阿山林管局阿勒泰分局天然林资源的保护修复

阿尔泰山地森林草原生态系统在国家确定的25个重点生态功能区中名列第三,是十分重要的水源涵养林,孕育了阿尔泰山丰富而独特的生物多样性,同时为重要野生动物提供栖息地,为保育和恢复新疆珍贵的天然林资源发挥着不可估量的作用。自2000年新疆天然林保护工程正式启动以来,到2020年完成天保工程二期建设,阿尔泰山国有林管理局阿勒泰分局(以下简称阿勒泰分局),在天然林保护工作的进程中,不断改善与完善管理体制和机制,发展后续产业,处理好天然林资源保护与社会经济发展的关系,使生态环境持续向好,逐步实现可持续发展。

生态文明建设背景下天然林保护法律制度体系的构建

天然林保护立法是天然林保护政策法律化的客观要求,是完善天然林保护法律制度体系的应然之选,更是促进生态文明建设的关键举措。以制定专门的《天然林保护条例》为研究对象,运用政策解读、法律分析和实证研究的方法,分析《天然林保护条例》的基本原则和制度体系。结果表明:《天然林保护条例》应坚持全面保护、科学修复、严格监管、公众参与、可持续发展的基本原则,以凸显天然林生态系统的多重价值,引领整部立法的结构布局和制度体系;《天然林保护条例》的制度须与基本原则相呼应、与既有政策相协调,应包括保护性制度、管制性制度、保障性制度、责任性制度四类,从而构成具有规范性、约束性和可操作性的天然林保护法律制度体系。

天然林改造为单一茶园前后不同生境土壤丛枝菌根真菌物种多样性的差异

在贵州省遵义市正安县和湄潭县,选择地理位置相邻的3种生境类型样地——天然林、由天然林改造而来的人工林、不同种植年限茶园(茶园依据种植年限(t)不同划分为5组:t<10 a、10 a≤t<20 a、20 a≤t<30 a、30 a≤t<40 a、t≥40 a);采用分层随机抽样法设计3种生境的土壤样品采集,共选取37个采样点(茶园17个、天然林10个、人工林10个),统一采集深为5~40 cm的根际土壤,每个样点采集3~5份混合土壤作为重复,共采集128份土壤样品;参照相关标准和规范测定土壤理化性质(pH、有机质质量分数、全氮质量分数、全磷质量分数、全钾质量分数、解氮质量分数、有效磷质量分数、速效钾质量分数、土壤粒径、质地类型),采用湿筛倾注-蔗糖离心法进行土壤丛枝菌根(AM)真菌孢子分离和形态鉴定,采用孢子密度、物种丰富度、分离频度、相对多度、重要值、香农-威纳多样性指数(Shannon-Wiener Index)、辛普森多样性指数(Simpson Index)、皮卢均匀度指数(Pielou’s Evenness Index)评估丛枝菌根真菌群落结构;采用聚类分析法、冗余分析(RDA)法、方差分析法,分析3种生境土壤丛枝菌根真菌物种多样性的差异。结果表明:3种生境中共检出7科11属48种丛枝菌根真菌。孢子密度、物种丰富度、香农-威纳多样性指数、辛普森多样性指数,在天然林土壤中最高、茶园土壤中次之、人工林土壤中最低。种植年限小于20 a的茶园土壤中丛枝菌根真菌物种组成与人工林相似,主要受土壤因子的影响;而种植年限大于20 a的茶园土壤中丛枝菌根真菌物种组成丰富,接近天然林,受土壤因子和宿主植物的双重影响。说明人为因素引起的生境变化会影响丛枝菌根真菌物种组成,扰动后的丛枝菌根真菌生态平衡重建需要一定年限。

天然林调查核实关键技术研究

科学开展天然林调查核实是摸清天然林底数,全面实施天然林保护修复,保障林权权利人和经营主体合法权益的必然要求。在云南省天然林调查核实实地调研的基础上,针对天然林认定标准、技术路线、调查核实范围、调查核实对象、调查核实内容等关键环节进行分析研究,提出了尽快研究出台天然林鉴定技术规范及天然林修复技术规程,对天然林实行年度动态监测和每10年全面普查1次等建议。

