基于间伐调整的湖南楠木次生林结构化经营技术

以湖南省一类清查样地为基础数据,用全混交度、大小比数、角尺度、竞争指数等空间结构指标作为建模变量,采用乘除法基本思想构建楠木次生林结构目标函数,通过林分相容性收获预估模型拟合结果来确定各年龄阶段林分最适断面积,将最适断面积作为确定间伐量的约束指标,构建湖南省楠木次生林结构化经营模型,通过间伐调整,提出楠木次生林结构化经营技术,促进森林提质增量。以3470号样地为例,进行结构化经营模拟。根据优化模型确定间伐木共23株,株数间伐强度为16.3%,经营后林分树种空间隔离程度增加,全混交度由原来的0.365增加到0.395,林木所受的竞争压力大幅减小,其竞争指数在原来的基础上减小了51.4%,林分空间分布格局趋近于随机分布。通过对林分未来10年生长进行预测,将林分断面积调整到最适状态时断面积、蓄积定期生长量均高于未间伐林分以及较低密度林分。说明本次经营活动在对林分结构进行改善的同时林分生长活力也有所提高,经营措施可行,可为湖南地区楠木次生林提质增量提供科学依据。     

青石冈林场木荷次生林空间结构调控研究

选取青石冈林场木荷次生林4块样地,计算出样地内各林木的间伐指数,并根据间伐指数值对4块样地进行弱度、中度以及强度间伐模拟来调整林分空间结构。基于不同的间伐强度,根据林分空间结构相关指标(混交度、大小比、角尺度等)和间伐指数对间伐前后的林分空间结构特征变化进行分析,确定了基于中度间伐的方案可以优化该林场木荷次生林空间结构。     

天然次生林间伐强度的探讨——以国有青石冈林场木荷次生林为例

从林分空间结构指标参数出发,提出了以角尺度为主要调整目标的林分空间结构优化方案。结合林木间伐指数,确定间伐木,并进行间伐后林分空间结构的分析,最终确定间伐强度,结果表明:间伐后林分中林木的空间分布格局由团状分布调整为随机分布,林分平均角尺度ω=0.49,混交度得到提高,林木竞争指数和间伐指数均减小,大小比数基本保持不变,林分调整达到预期目标,林分结构得到优化,由此确定的间伐强度为26.2%。     

青椆混交林间伐指数初探

提出"间伐指数"这一新概念来量化林木在抚育间伐中被确定为间伐木的概率,突破了传统方法中对间伐木确定笼统定性的局限。选取林木的自由度、混交度、大小比数、健康指数、空间密度指数和目的树种特性指数等6个指标,结合对象林分的经营类型,并运用层次分析法给各指标赋权重,可得出该林分林木间伐指数的计算模型。以湖南省沅江市龙虎山林场青椆混交林的一个试验样地为案例,采用"间伐指数"来确定间伐木,得到了较为理想的抚育间伐方案。     

湖南栎类次生林林分断面积生长模型

[目的]构建湖南栎类次生林林分断面积生长模型,为其经营措施和生长收获预估提供理论依据.[方法]以湖南省6期国家连续清查数据(1989—2014年)中以栎类为优势树种或主要树种的样地为研究对象.选用7种常用的生长理论方程,以林分断面积为因变量,年龄为自变量构建基础模型.通过评价指标选出最优基础模型,构建含有地位指数、林分...     

