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。     

不同间伐强度对华北落叶松人工林林下植物多样性的影响研究

摘要：本文根据承德塞罕坝机械林场各个分场华北落叶松人工林林下植物多样性的调查资料,对林分设置3个间伐强度处理,其密度分别为225株/hm2、525株/hm2、735株/hm2,采用Simpson指数,Shannon-Wiener指数和Gleason指数进行多样性测度分析,探讨不同间伐强度对华北落叶松人工林林下植物多样性的影响。结果表明:间伐改变林下光照环境,促进植物生长,对华北落叶松人工林林下植物的物种多样性产生较大影响,随着间伐强加的加大,华北落叶松人工林林下植物种类、数量明显增加;不同间伐强度区林下植物种类高于对照区1.1－1.4倍,不同间伐强林分林下植物种类的丰富度和多样性明显高于对照区。间伐可提高林下植被的丰富度和多样性,这种效应以中度间伐最为明显。三种不同间伐林分草本层的物种丰富度和多样性均高于灌木层,其倍数为10.7-11.5倍和2.3—4.8倍。不同间伐强度林下植物的密度和盖度随间伐强度的加大而加大,在强度间伐区中可明显看出林下植物的结构层次。     

间伐强度对华北落叶松人工林植被物种多样性的影响

在北京市延庆县营盘村附近低山,对造林密度为5151株/hm2的23a生华北落叶松人工林,设置4个间伐强度处理。5a后,通过比较林下植被组成、外貌及多样性的变化,研究不同间伐强度对华北落叶松人工林群落稳定的影响。结果表明,间伐改变了群落的生活型谱,随间伐强度增大,地面芽植物和地下芽植物所占比重上升,而高位芽植物却呈相反的趋势。间伐强度不同,华北落叶松林下植被的建群种各异。间伐可提高林下植被的丰富度和多样性,这种效应以弱度间伐最为明显。间伐对草本层物种丰富度、多样性影响较灌木层大,而对林下植被分布均匀性影响甚微。因此,及时对郁闭林分进行合适强度的间伐,促进林下植被发育,是实现华北落叶松人工林可持续发展的有效途径。23a初植密度5151株/hm2的华北落叶松选择58.75%左右的间伐强度林下植被发育最优     

密度对耐密性不同玉米品种群体冠层结构的影响

以郑单958、沈单16为试验材料,研究了种植密度对耐密性不同玉米品种冠层结构的影响.结果表明:随着密度的增加,不同耐密性品种的叶面积指数、叶向值增大,叶倾角、冠层透光率降低;在同一密度下,耐密玉米品种的叶倾角较小、叶面积指数和叶向值较大、冠层透光率高;耐密品种群体冠层结构合理,增产潜力大.不同耐密性玉米品种产量对密度的反应截然不同,所以获得高产的适宜密度存在差异.     

基于株型的水稻冠层光合生产模拟

利用基于冠层光分布的光合作用模型,以紧凑型和松散型2个不同株型水稻冠层为对象,通过设计不同的模型输入参数组合,定量分析了不同株型水稻冠层直接辐射消光系数的日变化特征、正午时刻直接辐射在冠层内的垂直分布特征、冠层内光合作用速率的垂直分布特征、不同辐射强度下冠层光合作用速率随叶面积指数的变化特征及其日变化等。结果表明,紧凑型的增产潜力依赖于较大的叶面积指数、叶片光合效能、太阳高度角和太阳辐射强度等。研究结果为水稻高产栽培及理想株型的优化设计提供了支撑。     

图像处理技术估测水稻叶面积指数的研究

为了探讨图像处理技术测定水稻叶面积指数（LAI）的可行性,利用数码相机获取水稻冠层影像,通过图像处理获取冠层图像的覆盖度,并建立模型从而估测出水稻LAI。试验结果表明,利用覆盖度与实测叶面积指数之间建立的关系模型可以估测水稻LAI,并对利用该模型测出的叶面积指数与实测叶面积指数进行统计检验,它们之间的相关系数在0.77~0.93*之间,达到显著或极显著水平。说明通过覆盖度估测水稻叶面积指数是可行的,该研究结果为获取水稻LAI提供了有效途径。     

基于空间统计学的棉花冠层光合有效辐射空间格局分析方法

 运用空间统计学的模拟方法,以不同密度棉花群体为研究对象,对其冠层内光合有效辐射（PAR）的空间分布予以研究。通过拟合PAR透射率的半方差函数模型和绘制等值线图来反映不同密度群体冠层内PAR透射率的空间格局。利用克里格空间内插法和Simpson3/8法计算出盛蕾期棉花群体平均PAR透射率,分析其与LAI的回归关系,并对克里格插值法进行交叉验证。结果表明,冠层PAR存在强烈的空间自相关性,变异函数的最佳理论模型为高斯模型,决定系数均在0.9以上。各密度冠层PAR透射率具有相似的空间格局,但其变异程度有随密度增加而上升的趋势。群体平均PAR透射率与叶面积指数（LAI）呈指数回归关系,与前人研究结果一致。应用空间计学研究PAR空间分布格局,将有助于对PAR 进行精确定位和定量化地估算,为作物科学配置和作物冠层结构调控提供理论依据。     

