Exploratory analysis of structural diversity indicators at stand level in three Italian beech sites and implications for sustainable forest management

The present study introduces an exploratory data analysis based on structural indicators with the aim to assess the effect of silvicultural practices on tree stand structure. The study was carried out in three Italian beech forests of different ages with stand structures that originated from dissimilar regeneration and cultivation techniques(Cansiglio, northern Italy, Chiarano, central Italy,and Mongiana, southern Italy). Ten structural indicators were considered when investigating the latent multivariate relationship between stand structure attributes before and after thinning operations by using a multiway factor analysis(MFA). The MFA results identified the older stand at Cansiglio as more homogeneous for cultivation regimes,and more stable to practices when compared with the younger sites(Chiarano and Mongiana). Heterogeneous stands were sensitive to silvicultural practice thus suggesting their possible impact on forest attributes. The proposed approach proved to be an operational tool to evaluate comprehensively the response of forest structure to planned interventions.

毛乌素沙地3种人工灌木林林下植物群落特征及其与林分因子的关系

为探究不同人工灌木林林下植物群落的特征及其与林分因子的相互关系,以毛乌素沙地羊柴、沙柳和小叶锦鸡儿3种人工灌木林群落为研究对象,通过群落调查,分析不同人工林林下草本群落的物种多样性、盖度、地上生物量及其与灌木林林分因子的相互关系。结果显示:在3种人工灌木林样地中,共记录草本植物47种,隶属于15科38属,其中以菊科、禾本科、豆科和藜科的植物种类尤为丰富。不同人工林林下植物种数量从小到大依次为羊柴人工林<沙柳人工林<小叶锦鸡儿人工林,多年生草本植物种类明显高于1 a生植物,水分生态类型主要以旱生植物为主。林下草本层Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数在不同人工林之间存在显著差异;其中小叶锦鸡儿灌木林林下的草本层盖度和地上生物量最高,而沙柳灌木林的物种多样性则相对较低。对毛乌素沙地3种典型人工灌木林林下草本群落的特征分析结果表明,林分因子对林下草本群落的结构和特征产生显著影响。研究结果可为沙地植被恢复和生物多样性保护提供科学依据。

淮北平原林下郁闭度与板蓝根生理生态因子相关性研究

以淮北平原地区发展林下经济,选取林-药模式作为分析对象,讨论在同一树种不同的郁闭度林分中对板蓝根生理生态因子的影响。结果表明在中郁闭度林分中,板蓝根的生理生态因子比疏林地和密郁闭度林分中表现稳定;中郁闭度林分与疏林地比密郁闭度林分,对板蓝根的生理生态因子都产生明显的影响。为合理选择种植板蓝根的林分提供了一定的实践指导意义。

大娄山典型林分灌木地上载量影响因子及预测模型

【目的】灌木作为森林可燃物中的重要组成部分,其载量对森林垂直方向燃烧及极端火发生可能性有重要影响,西南林区作为我国第二大林区,年均火灾次数位于全国前列。调查该区域典型林分灌木载量,分析其影响因素,并建立预测模型,对于该地区预防森林火灾和林火管理工作具有重要意义。【方法】本研究以大娄山6种典型林分内灌木为研究对象,通过野外布设并调查基本信息,进行野外实验及室内实验,获得灌木地上干、枝、叶及总载量,得到其影响因子并分别建立预测模型。【结果】1)对相同林型不同标准地进行研究,马尾松林灌木枝载量及柏树林灌木叶载量均有显著差异,阔叶混交林灌木枝、叶载量具有显著差异,且干载量及总载量具有极显著差异;不同林型之间灌木干、枝、叶及总载量之间无显著差异。2)同一林型内灌木干、枝、叶及总载量与平均树高、平均地径、平均高、平均胸径、林分密度、坡度、海拔等均有相关性(相关性逐渐减弱);不同林型内灌木干、枝、叶及总载量与平均地径、平均树高、平均胸径、平均高、坡度、平均冠幅等均有相关性(相关性逐渐减弱)。3)建立模型:杉木林灌木干、枝载量模型及灌木林灌木干、枝、总载量模型(R2=0.998)拟合效果最好,马尾松林枝载量模型拟合效果最差(R^(2)=0.318)。【结论】通过本研究,为大娄山地区典型林分内灌木载量调查提供了基础数据和方法,对于森林火险预报和森林火灾风险普查中可燃物载量调查具有重要意义。