基于交角和密集度的竞争指数构建及评价

【目的】以蒙古栎次生林和云冷杉过伐林为研究对象,构建新的基于交角和密集度的竞争指数,为更好表达蒙古栎次生林和云冷杉过伐林林木间的竞争状况提供依据。【方法】在吉林省汪清林业局塔子沟和金沟岭林场分别选择具有代表性的3块1 hm2蒙古栎次生林和3块1 hm2云冷杉过伐林样地,基于2013和2018年2期调查数据,构建基于交角和密集度的竞争指数(ca CI),采用优势度分析法确定优势树种,并建立优势树种的单木断面积生长量模型评价竞争指数ca CI与Hegyi、a CI和ua CI的优劣。【结果】竞争指数ca CI与Hegyi、a CI和ua CI呈显著正相关关系。断面积生长量线性回归模型和混合效应模型表明,林木断面积生长量与初始断面积呈正相关关系,与竞争指数呈负相关关系,暗示影响生长量的主要因素是林木初始大小,而林木竞争也会影响林木生长。优势树种嵌套于样地的2水平线性混合效应模型的拟合精度优于回归模型,反映出不同树种的生长趋势差异显著,而样地影响较小。模型中带竞争指数的拟合效果较不带竞争指数的拟合效果有所提升,与Hegyi、a CI和ua CI相比,ca CI在云冷杉过伐林中表现最佳,在蒙古栎次生林中效果次之,说明竞争指数ca CI适合空间结构更复杂的林分。【结论】基于交角和密集度的竞争指数ca CI能够有效反映蒙古栎次生林和云冷杉过伐林林木间的竞争状况,尤其是林木结构更为复杂的天然混交林。     

以近自然森林经营为目标的天然次生林间伐木选择策略研究

以近自然森林经营为目标,对天然次生林抚育间伐技术关键点——间伐木的选择策略进行研究。选取林木的自由度、混交度、大小比数、健康指数、空间密度指数和目的树种特性指数等6个指标,结合近自然森林经营目标的需求,运用层次分析法(AHP)对以上各个指标进行赋权、"间伐指数"计算模型对该林分的间伐木被伐几率进行排序,以确定最后的间伐木。本文以黑龙江省东京城林业局天然次生林为案例进行研究,得到了较为理想的抚育间伐方案。     

马尾松天然次生林林分结构特征分析

为分析马尾松天然次生林的林分结构特征和不同空间结构参数间的相互关系,以改善其林分结构。以广西金秀县的9块马尾松天然次生林样地为研究对象,分析其直径构成,计算林分及林木的混交度、角尺度和大小比数3个空间结构参数,制作二元分布图,探讨两两之间的关系,分析林分空间结构。结果显示,马尾松天然次生林直径分布特征为左偏单峰尖峰山状分布,80.22%的林木直径集中在6～14 cm径阶范围;林分的空间分布格局为不均匀的团状分布,树种隔离程度较好,中度混交;林分中处于随机分布、劣势木和极强度混交的林木占比较多。马尾松天然次生林林分树种隔离程度较好,林木大小分化程度较为均匀,但林分空间分布格局不均匀,应采用去劣留优、补植优良乡土树种等方法,改善林分结构,促进林分天然更新,提高林分质量,实现森林资源的永续利用。     

基于单木断面积生长量的湖南栎类次生林立地评价研究

立地质量评价是林业工作中开展森林经营活动的基础,而混交次生林的立地评价是目前研究亟需解决的难点。本研究基于湖南省一类清查3期的栎类次生林调查数据,以单株栎类的胸径和5年断面积生长量为评价指标,参考地位级指数的编制方法,探讨了4种不同栎类组分数据在栎类混交林立地质量评价方面的可行性。结果表明:Ⅱ类数据的最优导向曲线为幂函数,Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ类的最优导向曲线为Gompertz方程;利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类数据评价栎类立地质量的精度分别为66.7%、56.2%、63.3%和78.2%,Ⅳ类数据精度最高,说明以样地内所有栎类树木的胸径与5年断面积生长量为评价指标的立地质量评价方法精度较高,可为湖南省栎类次生林的立地质量评价提供参考。     

基于林木特征和经济指标天然次生林单木优化

以往的林分空间结构优化大多是根据1期的林分调查数据,采用林空结构3指标(角尺度、混交度、大小比数)来反映空间结构状况.研究利用帽儿山实验林场固定样地2期调查数据及林木价格数据,采用林分空间结构指数和林分空间距离指数对固定样地的各主要目标树种进行空间格局分析,并结合林木的价值增长率指标对采伐的林木进行最优化控制,以实现天...     

