基于树种谱系的林木种间竞争分析

为探究针阔混交林中竞争木与对象木的亲缘性对林木种间竞争的影响,以浙江省天目山国家级自然保护区的针阔混交林为研究对象,将树种谱系引入Hegyi竞争指数,构建树种谱系竞争指数(G_Hegyi竞争指数)。对Hegyi种间竞争指数、G_Hegyi种间竞争指数与胸径的相关性,胸高断面积生长量、胸高断面积生长率与Hegyi种间竞争指数、G_Hegyi种间竞争指数的相关性进行比较分析。同时,对Hegyi种间竞争指数比值、G_Hegyi种间竞争指数比值与林木生长之间的关系进行对比研究。结果表明:两种种间竞争指数与胸径均表现为极显著负相关(P<0.01),均呈幂函数关系;胸高断面积生长量与两种种间竞争指数均表现为极显著负相关,且均符合对数函数关系。胸高断面积生长率与两种种间竞争指数均为极显著正相关,均服从幂函数分布。G_Hegyi种间竞争指数与胸径的决定系数(R^(2))、相关系数的绝对值及胸高断面积生长量、胸高断面积生长率与G_Hegyi种间竞争指数的R2、相关系数的绝对值均大于Hegyi种间竞争指数。G_Hegyi种间竞争指数比值较Hegyi种间竞争指数比值更能准确地反映林木生长与种间竞争的关系。G_Hegyi种间竞争指数在分析林木种间竞争方面优于Hegyi种间竞争指数,更适用于林木生长的相关研究。

施氮对油松林新生叶氮磷特征和土壤养分的影响

探究不同施N量下油松新生叶氮(N)磷(P)养分特征及其对驱动因子的响应规律,对了解未来环境条件变化如何影响植物养分利用具有重要的生态意义。本研究以山西省3个典型区域气候条件的40年生油松林为对象,设置4个N添加处理[0 g/m^(2)(对照)、5 g/m^(2)(低)、10 g/m^(2)(中)、15 g/m^(2)(高)],研究N添加引起的土壤养分有效性的变化与新生叶N、P养分变化的关系,分析其共性作用规律及气候区域差异。结果表明:1)随着施N量的增加,中温带半干旱区和暖温带半干旱区新生叶N、P含量均显著增加,而暖温带半湿润区新生叶N含量呈先增后减趋势,P含量呈减小趋势;中温带半干旱区和暖温带半干旱区新生叶N、P比(N/P)随施N量的增大而增大,新生叶N/P为4.83~14.14,研究区油松生长受N限制,施N使限制有所缓解,而暖温带半湿润区新生叶全磷(TP)含量和N/P在施N量间差异不显著;2)随着施N量的增加,油松林下土壤全氮(TN)含量显著增大,土壤铵态N(NH_(4)^(+)-N)、硝态N(NO_(3)^(-)-N)和速效P(PO_(4)^(-)-P)均呈增大趋势。新生叶TN与土壤TN含量呈显著正相关,与土壤N/P和NO_(3)^(-)-N呈显著负相关;3)不同气候区域油松林新生叶对N梯度的响应敏感度不同,中温带半干旱区、暖温带半干旱区和暖温带半湿润区新生叶N含量与土壤N含量呈正相关关系,回归斜率分别为6.46>6.06>2.60。暖温带半湿润区油松林新生叶N、P养分含量对施N量的敏感性最低,油松新生叶N含量相比于新生叶P含量更易受土壤养分变化的影响。说明油松通过调节N、P养分利用策略应对林地环境条件变化的影响。

不同林分密度降香人工林生长量与树冠层因子的关系

为给降香(Dalbergia odorifera)人工林经营措施优化提供理论依据,以降香人工林为研究对象,采用相关性分析法和通径分析法研究生长量与树冠层因子的关系。结果表明,随林分密度增大,降香人工林的胸径、冠幅和树冠体积均减小,树高和冠长率均呈先升后降的趋势,冠形率增大。相关性分析结果表明,不同林分密度降香人工林生长量和树冠层因子大多呈显著或极显著相关性。通径分析结果表明,冠幅、冠形率和冠长率对树高和胸径的直接影响和间接影响均较复杂,冠幅对胸径和树高的影响均较大。