青海省东北部森林林下物种多样性的驱动因素

【目的】青藏高原是对全球气候变化响应最敏感的区域之一,青海省东北部是整个青藏高原乔木林的重要分布区域,探讨青海省东北部森林林下物种多样性的驱动机制,可以为气候变化条件下的物种多样性保护和森林经营管理提供科学依据。【方法】以青海省东北部森林为研究对象,基于29个乔木样方、116个灌木样方和116个草本样方林下物种多样性的野外调查数据,利用广义最小二乘法(GLS)分析林下物种多样性和生物(林分结构)、非生物因素(包括气候、地形和土壤等)之间的关系。【结果】(1)青海省东北部森林群落树种组成单一,多以纯林为主,物种多样性主要由林下植被贡献。29个乔木样方共调查到维管植物108种,隶属44科89属,物种组成以蔷薇科、忍冬科和小檗科植物为主。林下层中,草本物种多样性显著高于灌木物种多样性(P<0.001)。(2)气候和林分结构是影响林下物种多样性最重要的驱动因素,相对影响分别占34.9%和26.2%。(3)灌木层和草本层物种多样性的关键驱动因素不同,灌木层物种多样性主要受林分结构影响(44.0%),而草本层物种多样性主要受到土壤(28.8%)和气候(28.2%)等非生物因素的影响。【结论】青海省东北部森林群落林下灌木层植被和草本层植被物种多样性的驱动机制存在差异,因此,在生物多样性保护和森林经营管理过程中应当充分考虑不同层次物种的反馈机制。

华北典型针叶混交林林下更新影响因素分析

天然更新在维持森林稳定性与森林群落动态变化方面发挥重要作用,探究其相关影响因素,为促进研究区林下更新提供科学依据。以庞泉沟自然保护区云杉华北落叶松混交林为对象,基于灰色关联度方法从林分结构、立地条件两方面探究影响混交林林下更新的关键因素。结果表明:1)华北落叶松与云杉的混交林中,云杉幼苗351株、幼树172株,华北落叶松仅有幼苗39株、幼树36株,云杉的更新能力较强;2)华北落叶松、云杉混交林天然更新的影响因子关联度排序为树种组成>海拔>大小比>角尺度>林分密度>林龄>坡向>郁闭度>混交度>坡度;整体上看,天然更新对林分结构和立地因子均有显著响应,其中树种组成是影响天然更新的最主要林分非空间结构因子,海拔是影响天然更新的最主要立地因子,大小比、角尺度是影响天然更新的主要林分空间结构因子。因此,在调整未来林分时,可通过优化林分结构来促使云杉、华北落叶松混交林天然更新,从而提高林分稳定性。

基于通径分析的云南松林地表可燃物载量与林分因子的关系研究

[目的]研究林分因子对云南松林地表可燃物载量的影响,探讨林分因子对地表可燃物载量的作用机理及其关系,为研究区森林防火和地表可燃物管理提供科学依据。[方法]以雅安市汉源县为研究区域,在云南松林中设置标准地、样方,调查地表可燃物载量,对林分因子和地表可燃物载量关系进行分析。[结果]乔木层可燃物载量与郁闭度、林分密度和草本盖度显著相关;灌木层可燃物载量与灌木盖度显著相关;草本可燃物载量与郁闭度、林分密度和草本盖度显著相关;枯落物可燃物载量与郁闭度、林分密度、草本盖度和枯落物厚度显著相关;腐殖质可燃物载量与草本盖度和腐殖质厚度显著相关。平均胸径和平均树高对地表可燃物载量的直接影响较大,郁闭度、林分密度对地表可燃物载量的间接影响较大。[结论]云南松林林分因子通过直接和间接效应共同影响地表可燃物载量,其影响机理各不相同,在进行可燃物管理时,要因地制宜地选择可燃物管理方法以及调控措施。

