采伐强度对水源涵养林林分结构特征的影响

水源涵养林一般要求具有复层、冠长率高、冠幅完满、树种混交、灌草丰富的森林结构。中村林场位于山西省晋城市沁水县中村镇,其经营范围位于黄河中游一、二级支流的上游山区地带,90%以上为水源涵养林,油松为主要优势树种。为增强林分水源涵养能力,林场开始采取近自然经营理念与技术优化林分结构,增强生态功能,但由于生态公益林采伐限额的限制,林场在小面积范围内进行了不同采伐强度的经营试验。本研究定量分析了3种经营强度下形成的3种林分类型（包括不经营的高密度油松纯林T₀、总间伐强度47%的油松相对纯林T₁、总间伐强度62%的油松混交林T₂）的空间结构与非空间结构,包括空间混交度、大小比、多样性指数、林层结构、径阶分布、林冠层指标（冠长率、冠幅面积与冠幅）、灌草盖度等,并初步提出未来近自然经营措施。结果表明:T₂林分各林层树种丰富度、冠长率与冠幅面积最高,其次是T₁,T₀最差;在林分水平结构与林分多样性以及树种竞争力方面,亦是同样结果;由此可知,人工生态公益林其森林结构与生态功能只有通过经营才能得到提高。对于初始密度高的人工水源涵养林,只有通过不断间伐,调整林分密度与林木分布,才能促进天然更新,增加树种多样性与提高林分稳定性。本研究为全场调整林分结构和制定针对性经营措施提供数据支持与基本林分特征参数,同时,为被划分为生态公益林的高密度人工林经营提供案例参考。     

祁连山水源涵养林经营现状分析及可持续发展对策

为了实现祁连山水源涵养林可持续经营,改善其林分结构不合理,提高生态系统功能,在实地调查的基础上,采用生态学的方法,分析了祁连山水源涵养林生态恢复与保护存在的林分密度大、质量低、分化严重、天然更新差、病虫害频繁及管理体制不顺等问题,提出了解决的对策措施。建议建立长效保护机制、开展人工造林、科学经营、加强植被恢复技术研究与推广等措施,提高祁连山水源涵养林生态系统的生产力和自我维持能力及环境承载力,增强生态环境功能,保障祁连山及河西走廊社会经济的可持续发展。     

辽东山区水源涵养林群落结构的分析与评价

为探索水源涵养林林分结构的最佳配置模式,针对辽东山区清原森林生态实验站的天然次生林,选取了6个小班,设立18块标准地作为典型林分类型的代表进行群落结构分析。运用AHP层次分析法,分析评价了不同林分类型的群落结构与水源涵养生态功能的关系,结果表明,辽东山区天然次生林中中龄林的水源涵养能力高于近熟林的水源涵养能力;胡桃楸混交林的水源涵养能力高于柞树混交林的水源涵养能力;水源涵养能力的大小与枯落物厚度成正比。     

采伐对吉林蛟河阔叶红松林生态功能的短期影响

目的为研究采伐强度对森林生态系统功能的影响,对森林生态服务功能评价体系建立提供意见,并对今后阔叶红松林经营管理提出建议和对策。方法以吉林蛟河林业实验管理局阔叶红松林为研究对象,分别设置采伐强度为0（对照CK）、15%（弱度采伐LT）、35%（中度采伐MT）、50%（强度采伐HT）的4块样地。采用国家林业和草原局森林生态功能评价标准,选择森林群落结构、森林蓄积量、树种结构、森林自然度、植被总覆盖度、林分平均高、枯枝落叶厚度、郁闭度8个因子作为森林生态功能的评价因子,对比了不同强度采伐样地在采伐前、采伐后和采伐4年后生态功能的差异。结果（1）采伐前,各样地生态功能指数均为0.83,采伐后,不同强度采伐样地生态功能指数出现显著差异,未采伐（0.83） > 弱度采伐（0.71） > 中度采伐（0.67） > 强度采伐（0.53）。4年后,各采伐样地生态功能指数差异逐渐减小,其中弱度采伐样地的生态功能指数恢复到采伐前状态（0.83）,中度采伐样地和强度采伐样地也都有不同程度的改善,生态功能指数分别为0.77和0.61。（2）林分蓄积年均增长率随着采伐强度呈先增加后减少的趋势。（3）采伐对阔叶红松混交林优势种的生长起到了一定促进作用,而对林分树高的生长并没有产生明显的促进作用。结论低强度采伐后,森林生态功能能在短时间内恢复,并表现出更好的生长潜力,提高了人类对木材资源的利用,使森林综合效益得到改善;而大强度的采伐会严重破坏森林生态系统的稳定性,影响生态系统功能,使其在短时间内无法恢复。综合考虑,采伐强度在15%比较合理,建议不超过35%。      

