论思茅松林分系统的耗散结构特性

思茅松林分系统在地球上形成确定的地理分布区域, 其包含幼林、中林、成熟林、过熟林等许多林分,在各地位级上形成“正态分布”, 表达了林分系统与外界环境的和谐状态。外界环境是非均匀分布的“能量”和“物质”、即多样性的“立地环境”。因此思茅松的不同地位级、不同密度、不同年龄的许多林分, 与环境进行能量、物质交换的规律都表现为由幼林走向过熟林的多种“坐标序列”, 每一条“坐标序列”产生的净生长量, 都大于耗散掉的死亡量。不同“立地环境”、不同初始密度的林分, 由初始郁闭走向过熟林分的演变过程,都可以用y=A D±B的数学模型来描述, 它揭示出林分系统的“周期行为”; 进入过熟林分以后, 林分结构变为多个“世代”组成的“异龄林分结构”, 而各个“世代”发生的“株数递减/蓄积量递增”过程都不同。“世代更迭”的行为不遵守“时间倍增”规律, 而是更为复杂的自组织行为, 因此称为“非周期行为”。“周期行为”趋向复杂的“非周期行为”是一条演化通路, 表达出思茅松林分系统在时、空中的“物质流”。这种“物质流”必定是与外界环境的“能量流”进行能量、物质交换所产生出来的。     

不同生长类型云南红豆杉林木枝叶的紫杉烷含量测定

从云南红豆杉天然林在云南分布区的29个县中选择98株林木作样株,又从该树种主要种植地的云南红豆杉人工林和天然林无性系扦插苗中随机选出其林木51株,苗木54株,共计203株。以其小枝叶为样品,检测紫杉醇、10-DAB(10-去乙酰巴卡亭Ⅲ)等6种紫杉烷类化合物的含量。以此估计的云南红豆杉林木枝叶中的紫杉烷平均含量为0.051 40%,95%置信区间为0.045%~0.058%;其平均值的排序为人工林(0.087 0%)>扦插苗(0.051 1%)>天然林(0.033 0%),3种类型云南红豆杉林木枝叶所含6种紫杉烷类的平均值排序为:10-DAB(0.026 3%)>10-DAET(0.007 0%)>紫杉醇(0.006 2%)>巴卡亭Ⅲ(0.005 4%)>三尖杉宁碱(0.005 0%)>7-差向紫杉醇(0.001 6%)。检测中发现了10-DAB含量达0.205 9%和紫杉烷类合计值达0.344 8%的云南红豆杉单株,超过了巴卡亭Ⅲ含量0.2%的世界最高纪录。     

论林分系统的存在与演变

天然森林中包含着多种类型的林分类型,各个林分系统具有自然历史确定的地理分布范围,外界的“能量流”和“物质流”都呈非均匀分布状态,因此造成林分系统“结构状态”和“演变动态”的多样性。林分系统中的各个林分与外界进行能量、物质转换的规律相似,林分内部的“优胜劣汰”规律也相似。因此可用“内部时间T(D)”：3、4、5……32所刻画的“立木度／蓄积度”序列和“株数递减率／蓄积量递增率”序列的数学模型,来描述林分从幼林到过熟林的演变过程,这就是林分系统的“周期行为”。进入过熟林分以后,林分平均直径“D”的变化无规律性,但过熟林分仍然通过“新生林木更替衰老林木”而向前演变发展,这种“非周期行为”表达了林分系统“从存在到演化”的永恒性。     

云南红豆杉优树选择研究

在云南红豆杉天然林分布区,以及3个重点栽培区的云南红豆杉人工林中,经广泛布点调查初选,采集初选林木小枝叶样品,进行紫杉醇、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)、巴卡亭Ⅲ、三尖杉宁碱(cephaloma-nine)、10-去乙酰-7-差向紫杉醇(10-DAET)、7-差向紫杉醇等6种紫杉烷类含量的检测,并通过扦插繁殖培育出初选优树的扦插苗栽培于立地条件一致的优树汇集区内,经2~2.9年再检测苗木的紫杉烷含量及测定苗木的生物量。以其紫杉烷含量、生物量、紫杉烷产量(紫杉烷含量×生物量)为云南红豆杉优树的评选指标,依此在云南全省的云南红豆杉天然林中评选出优树38株(1级8株、2级11株、3级19株),在云南红豆杉人工林中评选出优树17株(1级4株、2级13株),其选择增益很显著。根据优树的分布,在云南全省寻找到10个云南红豆杉紫杉烷高含量的种源区,这是以林木枝叶紫杉烷的含量为主要选择对象,进行云南红豆杉优树选择的一个新尝试。     

