桦木沟林场华北落叶松人工林立地质量评价研究

本文以桦木沟林场华北落叶松人工林为研究对象,按不同林龄(18～45 a)、不同生长类型、不同立地条件林分设置固定标准样地16块,在每块标准样地内进行每木检尺,测定胸径、高度、枝下高、冠幅等林分结构因子的数量特征,并调查和收集林下植被、立地因子(海拔、坡向、坡度、坡位)、经营水平等环境特征。采用样地调查法进行林分结构调查、标准木和林分优势木解析法测定树干生长过程和生物量。用各种立地条件下的树干解析材料,拟合树高与年龄的回归方程式作为导向曲线,再利用树高调整法编制华北落叶松的地位级表及地位指数表。在综合分析影响华北落叶松生长发育的环境因子的基础上,运用多元地位指数法,构建立地质量评价数量化模型。     

落叶松人工林立地质量和速生丰产的研究

本文通过对长白山区10个林场落叶松人工林的调查研究评价其立地质量。共调查了11个立地因子,划分了各立地因子的等级。选出了主导立地因子。应用数量化理论(Ⅰ)编制了主导立地因子得分表,并编制了主导立地因子百分得分表。两表都可以用来确定各因子对立地指数的贡献大小。实现了相同立地条件下红松、落叶松、樟子松三个树种之间的立地指数转化。按立地指数及林分密度进行了林分蓄积量预测。提出了速生丰产林立地条件。     

基于增强回归树的杉木人工林林分断面积模型研究

【目的】林分断面积是森林生长收获预估中的重要变量。构建基于增强回归树的林分断面积模型,并分析不同林分密度指标和不同立地指标及其交互作用对模拟的影响,为采用增强回归树模拟林分断面积提供一定的参考。【方法】研究以江西省崇义县的杉木人工林为对象,采用增强回归树构建了林分断面积模型,通过交叉验证分析了交互深度、收缩参数和回归树数量的变化对增强回归树预测的影响,并对比分析了2种立地指标(地位级指数和地位指数)、2种密度指标(每公顷株数和林分密度指数)及其交互作用对林分断面积的影响,以此筛选出林分断面积模型中最适的立地指标和密度指标。【结果】(1)经过参数优化的增强回归树能较好的模拟林分断面积,最优模型的MAB为0.504 7 m~2/hm~2,RMA为2.29%,RMSE为0.900 8 m~2/hm~2;(2)基于林分平均高的地位级指数对林分断面积的模拟效果优于地位指数,因此可在缺少优势高数据时采用地位级指数描述立地质量;(3)林分密度指数对林分断面积的模拟效果明显优于每公顷株数,说明包含了林木大小信息的密度指标能有效的模拟林分断面积;(4)立地和密度的交互作用能在一定程度上提升林分断面积模型精度。【结论】增强回归树能较好的模拟林分断面积,但需要对参数调优,且在需要精确预估林分断面积时,建议考虑立地和密度的交互作用。     

塞罕坝主要立地类型针阔混交林树高曲线构建

地位指数模型是一种有效、可用的评价林分立地生产力过程的方法,然而在多树种、多层次、林分结构复杂的混交林中,如何构建动态地位指数模型并对不同立地条件下混交林立地生产力进行科学合理的评价是一个亟待解决的科学问题。本文运用华北暖温带针阔混交林不同树种348株优势木解析木数据(华北落叶松174株、白桦174株),对基于Bertalanfy-Richards模型、Hossfeld模型和Lundqvist-Korf模型的5种动态地位指数模型在混交林立地质量评价中的适用性进行了研究,并运用线性几何回归方法建立了不同立地类型下混交林树种地位指数转换方程。结果表明:华北落叶松最优模型为基于Bertalanfy-Richards的模型,其指标评价值R2adj为0.948、Bias为0.088、RMSE为1.089;白桦最优模型为基于Lundqvist-Korf的模型,其指标评价值R2adj为0.966、Bais为0.066、RMSE为1.322;不同立地类型(低海拔阳坡、低海拔阴坡、高海拔阳坡、高海拔阴坡)华北落叶松和白桦立地指数相关系数分别为0.87、0.81、0.84、0.91,表明模型拟合较好。经过验证表明,地位指数转换方程适用于不同立地类型混交林立地质量评价及生产力预测。      

