芦芽山阴坡华北落叶松-云杉天然次生林林分空间结构特征

  目的  分析芦芽山国家级自然保护区阴坡典型天然次生林的林分空间结构,为当地天然次生林的科学经营和相似立地条件下人工林的培育提供参考依据。  方法  以芦芽山自然保护区阴坡5个不同海拔的华北落叶松Larix principis-rupprechtii-云杉Picea spp.天然次生林群落调查数据为基础,通过计算群落的角尺度、大小比数、混交度和林分空间结构指数,分析不同海拔群落的空间结构特征。  结果  华北落叶松-云杉天然次生林平均角尺度为0.51~0.53,林木空间分布格局以聚集分布为主,但聚集程度较低,优势树种在林分中属于随机分布;各海拔林木的大小分化程度整体均接近中庸状态,林木大小分化程度较小,华北落叶松的大小比数小于云杉,表明华北落叶松的竞争力较大;随海拔高度的上升,林木空间隔离程度呈下降趋势;林分空间结构指数随海拔升高而下降,低海拔林分的整体结构较其他海拔更好。  结论  研究区华北落叶松-云杉天然次生林群落均处于演替后期阶段,海拔1 950 m处林分的空间结构最好,稳定性最高。图1表4参20     

未来3种气候模式下的阔叶林森林空间结构优化

全球气候变化对森林生态系统造成了重大影响,构建气候模式下的阔叶林森林空间结构优化模型可应对气候变化,同时进行林木数量上的恢复和保护。选择湖南省龙虎山林场1 600 m²的固定样地,模拟林木在林分中的位置,采用改进多族群PSO算法并结合气候敏感的树高-胸径的广义模型,开展RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5气候情景下15 a后森林空间结构优化研究。结果表明,RCP2.6气候情景下样地择伐4株树后效果最明显,林分调整后的混交度、林层指数、开阔比数、大小比数以及林分均质性指数均增加,竞争指数、角尺度以及空间密度指数均下降,其中竞争指数和开阔比数变化最大,为-26.877%和28.148%;RCP4.5气候情景下该样地择伐8株树后效果最明显,林分调整后的混交度、林层指数、开阔比数、大小比数、均质性指数等均增加,竞争指数、角尺度以及空间密度指数均下降,其中开阔比数和均质性指数的变化最大,为21.43%和38.01%;RCP8.5气候情景下该样地择伐7株树后林分优化为最佳状态,林分调整后的混交度、林层指数、开阔比数、大小比数、均质性指数均增加,竞争指数、角尺度以及空间密度...     

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。     

间伐对黄山松人工林林分空间结构及稳定性的影响

分析比较不同间伐强度对黄山松人工林林分空间结构以及林分状态的影响,旨在为黄山松人工林的科学经营提供一定的理论基础。以信阳市商城县黄柏山林场40年生黄山松人工林为研究对象,在弱度间伐、中度间伐和重度间伐前后的林分内各设置4块20 m×30 m的固定样地并对其进行样地调查,蓄积强度分别为16.5%、30.4%和48.8%。用混交度、角尺度和大小比数3个林分空间结构参数描述林分空间结构,用最优林分状态的π值法则评价林分稳定性。结果表明,间伐直接改变了林分树种混交度,其中,重度间伐影响最大,而弱度间伐影响最小;重度间伐使林分的水平空间分布格局介于随机分布与均匀分布之间,而其他间伐强度没有改变林木的水平空间分布状态;间伐对林分中林木的大小分化程度影响较小,间伐后的林分仍处于中庸状态;弱度、中度和重度间伐分别使林分的现实林分状态值（ω）提升了3.5%、21.3%和6.7%,其中中度间伐的林分的ω由0.394增加到0.478,其林分状态由较差变为一般,林分稳定性明显增强;弱度、重度间伐的林分的ω提升幅度较小,林分状态仍处于一般状态。中度间伐改善了林分空间结构和林分稳定性,为最适宜的间伐强度。     

