油松人工林乔木层结构与林下灌木多样性耦合关系研究

人工林生态系统是森林生态系统的重要组成部分,以陕西省延安市黄龙山林区油松人工林为研究对象,对比了4种不同密度的油松人工林样地内乔木空间结构(角尺度、混交度、密集度和大小比数)和灌木多样性(Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielon指数、Gleason指数和Margalef指数)的差异,建立了乔木空间结构与灌木多样性的耦合关系,探讨了乔木空间结构和灌木多样性的作用关系。结果显示:1)在不同密度的样地中,株数密度为2 300～2 800株/hm~2的样地空间结构最佳;2)灌木多样性受林分密度影响显著,灌木多样性在不同密度中排序为低密度>较低密度>较高密度>高密度;3)不同密度的林分中,乔木空间结构对灌木多样性的影响不同,其中株数密度为2300～2800株/hm~2的林分中,灌木多样性与乔木空间结构具有较强的相关关系,在该密度下可以通过调整乔木层的结构而改变灌木层的多样性。     

基于π值法则的油松人工林稳定性与空间结构关联性研究

【目的】研究林分空间结构与稳定性的关系是开展结构化森林经营的前提,旨在探索空间结构对林分稳定性的影响特征,为结构化森林经营提供支持与理论依据。【方法】以黄龙山油松人工林为研究对象,通过设置典型样地,采用最优林分的π值法则,选取10项稳定性指标进行稳定性评价,利用典型相关分析、逐步线性回归分析等方法研究空间结构(包括混交度M、角尺度W和Hegyi竞争指数CI)与林分稳定性ω的关联机制。【结果】1)林分稳定性ω平均值为0.18,变异系数为36%,总体评价结果偏差;混交度M平均值为0.26,变异系数为79%,研究区油松林分物种入侵差异大。2)典型相关分析显示,空间结构指数(包括混交度M、角尺度W和Hegyi竞争指数CI)与稳定性评价指标体系在整体上存在很强的线性相关,典型相关系数可达0.95。3)Pearson相关性分析中,W、M和CI均与ω强烈相关,相关系数分别为-0.5、0.61和-0.73。W与林分健康状态呈极显著负相关,相关系数为-0.63;M与树种多样性呈极显著正相关,与林分长势呈极显著负相关,相关系数分别为0.86、-0.66;CI与林分健康、林分密度呈极显著负相关,相关系数分别为-0.60、-0.57。4)逐步回归分析显示,混交度和林木竞争是影响稳定性的主要因素;由标准化系数可看出,林木竞争(-0.58)对稳定性的影响比混交度(0.39)大。【结论】空间结构与林分稳定性在整体上显著相关;林分混交程度显著提高林分稳定性,但是会削弱优势林木长势;团状分布格局加大了林木竞争,不利于林分稳定性。在结构调控中应适当提高林分混交程度,对竞争强度进行调整时可以连带调整林分的团状分布格局,从而提高林分稳定性水平。     

黄龙山林区油松人工林立地质量评价研究

以陕西黄龙山林区油松人工林为对象,在现地调查的基础上,运用主成分分析法与数量化理论Ⅰ,根据贡献率排序筛选出4个主导因子(海拔>坡向>坡位>土壤厚度),将样地划分为24个立地类型区,建立了油松人工林立地质量评价模型,对黄龙山人工油松林进行立地质量评价。结果表明,有70.83%的样地立地质量在中等以上。森林立地分类及立地质量评价对于了解林分现状,提升林地景观状态与经营水准,充分发挥森林生产潜力具有重要意义。     

黄龙山油松林水平空间结构分析

通过对比各类油松林分类型水平空间结构指数的差异,为应用结构指数调控林分抚育提供依据。以黄龙山林区的57块油松林固定样地为研究对象,基于角尺度（W）、胸径大小比（U）、混交度（M）和密集度（C）探讨油松天然林和人工林空间、不同坡向油松林的空间结构和不同林龄油松林空间结构的差异。结果表明,在角尺度方面,天然林显著高于人工林（P=0.028<0.05）,且极显著高于人工成熟林（P=0.004 7<0.01）,阴坡人工成熟林（AMC）显著低于其余不同林分类型（P<0.05）;胸径大小比数（U）方面,不同林分类型中均无显著差异,但是在径阶分布上天然林的胸径大小比数分布呈双峰,而人工林的呈单峰;在混交度（M）方面,阴坡油松林显著高于阳坡油松林（P=0.002 7<0.05）,中龄林极显著低于成熟林（P=0.009 4<0.01）;在密集度（C）方面,天然林的密集度显著低于人工林的密集度（P=0.000 3<0.05）,阴坡油松林显著高于阳坡油松林（P=0.53>0.05）,成熟林显著高于近熟林（P=0.018<0.05）,天然林极显著低于人工近熟林（P=0.001 2<0.01）。在水平格局分布上,起源影响了油松林分布的均匀与聚集程度;在林木大小分化方面,坡向影响了林木的竞争强度;林分的树冠拥挤程度上,起源影响了油松林的树冠竞争;在林分混交上,坡向和林龄都会影响林分的混交程度,阳坡天然近熟林（NSS）和阳坡人工近熟林（ASS)显示了一个极低的混交度,表明短期单纯抚育或者封育较难提升阳坡油松林的混交度。     

基于LANDIS的西水林场森林景观动态模拟研究

以甘肃省张掖市祁连山西水林场为研究区,基于资源3号卫星遥感影像和该林场森林资源二类调查数据,应用空间直观景观模型LANDIS模拟、预测林区300a(2013—2313年)内森林景观的自然演替,并通过优势树种所占的斑块面积百分比、相对聚集度指数、景观Shannon-Weaver多样性指数、分维数指数以及Shannon均匀度等景观评价指数对模拟结果进行分析评价。结果表明,在西水林场森林景观未来300a演替模拟过程中,青海云杉一直占据优势地位,祁连圆柏和山杨处于弱势地位,对研究区景观格局的影响小;西水林场景观中的斑块聚集程度较高,连通性好,但景观多样性较低,分布不均匀。该研究结果可为该林场开展森林经营、合理配置森林资源、维持森林景观及提高森林质量提供参考。