基于综合采伐指数的帽儿山阔叶混交林结构优化模拟

数据来源于帽儿山4块阔叶混交林固定样地(面积30 m×30 m),以混交度、大小比、角尺度等8个指标作为林分空间结构参数,构建综合采伐指数Fi。对以下不同采伐强度0(对照)、10%、20%、30%的林分进行模拟采伐,对比筛选出各样地最适宜的采伐强度。研究结果表明:(1)林木综合采伐指数的构建综合考虑了各林分空间结构指标,在抚育采伐中,可以科学合理的确定采伐木;(2)阔叶混交林林木各空间结构指标对综合采伐指数影响的程度由大到小为:林木竞争指数、角尺度、开敞度、大小比数、健康指数、目的树种特性、混交度、空间密度指数;(3)通过对比分析不同采伐强度下林分非空间和空间结构的变化情况,发现株数采伐强度在20%~30%时,有效的改善了林分结构,提升了林木生长发育空间。     

立地条件和林分结构对有林地生产力的影响

通过分析有林地生产力与立地条件和林分结构中各因子的关系,探索制约有林地生产力的主要因素.结果表明:不同立地质量中Ⅰ类地单位蓄积量最高(268.86±20.24 m3/hm2),不同坡向中东坡单位蓄积量最高(269.78±38.54 m3/hm2),不同树种组成中10杉类型单位蓄积量最高(259.33±14.62 m3/hm2);有林地生产力与林分年龄、林分密度正相关,相关系数R分别为0.590、0.460;有林地生产力与海拔、坡度相关性不显著.以上结果说明立地质量、坡向和树种组成对有林地生产力影响显著;有林地生产力与林分年龄、林分密度相关,与海拔、坡度无关.     

基于森林清查数据的三峡库区林地立地质量评价

基于三峡库区森林资源一类清查数据和林地小班数据,分主要树种(组)建立树高—胸径曲线,编制立地指数表,选取立地因子构建立地指数模型,估测库区样地和小班立地指数,综合多个树种(组)评价结果,得到三峡库区林地质量等级及空间分布。结果表明:利用胸径替换年龄来拟合立地指数曲线和编制立地指数表的方法是可行的;立地指数估测模型经方差分析及相关性检验,达到显著相关水平,调整决定系数R2均达到0.95以上;三峡库区小班立地质量为III级的小班,所占比例高达78.71%,认为三峡库区林地质量总体属于中等水平。     

红皮云杉人工林立地分类与质量评价

在黑龙江省红皮云杉人工林集中分布的区段内(小兴安岭南麓的绥棱林业局施业区),利用数量化理论I方法对野外调查的130余块标准地的数据进行了立地因子与林分优势平均高的分析,筛选出的立地分类的主导因子为土层厚和坡度,并以此为依据划分出5个立地类型组和15个立地类型。根据不同立地类型的林分生长过程,以林分优势平均高为变量建立Richards方程,同时拟合各立地类型30a时的地位指数。结果表明,生产力较高的立地类型(地位指数13~15)适合于培育速生丰产林。     

编制地位指数表的一种简捷计算方法

利用林分某一定年龄时上层林木的平均高(地位指数或立地指数)来表示和评定林分立地质量的好坏,具有明确、直观、稳定等优点,因而被世界各国广泛采用。近年来,我国林业科技工作者对编制我国一些主要树种的地位指数表,进行了许多研究,采用多种数学方程     

