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。

天目山针阔混交林立地因子对林木更新的影响

【目的】研究天目山针阔混交林立地因子对林木更新的影响,为亚热带针阔混交林的经营管理提供理论依据。【方法】以天目山针阔混交林为研究对象,将林木更新因子与土壤因子、地形因子进行Spearman相关分析,再利用单因素方差方法分析不同土壤、地形因子间林木更新的差异性,构建线性回归模型来定量描述林木更新与地形因子和土壤因子之间的关系。【结果】①天目山针阔混交林更新树种为79种,其中优势树种为连蕊茶Camellia fraterna、青冈Cyclobalanopsis glauca、短尾柯Lithocarpus brevicaudatus、小叶青冈Cyclobalanopsis myrsinifolia、润楠Machilus pingii、马银花Rhododendron ovatum、榧树Torreya grandis、山胡椒Lindera glauca、柃木Eurya japonica、豹皮樟Litsea coreana。②速效钾与更新树种总株数呈现极显著负相关(P<0.01),海拔与更新树种总株数呈现极显著正相关(P<0.01),有机质与更新树种种数呈现显著负相关(P<0.05),速效钾与更新树种种数呈现极显著正相关(P<0.01)。③不同等级坡向和速效钾的更新树种总株数具有显著差异(P<0.05);不同等级坡度和有机质的更新树种种数有显著差异(P<0.05)。④在以更新树种总株数为因变量的线性回归模型中,速效钾、海拔的回归系数显著(P<0.05)。【结论】在天目山针阔混交林中,海拔、坡度、坡向、有机质和速效钾对林木的更新产生显著影响。

天目山常绿阔叶林胸高断面积生长量影响因子研究

【目的】研究常绿阔叶林胸高断面积生长模型,探究影响胸高断面积生长量的因素,为常绿阔叶林经营提供理论依据。【方法】以天目山常绿阔叶林为对象,先对胸高断面积生长量与胸径、竞争和地形因子进行相关性分析,随后对不同径级、冠幅等级和竞争等级的胸高断面积生长量进行差异性分析,最后基于岭回归分析法,建立以胸高断面积生长量对数为因变量的单木生长模型,定量描述胸高断面积生长量与胸径、竞争和地形因子的关系。【结果】胸径、冠幅、竞争与胸高断面积生长量的斯皮尔曼(Spearman)相关系数分别为0.531、0.427、-0.340。林木胸高断面积生长量随着林木胸径的增大而增大,不同径级间差异极显著(P<0.01)。林木胸高断面积生长量随着林木冠幅的增大而增大,不同冠幅等级间差异极显著(P<0.01)。不同竞争等级的林木胸高断面积生长量差异极显著(P<0.01),且低度竞争时的林木胸高断面积生长量最大。基于径阶平均值的单木生长模型优于基于单株林木的单木生长模型,且2类模型中胸径因子的回归参数均达极显著水平(P<0.01)。【结论】在天目山常绿阔叶林中影响胸高断面积生长量的主要因子是胸径、冠幅和竞争指数。