樟子松人工成熟林凋落叶“三大素”含量特征及其影响因子研究

揭示樟子松人工成熟林凋落叶“三大素”含量(木质素、纤维素、半纤维素)的变化机理及影响因子,为樟子松人工成熟林的经营提供科学依据。以辽宁省彰武县章古台镇成熟期樟子松人工林(林分生长阶段分别为43、49、65 a,林分密度分别为400、625、800株/hm 2,各3次重复)为研究对象,对凋落叶“三大素”含量的动态及影响因子进行分析。凋落叶木质素、纤维素和半纤维素均在3月出现峰值,2月出现相对较低值。3—6月这3种成分的含量表现为先降低再升高再降低的趋势。在7月3种成分的含量差值最大,分别为木质素(432.44 g/kg)、纤维素(222.34 g/kg)、半纤维素(343.08 g/kg)。10—12月这3种成分的含量整体呈下降趋势。林分生长、林分密度及它们之间的交互作用对凋落叶的木质素、纤维素、半纤维素含量均无显著影响(P>0.05)。但从3种成分含量的均值来看,800株/hm 2林分密度下的木质素和半纤维素含量最高,400株/hm 2林分密度下的纤维素含量最高,且在不同林分密度和生长条件下3种成分含量变化趋势不同。月最大风速与樟子松凋落叶木质素含量之间呈显著正相关(P<0.05)。

低质低效林补植改造主要评价因子调查研究

本研究通过样方调查法对飞播马尾松低效稀疏林、马尾松混交低效稀疏林和人工松类低效林等8种林地补植改造,并进行苗木成活率、平均高生长量、植被覆盖度和平均地径增量的测定,以检验低质低效林改造成效。结果表明,不同类型低质低效林补植改造的苗木成活率、平均高生长量、植被覆盖度和平均地径增量等主要评价因子数据较好,达到了预期的效果,以人工杉木低效林和天然阔叶残次林上的补植改造效果较佳,为低质低效林分的改造与林分质量的提高提供参考。

林分因子对松褐天牛引诱剂诱捕效果的影响

根据2009年林中不同位置引诱松褐天牛Monochamus alternatus Hope的试验结果,分析诱捕器周围林分因子对诱捕效果的影响,结果表明:郁闭度等5个林分因子对松褐天牛的诱捕量都有显著影响,其中,林分位置和郁闭度达到了极显著水平;在不同的林地植被覆盖率、坡向、坡位条件下,松褐天牛诱捕器的诱虫量都有显著差异。

林分因素对松墨天牛种群数量的影响

2006年于安徽省马鞍山市林场选择岱山、家山、静山和阡马山为试验点,根据不同的林分类型以及在各林分中不同的林地植被覆盖率、郁闭度、坡向、林分位置放置诱捕器,调查以上因素对松墨天牛数量的影响。结果表明,林地植被覆盖率(F=16.02,P=0.0003)、坡向(F=2.32,P=0.0378)对松墨天牛数量有显著的影响,其中林地植被覆盖率对其影响达到极显著水平,林分位置中林缘与林中的不同对其影响达到显著水平(F=4.29,P=0.0447),林分类型(F=1.67,P=0.1660)、郁闭度(F=0.09,P=0.7666)对松墨天牛种群数量的影响不显著。

国外松衰退病与环境和林分因素关系的研究

对安徽国外松衰退病与其环境和林分因素关系的调查研究和数量化分析表明 ,在气候、土壤、林分、其它病虫害等 4类因素 18个变量因子中 ,有 10个因子对病情有较大的贡献 ,成为该病发生的主要致病因素 .它们是树龄、林分密度、割脂、降雨量、温度、粘性土、石砾土、土层瘠薄、积水、病虫危害 .其中病情与土层深度、降雨量呈负相关 ;与其它因素均呈正相关 .以此建立病情线形回归预测模型 ,根据这一模型 ,可以预测任一给定条件下的林分国外松衰退病可能发生的水平 .此外 ,依据各致病因素在病害发生发展过程中的作用大小和时间顺序 ,绘制出国外松衰退病的螺旋图 ,为该类病原复杂的病害形象描述和定量分析作出了探讨 .

