云冷杉天然林乔木树种组成及物种多样性对择伐强度的动态响应

以吉林省长白山金沟岭林场云冷杉天然林为研究对象,定量分析不同择伐强度(对照0%、弱度择伐20.6%、中度择伐29.9%和重度择伐41.6%)下其乔木层树种组成及物种多样性的动态变化规律。结果显示:采伐后经10年恢复,择伐对原有林分结构影响不大,其中弱度和中度择伐仍能保持择伐前以冷杉占优势、红松和云杉占亚优势的物种结构,重度择伐使林分结构略有改变,但不明显;相比择伐前,择伐后经10年恢复的样地α多样性指数均有所增加,优势度指数均有不同程度的降低,其中弱度择伐样地的物种丰富度指数、多样性指数及均匀度指数的增加量和优势度指数的减少量均最大,说明弱度择伐有利于改善林分物种多样性状况,使林分物种更为丰富。本研究结果表明采取弱度择伐的方式更有利于维持林分物种结构及物种多样性,有利于云冷杉天然林的可持续经营和发展。

吉林省汪清林业局云冷杉天然林结构特征研究

以云冷杉天然林为研究对象,利用固定标准地1986—2011年间13次调查数据,对其树种组成、直径结构、年龄结构、立木空间结构以及对林分结构有重要影响的天然更新等进行研究。结果表明:针阔混交比稳定在5:5,林分株数径阶分布曲线呈倒"J"型,林分属于成过熟林。平均混交度为0.83,即不同树种呈现强度混交结构状态,群落结构非常复杂。根据林层划分条件,乔木层可分为上林层(树高≥17m)、中林层(12m<树高<17m)和下林层(树高≤12m)。历年更新调查的结果显示:平均更新幼苗株数为4328株/hm2,能够满足更新需要,但1988—2011年更新苗株数呈减少趋势;更新树种主要为冷杉、红松和云杉。

择伐经营对不同坡向云冷杉天然林伐后空间结构的影响

以8块云冷杉天然林固定样地为研究对象,利用混交度、大小比数、角尺度、林层指数4个林分空间结构指标分析比较不同择伐强度(0%,20%,30%,40%)下不同坡向云冷杉天然林伐后空间结构的差异。结果表明,在不同择伐样地中,林地平均混交度与择伐强度呈负相关,且东北坡大于西南坡,东北坡向20%择伐样地的平均混交度(0.76)最大;各样地林木大小比数几乎不受择伐强度及坡向的影响;东北坡向20%的择伐样地水平空间成均匀分布,其余为随机分布;东北坡向20%的择伐样地林层指数最大,为0.37。因此,在东北坡进行20%的择伐作业有利于云冷杉天然林伐后空间结构优化。

基于Voronoi图的不同择伐强度下云冷杉林结构分析

[目的]探讨择伐强度对云冷杉天然次生林空间结构的影响,为天然林空间结构优化提供依据.[方法]在吉林省汪清县金沟岭林场,选择不同择伐强度(0%,20%,30%,40%)的典型云冷杉天然次生林各设置3块样地,根据样地中林木坐标点图构建林分的Voronoi图,同时建立TIN三角网,结合Voronoi图结点距离判定对样地进行边缘校正,利用角尺度、昆交度、竞争指数、林木点密度、林层指数和开阔比数6个空间结构参数,对比分析不同择伐强度下云冷杉天然次生林林分及林分中云杉、冷杉、红松、紫椴、枫桦等5个主要树种的空间结构变化.[结果]择伐对云冷杉林分空间分布格局影响不大,择伐后10年各林分处于均匀分布状态,5个主要树种亦呈均匀分布.不同择伐强度云冷杉林分的平均混交度为0.630~0.716,林分处于强度混交状态,其中40%择伐强度下林分的混交度最高,20%择伐强度次之,5个主要树种均属强度或极强度混交.采用竞争指数和林木点密度分析不同择伐强度下云冷杉林分的林木竞争压力,得到相似的排序结果,均为0%>30% >40%>20%,可知择伐强度20%林分的竞争指数和林木点密度皆小于其他样地,林分所受竞争压力最小,有较大的生长活力,其中冷杉作为优势种所受竞争压力较大.各林分中林木大部分位于中上层,林分整体垂直分层较单一,择伐强度30%林分的林层指数为0.398,林层丰富度高于其他林分,冷杉、红松、云杉多占据林分上层.不同择伐强度云冷杉林的平均开阔比数为0.712~0.743,林分整体处于开阔状态,其中择伐强度20%林分的开阔比数高于其他林分,说明择伐强度20%林分内光照条件和透光性优于其他林分;各林分中红松、冷杉、云杉开阔比数均较高,紫椴、枫桦开阔比数均较低.[结论]择伐强度20%云冷杉林分的状态整体优于其他林分,择伐强度30%林分的垂直层次丰富度较高,因此云冷杉天然次生林采伐强度在20%~30 %较合理;另外需结合实际情况对林分进行补植,补植选择中心木附近且将角尺度调整为0.5左右,建议补植云杉、红松.

长白山云冷杉林优势树种的竞争

优势种是植物群落各层次中占优势的植物种,混交林优势树种竞争关系的研究对合理经营混交林具有重要意义.本研究在吉林省汪清县金沟岭林场内,选择立地条件一致的云冷杉天然林,设置大小100 m×100 m样地.首先,用优势度分析法确定群落优势树种;其次,以优势树种为对象木,采用可描述单株林木侧方上方、种内种间竞争强度的林木竞争指数分析优势树种的竞争关系.结果表明:该云冷杉天然林有3个优势树种:臭冷杉、红皮云杉、红松.样地中,小径级林木较多,群落林木趋于小龄化,3个优势树种的竞争树种主要有臭冷杉、红皮云杉、红松、枫桦、紫椴、青楷槭和白桦.3个优势树种受到的竞争最激烈的是臭冷杉(1412.48),其次是红皮云杉(439.17)、红松(245.28),都主要承受侧方挤占,臭冷杉、红皮云杉、红松的侧方挤占分别占各优势树种竞争强度的64.9%、65.2%、66.0%;3个优势树种侧方上方平均竞争强度大致随个体胸径的增大而减少,小径级林木的侧方上方平均竞争强度几乎相等,对象木径级越大,所承受的侧方挤占比例越大,大径级林木几乎不承受上方遮盖;3个优势树种的侧方上方竞争主要来源于臭冷杉、红皮云杉、红松、紫椴、枫桦、青楷槭和白桦.3个优势树种种间竞争均比种内竞争激烈,臭冷杉、红皮云杉、红松的种间竞争分别占各优势树种竞争强度的58.4%、87.1%、83.7%,且竞争强度大致随个体胸径的增大而减少.