天目山针阔混交林与常绿阔叶林的空间结构比较

【目的】比较分析天目山地区针阔混交林和常绿阔叶林的空间结构,从空间结构角度揭示该地区针阔混交林向常绿阔叶林演替的规律,为常绿阔叶林和针阔混交林可持续经营提供依据。【方法】2015和2016年,分别对浙江天目山国家级自然保护区的常绿阔叶林和针阔混交林各设置1块1 hm2固定样地,调查每株树木的树种、胸径等因子以及三维空间坐标,应用Python语言结合ArcGIS软件,编程计算两类森林的空间结构指数,采用聚集指数、竞争指数和混交度指数,对两类森林的空间结构特征进行比较。【结果】常绿阔叶林和针阔混交林的株数密度分别是2850、1842株·hm-2,前者比后者大54.72%。常绿阔叶林和针阔混交林中的树种数分别为89、66种,前者比后者多23种。常绿阔叶林和针阔混交林的优势树种数量分别为14和4种,常绿阔叶林中细叶青冈优势地位最高,针阔混交林中杉木优势地位最高且占明显优势。在空间结构方面,常绿阔叶林群落的聚集指数在[0.75,1]之间,林木分布格局属弱度聚集;针阔混交林的聚集指数处于[1,1.38]范围,林木分布格局属弱均匀分布。两类森林群落的混交度均在[0.5,0.75]之间,为中度混交。常绿阔叶林的森林群落竞争指数处于[28,44]范围,属中度竞争;针阔混交林的森林群落竞争指数处于[12,28]范围,整体呈低度竞争。【结论】常绿阔叶林的株数密度、树种数和优势树种数均明显高于针阔混交林。常绿阔叶林比针阔混交林的混交度低,分布更聚集,竞争更剧烈。针阔混交林的4个优势树种的分布格局均为聚集分布,常绿阔叶林的14个优势树种中除榧树、蓝果树和金钱松为均匀分布外,其他11个优势树种均为聚集分布。2个森林群落的优势树种均呈中度以上混交,其中常绿阔叶林中的金钱松为强度混交;随优势树种的优势地位降低,优势树种的混交度在常绿阔叶林呈增强趋势,但在针阔混交林差异不显著。同一优势树种的竞争强度在常绿阔叶林中大于在针阔混交林中。在常绿阔叶林森林经营中,有必要加强对有聚集繁殖特性的优势树种的抚育,增加群落混交度,降低群落竞争强度和聚集程度,以提高群落稳定性;针阔混交林则可采取抚育结合促进更新的措施,增加群落密度和树种多样性,提高群落混交度和林木空间分布均匀度,以促进群落向常绿阔叶林演替。

龙泉市松属古树名木生长状况与生态敏感性研究

目的:分析松属古树名木生长状况与生态敏感性之间的关系,旨在为松属古树名木保护提供参考依据。方法:以龙泉市范围内生长良好的松属古树名木为研究对象,基于层次分析法(AHP)选取了自然和人为活动两个方面7个评价因子,建立生态敏感性评价体系,进而分析不同生态敏感性区域内松属古树名木生长状况的差异性以及生长状况与生态敏感性评价因子之间的相关性。结果:龙泉市范围内较高敏感性区域的面积占比最大,为82.54%;松属古树名木的胸径、树高和平均冠幅在不同生态敏感性等级上均存在显著或极显著差异;松属古树名木的胸径、树高和平均冠幅与生态敏感性评价因子之间存在显著或极显著的负相关关系;各评价因子按影响程度大小排序为:坡度>海拔>人口密度>用地类型>水系距离>坡向>NDVI。结论:生态敏感性对松属古树名木生长状况具有显著影响,开展松属古树名木保护时,应充分考虑其影响情况。

林分择伐空间结构优化模型研究

提出了林分择伐空间结构优化的建模方法 ,突破以功能优化为目标的或称功能优化模型的建模思想局限性 ,并建立了林分择伐空间结构优化模型。该模型集成现代森林经理学理论、生物多样性保护与信息技术 ,并成功地与检查法相结合。模型属非线性多目标整数规划 ,目标函数是基于混交、竞争和空间分布格局的空间结构 ,非空间结构作为主要约束条件。MonteCarlo法是模型求解的可行方法。以吉林省汪清林业局金沟岭林场的一个固定样地为例 ,用本模型进行择伐规划 ,得到具有空间位置信息的最优采伐方案。

