、土壤温度和湿度)观测数据为基础,对林隙光照强度特征初步分析.结果表明:光照强度在林隙中央位置、南北和东西方向的时空变化具有差异性,其中,S-N方向上的变化幅度大于E-W方向.中央位置的光照强度、湿度、空气温度、土壤温度的昼间变化均呈现了不对称的单峰型变化趋势;林隙内光照强度最大值出现的位置和时间不同,Gap1光照强度的最高值出现在中央位置附近,出现时间在11:00-13:00;Gap2出现在中央位置偏东北附近,出现时间在13:00-15:00;Gap3则出现在中央位置偏北附近,出现时间在11:00-13:00;林隙光照强度在一天当中的差异程度也不同,上午和下午差异小显著,中午以及中午前后时间段上差异显著(P＜0.05).     

长白山天然云冷杉针阔混交林主要树种胸径生长与林分空间结构的关系

  目的  混交林的稳定性、发展的可能性与空间结构密切相关,探究空间结构对林分生长量的影响对促进林分良性发展有着重要作用。本研究以天然云冷杉针阔混交林为对象,分析混交度（M）和大小比数（U）对单木生长量的影响,以期为该地区天然林林分结构调整提供科学依据和指导。  方法  选用2块云杉蓄积占总蓄积比例分别为0.1~0.2（1成云,1P）和0.4（4成云,4P）固定样地的5期监测数据,采用4株相邻木法计算空间结构三参数,绘制多元分布图,分析了1P和4P内各径级云杉、臭冷杉和红松在不同混交度和大小比数的胸径生长量变化规律。  结果  1P和4P均介于中度和强度混交（M分别为0.625和0.657）且呈随机分布;臭冷杉和红松的生长介于亚优势至中庸状态间（U = 0.25 ~ 0.50）,云杉在4P内介于亚优势至中庸状态间（U = 0.48）,在1P内介于中庸至劣势状态间（U = 0.70）。云杉和臭冷杉的年胸径生长量随径级的增大而增大（P < 0.05）;随对象木混交度的增大而增大,其中小径级云杉和大中小径级臭冷杉与混交度呈显著相关（P < 0.05）;云杉、臭冷杉和红松的年胸径生长量随对象木大小比数的增大而减小,其中中径级木与大小比数呈显著相关（P < 0.05）。云杉在1P内的年胸径生长量低于4P,红松相反。  结论  不同径级下林木的生长具有显著差异,降低大小比数的同时适当提高混交度有利于林木的胸径生长。不同生长阶段的竞争不同导致了不同径级林木对混交度和大小比数响应的差异,故针对不同生长阶段的林木应采取不同的经营措施调整优化林分结构,促进林分长期的稳定发展。      

不同经营方式的云冷杉针阔混交林土壤真菌群落结构1)

为评估不同经营方式的云冷杉林土壤真菌群落结构,以吉林省汪清林业局云冷杉针阔混交林为研究对象,设置4种经营方式,传统经营——进行抚育采伐,采伐后郁闭度在0.7以上;目标树经营1——按目标树单株经营进行采伐,保留用材目标树密度100株/hm²;目标树经营2——按目标树单株经营进行采伐,保留用材目标树密度150株/hm²;未经采伐处理的样地作为对照。通过高通量测序技术和土壤理化性质分析,比较不同经营方式的土壤真菌群落结构的差异。结果表明：(1)不同经营方式的土壤理化性质差异显著(p<0.05)。(2)采伐增加了云冷杉针阔混交林真菌共有OTU数目和特征OTU数目。(3)α多样性分析表明目标树经营1的真菌群落最为丰富,传统经营的真菌群落多样性最高。(4)β多样性分析表明不同经营措施间的差异显著高于组内差异,说明采伐强度改变了真菌群落的物种组成。土壤真菌的优势菌群对干扰的适应程度不同,采伐导致土壤质量下降,经过采伐后土壤真菌的组成更加趋向于营腐生菌群;土壤真菌群落结构在不同经营方式下表现出不同的相似性,与对照经营相比采伐改变了真菌的群落结构,说明采...     