小麦冠层结构与光分布研究

１９８７～１９８９年分别在江苏沐阳和南京卫岗进行了小麦冠层结构与光分布及产量形成关系的研究。结果表明，小麦叶面积指数、最大叶面积密度出现的高度及叶倾角影响光在冠层内的分布，消光系数的垂直分布可反映叶面积和光的空间分布状况。低产群体的最高叶面积指数小于４．０，最大叶面积密度出现部位较低，消光系数分布均匀，但漏光严重，光能利用率低；过旺群体最大叶面积指数过大，最大叶面积密度出现部位较高，消光系数呈上大、中小分布，光在冠层上部递减迅速，中下部光环境差，叶片早衰，净同化率低；高产群体叶面积及其垂直分布合理，孕穗期最大叶面积密度出现在相对高度０．６０～０．６５处，冠层中下部消光系数较大，上部较小，利于光向冠层深处透射，冠层５０ｃｍ处透光率４０％～６０％，地面透光率２．５％～３．０％，净同化率较高，产量最高。     

25年生‘富士’苹果园冠层光能分布格局及其季节变化规律

为研究不同季节富士苹果园内冠层光能分布及冠层透光率随叶面积指数的变化规律,以25年生‘长富2号’苹果为主要试材,采用3415-LQF5光量子计和WinSCANOPY植物冠层分析仪于生长季节连续测定果园冠层内光能空间分布和叶面积指数的变化。结果表明,不同冠层和不同树冠空间方位的光能分布变化以及最大光照强度的获得与太阳高度角的变化密切相关;不同冠层的消光系数为次外层>内层>外层;不同季节各冠层的光能分布呈现单峰曲线,在正午时刻达到日周期最大值,不同季节冠层平均光照强度依次为春季>夏季>秋季;各冠层生长季节平均光照强度依次为外层>次外层>内层>近地面;相对光照强度小于30%的树冠所占比例随生长季节的延长逐渐增加;年周期冠层透光率与叶面积指数呈相反的变化趋势。相关性分析表明,苹果不同方位冠层平均光照强度与叶面积指数呈显著的负相关（r=-0592*）,与林隙分数呈极显著的正相关（r=0.722**）,与平均叶倾角呈显著的正相关（r=0.647*）。     

基于光谱参数的棉花叶面积指数监测和敏感性分析

研究棉花冠层光谱参数对不同叶面积指数的响应,建立棉花叶面积指数光谱参数最佳估测模型,并对所选光谱参数进行敏感性分析.利用高光谱仪测定不同时期不同叶面积指数条件下的棉花冠层光谱反射率.结果表明,694 nm和1099nm分别为可见光和近红外波段区域内与叶面积指数相关性最好的波段,并用于改进前人所建立的光谱参数;宽范围动态...     

修枝对毛白杨无性系生长、净光合速率和蒸腾速率的影响

以4年生毛白杨（Populus tomentosa Carr.）人工林为试验对象,在河北省威县苗圃（试验地I）和河北省霸州市万达林场（试验地II）开展修枝梯度为轻度修枝P1,中度修枝P2,强度修枝P3,以不修枝为对照的修枝试验,调查不同修枝强度毛白杨生长指标和不同冠层阳面叶片光合指标的变化,从生理机制解释修枝对毛白杨人工林生长的影响。结果表明：1）修枝第一年会影响胸径生长,随修枝强度增大影响增强,但轻度修枝和中度修枝与对照差异不显著,试验地I强度修枝与对照差异显著,试验地II强度修枝与对照差异不显著（P＞0.05）;2）修枝对毛白杨树高生长有一定促进作用,且轻度修枝和中度修枝与对照差异显著（P＜0.05）;3）修枝前后叶面积指数（LAI）变化较大,叶量随时间变化增多,在对照叶面积指数下降时修枝处理叶面积指数仍在增加,修枝能够延长树木生长期;4）修枝能提高毛白杨中上部叶片净光合速率（Pn）和蒸腾速率（E）,有利于提高光合和物质合成能力,而对照的下部叶片净光合速率和蒸腾速率都处于比较低的水平。因此从生长和光合生理综合分析,毛白杨人工林郁闭后树冠下部需要适度修枝。     