阿克苏地区天然林保护工程区植被覆盖度变化及驱动因子研究

本文以阿克苏地区天然林保护工程区为研究区域,基于MODIS卫星影像资料,首先利用像元二分法模型制作了研究区2000—2020年生长季(5—9月)植被覆盖度产品,然后分析了长时序植被覆盖度时间变化规律和空间分布特征,最后利用地理探测器模型分析植被覆盖度变化驱动机制。结果显示,2000—2020年阿克苏天保区植被覆盖度以0.23%/a的速度呈显著上升趋势,植被覆盖度显著增加面积占比达50.4%。在众多影响因子中,土地利用是影响研究区植被覆盖的主要影响因子,解释力达0.59;人口密度、蒸散发及GDP对植被的解释力是次要影响因子,分别为0.360、0.357、0.308。本文有助于更好地理解人类活动和自然因素对植被生态质量变化的影响及其相互作用机制。

东北天然林资源保护工程成效评估及热点区域识别

东北地区天然林资源保护工程的实施,改善了生态环境,提高了生态系统服务能力,对东北地区生态系统服务也起到了积极促进作用。为了更直观的反映东北地区天保工程的实施成效,研究基于长时间序列的遥感监测数据集-土地利用数据,采用InVEST模型和RUSLE模型对1990—2020年天保工程实施前后东北地区和天保工程区生态系统服务变化进行定量评估分析并采用Getis-Ord Gi∗指数识别热点区域。结果表明:(1)东北地区1990—2020年城乡/工矿居民用地和耕地面积分别增加25.37%,12.15%,水域减少21.42%,草地减少14.02%,未利用土地和林地分别减少8.41%,5.34%。(2)1990—2020年东北地区和天保工程区土壤保持量分别增加了95.81×106 t、24.05×10^(6) t,碳储量分别减少了7.49×10^(8) tC、3.92×10^(8) tC,水源涵养量分别增加了177.51×10^(9) m^(3)、58.65×10^(9) m^(3)。(3)东北地区的极显著热点区域主要分布内蒙古地区东北部、黑龙江省北部、吉林省东部和辽宁省东部。随着天保工程的实施,极显著热点区域显著增加,且范围与天保工程高度重合。研究拟为后续东北地区林业政策和生态工程的实施提供科学的参考依据。

四川米仓山水青冈天然林下不同植物群落的土壤酶活性及化学计量特征

研究了四川米仓山自然保护区的水青冈(Fagus)天然林林下野扇花(Sarcococca ruscifolia)和箭竹(Fargesia spathacea)群落不同土壤(h)深度(0<h≤10 cm、10 cm<h≤20 cm)的酶活性、化学计量特征及其主要环境影响因子。研究结果表明:(1)在林下不同植物群落中,全氮(TN)含量表现为无植物群落高于有植物群落;在10 cm<h≤20 cm的土壤深度下,土壤全碳(TC)、碱解氮(SAN)含量表现为野扇花群落最高。(2)野扇花群落的土壤酶活性(酸性磷酸酶(AP)、1,4-β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG))显著高于无植物群落和箭竹群落,β-葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性表现为箭竹群落最高,多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性表现为有植物群落显著高于无植物群落。(3)BG、LAP、PPO和POD这4种土壤酶活性与土壤pH呈显著正相关,土壤酶活性(除纤维二糖水解酶(CBH))均与土壤含水量呈显著正相关。冗余分析(RDA)结果显示,土壤含水量、SAN、TC含量分别解释了土壤酶活性及其化学计量特征变异的51.4%、40.5%、37.7%。(4)在3种不同植物群落下,向量角度(VA)均大于45°,表明3种不同植物群落下土壤微生物更易受到磷元素的限制。林下不同植物群落能影响土壤理化性质及土壤酶活性,土壤含水量、SAN和TC含量对土壤酶活性及其化学计量特征起主要调控作用。