天然云冷杉针阔混交林立地质量评价

以吉林省汪清林业局金沟岭林场中的41块天然云冷杉针阔混交林样地为对象,选取了14个立地因子作为指标进行立地质量分类与评价。根据不同性质,将评价指标分成宏观因子(土层厚度、坡向、坡位、坡度及海拔)和微观因子(枯落物厚度、自然含水率、土壤密度、p H值、有机质、全氮、全磷、有效磷及速效钾)。采用熵值赋权法和主成分分析赋权法确定立地因子的权重并计算得分,根据各自得分进行聚类分析。结果表明:(1)宏观立地质量评价可分为4类(优、良、一般和差)。第1类为优,主要特征为地势平缓,平均坡度为6.0°;第2类为良,主要特征为地势相对较平缓,平均坡度为11.1°;第3类为一般,主要特征为地势相对较陡,平均坡度为15.2°;第4类为差,主要特征为地势陡峭,平均坡度为21.1°。(2)微观立地质量评价也相应分为优、良、一般和差4类。本研究结果可为今后适地适树地进行造林规划、合理营林措施的设计、林地生产力预估以及森林资源资产评估提供科学依据。     

天然云冷杉针阔混交林立地质量评价

为建立科学、适用、准确的天然林立地质量评价体系,采用123株冷杉解析木对6个竞争指标进行检验,筛选出其中最适合于天然云冷杉针阔混交林冷杉的竞争指标;选用26块皆伐样地及所有解析木中符合条件的冷杉模拟优势木高生长曲线和劣势木高生长曲线,并以此为导向曲线构建适合于天然林立地质量评价的竞争地位指数表。从3个树高生长多元回归预测模型中选择最优模型分析由竞争引起的树高差值,利用竞争地位指数对2个立地类型进行评价。结果表明:1)6个竞争指标中,天然云冷杉针阔混交林最适竞争指标为CI1,统计CI1值发现冷杉各龄阶竞争差异大,随着年龄增大,竞争压力减小;2)构建级距为2m,基准年龄为60年,竞争地位指数分为7级的竞争地位指数表较合理;3)2个立地类型中,3个树高生长多元回归预测模型都以幂指数精度最高;4)利用竞争地位指数表对2个立地类型进行评价表明,1号立地类型属于17m竞争地位指数级,2号立地类型属于15m竞争地位指数级,1号立地质量优于2号立地质量。      

云冷杉天然针阔混交林合理经营密度研究

[目的]评价云冷杉针阔混交林不同径级层的合理经营密度范围。[方法]以长白山云冷杉针阔混交林为研究对象,利用林分平均胸径和树冠面积建立的最大密度模型和半峰宽原理,求得大、中、小不同径级林分的合理经营密度。[结果](1)树冠面积方程方面,云杉、冷杉、红松以二次函数为主,阔叶树种组以线性方程为主,模型的有效区间胸径应在[5, 70]之间;(2)指数函数对于拟合平均胸径与不同径级层最大密度关系较好,但决定系数R~2仅在0.5～0.6之间(P0.05);(3)小、中、大径级层合理经营密度范围分别为0.403N_(max)～1.619N_(max)、0.523N_(max)～1.754N_(max)、 0.478N_(max)～1.307N_(max)。[结论]合理经营密度株数配比在6∶3∶1、5∶3∶2、5∶4∶1等比例之间变化,且经营指数的频数分布符合正态分布。     

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...     

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...     

天然云冷杉针阔混交林立地质量评价1）

以吉林省汪清林业局金沟岭林场中的41块天然云冷杉针阔混交林样地为对象,选取了14个立地因子作为指标进行立地质量分类与评价。根据不同性质,将评价指标分成宏观因子（土层厚度、坡向、坡位、坡度及海拔）和微观因子（枯落物厚度、自然含水率、土壤密度、pH值、有机质、全氮、全磷、有效磷及速效钾）。采用熵值赋权法和主成分分析赋权法确定立地因子的权重并计算得分,根据各自得分进行聚类分析。结果表明：（1）宏观立地质量评价可分为4类（优、良、一般和差）。第1类为优,主要特征为地势平缓,平均坡度为6．0°;第2类为良,主要特征为地势相对较平缓,平均坡度为11．1°;第3类为一般,主要特征为地势相对较陡,平均坡度为15．2°;第4类为差,主要特征为地势陡峭,平均坡度为21．1°。（2）微观立地质量评价也相应分为优、良、一般和差4类。本研究结果可为今后适地适树地进行造林规划、合理营林措施的设计、林地生产力预估以及森林资源资产评估提供科学依据。