光皮桦天然林分生长与结构对间伐强度的响应

针对光皮桦天然次生林分抚育经营管理技术薄弱、林分生产力低的问题,开展光皮桦天然次生林不同强度的抚育间伐试验,旨在掌握抚育间伐对其生长的影响。在光皮桦天然次生林内,设置0%(CK)、10%、20%和30% 4个间伐强度,分析不同间伐强度对林分的胸径、树高、单株材积、蓄积等林分生长及直径分布特征、空间优势度等林分结构的影响。结果表明:（1）在间伐强度≤30%时,光皮桦林分平均胸径、树高、单株材积与蓄积的生长量随间伐强度增加而增加。其中30%强度间伐对林分生长最显著,分别高于CK林分133.0%、67.6%、67.3%、89.5%。（2）间伐有利于林木向大径级发展,随间伐强度的增加,林分胸径在4~10 cm的林木所占比例低于CK林分2.46、8.19、13.69个百分点;间伐显著改善林分空间优势度,其中,30%间伐强度最高为0.366。在光皮桦次生林经营管理过程中,基于改善林分结构,促进林分生长,对平均年龄为13年、林木密度为2500~2900株/hm²的光皮桦次生林林分建议采用30%间伐强度。     

湘西桤木人工林蓄积量模型及适宜经营密度研究

密度是表达林分结构的重要指标,立地条件、树种及林龄不同时,其林分最佳密度也不相同。笔者以湘西桤木人工林为研究对象,采用数量化方法I和非线性回归分析方法,对2009年和2010年调查的78块标准地数据进行数据分析处理与建模。结果表明：（1）平均高、公顷株数、土层厚度、龄组、坡向、坡位、自然灾害、海拔、树种组成8种因子中,平均高、公顷株数、土层厚度和龄组对湘西桤木人工林平均木材积和单位面积蓄积量均有显著性影响,而海拔和树种组成对湘西桤木人工林平均木材积和单位面积蓄积量均无显著性影响。这对建立桤木人工林蓄积量与密度、平均高收集数据时提供理论指导,同时既能节省外业调查费用,又能保证建模数据的科学性。（2）建立了湘西8~10年桤木人工林蓄积量与密度、平均高相关关系模型： ,建模精度为96.8458%,平均相对误差为1.1334%。模型适应性检验表明,残差值呈对称均匀分布,其平均相对误差为-1.2156%。（3）该地区8~10年桤木人林的最佳经营密度为800~1000株/hm2。这对于合理地经营和管理湘西桤木人工林具有重要的理论和实际指导意义。     

山东省赤松林叶片化学计量特征及其与林分特征和土壤养分的关系

赤松(Pinus densiflora)是山东省重要的乡土树种之一,研究其叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其与林分特征和土壤养分的关系,对于了解赤松林分健康状况及开展施肥管理具有重要意义。2018年8—9月以山东省20块代表性赤松林林地为研究对象,对其进行生长调查并采集叶片和0~20 cm土壤样品,分析赤松林林分特征,叶片C、N、P化学计量特征和土壤养分含量,探讨叶片化学计量特征与林分特征和土壤养分的关系。结果表明,赤松叶片C、N、P平均含量分别为636.35、12.80、0.82 g/kg,C:N、C:P和N:P平均值分别为50.74、800.48和15.93。相关性分析显示,叶片N含量与胸径和林龄呈显著正相关,与林分密度呈显著负相关,叶片C:N与林龄呈显著负相关,叶片C含量和C:P均与土壤有机质和碱解氮含量呈显著负相关,叶片N含量与土壤养分含量呈显著正相关,而叶片C:N与土壤养分含量呈显著负相关。赤松林叶片N含量与林分特征、土壤养分呈显著线性相关,P元素是山东省赤松生长的主要限制性因子。     

南洞庭湖湿地龙虎山次生林林分空间结构研究

为了优化洞庭湖湿地典型森林类型林分空间结构,充分发挥湿地森林涵养水源、保持水土和调节气候等多项功能,以南洞庭湖湿地龙虎山林场次生林群落为研究对象,依据现代森林生态和森林经理学原理,在现有林分空间结构分析方法的基础上,应用混交度、大小比数分析林分空间结构的树种隔离程度和林木大小分化程度,并提出应用角尺度和空间密度指数在分布角度和林木分布密度上分析林分空间分布格局的新方法,克服了传统研究中用角尺度不能确切反映树木个体之间距离的不足。结果表明：南洞庭湖龙虎山林场次生林林分1、2、3、4的混交度分别为0.29、0.43、0.46、0.16,属于弱度混交与中度混交的过渡类型,树种隔离程度不高,与多次人为干扰有关;平均大小比数分别为0.45、0.43、0.7、0.22,其先锋树种生长优势明显;平均角尺度分别为0.65、0.47、0.53、0.40,平均空间密度指数为0.65,其值分布在[0.485,0.806]的区间,总体分布格局呈均匀分布向随机分布演替的趋势,接近于近自然的随机分布状况。龙虎山林场次生林群落林分空间结构是洞庭湖湿地区域森林生态系统空间结构恢复和近自然经营研究的较理想的森林群落。     