抚育采伐强度对天然落叶松林林分结构和蓄积的影响

以大兴安岭83块不同抚育强度的天然落叶松林(Larix gmelinii)样地为研究对象,抚育强度分为对照(CK)、轻度采伐(平均为10％)、中度采伐(平均为20％)、重度采伐(＞30％),应用结构方程模型分析抚育采伐强度对林分结构和蓄积的影响.结果 表明:在以林分结构(ξ1)为评价指标的结构方程模型(模型1)中,抚育采伐对林分结构和林分单位蓄积分别有正向影响和负向影响,其相关系数分别为0.108、-0.221.林分结构对林分单位蓄积有正向影响,相关系数为0.285.在以林分非空间结构(ξ2)及空间结构(ξ3)为评价指标的结构方程模型(模型2)中,抚育采伐对林分非空间结构和空间结构分别有负向影响和正向影响,相关系数分别为-0.019、0.113.林分非空间结构、林分空间结构两者与林分单位蓄积相关系数分别为0.377、0.093,均呈正相关,且林分空间结构对林分单位蓄积的影响小于林分非空间结构对林分单位蓄积的影响.林分空间结构对林分非空间结构有正向影响,相关系数为0.892.抚育采伐对林分单位蓄积有负向影响,相关系数为-0.210.模型1和模型2均能很好地描述抚育采伐强度与林分结构、林分蓄积的关系,模型2比模型1更能全面的评价抚育采伐对林分结构中非空间结构及空间结构两方面的影响.     

宁夏罗山自然保护区不同林分水文调节功能初步研究

罗山国家级自然保护区是宁夏三大天然林区之一.是宁夏中部的水源涵养林和区域生态环境的重要屏障,研究该区域内不同林分水源涵养能力的大小,对于保护自然保护区内水源涵养林以及区域内森林资源的合理经营与保护具有重要的意义.本研究依据中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008),通过测定研究区内不同林分样地的土壤径流量、土壤容质量、蒸散量等相关指标,对不同林分水文调节功能进行评估,得到以下结果:①研究区不同林分调节水量功能为油松其他灌木青海云杉山杨柠条白桦.②研究区不同林分调节水量价值量和净化水价值量为油松其他灌木青海云杉山杨柠条白桦.③研究区不同林分调节水、净化水物质量与其面积有显著正相关.     

祁连山水源涵养林枯枝落叶层水文生态功能

通过对祁连山水源涵养林凋落物及其分解过程以及蓄积量随时间变化的分析,研究了枯枝落叶层的持水、截留作用和蓄水保土效益,认为祁连山水源涵养林枯枝落叶层的水文生态功能最终体现在水土保持和水源涵养效能上,为综合评价祁连山水源涵养林生态功能提供了科学依据.     

北京山区水源涵养林典型森林类型结构特征研究

通过对北京山区水源涵养林区112块标准地,从林分水平结构、垂直结构、土壤结构等方面进行系统研究,得出北京山区水源涵养林整体及18种典型森林类型的结构特征.结果表明:目前北京山区水源涵养林中天然林多为异龄、复层和混交结构,而人工林多数是同龄、单层和纯林结构;从林分稳定性等角度来看,北京山区水源涵养林天然林结构要优于人工林...     

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     

生态公益林抚育技术的应用研究

实施抚育是为了更好地发挥林分未来的更大生态效益,丰富和保护物种的多样性,进一步优化林分结构,改善林木生长环境,促进林木生长发育,从而提高林分保持水土、涵养水源的能力,使其森林生态功能得到进一步发挥和提高。通过对重点公益林中的中幼龄林进行抚育,总结了生态公益林的抚育方式方法以及抚育间伐强度对林木生长的影响。     

水源涵养林水文生态效应研究

水源涵养林是具有特殊意义的防护林种,从水源涵养林流域试验(系统)研究、水文生态作用过程研究、水源涵养林对径流泥沙和水质的影响等方面介绍了水源涵养林水文生态效应的研究概况,论述了水源涵养林在涵养水源、减少径流泥沙、净化水质等方面具有的重要作用。     