基于机器学习算法的华中天然林土壤有机碳特征与关键影响因子

【目的】比较4种机器学习算法在模拟华中地区3种典型天然林土壤有机碳含量上的表现,筛选最优模型算法,明确影响该地区天然混交林土壤有机碳富集与空间分布的关键气候环境因子,为森林土壤有机碳分布格局研究提供技术参考。【方法】以华中地区3种典型天然林(常绿针叶混交林、落叶阔叶混交林和常绿阔叶混交林)为研究对象,引入4种机器学习算法(支持向量机、人工神经网络中的多层感知器、随机森林和分位数回归森林),模拟0~60 cm土层土壤有机碳含量,比较模型解释量及表现稳定性,筛选最优模型算法。【结果】4种机器学习算法均能成功模拟天然林0~60 cm土层土壤有机碳含量,多层感知器、随机森林、分位数回归森林模拟结果明显优于支持向量机,其中随机森林模型表现最稳定,决定系数最高达0.620。母质、土壤密度、孔隙度、地理位置、海拔、植被和水分亏损情况等共同影响华中地区天然林0~60 cm土层土壤有机碳含量,但显著影响表层(0~20 cm)、中层(20~40 cm)与深层(40~60 cm)土壤有机碳含量的因子并不一致且影响机制不同。在0~20 cm土层,显著影响因子最复杂,除土壤密度以外,土壤孔隙度、地形、植被和气候均产生显著影响(P<0.05);在20~40 cm土层,土壤密度和地理位置依然有显著影响(P<0.05),各因子影响呈现复杂性和过渡性;在40~60 cm土层,成土母质是最重要的影响因子,其次为土壤密度和水分亏损指数,植被的影响下降(P<0.05)。从地理分布上看,0~20 cm表层土壤有机碳含量东南高、西北低,中层和深层土壤有机碳含量表现为西部较高、东部稍低;海拔较高的南部山区土壤有机碳含量更高。蒸发强烈或供给森林的水分不足会限制各层土壤有机碳富集。森林土壤有机碳含量随土层加深显著下降,常绿针叶混交林土壤有机碳含量在各土层均最高,落叶阔叶混交林居中,常绿阔叶混交林最低。【结论】华中地区天然林土壤有机碳含量分布呈现明显差异,常绿针叶混交林土壤有机碳贡献最大,成土母质和土壤物理属性对土壤有机碳富集与分布起决定性作用;适宜天然林生长的地理立地条件和气候环境,共同造就该地区天然林土壤有机碳富集。在营林和管理时可加大本地树种混交比重,提升森林土壤碳汇功能。

兴安落叶松天然林3个主要树种单木断面积生长模型

【目的】构建兴安落叶松Larix gmelinii天然林3个主要树种组的断面积生长混合效应模型,提高断面积生长模型的预估精度,为兴安落叶松天然林的林分生长动态研究提供理论参考。【方法】以大兴安岭林区兴安落叶松天然林的主要树种组(兴安落叶松、白桦、栎类)为研究对象,采用4期森林资源连续清查的626块复测样地数据,首先使用多元逐步回归方法建立单木断面积生长模型,其次在最优基础模型的基础上,引入样地随机效应,建立单木断面积生长混合效应模型,最后对模型进行检验。【结果】期初胸径(D)的倒数(1/D)、每公顷株数(N)、大于对象木的胸高断面积和(B_(L))、对象木胸径与林分算数平均胸径之比(B_(L)/D)、海拔(E)以及坡度和坡向的组合(T_(c))对兴安落叶松天然林单木断面积的生长有显著影响(P<0.05)。考虑样地随机效应的混合效应模型的赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)明显降低,对数似然值(LogLik)明显增大。引入异方差函数和自相关结构后,提高了混合效应模型预估的精度;混合效应模型的平均绝对误差(Bias)和均方根误差(RMSE)均比基础模型的低,兴安落叶松、白桦、栎类最优混合效应模型的R^(2)分别由0.435提高到0.658、由0.354提高到0.489、由0.307提高到0.379。【结论】与基础模型相比,考虑层次结构的混合效应模型能显著地改善模型的拟合效果,为内蒙古大兴安岭地区兴安落叶松天然林的林分生长动态预测提供了具有生物学意义和统计学可靠性的断面积生长模型。