库布齐沙漠沙柳人工林生物量模型研究

为了更准确地估算沙柳(Salix psammophila )人工林的生物量,本研究以库布齐沙漠沙柳人工林为研究对象,以形态参数(株高H、平均基径D、分枝数B、冠幅直径C)及其组合因子(冠幅面积S、植株体积V、株高与分枝数乘积HB)为自变量,将各器官及全株生物量作为因变量,选取一元线性函数、二次函数、三次函数、对数函数、幂函数和指数函数构建沙柳各器官及全株生物量模型并进行筛选。结果表明,沙柳各器官及全株生物量最优模型均为幂函数模型,以株高与分枝数乘积为自变量构建的根生物量和以植株体积为自变量构建的枝、叶、全株生物量幂函数模型精度最高、误差最小,生物量模型分别为。模型的构建为库布齐沙漠地区沙柳人工林的生物量测定和碳储量估算提供了有效的科学手段。

大桂山林场桉树经营和高质量发展研究

桉树发展已经达到一定的规模,桉树高质量发展已引起社会广泛关注,然而国有林场的桉树如何高质量发展,仍报道甚少。本文从大桂山林场桉树经营的现状、存在问题两个维度进行研究,结合林场发展的实际情况,从良种选用,施肥管理等几个方面提出桉树经营和高质量发展的模式。以期对国有林场桉树高质量发展提供指导意义。

太子山林区林火综合防控体系构建

针对太子山林区森林资源现状以及森林防火现实需求,从林火预防、扑救、处置角度,提出了火险等级区划体系、空天地人一体化林火监控体系、林火预测预报体系、应急方案及灾后评价体系等建设内容,构建了太子山林区森林火灾综合防控系统,并应用到太子山林区森林防火实践中。旨在通过全面性、系统性研究国有林区林火综合防控体系,提高国有林区林火综合防控能力,减少国有林区森林火灾的发生,同时,找出适合湖北省国有林区森林防火综合防控的最优体系,为湖北省乃至南方同类地区森林火灾综合防控起到示范作用。

森林可持续经营理念下中幼林抚育技术探究

文章分析了中幼林抚育技术,指出通过生态疏伐、综合抚育等方法,可有效解决现有林分密度过大、林下植被单一、营养竞争激烈、林木健康状况不佳等实际问题,进一步改善林地的生长环境,促进林木健康成长,实现森林可持续经营的目标。

基于因子分析法的红松人工林立地质量评价及其应用

【目的】以长白山地区的89块红松人工林样地调查数据为基础,探究因子分析法在立地质量评价中运用的可行性,为立地质量评价探索一种更高效、可靠的方法;同时获得最适宜红松人工林生长的立地特征,为精准提升森林质量和森林可持续经营水平提供科学依据。【方法】通过相关性分析筛选出各立地指标,利用KMO和Bartlett球形检验值判断各指标是否适合进行因子分析。随后,将数据标准化,运用因子分析提取累计贡献率达到80%的各公因子,以各公因子权重和得分构建综合评价函数,计算出立地质量评价得分。采用系统聚类分析对所有立地指标进行分级,分级结果得出最适合红松人工林生长的立地特征,最后以树高、胸径与立地质量得分的决定系数对模型精度进行检验。【结果】1)立地指标的KMO值为0.696、Bartlett值为0.001,检验结果均满足因子分析要求。因子分析的总方差解释中前5个公因子的累计贡献率为80.836%,因子旋转后的特征值依次为1.934、1.853、1.516、1.415、1.366均大于1;2)因子旋转后的5个公因子权重依次为0.239、0.229、0.188、0.175、0.169,依据系统聚类将其立地质量得分划分为8个等级,各样地的得分越高,其划分的等级越高;3)立地质量评价得分与红松人工林的林分高、胸径的拟合精度均较高,均达到了显著相关(P<0.05),优势木平均高的线性拟合模型精度最高,相关性为极显著相关(P<0.01),R2为0.358。【结论】以红松人工林为模型基础构建的立地质量得分模型为F=0.239F1+0.229F2+0.188F3+0.175F4+0.169F5,树高、胸径与立地质量评价得分的线性拟合均显著相关(P<0.05),模型精度较高,可应用于立地质量评价。并且,最适宜红松人工林生长的立地特征为:海拔约600 m,缓坡,有机质层和土壤层厚度均深厚,土壤淋溶层(A层)和淀积层(B层)的有机碳、全氮和全磷含量均较高。