浅析日本落叶松不同立地指数各林龄阶段生长

立地指数的好坏是影响日本落叶松生长发育的主要因素，立地指数越大，说明立地条件越好，林木生长量越大。调查表明，18指数级的林分，胸径和树高年均生长量比14和16指数级高22％、14％和26％、16％。     

思茅松天然林林分直径大小多样性研究

【目的】研究思茅松天然林林分直径大小多样性,分析林分直径大小多样性与环境之间相关关系和变化趋势。【方法】调查了云南省普洱市45块思茅松天然林样地,选用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini指数(G)对思茅松样地总体、思茅松和其他树种的林分直径大小多样性进行量化,并分别分析林分直径大小多样性随气候、地形、土壤、林分因子的变化规律,并采用除趋势对应分析方法 (DCA)分析了林分直径大小多样性随环境因子的综合变化规律。【结果】(1)样地内其他树种的直径多样性指数变动幅度比样地总体和思茅松大,样地总体和思茅松的指数变动范围比较一致,样地内直径大小多样性为样地总体≥思茅松其他树种;(2)H_t、H_s、D_t和D_s随气候(年均温和年降水)、地形(海拔和坡向)、土壤(全氮和速效钾)和林分(地位指数和林分密度指数)因子的变化趋势在各因子上基本一致,H_o和D_o随各环境因子变化趋势一致,断面积Gini指数的变化趋势规律性不强;(3)DCA排序第一轴解释了32.5%的环境信息,H_t、H_s、H_o、D_t、D_s和D_o与DCA排序第一轴呈现显著相关,且均随DCA第一轴呈现逐渐增大的趋势;所有气候因子与DCA排序第一轴相关性均不显著,而地形因子中海拔、林分因子中的林分优势高和林分平均高、土壤因子全钾、水解氮和速效钾与DCA排序第一轴具有显著相关性,且相关系数大于0.5。【结论】思茅松天然林林分直径大小多样性受到地形、土壤和林分因子综合影响。     

昆明海口林场森林健康状况评价

通过在海口林场选取22块典型样地对其生产力、群落结构、抵抗力、土壤状况4个方面进行调查分析,运用森林生态系统健康指数(FEHI)评价模型评价昆明市国营海口林场的森林健康状况。结果表明:不同树种组成的林分健康程度不同,华山松林柏树林桉树林;同一树种,不同林龄阶段的林分健康程度也不同,成熟林近熟林中龄林。22个典型林分类型中,处于亚健康的样地有11个,占总数的50.0%;处于健康的样地有10个,占总数的45.5%;处于良好健康的样地为1个,占总数的4.5%;不健康和优质健康类型没有;综合评价表明,昆明市海口林场的森林健康状况为健康状态。     

不同地位指数不同密度杉木人工林生产力的比较

基于14与16地位指数条件下杉木人工林生产力的调查资料,用空间代替时间的方法,研究8、16、23年生杉木人工林生产力随地位指数与林分密度的变化规律.结果表明,不同地位指数杉木人工林生物量随年龄增长的变化趋势大致相同,但16地位指数杉木林各器官生物量在各个年龄段均高于14地位指数.若以单株生物量为目的,14地位指数立地造林的初植密度宜比16地位指数林分低200株.hm-2左右;若以林分总蓄积量为目的,则14地位指数立地的初植密度宜比16地位指数林分多700株.hm-2左右.在14地位指数立地上造林可考虑提高初植密度以期获得最大的林分总蓄积量,而在16地位指数立地上造林则应选择较小的初植密度以获得优质干材.     