广西马尾松人工林与毗邻天然林昆虫群落组成及多样性研究

以广西十万大山、大明山和花坪3个自然保护区的马尾松人工林和毗邻天然林昆虫为研究对象,利用马氏网法调查2种林分内的昆虫群落结构组成和多样性,探究马尾松人工林在生物多样性保护中的作用。通过置换多因素方差分析、非度量多维尺度分析、相似性百分比分析和单因素方差分析,探究马尾松人工林与毗邻天然林昆虫群落组成及多样性的差异性。结果表明:3个研究地共采集到昆虫10305头,隶属于10目102科,以双翅目、半翅目、鳞翅目和膜翅目为优势类群。PERMANOVA和NMDS结果表明3个研究地之间的昆虫群落组成存在显著差异,各研究地的马尾松人工林与毗邻天然林之间昆虫群落组成也存在显著差异。SIMPER结果表明造成马尾松人工林与毗邻天然林昆虫群落组成差异性的主要昆虫类群为双翅目瘿蚊科、眼蕈蚊科、缟蝇科、大蚊科、蕈蚊科、沼大蚊科、长足虻科、丽蝇科、蚤蝇科、摇蚊科、食虫虻科,膜翅目姬蜂科、旋小蜂科、茧蜂科,半翅目蚜科、叶蝉科、袖蜡蝉科、飞虱科、蜡蝉科、蝉科,鞘翅目小蠹科、叶甲科、瓢虫科以及鳞翅目草螟科、细蛾科、织蛾科、麦蛾科、伊蛾科,可能与林内微环境或植物群落组成有关。在科级水平上,马尾松人工林内昆虫丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon–Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数与毗邻天然林均没有显著差异。因此,马尾松人工林并非生物多样性的“荒漠”,在昆虫多样性保护中发挥着不可替代的作用,但无法取代天然林在维持区域昆虫多样性中的地位。

兴安落叶松天然林林木竞争研究

【目的】兴安落叶松是我国寒温带的优势树种,基于不同竞争指数对其开展竞争研究,为天然林的可持续经营提供依据。【方法】采用四邻体法和泰森多边形法(即Voronoi图)确定每株对象木周围与其最邻近的竞争木,计算Hegyi简单竞争指数和建立在简单竞争指数基础之上的综合竞争指数,采用Kendall、Spearman相关性分析和曲线拟合的方法对简单竞争指数和包含多项林木因子的综合竞争指数的优劣性进行比较分析,并探讨泰森多边形法在兴安落叶松天然林中的适用性。【结果】1)竞争指数在与3种林木因子(胸径、树高和冠幅)的拟合中,简单竞争指数和综合竞争指数的拟合都呈极显著负相关关系(P <0.01);2)在确定竞争单元方法相同的前提下,简单竞争指数与各林木基本因子的拟合度都低于综合竞争指数的拟合度;3)泰森多边形法构建的综合竞争指数、简单竞争指数与林木基本因子的拟合度分别优于传统四邻体法构建的综合竞争指数和简单竞争指数。【结论】对比4种竞争指数,基于泰森多边形法的综合竞争指数最优,此竞争指数与各林木因子的拟合度最好,更适合该天然林林木竞争的研究。当林木个体胸径达到20 cm,树高和冠幅分别达到20 m和6 m前可以实施一些必要的抚育、管理措施。研究结果可为今后兴安落叶松林的合理经营与保护措施的制定提供参考依据。