影响板栗膏药病发生因素的研究

通过对板栗膏药病与有关因素关系的调查发现:板栗品种、树龄、地形、蚧虫数量等因素对病害的发生有着重要影响,在不同品种中,粘底板感病最轻,感病指数为32．2％,而浅刺二水早感病最重,感病指数达88．9％;在不同树龄中,4年生以下的板栗膏药病发生程度较轻,感病指数为7．8％-17．7％,而13-20年生的板栗感病较重,感病指数高达88．9％;在不同地形中,山洼栗园感病较重,感病指数为49．23％,而山坡上感病较轻,感病指数为41．2％。此外,还研究了林分密度、管理方式等因素与板栗膏药病发生的相关性,该研究结果可为膏药病的科学、有效防治提供理论指导。

沈阳市城区油松枝枯病病情及分析

采用随机抽样和定点观察的方法对沈阳城区油松发生枯枝病的病情进行调查,并对病害发生规律进行分析。结果显示:该病害在沈阳城区发生普遍,其平均发病率为47.23%,病情指数为14.88。病害发生与立地条件及林分因子关系紧密。阳坡发病轻,平均发病率为79.38%,病情指数为31.41;20～30年生油松发病重,平均发病率为80.02%,病情指数为40.94;林分密度越高,发病越重,林分密度>750株.hm-2的样地的平均发病率为93.04%,病情指数为47.22;树高15m以上的油松发病重,平均发病率为97.28%,病情指数为46.21;油松和红松混交林发病最重,发病率为100%,病情指数为68.59。

因子分析法在马尾松人工林蓄积相关因子评价中的应用

基于广西2005年第8次森林资源连续清查数据,以马尾松人工林为研究对象,从中提取306块样地。采用DPS软件的因子分析法,分析了9个因子对其林分蓄积的影响。按照累积方差贡献率大于80%,特征值靠近或大于1的原则提取出5个公因子。结果表明:在马尾松人工林中,第2公因子为平均年龄、平均胸径和平均树高,可将其定义为林分基本因子;第2公因子为郁闭度和样木总株数,可定义为林分密度因子;第3公因子为土层厚度,可定义为立木生境因子,第4、5公因子分别为坡位和坡向,可将其统一定义为林地方位因子。最后对建模样本进行多元线性回归分析,并经验证其结果符合因子分析法结果。综合表明,在马尾松人工林中,对林分蓄积量增长作用最大为林分基本因子,其次是林分密度因子和立木生境因子,林地方位因子对林分蓄积的影响较小。该结论为广西马尾松人工林种植和经营措施的采取提供了一定的依据。

马尾松纯林林分因子对空气负离子浓度影响的研究

在南岳衡山马尾松纯林内,设立了立地条件相类似的15个测点,测定空气负离于浓度及相应的林分因子,采用数量化理论Ⅰ模型的分析表明,树龄、郁闭度、树高为影响空气负离子浓度的主导因子,且相关系数显著。