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。     

依据加权Delaunays三角网的林分空间结构分析与评价

在露水河林业局东升林场的长白落叶松人工林内设置了20块面积为0.06 hm²的落叶松人工林样地,将林木胸径、树高、冠幅加权到Delaunays三角网中以修正对象木与竞争木之间的竞争关系。基于加权三角网计算了角尺度、大小比数、密集度、开敞度、竞争指数、混交度这6个林分空间结构参数,构建了林分空间结构评价方法,并以此作为林分经营迫切性评价的指标。结果表明：(1)加权Delaunays三角网可以显著修正对象木与竞争木之间的竞争关系。20块落叶松人工林样地在加权后,林分竞争单元中平均排除了1.36株和增加了1.37株竞争木。(2)加权前后的角尺度、大小比数、密集度、开敞度、竞争指数、混交度这6个林分空间结构参数的统计学意义没有变化,均符合正态分布,其中角尺度加权前后的计算数据不具有相关性,其他5个参数均相关显著。(3)以加权Delaunays三角网计算的6个林分空间结构参数为基础,构建了林分空间结构评价方法,从林分空间结构的角度,考虑现实林分与理想林分的差距,能全面地对林分整体竞争状态给出评价。结论：加权Delaunays三角网可以显著修正对象木与竞争木之间的竞争关系,以...     

不同抚育间伐方式对蒙古栎次生林空间结构的影响

目的以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析基于目标树经营与传统经营的抚育间伐前后蒙古栎次生林空间结构主要指标及空间结构综合指数变化,评价不同抚育间伐方式对森林空间结构的影响。方法在吉林汪清设置9块面积均为1 hm2的蒙古栎次生林样地,随机区组进行3种处理,分别为传统经营（T1）、目标树经营密度1（T2）和目标树经营密度2（T3）。利用混交度、角尺度、大小比数和密集度4个林分空间结构指标,分析间伐前后目标树及林分的空间结构变化,并利用4个指标构建空间结构综合指数（CSSI）来综合评价蒙古栎次生林的空间结构对不同抚育间伐的响应。结果结果表明,从干扰树间伐对目标树的影响来看,目标树的混交度、大小比数和密集度3个指标的改善明显,角尺度改善不明显;从不同抚育间伐方式对林分空间结构的影响来看,3种处理均提高了林分内种间隔离程度、降低了密集程度,使林分空间分布格局趋向于随机分布,对林木大小分化度的影响不明显;根据CSSI综合评价得知:3种处理均提高了林分的空间结构综合指数,提高幅度为T3 > T2 > T1。结论干扰树间伐优化了目标树的空间结构,3种处理的抚育间伐均优化了林分的空间结构。基于目标树经营的抚育间伐对空间结构的改善程度优于传统的抚育间伐,T3处理,也即目标树选择密度为100株/hm2时采取的抚育间伐最有利于目标树和林分的空间结构优化。      

目标树经营对杉木人工林林分空间结构的影响

为探究目标树经营对杉木人工林林分空间结构的改善效果,在3个林龄(8、12、21 a)的杉木人工林中分别设置3块标准地,选取4个空间结构参数(角尺度、大小比数、开敞度和竞争指数)与胸径因子构建单木综合评价指标模型来确定目标树、干扰木和一般木,通过模拟采伐干扰木,计算并分析间伐前后林分空间结构参数的变化.结果表明,林分空间...     

黄山松人工林林分空间结构对林下植物多样性的影响

  目的  探究黄山松Pinus taiwanensis人工林林分空间结构对林下植物多样性影响的主导因子,旨在为营造健康稳定的黄山松人工林提供科学依据。  方法  以河南省大别山区黄柏山林场40年生黄山松人工林为研究对象,计算林分角尺度、混交度、空间密度指数、林层指数、开敞度和Hegyi竞争指数等6个林分空间结构参数和林下草本、灌木以及更新树种植物多样性测度指标,分别采用灰色关联度分析、Pearson相关分析和典型相关分析方法研究了林分空间结构对林下植物多样性的影响。  结果  灰色关联度分析结果表明:所有林分空间结构参数中,与林下草本植物多样性灰色关联度最大的为角尺度,而与灌木和更新植物多样性灰色关联度最大的为混交度。Pearson相关分析结果表明:角尺度与林下草本Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数以及灌木Simpson优势度指数呈极显著正相关(P＜0.01),混交度与草本Pielou均匀度指数、灌木Shannon多样性指数和Margalef丰富度指数呈显著正相关(P＜0.05),而空间密度指数与林下更新树种Margalef丰富度指数呈极显著正相关(P＜0.01)。典型相关分析结果表明:6个林分空间结构参数与林下草本、灌木植物多样性指标的整体相关性强,相关系数分别为0.998 5和0.999 5,其中角尺度和混交度对林下灌草植物多样性的影响较大。  结论  黄山松人工林林分空间结构对林下植物多样性产生较为显著的影响,可通过调整林分水平空间结构,优化林分竞争态势及林分垂直空间结构等方式提高黄山松人工林林下植物多样性。表6参34     