吉林蛟河针阔混交林生物与非生物因素对生产力的影响

【目的】探究生物与非生物因素对林分生产力的影响和维持作用,为东北针阔混交林可持续经营提供科学依据和理论指导。【方法】以吉林蛟河针阔混交林固定样地为研究对象,利用多元回归分析,量化解释变量(生物因素包括单位面积胸高断面积、林木分化程度、生物多样性,非生物因素即地形因子)对响应变量(保留木生产力、进阶木生产力、死亡量)的影响,采用变差分解法分析3种生物量变化对生物量净变化量的相对重要性。【结果】对保留木生产力,所有解释变量可解释其总方差的12.07%,单位面积胸高断面积有显著正效应,坡度有显著负效应。对进阶木生产力,所有解释变量可解释其总方差的22.62%,胸径变异系数和系统发育多样性指数有显著正效应,单位面积胸高断面积、海拔和坡度有显著负效应。对死亡量,所有解释变量可解释其总方差的3.51%,单位面积胸高断面积有显著正效应。进阶木生产力、保留木生产力和死亡量对生物量净变化量方差的单独解释量分别占0.01%、20.87%和74.54%,其中,死亡量相对贡献最大,但可预测性较低。【结论】单位面积胸高断面积对不同生物量动态过程的作用不同,其中较高的单位面积胸高断面积促进保留木生长,加速林木死亡,对进阶木生长有明显抑制作用。林木分化程度及系统发育多样性促进进阶木生长。在地形因子中,保留木生长受坡度限制,进阶木生长同时受海拔和坡度限制。生物量净变化量主要受死亡量和保留木生产力影响。

采伐强度对长白落叶松人工林植物多样性的影响

针对长白落叶松人工纯林植物多样性降低、生态功能衰弱、林地地力减退酸化等问题,本研究采用3种采伐强度(15%、30%、40%)对长白落叶松人工林进行抚育间伐,2年后,对抚育后林分及对照林分的植物多样性进行调查分析。结果显示:随着采伐强度的增加而增大,草本植物和灌木植物种类增多,密度、盖度和平均高增大,间伐强度40%的林分物种密度、盖度和平均高较高,草本植物和灌木植物的群落多样性好,复杂程度高,林下天然更新树种种类较多,平均高较大,建议在长白落叶松人工林近自然经营过程中,对近熟林采用40%强度的抚育间伐。

四明山黄山松针阔混交林的树高—胸径模型

黄山松Pinus taiwanensis是中国特有造林树种之一,建立适宜的黄山松针阔混交林的树高—胸径模型,可为该林分的林木生长预测、森林经营管理、森林资源清查提供理论参考。文章以四明山黄山松针阔混交林为研究对象,选用30个常用的树高—胸径经验模型作为备选模型,利用Ra^(2)、AIC和BIC筛选确定5个基础模型。基础模型中,引入枝下高(HZ)和冠幅(CW)建立15个修正模型,利用Ra^(2)、RMSE、MAE、RMAE和AIC等5个模型评价指标确定适宜的树高—胸径模型。结果表明,相同基础模型下的3个修正模型拟合效果,以同时引入HZ和CW的模型最好;同时引入HZ和CW的不同基础模型拟合效果,以M21模型最好;M21.HZCW是拟合效果最好的修正模型,为适宜的四明山黄山松针阔混交林的树高—胸径模型,Ra^(2)从0.6841(基础模型)提高至0.7509(修正模型)。

红树林空间结构均质性指数

根据国内外天然林空间结构已有的研究成果,结合景观生态学理论,提出红树林林分空间结构优化的均质性目标和均质性指数的新概念;对影响林分空间结构均质性目标的各参数进行多目标规划,并给出均质性指数的定义和量化公式;首次使用灰色关联度分析法对广东湛江红树林国家自然保护区不同潮带林分空间结构影响因子调查数据与林木均质性指数的关联度进行分析,实例分析表明,各影响因子与均质性指数的关联度大小表现为竞争指数0.716>混交度0.686>空间密度指数0.670>目的树种特性指数0.644>角尺度0.638>大小比数0.616>健康指数0.607。林木均质性指数能较客观地反映红树林林木对所在林分均质性的影响,为建立红树林生态系统林分空间优化模型提供理论依据。