基于农户受偿意愿的天然林管护补偿标准研究

全面停止天然林商业性采伐政策是维护森林资源与生态安全的有效手段,研究效用最大化条件下有效激励农户主动参与天然林管护的补偿标准对政策的进一步完善与推进具有重要的意义。基于陕西、辽宁、湖南、福建4省917份集体林区调研数据,从农户受偿意愿视角,利用非参数估计和参数估计2种方法,测算出政策参与后农户意愿投入禁伐天然林管护的补偿标准,并利用Logistics模型探讨农户天然林管护意愿的影响因素。结果表明,1)样本选区约有76.8%的农户愿意投入天然林管护,仍有进一步提升空间;2)非参数估计方法与参数估计计算结果存在一定的差值,2个补偿额度可作为天然林停伐管护补偿标准的动态调整区间。总体上看,参数估计与非参数估计得到农户的受偿意愿调整区间为0.12~0.18万元/hm^(2),但从不同省份结果看,呈现出“北高南低”的特征;3)农户天然林管护意愿受偿农户个体特征、农户家庭特征、林地经营特征、政策环境特征的共同影响。鉴于此,政府部门应通过动态调整补偿标准、建立多元主体补偿方式、推动林地产权市场化运作等方式提高政策的执行成效。

塔里木河流域天然林草保护与修复研究

开展塔里木河流域天然林草保护与修复研究,对于复苏河湖生态环境、保护生态安全屏障、实现流域社会经济发展、实施乡村振兴等国家重大战略有重要意义。基于塔里木河流域“九源一干”自然生态系统变化趋势与现状,从稳定流域自然生态系统规模和提升生态系统功能的角度出发,通过大量的天然林草面积和覆盖度变化数据对比分析,综合设定分区保护下的流域天然林草生态保护目标和保护修复面积,并确定其相应的生态保护需水量。结果表明:天然林草保护和修复面积为1.57万km^(2),其中,保护区面积1.40万km^(2),修复区面积0.17万km^(2);流域天然林草生态保护需水总量为60.36亿m^(3),其中,基本生态需水为51.32亿m^(3),生态修复水量为9.04亿m^(3),并提出了相应生态保护与修复措施、机制。研究成果可为塔里木河流域生态保护与修复提供参考。

用于立地质量评价的天然林生长模型构建方法

【目的】Fu等提出了一种基于立地生产潜力的天然林立地质量评价方法,该方法从理论上解决了如何结合环境和林分因子对不同立地类型及其生产力进行定量分析。本研究主要围绕该方法中的林分生长模型开展研究,以吉林省森林资源为研究对象,系统给出生长模型的建模方法,例如模型选型标准、模型参数化、参数估计和模型评价等。【方法】假定林分为等株生长,利用数学理论推导出林分断面积模型中直接或间接含有年龄情形时林分断面积连年生长量计算公式,并给出断面积连年生长量与林分断面积指数是否为单调函数的判别准则;基于哑变量方法分析不同分类变量对断面积生长的影响,即模型参数化;利用改进的最小二乘法求解参数化的林分断面积生长模型参数;以吉林省3634个面积为0.06 hm^(2)的固定样地的4次连续观测数据为实例,构建林分断面积生长模型。【结果】本研究提出的方法能有效判断断面积连年生长量与林分密度指数是否为单调函数,从而为断面积模型选型提供捷径;建模时考虑模型参数化既能有效解释变量各等级之间的差异程度,又能提高模型预测精度;提出的改进最小二乘法能有效求解含哑变量的模型参数。【结论】本研究所给出的生长模型构建方法可为Fu等提出的天然林立地质量评价方法提供技术支撑。

基于竞争与立地效应的湖南栎类天然林冠幅模型

【目的】分析立地因子和竞争因子对冠幅生长的影响,构建含立地因子和竞争因子的混合效应湖南栎类天然林冠幅预测模型,为栎类天然林科学经营决策提供理论依据。【方法】以51块湖南栎类天然林样地的1 429株栎类林木为研究对象,筛选对冠幅影响显著的因子,将显著性因子按照标准分级、组合,构成竞争类型和立地类型;从10个基础模型中筛选出最优模型;应用k-means聚类方法将初始竞争类型聚类成竞争类型组;将立地类型和竞争类型组作为随机效应加入最优模型,构建含竞争和立地效应的湖南栎类天然林冠幅模型。【结果】对冠幅影响显著的因子包括海拔、坡度、坡位、坡向、土壤类型、相对断面积(R_(S))、简单竞争指数(C_(LH))和大于对象木断面积之和(B_(AL)),立地因子显著性顺序为海拔>坡度>坡向>坡位>土壤类型,竞争因子中R_(S)与冠幅呈正相关,而C_(LH)、B_(AL)与冠幅呈负相关;最优基础模型为异速生长模型(有截距),R^(2)为0.534 8;将筛选的3个竞争因子按照标准分级、组合构成竞争类型,加入基础模型构建含竞争类型的混合效应模型,R^(2)升至0.583 5;应用k-means聚类将初始竞争类型聚类成17个竞争类型组,作为随机效应加入基础模型,R^(2)升至0.749 2;将立地类型作为随机效应再加入模型,构建基于竞争和立地混合效应的冠幅模型,R^(2)升至0.841 6,相对基础模型提升了57.36%。【结论】含竞争因子和立地因子的湖南栎类天然林冠幅模型具有较好的拟合效果及预测精度。因此,本研究所构建的冠幅模型可以很好地预测湖南栎类天然林的冠幅,可为研究栎类天然林生长、经营管理以及更新森林资源调查数据库提供支持。