Ripley's K(d)函数分析种群空间分布格局的边缘校正

Ripley's K( d)函数是分析种群空间分布格局最常用的方法 ,边缘校正是此方法的关键问题。传统的边缘校正包括 3种情形 :( i)圆完全包含在样地内 ;( ii)圆与样地的一条边相交 ;( iii)圆与样地的两条边相交 ,并有 2个或 3个交点。实际上 ,还存在第 ( iv)种情形 ,即圆与样地两条边相交有 4个交点的情形。本文从数学上证明 ,传统边缘校正中 ,当边缘校正属于第 ( iv)种情形时 ,仍按第 ( iii)种情形进行校正 ,必然导致权重估计偏大 ,L( d)值偏高 ,从而影响结果分析。采用我国东北长白山天然云冷杉林样地资料验证了此结论。结果表明 ,天然云冷杉林中 ,3个优势种群林木分布格局特点是 :鱼鳞云杉和臭冷杉的分布格局曲线非常相近 ,而与椴木的差异较大。原因是鱼鳞云杉和臭冷杉具有相似的生态学特性。椴木在小尺度显著聚集 ,因为椴木常在林隙更新。相比较而言 ,建群种云冷杉分布的均匀程度要比椴木高。

基于Voronoi图的天目山常绿阔叶林混交度

在浙江天目山国家级自然保护区内,选择较典型的常绿阔叶林设置大小为100m×100m的样地,用全站仪测定每株树木的三维坐标;提出基于Voronoi图的混交度MV,并对MV和传统混交度M进行比较分析。结果表明:MV通过Voronoi图的相邻多边形确定对象木的最近邻木,比M能更准确地描述种间相互隔离关系;在常绿阔叶林群落中,单株树木的混交度M和MV均随胸径的增加而增大;群落平均混交度-M=0.7207,-MV=0.7431,表明不同树种之间的相互隔离程度较高;群落优势种群的平均混交度低于非优势种群,常绿种群的平均混交度低于非常绿种群,其原因是细叶青冈、青冈和短尾柯既是优势种群,又是常绿种群,且它们具有聚集繁殖特性。

天目山常绿阔叶林优势种群及其空间分布格局

常绿阔叶林是浙江省天目山国家级自然保护区重点保护植被类型,研究常绿阔叶林优势种群及其空间分布格局,可正确认识优势种群在常绿阔叶林中的地位和作用,为常绿阔叶林的保护和恢复重建提供理论依据。在天目山国家级自然保护区内,选择典型常绿阔叶林设置样地,样地大小100m×100m。用全站仪测定每株树木坐标。用优势度分析法确定群落优势种。采用Ripley’sK(d)函数分析优势种群空间分布格局和种间关联关系。结果表明,常绿阔叶林的优势树种数随大小级的增大而增加,但优势树种的聚集程度却降低。常绿灌木连蕊茶(Camelliafraterna)在幼苗、幼树中占绝对优势。在中树和大树中,以细叶青冈(Cyclobalanopsisgracilis)、青冈(Cyclob-alanopsisglauca)和短尾柯(Lithocarpusbrevicaudatus)为主,形成多优势种结构特征。连蕊茶、细叶青冈和青冈具有较稳定的显著聚集分布特征。豹皮樟(Litseacoreanavar.sinensis)和短尾柯的分布格局波动较大。从整体上看,5个优势种群的分布格局都呈显著聚集分布特征。连蕊茶与细叶青冈、短尾柯、豹皮樟,以及细叶青冈与短尾柯、青冈与豹皮樟都有较强的物种空间依赖性。青冈和短尾柯相互独立生长,有显著负关联性。同科、属的细叶青冈和青冈也表现出显著负关联性。研究认为,种间关联关系具有传递性,可以从已知3个种的两对种间关联关系推出第三对种间关联关系。已知种间关联关系越显著,且尺度范围越宽,那么种间关联关系传递的稳定性也越高。结果认为,常绿阔叶树种是天目山国家级自然保护区常绿阔叶林群落的优势种,优势种均呈显著聚集分布,多数优势种间有较强的种间关联性。