冀北山地杨桦次生林林分空间结构研究

在木兰林管局桃山林场选取面积为100 m×100 m的杨桦次生林样地,以每株林木树高、胸径和坐标为基础数据,运用混交度、大小比数和角尺度等林分空间结构参数分析了杨桦次生林的空间结构特征。结果表明:(1)该林分中山杨Populus davidiana和白桦Betula platyphylla在株数和断面积比例上占优势,为林分内优势树种;(2)林分各混交类型的比例相差不大,林分整体呈中度混交状态;(3)林分优势木和亚优势木相对较多,基于胸径、树高得到的平均大小比数结果基本一致,均能客观反映林分的分化规律;(4)林分平均角尺度为0.504,属于随机分布,林下伴生树种以集聚分布为主,但优势树种的随机分布趋势起决定作用。     

小陇山2种典型天然林空间结构参数分布特征

采用林分空间结构参数一元分布、二元分布、林分综合指数和距离分析方法,探讨小陇山林区2种典型天然林空间结构特征。结果显示:(1)油松天然林混交度为0.397,树种隔离程度较低,锐齿栎天然林混交度为0.797,混交良好,油松、锐齿栎天然林胸径大小比数分别为0.507、0.485,林分均处于中庸状态,角尺度分别为0.511、0.508,林木分布格局均属随机分布。(2)油松、锐齿栎天然林中相同混交程度或优劣程度的林木大多处于随机分布,相同混交程度或分布格局的林木处于不同优劣程度的林木大致相等。区别在于油松天然林中同一优劣程度或分布格局的林木大多与同种相邻,而锐齿栎天然林中同一优劣程度或分布格局林木大多处于强度和极强度混交。(3)油松、锐齿栎天然林林分空间结构指数(FSSI)分别为0.526、0.739,林分空间结构距离(FSSD)分别为0.788、0.576,锐齿栎林空间结构明显优于油松林。FSSI和FSSD具有极显著的线性关系,FSSD=-1.481 5×FSSI+1.625 7,R²=0.990 6(P < 0.01),二者在表述林分空间结构方面具有较强的一致性。研究表明:二元分布、林分空间结构指数和距离分别是从林木水平和样地水平研究林分空间结构较为有效的方法,可为小陇山林区林分微观结构分析和精细的结构调整提供新途径。     

抚育间伐对辽东山区蒙古栎阔叶混交林空间结构的影响

森林结构影响森林生产力与生态功能发挥,抚育间伐是调整森林结构的重要措施之一,为了明确不同间伐强度对蒙古栎阔叶混交林空间结构的影响,以辽东山区蒙古栎阔叶混交林为研究对象,通过设置4种间伐强度:强度41%、中度30%、弱度12%、对照0%,采用基于相邻木关系的林分空间结构参数,结合Hegyi竞争指数,分析了不同间伐强度对蒙古栎阔叶混交林空间结构的影响规律。结果表明:①辽东山区蒙古栎阔叶混交林整体混交度不高,处于弱度到中度混交的过渡状态,间伐能够提高林分的混交度,且随着间伐强度增加而增大。②除中度间伐样地表现为聚集分布外,其他间伐强度样地均属随机分布,间伐能够提高随机分布林木的比例,对于改善林分整体分布格局具有一定的积极作用,但具有一定的不确定性。③大小比数在描述林分整体分化程度时,变化幅度较小,灵敏度欠佳。综合考虑,经过中度、强度间伐后蒙古栎阔叶混交林的林木分布格局更合理,混交度更高。研究结果为天然林可持续经营提供理论依据与技术支撑。     

小陇山辽东栎次生林的结构特征和物种多样性

运用混交度、角尺度、大小比数、林层数等林分空间结构参数,直径分布和物种多样性等非空间结构参数,对小陇山林区辽东栎天然林林分结构特征进行分析研究。结果表明:小陇山林区辽东栎天然林群落的灌木层和草本层物种丰富,多样性高;乔木层物种多样性指数明显低于灌木层和草本层;直径分布特征表现为典型的异龄林直径分布特征;林分天然更新良好,辽东栎实生苗占幼苗总数的46%;林分中林木个体分布角尺度均值为0.541,林木个体水平分布格局属团状分布;群落的树种隔离程度较高,平均混交度高达0.71,群落中77.4%以上的林木处于中度混交以上,处于强度混交的比例也接近于24%;林分中各树种以胸径作为比较指标的大小比数排序为:锐齿栎辽东栎漆树灯台树华山松青榨槭三桠乌药椴树秦岭白蜡梾木;在垂直结构方面,林分的平均林层数为2.45层,林层分化明显。依据辽东栎林分的天然更新和结构特征提出经营建议。     