不同地区栓皮栎天然林的林分结构差异

栓皮栎是我国分布广泛的重要经济树种,林分结构显著影响林分生长情况、林分质量,林分结构定量分析对于林木利用、经营决策有重要现实意义。本研究分别在位于栓皮栎分布中心的河南栾川、分布边缘的河南信阳及远离中心的福建三明三地的栓皮栎成熟天然林设置样地进行调查,对比分析生长情况,采用多元分布研究栓皮栎林分空间结构。结果表明:三地林分结构差异较大。对于生长情况而言,信阳最好、三明和栾川多数生长指标无显著差异,三者最优直径分布拟合模型分别为Weibull、Gamma、Normal分布;对于林分空间结构而言,从一元分布来看,三地均呈现为随机分布,混交度和大小比数差异较大;从二元分布来看,栾川由于混交度小导致分布情况明显不同,三明、信阳分布较为相似;从三元分布来看,信阳空间结构单元数最少,且接近最优结构单元,栾川空间结构最差,空间结构单元以随机分布、零度混交、生长中庸为中心分布。栓皮栎天然林的经营要更加注意空间结构的调整,依据三元分布可以优先选择多指标较差的林木进行择伐。整体来看,靠近分布中心的立地条件较好,但空间结构并非更优;不同区域栓皮栎林分结构差异较大,与是否靠近分布中心无显著关联。

中国天然林碳汇贡献及碳汇潜力研究

采用生物量转换因子法核算全国天然林碳储量和碳密度,利用Logistic生长方程预测2023-2063年全国天然林碳汇潜力。结果表明:1)40 a间全国天然林碳储量增长明显,净增236950.27万t,增长率达65.27%,碳密度整体呈“升-降-升”趋势;2)9次清查结果中,除第2次清查碳汇值为负值外,其他期间均表现为正的碳汇,9期清查平均碳汇为5800.06万t·a^(-1);3)第七次至第九次清查中,碳储量贡献前6的省均为西藏(91877.33万~93646.56万t)>云南(69712.67万~81015.10万t)>黑龙江(63810.25万~74683.36万t)>四川(55134.20万~62347.95万t)>内蒙古(49795.04万~61786.99万t)>吉林(32997.31万~38833.95万t),不同区域碳储量贡献关系均为西南地区(42.54%~45.67%)>东北地区(20.29%~20.54%)>华北地区(10.93%~11.56%)>中南地区(8.92%~9.86%)>华东地区(7.13%~8.56%)>西北地区(6.81%~7.20%),碳密度关系均为西南地区(66.68~68.09 t·hm^(-2))>东北地区(41.69~47.42 t·hm^(-2))>西北地区(41.29~45.82 t·hm^(-2))>华北地区(32.38~39.18 t·hm^(-2))>华东地区(27.35~38.69 t·hm^(-2))>中南地区(24.11~31.57 t·hm^(-2));4)Logistic生长方程下2030年全国天然林碳储量潜力达715320.29万t,2060年达到867620.71万t,全国天然林资源将为碳中和目标达成发挥巨大作用。