基于近自然改造的马尾松林分竞争强度研究

为了揭示马尾松人工近自然改造作业下树种间的关系,本文主要分析了近自然改造林分内马尾松的种内种间竞争强度,以期为营造近自然混交林和人工林近自然作业法提供参考和理论基础。基于广西热带林业实验中心人工马尾松近自然5种改造实验林20个固定样地的2014年复测数据（A1~A4：不同采伐强度补植树种的改造混交林,A5：未改造马尾松对照纯林,每种改造模式各4个固定样地）,利用Voronoi图确定了林木的生长空间和竞争邻木,运用Hegyi单木竞争模型对改造混交林总体竞争强度、改造混交林和对照纯林中马尾松种内种间竞争强度进行了数量分析。结果表明：1）改造混交林中马尾松和主要补植树种竞争排序为：红锥〉灰木莲〉大叶栎〉马尾松〉香梓楠〉格木,不同改造模式平均竞争指数排序为：A1〉A3〉A4〉A2。2）改造混交林对象木马尾松共计212株,其他竞争木336株;对照纯林马尾松共计190株。对照马尾松纯林竞争指数为359.51,远大于改造混交林中马尾松竞争指数（166.98）,适当强度的采伐有效地降低了林分内马尾松的竞争压力,马尾松纯林中只存在种内竞争,改造混交林中马尾松种内竞争指数大于种间,各占54.65%和45.35%。3）混交林与纯林中马尾松种内竞争差异显著,竞争指数随胸径增大而逐渐减小;各径级内平均竞争指数,改造混交林均小于对照纯林。4）速生树种对马尾松最先产生种间竞争压力,马尾松与主要竞争木竞争关系（CI〉1）排序为：大叶栎〉灰木莲〉红锥〉香梓楠〉鸭脚木〉山油麻〉安息香〉格木〉黄毛榕,改造混交林各模式间马尾松种间竞争差异不显著。5）马尾松竞争指数随胸径的增大不断变小,改造混交林总竞争指数、种内竞争指数以及对照纯林总竞争指数与马尾松胸径分别符合幂函数、双曲线函数和对数函数的关系;当马尾松胸径大于25 cm时,混交林与纯林内马尾松受到的竞争压力均逐渐减小趋于平缓;小于25 cm时,马尾松受到的竞争压力较大。通过分析马尾松近自然改造林分内树种竞争关系可知,基于近自然经营理论的人工纯林改造利用有效的干扰木采伐和合理的树种补植,能够有效降低马尾松的竞争压力,同时促进补植树种的生长和天然更新,引导林分的正向演替,形成复层异龄混交林,证明了近自然改造的合理性与可行性。

森林经营管理系统的多层次结构

森林经营管理应以生态学的等级理论与尺度理论为基础 ,进行多层次的经营管理 .从森林生态系统层次性的角度 ,通过对法正林、检查法与森林生态系统经营的组织层次的分析 ,不同程度地体现了多层次经营管理的思想 .法正林的核心组织层次是经营类型 ,并考虑到林场与林分上、下两个层次 ;检查法的核心组织层次是林分 ,上、下两个层次分别是经营作业区与林木个体 ;森林生态系统经营反映了多层次经营管理的趋势 ,并强调景观水平的重要性 .多层次经营管理能体现不同的主导目标需求 ,能用于指导生态公益林的经营管理 .

基于Voronoi图和Delaunay三角网的林分空间结构量化分析

利用Voronoi图具有最近性、邻接性特点,以单株木视为平面点构建Voronoi图和Delaunay三角网,此结构具有以下特点:对象木的最近邻木株数与Voronoi图中相对应多边形边的数目相等;对象木与最近邻木的距离和Delaunay三角网的相对应边长相等;任意2个最近相邻木的夹角即为对应Delaunay三角网2条边的夹角。在广东湛江红树林国家自然保护区选择样地进行试验,把基于Voronoi图和Delaunay三角网计算林分空间结构指数的结果与最近邻木数取4的传统算法结果进行对比分析,结果表明:两者在计算混交度、大小比数时结果有较高的相关性和一致性,但两者在计算角尺度时结果差异较大,构建Voronoi图确定最近邻木时各个方向都有选取,角尺度的取值均小于传统计算方法,但是Delaunay三角网结构本身较好反映个体在水平地面的分布格局,且基于Voronoi图和Delaunay三角网林分空间结构研究不需要对象木与邻木距离量算和角度测量。