云南森林演化与存在的再研究

先对云南古代森林的演化作了概要性的记述。依唯象理论评述“云南森林”的存在,将“森林学”的结构分为四层,由此论述了从一至二,从二至三,以及从三至四的认识过程,最后用马尔科夫过程的“状态与状态转移概率”的数学语言来评述“云南森林”的结构状况。     

思茅松林分演变过程周期性的研究

优良木（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级木）的成长和分化,被压木（Ⅳ、Ⅴ级木）的衰退和死亡,是思茅松林分演变过程中相互联系的两方面。林分平均直径的变化与“内部时间（Ｔ＝Ｄ）”有关系。由“内部时间（Ｔ＝Ｄ）”刻划的“立木度／蓄积度”序列,与由“内部时间（Ｔ＝Ｄ）”刻划的“株数递减率／蓄积量递增率”序列的相互关联关系,反映出林分结构状态的演变。在８、１６、３２这几个临界时刻,“立木度／蓄积度”的数值都趋近１０,这是思茅松林分演变的３个周期,对应着周期性的转移概率序列。用在判断林分生长、预测林分演变过程、确定林分间伐强度等方面都有使用价值。     

研建区域森林资源预警系统可能性的探讨

研建区域森林资源预警系统不仅必要,而且可能,这种可能性主要体现在３个方面,即预警系统已有的基础,时代赋予的研建契机和重点转移的必然产物。     

天然云南红豆杉林木及其派生扦插苗枝叶紫杉烷含量性状的遗传分析

对从云南红豆杉主要分布区评选出的52株天然云南红豆杉林木及其派生的扦插苗枝叶的6种紫杉烷含量性状进行了母株-无性系间的相关分析。其单株间枝叶紫杉烷含量的相关系数r=0.556 0,按海拔高度分组的林木枝叶紫杉烷含量的相关系数r=0.896 7,均达到极显著(α=0.01)水平。按基因型变量占总变量的百分数,计算出天然云南红豆杉母株-无性系间该性状的广义遗传力H2=0.81。依枝叶紫杉烷含量高于此52样株平均值为标准,从中评选出13株枝叶紫杉烷高含量优树。其优树枝叶紫杉烷含量的选择差为0.320 g/kg。优树所派生的扦插苗枝叶紫杉烷含量的实际遗传进展提高了0.251 g/kg,其现实遗传力hr2=0.78。依此认为天然云南红豆杉林木-无性系间的枝叶紫杉烷含量性状具有较高的遗传传递力。     

华山松林分系统的耗散结构特性

华山松林分系统的耗散结构特性表现为:在该系统的生态阈限内蕴藏着“能量流”和“物质流”,它支持着林分系统的存在和演变。若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ种地位级统计林分“点”的分布频率,则表现出Ⅲ地位级上的林分“点”最多,Ⅰ和Ⅴ地位级出现的林分“点”都少,此反映了林分系统的“静态”特征;可用y=AD-±B的数学模型,计算出的许多条由T(D-):3、4、5….32刻画的“座标序列”,来判断华山松林分系统由初始林分成为过熟林分的“演变动态”。其每条“座标序列”都处在不同的地位级上。因此该林分系统是由不同地位级的“座标序列”组成的。经调查林分材料验证:“座标序列”在林分系统中最可能出现的分布方式是“均等分布”。由此可见,若要更真实地反映林分系统在时、空中的结构状态和状态转移概率,则需导算出更多的“座标序列”,它应涵盖所有华山松林分的地位级。     

论森林经营的理论基础

首先引用杨振宁教授关于中国人求“理”与西方求“自然规律”在方法上不同的论述 ,借以说明“归纳法”与“推演法“结合起来对研究林分系统的重要 ,然后引用有关《河图》、《太极图》的论述 ,并联系到“天人合一”理念 ,而后引用生态学的“逻辑斯谛方程”的观点 ;个体的出生与死亡导致群体趋向“平衡态” ,与久林教授的“自然径阶”上株数比例的对称性分布联系起来 ,去说明林分系统的演变规律是趋向“平衡态”。趋向“平衡态”也是世间万事万物演变的方向 ,也就是天人一物、内外一理的理念。试着应用东、西方文化中的高深哲理 ,去说明森林经营观念的合理性。