一种基于聚类分析的由林分因子估算地表可燃物载量的方法

地表可燃物载量的确定,是实现森林地表火蔓延预测的前提。已有火蔓延模型中,假定同一林分中可燃物分布是均匀的,不能准确描述可燃物载量的复杂空间分布。基于聚类分析方法,建立了一种根据易获取的几种林分因子来估算地表可燃物载量的方法。首先,对大兴安岭地区35块兴安落叶松林样地和21块樟子松林样地的树龄、郁闭度、胸径、树高等林分因子采用重心法进行系统聚类分析,分别将兴安落叶松林和樟子松林分为5类和7类。然后,计算得出每类可燃物的类中心,并以每类包含所有样地的可燃物载量的平均值来表示该类中心的载量,并由此建立可燃物载量与林分因子的对应关系。对聚类分析与线性回归预测模型从平均绝对误差AAD、标准误差SEE、模型预测稳定性指标SIE三方面进行对比,结果表明聚类分析模型要优于线性回归分析模型。

天然红松球果产量与林分和环境因子的关系

为了分析林分因子和气候因子与天然红松球果产量之间的关系,在凉水自然保护区原始阔叶红松林中分别设置3块面积为50 m×50 m的标准地和3块林缘标准地,调查了标准样地内每株红松的结实量并测定林木因子(胸径、树高、树龄等)与气候因子(温度、相对湿度、降水量等),采用相关分析法确定显著影响因子。结果表明:相同林分条件下,单株球果产量随胸径、树高的减小而增加,胸径与球果产量的拟合度更好;不同林分条件下,单株球果产量与林龄的变化趋势有一定关系,但是不显著;不同年度间平均单株球果产量与球果成熟当年5月份月均温度、当年6月份月均温度、前一年6月份降水量等气候因子相关关系显著。

利用林分特征因子预测森林地被可燃物载量的研究

对大兴安岭林区兴安落叶松林、樟子松林和白桦林3个可燃物类型的68块样地的郁闭度、胸径、树高、林龄等林分因子和地表可燃物(1h、10h、100h时滞可燃物和灌木)的载量进行了野外调查和室内实验分析与计算,应用Spss统计软件,对不同种类可燃物载量与林分因子进行回归分析,并建立了数学模型,利用林分因子来推算不同种类可燃物的载量,并取得较为满意的结果。

吉林蛟河不同林分腐木甲虫(鞘翅目)多样性分析

【目的】阔叶红松林是我国长白山林区顶级植物群落,林内动物、植物种类丰富,分析阔叶红松林及阔叶混交林中腐木甲虫物种组成、多样性,以及林分因子对腐木甲虫的影响,有助于揭示腐木甲虫与森林生境变化的相互关系作用机制,为评价天然林在保持腐木甲虫多样性的作用,以及不同生境对腐木甲虫多样性的影响提供依据。【方法】2012—2013年,每年5月中旬—8月下旬的腐木甲虫活跃期,在吉林蛟河阔叶红松林、杨桦林、水胡林中利用飞翔拦截诱捕器持续采集林内腐木甲虫,通过甲虫的生物学、相关文献资料和数据库确定腐木甲虫种类。【结果】共采集到甲虫39个科239种,其中,腐木甲虫203种,7465个个体;叩甲科、露尾甲科、隐翅虫科和天牛科的数量和种类较多;四星蜡斑甲和条脊甲在本地首次被采集到。阔叶红松林2个林分中腐木甲虫具有较高的多样性,杨桦林和水胡林中多样性相对较低。不同林分对甲虫的物种数、个体数、丰富度指数和多样性指数均有显著影响。阔叶红松林2个林分中甲虫的物种数、个体数、丰富度指数都显著高于杨桦林和水胡林。郁闭度、平均胸径、每公顷蓄积、每公顷株数、灌木盖度对各类群影响不同,林分的郁闭度、平均胸径、公顷蓄积对大多数腐木甲虫有正向影响。【结论】阔叶红松林内腐木甲虫种类和数量比较丰富,林龄、胸径、蓄积高的阔叶红松林林分腐木甲虫具有较高的多样性,其在维持腐木甲虫多样性方面发挥着重要作用。天牛科的物种数、个体数在阔叶红松林林分中数量都高于杨桦林和水胡林。叩甲科是阔叶红松林中最大的类群,与其他类群不同,其在灌木盖度高和乔木株数多的杨桦林数量较多。