马尾松人工林森林经营模式评价

根据不同经营模式(轮伐期经营、近自然经营、无经营)下中龄马尾松人工林样地2期调查数据,利用One-way ANOVA分析森林经营对林分以及单木生长量的影响;比较分析不同森林经营模式对森林结构及树种组成的影响。结果表明,近自然经营相对于轮伐期经营主要是对林分上层木和下层木生长促进效果明显,对中层木生长影响与轮伐期经营效果差异不明显,轮伐期经营与无经营相比较,能有效促进中层林生长,但对上层木及下层木的促进效果不明显;近自然经营能够有效增加林分单位面积蓄积生长量,而轮伐期经营则不然;2种经营模式均能有效增加林分树种多样性与均匀度,但近自然经营明显优于轮伐期经营(两者树种多样性指数差异显著);总的来说,近自然经营优于轮伐期经营,后者虽然一定程度上改变了林分结构,但并没有根本上改善林木生长状况。最后,根据不同经营模式下当前的林分结构提出相应的后续经营建议。

森林资源可持续状况评价方法

为了准确、快速地评估森林经营单位的森林资源可持续状况,提出了森林资源可持续状况的评价指标、评价方法和评价结果分级。森林资源可持续状况评价指标包括森林资源质量状况、森林资源利用状况和森林受干扰状况3个方面共28个评价指标。通过参照技术规定、查阅专业用表和使用经验数值等3种方法确定评价指标的基准值;根据基准值把评价指标测定值分级为"好"、"中"、"差"3个等级,并分别赋值1.0、0.62和0.38。利用专家咨询法或层次分析法,根据森林经营单位的主要经营目标和森林主导功能,确定森林资源质量状况评价指标的权重。根据评价指标的实测值、赋值和权重,计算森林资源质量状况指数、森林资源利用状况指数和森林受干扰状况指数,进而计算森林资源可持续状况指数。根据森林资源可持续状况指数值的大小,将森林经营单位的森林资源可持续状况划分为优、良、中和差四个等级。

中国森林资源可持续发展综合评价方法

在可持续发展理论基础上 ,针对我国森林资源系统的功能与属性 ,探讨了对我国森林资源综合评价的方法论问题 ,着重研究了描述指标的无量纲化方法、定性指标的定量转换方法、各评价指标的赋权方法及综合评价指标的算法 (尤其加权方式研究 ) ;并在此基础上 ,探讨了对森林资源可持续发展状况的评估准则、评估方法。

经营的马尾松森林类型发育演替阶段量化指标研究

经营条件下的森林发育是自然演替和人为干扰共同作用的渐变过程,不同森林发育演替阶段具有不同的林分特征,对森林经营具有导向作用,好的经营处理能够加快森林生长发展进程;反之,则效果甚微或使森林发展发生倒退,因此了解经营林分所处的阶段,对提高森林经营水平起着事半功倍的作用。本文把经营条件下的森林发育演替阶段细分为森林建群、竞争生长、质量选择、近自然林和恒续林5个阶段。利用逐步判别分析(Wilks’Lambda)对初选的13个林分指标进行筛选,结果表明:马尾松年龄、平均胸径、大树蓄积比、林分胸高断面积、胸径变异系数5个指标能够较好地区分森林发育演替阶段。利用这5个指标建立Fisher判别式与Bayes判别式,结果表明:2种判别方法的正判率完全一致,训练样本正判率为94%,验证样本正判率为89%。除此之外,本研究还发现大树蓄积比是划分森林发育演替阶段的最好指标。

基于Hegyi改进模型的红树林空间结构竞争分析

选择包含树木大小、距离和空间分布等多方面的信息的竞争模型对林分结构分析和优化经营起着重要的作用。在Hegyi模型(1974)的基础上,通过分析其优劣研究该模型的改进方法,并应用于广东湛江红树林林分的空间结构分析和优化模型的建立。实例研究表明,改进的竞争模型除保留包含树木大小、距离和空间分布等多方面的信息及简单直观,容易测算,便于应用等特征外,其模型分析数值范围在经营目标中更易于表达,增加了相邻木的空间结构单元信息,使林木竞争关系的描述有了进一步扩展,同时消除了与胸径和距离计算单位的依赖性和相关性,能更好地描述林木间的竞争关系。