不同林分密度毛竹林生态系统碳储量特征

为了解毛竹林生态系统碳储量特征和碳库分配格局,以浙江钱江源森林生态系统定位观测研究站庙山坞林场为例,对5种林分密度毛竹林碳储量进行了分析和比较。5种林分密度的毛竹林土壤有机碳含量随着土层深度的增加均表现逐渐减少的变化趋势;毛竹林系统中土壤层碳储量均为各个林分类型中密度最高的组分,范围为127.65~166.65 t/ hm²;乔木层碳储量为15.59~31.59 t/ hm²,林分Ⅳ和Ⅴ的乔木层碳储量显著高于其他林分(P<0.05);五种林分灌草层和凋落物层碳储量均较少。随着林分密度的增加,毛竹林乔木层、土壤层和总系统碳储量也均增加。随着林分密度增加,毛竹林系统碳储量也逐渐增加,和其他森林生态系统相比,毛竹林生态系统碳储量仍略低,在不影响经济效益的情况下,建议再增加种植密度。     

林分密度对鲁中山地侧柏人工林林下植被的影响

以鲁中山地50年生不同林分密度（1300~5800株/hm²）侧柏人工林为研究对象,通过对典型样地进行野外调查和室内分析,研究林分密度对林下植被物种丰富度、多样性、均匀度、盖度和生物量的影响,以期为鲁中山区侧柏人工林合理密度的确定提供科学依据。结果表明,供试样地共发现植物42种,隶属31科38属,灌木植物为优势品种。侧柏林下物种多样性指数在样地间的变异性较强,而丰富度、优势度和均匀度指数均为中等变异。随林分密度增加,侧柏林林下物种丰富度显著降低;在林分密度为2600~3000株/hm²时物种多样性指数相对较高。林下盖度、生物量和灌木层高度随林分密度增大也呈明显下降趋势。综合来看,鲁中山地侧柏人工林林下植被受林分密度影响较大,在林分密度低于3000株/hm²时,林下植被物种多样性、盖度和生物量相对较好,有利于稳定生态系统的形成。     

基于混合效应的湖北杉木冠长率模型

为研究冠长率与林分因子之间的生长关系,分析不同因素对冠长率的影响,对湖北全省杉木栽植区域进行标准地调查,利用181块调查样地的715株优势木和平均木数据建立冠长率模型。从树木及立地因子中选出与冠长率相关性显著的树高、胸径、高径比、每公顷株数和大于对象木断面积5个因子作为变量,利用Logistics方程构建冠长率基础模型,并以此建立关于样地的单水平混合效应模型。混合模型所有参数及其组合形式均作为随机效应进行拟合,通过比较模型AIC、BIC和似然比显著性检验,与无随机参数模型相比,含有随机参数a和f的混合模型拟合效果最优。进行独立样本检验,混合模型的均方根误差和平均误差均有所降低,分别为-0.0095、0.1175,且残差范围变小。与基础模型相比,混合模型的R²由0.3231提高到0.5417,RMSE和Bias均有所减小。基于模型的拟合优度及检验指标,混合模型能够显著提高模型的拟合精度,可以用于树冠长度的预测。     

不同林龄日本落叶松人工林对凋落物与土壤理化性质的影响

研究凋落物量以及其与土壤养分关系是森林生态学的重要组成部分。本研究通过对甘肃省小陇山不同林龄日本落叶松(Larix kaempferi)人工林(林龄分别为9a、12 a、18 a、25 a、30 a生)的研究,探讨日本落叶松人工林及土壤理化性质的变化特征,分析凋落物与土壤理化性质的关系。结果表明：随林龄增加日本落叶松林凋落物年凋落量与现存量均呈递增趋势,9～30 a林分的凋落量在2.97～5.96 t/hm₂之间,现存量在9.86～17.71 t/hm₂之间,凋落物的分解率随林龄增长呈递增趋势。日本落叶松人工林随林龄的增加,土壤有机质和全N含量先增加后减小、全磷钾含量差异不显著,林地土壤从酸性到弱碱性、田间持水量增加。日本落叶松林凋落量和现存量及其分解率与土壤容重呈负相关,与土壤有机质、全氮、全钾、全磷、pH值和田间持水量呈正相关。