基于知识粒度的林分择伐空间结构优化研究

以湖南省大围山自然保护区2个天然阔叶混交林样地为应用实例,选取自由度、混交度、大小比数、健康指数、空间密度指数和目的树种特性指数等6个空间结构影响因子来分析林分采伐木的确定,建立林分择伐空间结构优化模型。应用粗糙集理论中的知识粒度赋权法挖掘林分空间结构影响因子之间的相关性及其重要度,得到各影响因子的权重,从而确定间伐指数。应用知识粒度的赋权法对其中一块样地各影响因子的原始数据进行分析,得到各影响因子的权重。在确定间伐强度的前提下,对另一样地进行林分择伐空间结构优化,确定采伐木。结果表明:知识粒度赋权法不依赖专家经验,直接从原始数据中挖掘信息来确定权重,可使间伐指数的计算更客观实际。     

基于Voronoi图与Delaunay三角网的杉木人工纯林林木补植位置与空间配置

杉木人工纯林被划归为生态公益林,为了提高物种多样性,在杉木纯林内补植阔叶树种是多功能经营的一种有效手段。为了在杉木人工纯林林木补植时尽可能优化林分空间结构,本文提出基于Voronoi图与Delaunay三角网的补植位置与空间配置方法。以林木个体所在空间位置为平面相异点构建Voronoi图和Delaunay三角网,Voronoi图量化对象木的K-阶邻近关系,Delaunay三角网确定相邻木间的距离、角度和林木间的林隙。考虑林分的水平空间结构,选取基于Voronoi图的变异系数、混交度和竞争指数分别描述林木的分布格局、混交程度和竞争关系,建立林木和林分空间结构调控的均质性目标。林木补植前进行两株萌生木与枯死木的抚育间伐,补植分两次进行,第一次补植栾树,马褂木,第二次补植观光木,依据林木间Delaunay三角形面积大小确定林木补植位置,依据K阶邻近林木关系进行补植林木的空间配置,以达到林分空间结构优化的目的。因为研究对象为杉木人工纯林,补植前林分的树种混交度很低,介于0.011~0.063,由于属于杉木幼龄,还没有郁闭,竞争指数介于0.699~0.833,竞争强度较小,基于V图的林木分布变异系数介于1.662~2.354;林木补植后林分树种混交度得到提高,第二次补植后树种混交度(0.191±0.007)比第一次补植后的树种混交度(0.186±0.005)有所提高,均明显大于补植前树种混交度(0.042±0.020),补植后不仅物种多样性增强,树种混交程度增强;补植后竞争指数增大,第二次补植后林分竞争指数(4.67±0.32)比第一次补植后林分的竞争指数(4.41±0.24)有提高,均大于补植前林分的竞争指数(3.92±0.20),表明补植后竞争强度增强;第二次补植后基于Voronoi图的变异系数(0.48±0.07)比第一次补植后基于Voronoi图的变异系数(0.55±0.10)降低,均小于补植前基于Voronoi图的变异系数(2.04±0.31),表明补植后空间分布更均匀。基于Delaunay三角网进行林木补植能够调整林木的空间分布,基于K阶邻近的林木补植空间配置能够尽可能提高补植林木混交度与林分混交度,且补植树种越多,混交度越大,本文提出的林木补植方法可以实现林木补植在提高生物多样性同时优化林分空间结构。本研究为林分空间结构调整与优化林木补植提供理论依据,促使杉木人工纯林导向近自然林,实现多功能的森林经营。     

湖南熊峰山国家森林公园植物多样性与林分空间结构特征分析

通过对湖南熊峰山国家森林公园11个典型树种模式样方进行野外调查,运用重要值、Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数等植物多样性指数和混交度、大小比数、开敞度等林分空间结构参数,分析其植物多样性与空间结构特征。结果表明：调查区植物较丰富,样地内共出现71种植物,其中乔木植物24种、灌木植物20种、草本植物27种;乔木层中的杉木、樟树、枫香、木荷在调查区占有明显优势,其重要值大于8%。各林层植物的Margalef丰富度指数排序为乔木层﹥灌木层﹥草本层,Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数排序均为灌木层﹥乔木层﹥草本层,Simpson优势度指数排序为草本层﹥灌木层﹥乔木层。样地林分平均混交度为0.375 2,属弱度-中度混交范围,样地林分平均大小比数为0.528 8,属中庸等级,样地林分的平均开敞度为0.240 2,林木生长空间处于不足状态。总体上熊峰山国家森林公园的植物多样性较丰富,但林木生长空间处于不足状态,应采取间伐、补植相结合的措施,营造异龄复层混交林模式,进行森林质量精准提升...     