内蒙古大兴安岭林区白桦天然林单木胸径生长模型构建

【目的】为准确预测内蒙古大兴安岭林区的白桦天然林单木生长并制定适应性经营管理措施,构建包含气候因子和林木大小多样性因子的白桦单木胸径生长混合效应模型。【方法】数据来源于内蒙古大兴安岭林区第8和9次森林资源清查数据,共筛选出符合要求的固定样地97块,白桦样木4785株。基于筛选的数据,运用逐步回归法,构建传统单木胸径生长模型,并在此模型的基础上,引入样地随机效应,构建白桦单木胸径生长混合效应模型。利用十折交叉验证法分别对已构建的基础模型和混合效应模型进行检验。【结果】期初胸径的对数、大于对象木的断面积和、样地内胸径标准差、生长积温和年平均降雨量对白桦单木胸径生长量存在显著影响。与基础模型相比,混合效应模型的调整决定系数提高了0.1206,均方根误差降低了0.0971 cm2,模型的预测精度显著提高。十折交叉验证的结果表明混合效应模型同样表现出较好的拟合结果。【结论】包含气候因子和林木大小多样性因子的白桦单木胸径生长混合效应模型能精准预测白桦单木胸径的生长动态,可以为内蒙古大兴安岭林区的白桦天然林的科学经营提供支持。

格氏栲天然林灌木生物量模型研究

为探索适宜方法预测格氏栲天然林灌木生物量,以福建三明格氏栲自然保护区4种灌木的实测数据为基础,构建总生物量与各分量生物量的非线性独立模型。运用相容性模型解决生物量相容性问题,采用加权回归法消除模型的异方差。接着建立人工神经网络,与相容性模型进行精度对比,比较模型优劣。结果表明,1)4种灌木总量和各分量的生物量独立模型总体上受地径因子影响更大,二元模型在精度上要优于一元模型,决定系数(R^(2))基本提高了0.02以上。2)相容性模型与独立模型在精度上的差别不大,在某些分量模型的精度上甚至有所下降。3)人工神经网络预测灌木生物量在精度上相较相容性模型有明显提升,人工神经网络总量和各分量生物量模型较对应相容性模型R^(2)大部分可提高0.03以上,提高值最大可达0.21,且对相容性模型中精度较低的模型也有较好的预测效果,相容性模型中R^(2)<0.6的分量其人工神经网络模型R^(2)可提高0.08以上。总体来看,采用相容性模型可解决生物量不相容的问题;而人工神经网络预测精度较传统模型更高,当传统模型表现一般时更值得选择用于生物量预测。运用2种模型进行对比,旨在为准确预估格氏栲天然林灌木生物量提供理论参考。

天保工程对京津冀地区天然林资源及生态系统服务功能影响的研究

为评估实施天然林保护工程后京津冀地区天然林资源现状以及生态系统服务功能价值,为京津冀地区天然林协同保育提供技术支撑。采用国家二类森林资源清查数据,利用主成分分析法和层次分析法,构建最优模型,评价研究区内天然林生态系统服务功能及质量状况。结果表明,天保工程实施后,京津冀地区天然林资源数量、单位面积蓄积量逐年稳步增加,天然林蓄积量从天保工程实施前的3488.73×10^(4)m^(3)增加到7599.14×10^(4)m^(3);天然林生态服务功能物质量和价值量衡量指标均显著增加,相较于天然林保护一期工程初始,涵养水源量增长了28.69×10^(8) m^(3)·a^(-1),价值总量增加了550.19×10^(8)元·a^(-1),表明京津冀地区天然林提供生态服务的潜力较大;构建的天然林质量综合评价体系中,影响最大的准则层是森林生产力指标(0.41),对准则层影响最大的5个指标为龄组(0.2001)、平均胸径(0.1801)、每公顷株数(0.0925)、平均树高(0.0853)及海拔(0.0493);天然林质量总体处于中等水平。经过实施天然林保护工程,京津冀地区天然林资源量呈逐年递增趋势,提供生态服务的能力逐渐增强,但现阶段区域天然林的质量还普遍不高,有较大提升空间;实施调整优化龄组结构和林分密度等经营措施可以提升京津冀地区的天然林质量。