我国水源涵养林研究概况

水源涵养林是具有特殊意义的防护林种,具有涵养水源、保持水土和净化水质等重要功能,在水资源短缺日趋严峻的情况下,引起了人们的高度关注.从水源涵养林的水文功能、结构与功能的关系、森林健康评价以及价值评估等4个方面分别对水源涵养林的研究现状进行了概述,同时总结了在研究过程中需注意的问题以及将来的发展趋势,在使用定量模型时应根据实际条件来修正,使定量模型本土化,提高对水源涵养林量化的准确性,为水源涵养林的合理经营提供科学依据.     

生态疏伐采伐强度控制要素探析

森林抚育是森林经营的关键环节,是提高森林质量的重要途径。生态疏伐作业是最能有效调整林分结构、提高林分质量和林地生产力的必要措施之一。在作业设计和生产施工实践中,控制好采伐强度是工作重点和难点。本文以洮河林业局羊沙林场2017年度森林抚育作业设计为实例,计算、分析和总结了采伐强度,阐述了影响生态疏伐采伐强度的控制要素,以期为科学生态疏伐提供参考。     

低效柏木纯林不同改造措施对水土保持功能的影响

川中丘陵区是四川乃至长江上游水土流失最为严重的区域之一.为水分涵养和遏制土壤流失,20世纪60年代开始,该区域内营建了大量以桤柏混交为主的人工林.随着桤木的消退,桤柏混交林林快速发展为柏木纯林;林分树种单一、结构不合理,天然更新不良、稳定性差,水源涵养、水土保持等生态服务功能降低等问题突显;严重威胁着长江下游生态安全,亟需进行林分改造.为了寻求有效的林分改造措施,从2005年开始,课题组在川中丘陵区开展了以不同带宽强度的带状采伐和采伐带补阔的林分改造试验.以2005年改造林分为对象,研究不同改造措施对林分水土保持功能的影响,为下一步大面积林分改造提供依据.研究结果表明:(1)林分改造总体降低了林分的林冠截留,截留量大小表现为:对照＞10m带宽改造林分＞8m带宽改造林分＞6m带宽改造林分＞4m带宽改造林分.(2)林下灌草生物量鲜重和截留量8m改造林分最大,其次6m改造林分＞10m改造林分＞4m改造林分＞对照林分.(3)枯落物量和持水均以对照高于改造林分,但总体数值较小;各改造林分间无显著性差异.(4)改造林分土壤孔隙度与贮水量均显著性高于对照林分;并以8m和10m改造强度林分数值最大.(5)照林分地表总径流深极显著性低于各带宽改造强度林分;总产沙量则对照(产沙总量达1262.52kg/hm2)极显著性高于改造林分(499.25-484.95kg/hm2),不同改造强度林分间的产沙量没有显著性差异.从改造林分水土保持综合功能看,8m改造林分最好.     

采伐对吉林蛟河针阔混交林空间结构的影响

探讨不同采伐强度下林分空间结构的变化对森林可持续经营具有指导意义。在吉林省蛟河次生针阔混交林内,设置采伐强度分别为0%(对照,CK)、14.3%(弱度,LT)、29.4%(中度,MT)和50.4%(重度,HT)的4块样地,样地面积各1 hm2,利用角尺度、大小比数、混交度和密集度4个林分空间结构参数探讨林分整体以及春榆、红松、色木槭、水曲柳和紫椴5个主要树种的林分空间结构在采伐3年后的变化。结果表明,从采伐干扰对林分整体的影响来看,LT处理后林分的水平分布格局更合理,混交度较高,林分结构相比CK处理更稳定;采伐干扰对林分大小分化程度的影响不显著;林木密集度随采伐强度增加逐渐降低,林内较稀疏的林木比例逐渐增加;从采伐干扰对主要树种的影响来看,不同树种对采伐干扰的响应差异显著,采伐对5种树种的水平分布格局均有显著影响,但对确定采伐强度不具指导意义;从树种的大小分化程度和混交度考虑,LT处理对春榆、水曲柳和紫椴更有利,MT处理对红松和色木槭更有利;除紫椴外其他树种的密集度随采伐强度的增加而降低。综合考虑,采伐干扰在短期内对林分整体的空间结构影响较小,对主要树种的空间结构影响较大,采伐强度在15%左右比较合理,也可以结合森林经营需求针对个别树种适当提高采伐强度,建议不超过20%。      