小陇山锐齿栎天然林空间结构特征

研究小陇山3个类型锐齿栎天然林的直径分布和空间结构参数(混交度、角尺度和大小比数),分析其空间结构特征.结果表明:王安沟100多年未经人为干扰的锐齿栎天然林和响潭沟皆伐迹地上经近40年封山后自然恢复的次生林均表现为异龄林的直径分布特征,但从q值来看,王安沟锐齿栎天然林直径分布较响潭沟次生林更加合理,白营西沟择伐林的直径分布虽然表现为小径木占的比重比较大,但各径阶间的变幅平缓,有明显人为干扰的痕迹;王安沟锐齿栎天然林和白营西沟次生林林木个体分布角尺度均值分别为0.489和0.487,林分内林木整体分布格局属随机分布,响潭沟次生林林分角尺度均值为0.520,其林木水平分布格局表现出轻微的团状分布,群落还处于演替的早期阶段;3个林分中王安沟锐齿栎天然林的树种隔离程度最高,响潭沟次之,白营西沟最低,混交度分别为0.598,0.542和0.451;白桦、华山松在不同的林分中所处的地位不同,从王安沟锐齿栎天然林、响潭沟次生林到白营西沟择伐林表现出大小比数依次降低的趋势,而锐齿栎、漆树等树种则在3个林分中所处的地位一致;人为干扰对白营西沟次生林的结构特征有明显的影响.     

结构化经营对栎松混交林林分空间结构及稳定性的影响

【目的】研究结构化经营对栎松混交林林分空间结构一元、二元分布特征及稳定性的影响,为结构化经营技术在栎松混交林中的实施和评价提供科学依据。【方法】以甘肃小陇山自然保护区百花林场大干子沟天然栎松混交林为研究对象,2012年设置1块50 m×50 m、2块30 m×30 m固定样地,实施结构化经营;同时设置3块20 m×20 m固定样地,不实施经营措施,作为对照; 2017年对所有样地进行复测。采用角尺度、大小比数和混交度对比经营样地和未经营样地林分空间结构5年前后的变化,并通过最优林分状态的π值法则评价林分稳定性。【结果】1)经营样地在经营前林分水平分布格局接近团状分布,实施结构化经营5年后林分水平分布格局为随机分布;未经营样地林分水平分布格局始终为团状分布。实施结构化经营5年后林分混交度较经营前增加10. 4%,未经营样地5年后林分混交度较5年前仅增加5. 5%。2)实施结构化经营5年后的林分中,处于高度混交且为随机分布、高度混交且为中庸到优势的林木(优势微结构)比例较经营前分别增加21. 63%和13. 84%;未经营样地5年后的林分中,处于高度混交且为随机分布、高度混交且为中庸到优势...     

近自然经营对辽东栎林优势乔木更新的影响

对黄龙山辽东栎林设置未间伐(对照)、13.4％材积强度间伐后天然更新(弱度间伐)和30.0％材积强度间伐后人工补植油松(强度间伐)试验,研究不同强度近自然经营间伐措施对辽东栎林立地环境、群落物种多样性和优势林木更新的影响.结果表明:近自然经营后林地可利用养分增加,尤其是土壤全N含量;间伐样地物种多样性指数均高于未间伐样地;优势乔木(辽东栎、油松和茶条槭)幼苗幼树数量随间伐强度增大而增加;与对照相比,间伐样地幼苗幼树存活率高,高生长量增加;在黄土高原黄龙山林区,油松需要人工促进更新,而辽东栎和茶条槭均能够天然更新;近自然经营间伐措施能够促进辽东栎次生林立地环境改善,加快优势林木更新进程;间伐30.0％后人工补植油松更适合当地辽东栎次生林的抚育管理.