密度调控对油松人工林空间结构的影响

【目的】旨在探索密度调控对油松人工林空间结构的影响。【方法】以实施间伐后6种保留密度下油松(Pinustabulaeformis Carr.)人工林样地植被群落调查数据为基础,利用角尺度、混交度和大小比数来分析华北土石山区油松人工林空间结构。【结果】研究区油松人工林林分混交度和角尺度随密度增大呈减小趋势,林分大小比数呈波动型变化趋势,但各密度油松人工林林分大小比数相差不大,分布较均匀,林木分化程度较高;油松人工林空间分布格局整体呈均匀分布,但随保留密度的减小向随机分布演替,保留密度最小的林分(540株/hm2)已经向异龄混交林发展。【结论】密度调控使林分空间结构趋于优化合理状态,建议引进蒙古栎(Quercus mongolica Fisch.ex Ledeb.)等乡土树种,伐除角尺度较小林木来改变树种组成及竞争关系,以促进油松人工林演替。     

样方法及其在林分空间格局研究中的应用

该文对测定空间格局的方法进行了总结和分类。利用定位标准地的资料,对非自然样方下测定空间格局的小样方面积进行了比较试验,提出了测定空间格局效果最好的小样方面积。应用样方法中的9种常用分布型和7种分布型指数,研究了大兴安岭林区落叶松天然林的林分空间格局;选出了适合此研究范围的理论分布型,用Iδ、G和Iwao指数研究了林分空间格局的个体聚集规模、个体群的分布规律、林分空间格局的时间动态以及林分空间格局变化与其他林分结构因子之间的关系等。     

华北落叶松人工林密度对林木生长因子影响的研究

[目的]为调控塞罕坝机械林场的林分密度提供参考。[方法]选择林龄39年、立地条件相似的5种林分密度(225、500、600、700和800株/hm2)下的华北落叶松人工林为研究对象,采用标准地调查法,研究人工林密度对林木各生长因子的影响。[结果]在225~800株/hm2的密度范围内,随着林分密度的增大,林木直径、冠幅、冠径比和单株材积逐渐降低,高径比和林分蓄积量逐渐增大,树高变化不明显。综合考虑林木生长因子的长势和林地生产力,当林木经营密度为500~600株/hm2时,各生长因子长势较好,林分蓄积量较大。[结论]塞罕坝机械林场华北落叶松人工林的合理经营密度为500~600株/hm2。     

不同采伐强度对小陇山辽东栎天然林空间结构的影响

应用混交度、角尺度及大小比数3个结构参数,结合Hegyi竞争指数评价小陇山辽东栎天然林不同采伐强度0（对照）、20%（中度）、30%（强度）、40%（极强度）下空间结构的变化情况。结果表明,中、强度采伐下,林分混交程度高,林分结构最稳定;采伐强度对林木大小分化和空间分布格局的影响不明显。分析采伐强度与林分及树种空间竞争关系表明,树种辽东栎竞争指数随采伐强度加大而提高,华山松竞争指数变化趋势呈“凹”型,椴树呈倒“J”型,认为采伐能达到调整林分空间结构和提高林分及主要树种的竞争力的目的,采伐强度以20%或30%为宜,采伐强度不宜过大。研究采伐强度与森林空间结构、林木竞争变化之间的关系,对辽东栎天然林经营有重要意义。     

柳杉人工林近自然改造过程中林分空间的结构变化

在四川省崇州林场进行的柳杉(Cryptomeria fortunei)人工纯林近自然森林改造过程中,将有培育前途的柳杉立木作为"目标树",其间混生的杉木(Cunninghamia lanceolata)多作为"生态目标树"予以保留,"目标树"周围影响其生长的树木作为"干扰树"予以择伐;在择伐后,又在林分中补植入楠木(Phoebe zhennan)和连香树(Cercidi-phyllum japonicum)等乡土阔叶树种,以加速其向混交林方向演替。本文采用物种隔离指数(CS)、大小分化度(T)和聚集指数(R),分析补植后林分的空间结构变化。结果表明,补植入阔叶树种后,林分的混交程度与物种隔离程度大大提高;同时,林木胸径的大小分布呈现出明显的两极分化状态;而树木的分布格局则在改造过程中保持着均匀分布的格局。这一研究有助于为人工林的近自然经营理论与实践提供有益的尝试和借鉴。     