广西大青山杉木人工林断面积生长的长期密度与立地效应

以广西大青山36年生杉木密度试验林为研究对象,分析A(1667株·hm-2)、B(3333株·hm-2)、C(5000株·hm-2)、D(6667株·hm-2)、E(10000株·hm-2)5种初植密度和10、14、16、18等4个立地指数级杉木人工林断面积生长的动态变化,探索南亚热带不同密度、立地条件下杉木林断面积生长的长期规律.结果表明:林分断面积随林龄增长而增加,且11～16年生期间增长快速,除A密度林分,其余密度林分断面积达到峰值后均呈下降趋势.立地指数级相同时,密度越大,林分断面积及其连年生长量、年平均生长量达到峰值越早且峰值越大.不同密度的林分断面积随林龄增长,差距逐步缩小并趋于一致.林分断面积的生长受密度、立地的叠加影响,且较低密度林分受立地的影响更大.幼龄林阶段,林分断面积及其连年生长量、年平均生长量,与林龄、密度、立地指数呈正相关;成熟期,中等密度C的林分断面积最大.     

建立在固定样地上的林分生长线性联立方程组模型研究

为描述森林资源连续清查中两期固定样地因子之间的关系,该文分析了两期林分生长变量间的关系,以固定样地的两期(1990和1994年)观测变量为资料,在Borders模型基础上,引入标准地位指数和变量的线性变换,分优势树种构造出间隔期为5年的林分生长线性联立方程组模型簇YB+xΓ=ε,并获得该模型待估参数矩阵B、Γ的无偏估计.该模型是可识别且误差结构矩阵不是对角矩阵的联立方程组模型.它表述了样地期末断面积和蓄积是林分标准地位指数、年龄、期初断面积的隐函数,较深入地描述了两期固定样地林分因子相互依存、从属的关系.通过模型的外检验,蓄积平均精度可达90%以上,林分纯生长量的估计精度可达80%以上.该模型具有较好的适应性,并可在今后若干个离散的时间点上预估同类林分的收获量,为研究在固定样地上两期林分自然生长规律提供较科学的理论和方法.      

基于Voronoi图的不同择伐强度下云冷杉林结构分析

【目的】探讨择伐强度对云冷杉天然次生林空间结构的影响,为天然林空间结构优化提供依据。【方法】在吉林省汪清县金沟岭林场,选择不同择伐强度(0%,20%,30%,40%)的典型云冷杉天然次生林各设置3块样地,根据样地中林木坐标点图构建林分的Voronoi图,同时建立TIN三角网,结合Voronoi图结点距离判定对样地进行边缘校正,利用角尺度、混交度、竞争指数、林木点密度、林层指数和开阔比数6个空间结构参数,对比分析不同择伐强度下云冷杉天然次生林林分及林分中云杉、冷杉、红松、紫椴、枫桦等5个主要树种的空间结构变化。【结果】择伐对云冷杉林分空间分布格局影响不大,择伐后10年各林分处于均匀分布状态,5个主要树种亦呈均匀分布。不同择伐强度云冷杉林分的平均混交度为0.630～0.716,林分处于强度混交状态,其中40%择伐强度下林分的混交度最高,20%择伐强度次之,5个主要树种均属强度或极强度混交。采用竞争指数和林木点密度分析不同择伐强度下云冷杉林分的林木竞争压力,得到相似的排序结果,均为0%30%40%20%,可知择伐强度20%林分的竞争指数和林木点密度皆小于其他样地,林分所受竞争压力最小,有较大的生长活力,其中冷杉作为优势种所受竞争压力较大。各林分中林木大部分位于中上层,林分整体垂直分层较单一,择伐强度30%林分的林层指数为0.398,林层丰富度高于其他林分,冷杉、红松、云杉多占据林分上层。不同择伐强度云冷杉林的平均开阔比数为0.712～0.743,林分整体处于开阔状态,其中择伐强度20%林分的开阔比数高于其他林分,说明择伐强度20%林分内光照条件和透光性优于其他林分;各林分中红松、冷杉、云杉开阔比数均较高,紫椴、枫桦开阔比数均较低。【结论】择伐强度20%云冷杉林分的状态整体优于其他林分,择伐强度30%林分的垂直层次丰富度较高,因此云冷杉天然次生林采伐强度在20%～30%较合理;另外需结合实际情况对林分进行补植,补植选择中心木附近且将角尺度调整为0.5左右,建议补植云杉、红松。     