不同混交度指数的比较分析

混交度是近年来提出的描述林分树种相互隔离程度的指数,包括简单混交度、树种多样性混交度和物种空间状态; 但现有混交度的指数对空间结构单元的树种隔离关系表达不完整,存在不同混交结构具有相同混交度的问题。本文在分析简单混交度、树种多样性混交度和物种空间状态及其存在问题的基础上,提出全混交度。以天目山常绿阔叶林数据为例,采用基于 GIS 的 Voronoi 图分析方法对不同混交度指数进行比较分析。结果表明: 由于树种多样性混交度、物种空间状态和全混交度都是对简单混交度的改进,所以各混交度既有区别又有联系,证明它们之间存在数学关系。全混交度增加考虑最近邻木相互之间的树种隔离关系,并引入生物多样性 Simpson 指数,可明显提高对不同混交结构的分辨能力。

天目山近自然毛竹林空间结构与生物量的关系

在浙江省天目山国家级自然保护区内的近自然毛竹林内设置1块100m×100m的固定标准地,用相邻网格调查法划分100个调查单元,用全站仪对每株毛竹进行精确定位调查,基于GIS的Voronoi图空间分析功能,确定空间结构单元,选择聚集指数、年龄隔离度、竞争指数和目标竹最近邻竹株数4个空间结构指数,运用主成分分析法,分析近自然毛竹林空间结构与生物量的关系。结果表明:各空间结构因子的重要性表现为聚集指数>年龄隔离度>最近邻竹株数>竞争指数;聚集指数与单位面积生物量的负相关关系最明显,较高聚集程度是提高单位面积生物量的前提条件;年龄隔离度的增加有助于提高毛竹林单位面积生物量,高产毛竹林的年龄隔离度≥0.5;单位面积生物量随最近邻竹株数增加而降低,当目标竹有4株最近邻竹时,最有可能获得高产;随竞争指数增加,毛竹林单位面积生物量有下降趋势,但不明显。

不同地形条件下群落物种多样性与胸高断面积的差异分析

以浙江天目山国家级自然保护区的常绿阔叶林为例,基于DEM在群落尺度上分析不同地形条件下群落物种多样性和胸高断面积的差异。对单一地形因子分析的结果表明:在常绿阔叶林群落中,坡度过大或过小均可引起常绿阔叶林物种多样性和胸高断面积下降,中等坡度时物种多样性和胸高断面积最高;胸高断面积随坡向的变化比物种多样性敏感,自东坡经南坡过渡到西坡,胸高断面积呈降低趋势,东坡的物种多样性和胸高断面积最高,西南坡最低;物种多样性和胸高断面积随地表粗糙度增加呈降低的趋势。对组合地形因子分析结果表明:坡向和坡度的不同组合,对物种多样性的影响不大,但与胸高断面积存在较大的相关性,各坡度级中,西南坡胸高断面积均最低;坡向和粗糙度的不同组合对物种多样性的影响不大,但与胸高断面积存在一定的相关性,在各粗糙度级中,西南坡均为最低;坡度和粗糙度组合对物种多样性和胸高断面积的影响均较大,同一粗糙度级中,物种数在各坡度级表现为坡度级2>坡度级3>坡度级1,除坡度级1外,各粗糙度级上的胸高断面积随坡度的增加而增加。

毛竹林空间结构优化调控模型

以浙江省天目山国家级自然保护区少受干扰的毛竹林为研究对象,基于GIS空间分析功能,建立毛竹林空间结构优化调控模型。模型目标是空间结构,非空间结构作为主要约束条件,模型属非线性整数规划,采用MonteCarlo法求解。模型求解得到最优采伐方案,此方案对毛竹林空间结构进行优化调控,使林分空间结构目标函数值比伐前提高32.6500%,最大限度地改善林分空间结构,又不破坏非空间结构,可作为制定采伐计划的依据。