落叶松人工林林分结构与数量成熟龄的研究

利用直径分布的偏态指标及Weibull分布模型,分析现有落叶松人工林的结构状况,提出了落叶松人工林林分结构合理分布的理论参数和相应的经营措施。并以此为基础,通过分析林分生长过程,得出落叶松人工林的数量成熟龄,为合理经营利用落叶松人工林提供了科学的理论依据。     

天目山常绿阔叶林空间结构与地形因子的关系

  目的  研究天目山常绿阔叶林的空间结构与地形因子之间的关系,以期为常绿阔叶林的经营管理提供科学依据。  方法  以浙江省天目山国家级自然保护区常绿阔叶林为研究对象,设置100 m×100 m的大型固定样地,用相邻格子调查方法将样地划分为100个10 m×10 m的调查单元,对样地内林木进行实测。用聚集指数、竞争指数和树种多样性混交度描述空间结构特征,以坡度、坡向、海拔和粗糙度作为地形因子,利用方差分析分析空间结构与地形因子之间的关系。  结果  ①坡度过大或过小都会导致竞争指数显著增大(P＜0.05)。半阳坡的树种多样性混交度显著高于阳坡(P＜0.05),Ⅰ级粗糙度的树种多样性混交度显著低于Ⅲ级粗糙度(P＜0.05)。随着样地内海拔的升高,林分的树种多样性混交度显著增大(P＜0.05),但样地内海拔过高或过低,都会使聚集指数显著减小(P＜0.05)。②在Ⅲ级粗糙度中,Ⅰ级坡的竞争指数显著高于Ⅱ级坡和Ⅲ级坡(P＜0.05),Ⅱ级坡的树种多样性混交度显著高于Ⅰ级坡和Ⅲ级坡(P＜0.05),半阳坡的聚集指数和树种多样性混交度显著高于阳坡(P＜0.05)。在样地内的高海拔区域,Ⅰ级坡的竞争指数显著高于Ⅱ级坡和Ⅲ级坡(P＜0.05);而在样地内的中海拔区域,Ⅲ级粗糙度的聚集指数和树种多样性混交度显著高于Ⅰ级粗糙度和Ⅱ级粗糙度(P＜0.05)。  结论  在常绿阔叶林群落中,不同的地形因子对其空间结构特征有着不同程度的影响。在一定地形条件下,合理调控常绿阔叶林的空间结构是促进树木生长的重要经营策略。图10表2参31     

林分密度对华北落叶松人工林林下植被多样性影响的研究

以河北省塞罕坝机械林场为研究地点,采用标准地调查法,研究在立地条件一致的情况下林分密度对华北落叶松人工林林下植被多样性的影响,结果表明:在华北落叶松人工林林下植被各多样性指数中,灌木的simpson指数D和草本植物的Shannon-Wiener指数H受林分密度的影响最大.林分密度对华北落叶松人工林林下植被的科、属组成以及物种丰富度、物种多样性、物种均匀度均有一定程度的影响,随着林分密度的增加它们均呈不同程度降低的趋势.     

落叶松人工林动态间伐系统的研究Ⅱ

于1970年至1984年对我校帽儿山实验林场1958年春栽植的落叶松(Larix gmelini)人工林进行了系统的试验研究。 首先对落叶松人工林进行了以小群体为单元的林木分级,共分五级,即A、B、C、D、E级。每个小群体是以每株林木为中心位置与其相邻的林木所组成的,共七株林木,中心林木一株,周围六株,组成六边形的空间状态。 本试验共分五个组合,第一区抚育强度基本控制在10％、第二区为20％、第三区为30％、第四区为40％、第五区为对照区。 间伐对象:原则是培育A级木、间伐B级木、解放C级木,清除D、E级木,在实施过程中还要因立地条件和林木位置做某些调正。 经过14年的试验结果表明,以对照区第一次间伐后林分蓄积量为100％,第一区为114.9％,第二区为128.4％,第三区为133.1％,第四区为118.5％,属第三区生长量最大。此外,林木径级生长量、生物量、总的重量均有显著增加,由此看出,根据林木竞争状态转移的规律和森林生态经济的理论,而提出的间伐方法是科学的有效的。     

基于空间结构优化的马尾松阔叶树混交林模拟采伐

利用空间结构参数选择采伐木,确定采伐木选择的基本原则,制定以角尺度作为主要调整目标的林分空间结构优化方案。初步选择采伐结构单元,并在此基础上通过综合分析确定出应该采伐的林木,并对采伐后的林分空间结构进行分析。结果表明：基于林分空间结构格局的采伐使得林分整体质量得到提高,优化了林分的空间结构,适用于生态公益林的经营。