不同林分密度对木荷生长的影响

为探讨不同林分密度对木荷生长的影响,选择生长良好的23年生木荷人工林,按不同密度设置标准地进行研究,结果表明:不同密度对木荷的胸径生长有较大的影响,密度越小生长越好,密度越大生长越差;不同密度对木荷树高生长影响较小;不同密度对木荷单株蓄积生长影响较大,密度越小生长越好,密度越大生长越差。     

长白落叶松人工林地位指数及立地形的比较研究

目的以吉林省长白落叶松人工林为对象,分析立地形与地位指数及其与林分生产力之间的关系,检验立地形评价长白落叶松人工林立地质量的可行性。方法基于168块固定样地的314个观测数据,提出了基准胸径确定的方法,即以胸径-年龄的逻辑斯蒂方程为基础,求其拐点纵坐标(即为基准胸径)。以理查兹生长方程分别拟合优势高-年龄、优势高-优势胸径的导向曲线,分别计算各样地的地位指数与立地形,并分析立地形与地位指数以及二者与林分生产力之间的关系。结果立地形与地位指数回归方程的决定系数R2为0.3627,RMSE为1.9930m,平均绝对误差MAE为1.5632m。地位指数、立地形与生产力的相关系数分别为0.6764和0.3203。采用等距划分的方法将计算所得的地位指数与立地形划分为8个等级,地位指数从1至8级各等级所占比例分别为0.64%、3.82%、12.74%、24.84%、32.48%、19.43%、5.10%、0.96%;立地形从1至8级各等级所占比例分别为0%、1.59%、9.24%、42.36%、44.90%、1.91%、0%、0%。结论对于落叶松人工林来说,立地形只能解释36.27%的地位指数变异;地位指数与生产力的相关性远大于立地形与生产力的相关性。对立地形与地位指数采用等距划分的方法进行立地质量等级划分,立地质量等级均呈现出中间多、两头少的趋势,但各等级的样地数量差异较大。总体来说,本研究中立地形不宜作为长白落叶松人工林立地质量评价的指标。      

应用Hooke&Jeeves算法对长白落叶松人工林多目标经营的优化

根据长白落叶松人工林单木生长模型,运用HookeJeeves求解算法确定了林分初植密度为3 300株/hm~2时,以不同立地的林分木材价值和碳储量同时最大为经营目标的最优经营模式,并分析经营目标对优化结果的影响以及经济参数的敏感性。结果表明:林分初植密度为3 300株/hm~2时,各立地条件下林分最优间伐次数为3次。地位指数16、18、20 m的林分多目标优化的轮伐期分别为50、46、43 a;木材平均产量分别为7.897、9.429、11.070 m~3·hm~(-2)·a~(-1)。随着碳储量权重的增大,碳储量对经营目标最为敏感。在相同立地条件下,随着贴现率的增大,轮伐期延长,净收入、净现值和碳储量减少,木材产量增加。对于相同贴现率,立地质量越好,木材产量、净现值、年均净收入和碳储量越大,轮伐期越短。年均净收入和净现值受木材价格的影响较大,且与木材价格呈现正相关关系,而木材产量和碳储量受木材价格的影响不大。碳储量、净现值、木材产量和年均净收入对营林成本不敏感,木材价格提高或者营林成本降低均能缩短轮伐期。     

浙江省杉木实生林地位指数表的编制与应用

地位指数表是评价林分立地质量的基础数表。本文为研究浙江省杉木实生林立地质量评价标准,选设标准地154块,解析木33株,就林分6株优势木平均高与林龄的相关关系,经3个方程比较,选定半对数方程配制导向曲线,并以2m级距、标准差法,导出各指数曲线,编成地位指数表。同时,以地位指数为基础,提出浙江省杉木立地质量评价标准,并探讨了林分平均高与优势高,以及优势木不同选取方法和不同株数之间平均高的换算方法,为简化野外测定和应用摸索新途径。