天目山常绿阔叶林群落最小取样面积与物种多样性

在浙江省天目山国家级自然保护区内,采用一次性调查方法,研究常绿阔叶林群落物种多样性。样地大小为100 m×100 m。用激光对中全站仪测定每株树木坐标。根据树木的地径和胸径,把常绿阔叶林群落种群分为幼苗、幼树、小树、中树和大树等5个大小级。采用丰富度和多样性指数进行群落物种多样性分析。根据种-面积曲线确定最小取样面积。结果表明:在1 hm2样地内,共记录到木本植物127种,其中乔木为76种,灌木51种。群落木本植物物种丰富度最高的是小树级,多达99个物种,占群落木本植物总物种数的78%。除幼树外,从幼苗到大树,物种多样性指数和优势种数呈增加趋势。要获得天目山常绿阔叶林群落80%以上的木本植物种类,最小取样面积为4 048 m2,相当于边长为64 m的正方形。这可作为群落物种多样性一次性调查样地大小的参考依据。

基于谱分析的天目山毛竹林生长周期

毛竹（ Phyllostachys edulis）具有生长速度快、经济价值高等特点，是我国南方集体林区主要经济来源竹种。近年来的研究表明，毛竹还具有较强的固碳能力，其生态价值已引起广泛关注（周国模等，2004；漆良华等，2009；肖复明等，2010； Yen et al．，2011）。实际上，毛竹林多种价值的形成都与生长周期密切相关，掌握毛竹林的生长周期是毛竹林合理经营与利用的前提。

森林类型多样性最大覆盖模型与一种可行算法

统计分析表明 ,研究区域内森林类型多样性整体分布格局是 :大多数村包含 2个不同的森林类型 ,由北向南森林类型逐渐增多 ,并呈镶嵌分布。采用最大覆盖模型研究森林类型多样性与保护地的优化选择 ,模型用贪心法求解 ,最终得到森林类型多样性的最大覆盖格局包括瓦房庄村、北堂村、孔沟村和竹园村 ,共 5个村。以这 5个村作为研究区的森林类型多样性保护地比较合适。指出 ,在研究区内 ,森林类型多样性可能并非完全是自然形成的 ,不能排除人为因素的影响。

森林收获安排模型研究进展

森林收获安排是森林经营规划的核心问题之一。文中主要以美国的研究为代表 ,介绍目前森林收获安排模型的研究进展 ,包括 :模型建立方法、模型分类和模型求解 3个方面。模型的建立尚无统一方法。模型分为 URM和ARM2类。模型的求解主要采用启发式搜索方法。指出 ,模型的发展趋势是资源保护空间优化模型。

森林空间结构研究现状与发展趋势

介绍森林空间结构的概念、森林空间结构指数及其存在问题,阐述森林空间结构的研究现状与发展趋势。指出当前的森林空间结构研究主要针对森林空间结构进行诊断、描述和模拟,并未在森林经营活动中发挥作用。面向现实森林经营活动的森林空间结构调控将是未来研究的发展方向。

森林资源管理类课程的教学改革探讨

森林资源管理是农林院校林学专业人才培养的两个大类之一。长期以来,森林资源管理类课程教学基本沿用老一套教学方法,已不能满足新时期人才培养的需要,迫切要求进行教学改革。改革的措施主要包括更新教学内容,编制新教材,提高新技术、新方法的集成应用水平,加强实习基地建设,丰富考试内容,增加考试形式等。改革的目标是增强学生分析问题和解决问题的能力,提高教学质量。

森林经理学教学改革探讨

森林经理学是我国农林院校林学专业的重要专业课程之一。浙江农林大学对森林经理学进行了教学改革与实践,主要包括教学内容、教学方法、实践教学、考核方式等方面。教学改革与实践表明:应当把森林资源、社会需求和林业发展变化及其对森林经理系列工作的影响及时纳入教学内容;根据教学目标和教学内容选择教学方法,教学方法要多样化;森林经理学是实践性很强的学科,实践教学要突出重点,注重实效;学生参与式命题可以把被动应试变为主动学习,是一种行之有效的考核方式。