间伐对人工水源涵养林碳储量及其垂直分布的影响

探讨有利于人工水源涵养林碳汇功能与水源涵养功能协同发挥的最佳间伐强度,为黄浦江水源涵养林经营管理提供科学依据,选择上海市奉贤区杜英林和香樟×重阳木混交林2种人工水源涵养林进行不同强度间伐处理,对其恢复4 a后的碳储量及其垂直分布进行了研究。结果表明:1）间伐4 a后,各间伐强度样地的乔木层地上部分及其根系碳储量均未超过对照样地;2）对于林下层碳储量而言,无论地上部分还是根系,杜英林和香樟×重阳木混交林均在中等强度间伐样地中最大,且大于对照样地;3）各间伐处理均显著地增加了杜英林和香樟×重阳木混交林的凋落物碳储量及其在植物碳储量中所占的比例;4）间伐处理显著地改变了2种林分的土壤碳储量的垂直分布,相较于对照样地中土壤碳储量随深度分布较为均匀,间伐样地中土壤碳储量更为集中于土壤表层,且随深度增加逐渐减少。经过4 a的短期恢复,47%和24%的间伐强度可能分别最有利于杜英林和香樟×重阳木混交林的碳汇功能和水源涵养功能的协同发挥。     

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。     

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。     

采伐强度对阔叶红松林生态系统碳密度恢复的影响

  目的  通过对不同采伐强度干扰阔叶红松林生态系统碳密度的估算,探讨其伐后30年的恢复状况,解析采伐强度、生态系统各组分碳密度及其与林分结构间的关系,为以生态系统碳汇功能提升和物种多样性保护等为目标的森林经营提供科学依据。  方法  以汪清林业局不同采伐强度干扰的阔叶红松林为对象,通过对未采伐和Ⅰ级（30%）、Ⅱ级（40%）、Ⅲ级（50%）、Ⅳ级（60%以上）、Ⅴ级（皆伐）采伐强度干扰林分植被、枯落物和土壤特征的调查和样品采集与测试分析,系统估算其植被、枯落物和土壤的碳密度,并对比分析其差异,以及他们之间及其与采伐强度、林分结构之间的关系。  结果  虽经30年的恢复,因采伐强度的显著负效应影响,阔叶红松林的植被碳密度仍显著低于对照,但在除皆伐外的其他采伐强度之间已恢复至无差异水平。虽然伐后林分乔木层碳密度的小径级和中小径级林木比例有一定程度的增加,但仍无法弥补40 cm以上大径林木的碳密度损失;幼树和草本植物的碳密度受采伐强度的影响不显著;灌木植物的碳密度与采伐强度呈极显著的正相关,但仅皆伐干扰显著增加。皆伐干扰显著降低了枯落物和B层土壤的碳密度,而其他采伐强度的土壤碳密度则因B层的增加而整体接近或高于对照林分。与对照相比,皆伐和Ⅰ、Ⅱ级采伐强度干扰的生态系统碳密度显著降低,Ⅲ、Ⅳ级采伐强度干扰的生态系统碳密度则分别恢复为与之接近和略高。生态系统碳密度的组成以土壤的碳密度占比最高,冠下植被和枯落物的碳密度合计不足生态系统碳密度的3%。采伐强度对树高均匀度指数、胸径香农指数和胸径均匀度指数的负效应仍显著,林分结构对乔木层碳密度产生了显著的正效应,对灌木植物碳密度为显著的负效应。受采伐的强烈负效应影响,乔木层碳密度与灌木植物的碳密度、枯落物碳密度、草本植物丰富度,以及枯落物碳密度与土壤碳密度和草本植物丰富度间均存在显著的相关关系。  结论  阔叶红松林伐后30年,除皆伐干扰外的生态系统碳密度已基本接近或超过未采伐林分,碳密度的恢复主要源于土壤相对快速的累积,而植被的碳密度损失还尚需一定时间的恢复。采伐强度、生态系统各组分碳密度及其与林分结构间存在着显著的相关关系,主要动因为采伐负效应引起的林分结构改变,导致了乔木层、冠下植被、枯落物和土壤的联动变化。      

夏玛林区不同林分枯落物涵水能力研究

本文通过对夏玛林区不同林分枯落物涵水能力的研究,为综合评价祁连山水源涵养林涵水功能提供了科学依据。