基于结构方程模型的杉木公益林林分空间结构评价

【目的】综合评价杉木公益林林分空间结构,确定不同龄组林分空间结构现状,为制定精准可行的林分空间结构优化和经营措施提供理论依据。【方法】以湖南省平江县芦头实验林场杉木公益林为研究对象,基于30块样地实测数据,采用4株木法确定林分空间结构单元,选取全混交度、角尺度和空间密度指数作为内生潜变量水平空间结构的观测变量,林层指数、开敞度和交角竞争指数作为内生潜变量垂直空间结构的观测变量,以林分空间结构为外生潜变量,构建林分空间结构评价结构方程模型,模型输出的路径系数通过归一化处理确定各指标权重,在此基础上对林分空间结构进行综合评价。【结果】1)林分空间结构评价结构方程模型的卡方自由度比值(χ^(2)/df)为1.708,介于1~3之间,比较拟合指数(CFI)、非正规化拟合指数(NNFI)和递增拟合指数(IFI)分别为0.944、0.924和0.946,均大于0.90,各拟合指数均符合适配参考值,模型整体适配度良好;2)内生潜变量水平空间结构、垂直空间结构的权重分别为0.5229、0.4771,对外生潜变量林分空间结构的影响大致相同,空间密度指数所占权重最高,是影响林分水平空间结构的关键因素,开敞度和交角竞争指数所占权重相等,是影响林分垂直空间结构的关键因素;3)杉木幼龄林、中龄林和近熟林的综合得分分别为0.3781、0.4526和0.3775,3个龄组的林分空间结构等级处于Ⅱ、Ⅲ等级。总体来看,研究区杉木公益林林分空间结构未达到理想状态,林分空间结构较差,树种混交程度低,接近零度混交至弱度混交状态,林分拥挤程度中等,林木透光条件一般,林层结构单一,但林木间竞争强度较弱,且空间分布格局较好,处于均匀至近似随机分布状态。【结论】林分水平空间结构和垂直空间结构均是影响林分空间结构的关键因素,空间密度指数是影响林分水平空间结构的最重要因素,开敞度和交角竞争指数是影响林分垂直空间结构的最重要因素,为改善研究区整体林分空间结构,应采取多树种补植和单株抚育间伐的综合经营措施。研究区3个龄组杉木生态公益林林分空结构评价结果较客观地反映了林分空间结构现状,采用结构方程模型对林分空间结构进行评价是科学合理的,可为林分空间结构评价提供一个全新的思路。

基于加权Voronoi图的杉木生态公益林空间结构分析

以湖南省福寿国有林场杉木生态公益林为研究对象,通过将林木胸径、树高和冠幅作为综合权重,改进Voronoi图确定林木的邻近木,进而计算各空间结构指数,分析林分的空间结构特征。结果表明:林木空间结构以1株中心木与5株邻近木组成的空间结构单元最为常见,林木空间影响范围随综合权重的增加而增加;不同林龄杉木林树种空间隔离程度均较低,幼龄林全林分平均混交度为0.34,属于中度混交,中龄林和近熟林全林分平均混交度分别为0.17和0.23,为弱度混交;3种不同林龄的优势树种杉木的平均胸径大小比数均为0.50左右,表明林分处于中等竞争状态;各样地平均角尺度均小于0.475,表明不同林龄杉木林林木均处于均匀分布状态。

不同龄组杉木生态公益林碳储量分布规律研究——以福寿国有林场为例

对湖南省福寿国营林场不同龄组杉木生态公益林碳储量进行了估算。结果表明:杉木生态公益林幼龄林总碳储量为97.084 3 t/hm2,中龄林总碳储量为124.998 5 t/hm2,近熟林总碳储量为116.192 1 t/hm2,中龄林总碳储量最高。土壤层碳储量所占比重最大,在幼龄林、中龄林和近熟林中分别占到了97.89%、87.47%和73.36%,所占比例依次减少,其中土壤的表层土碳储量含量最高。林下植被的灌木层、草本层和枯枝落叶层碳储量中所占比例较小,在幼龄林中占2.17%,在中龄林中占1.62%,在近熟林中占1.25%,且所占比例随林龄的增加而逐渐减少。

不同龄组杉木生态公益林多功能研究

以湖南福寿国有林场3个龄组杉木生态公益林为研究对象,构建了多功能的水土保持与水源涵养、物种多样性、固碳、生产力4个方面功能共16个指标,对4种林分类型进行多功能效益差异性分析,结果表明:不同龄组的杉木生态公益林中,幼龄林物种多样性功能最低,中龄林与近熟林无显著性差异,幼龄林与中龄林的水土保持与水源涵养功能无显著性差异,近熟龄最高,固碳功能和生产力功能均随林龄的增加呈现递增的趋势,且存在显著性差异。影响杉木生态公益林多功能效益低下的主要原因为物种丰富度低,林分结构单一,生物量低下。以近自然可持续经营为指导,对林分进行结构优化,定期对林分进行抚育间伐,补植苦槠、深山含笑等当地乡土阔叶树种,实现杉木生态公益林多功能经营的目标。

福寿国有林场杉木生态公益林多功能评价

以湖南省福寿国有林场13年生杉木生态公益林作为研究对象,通过专家咨询,运用层次分析法,选取水土保持与水源涵养、物种多样性、固碳功能、生产力4个方面功能共16个指标,建立杉木生态公益林多功能指标体系,并对其多功能进行评价。结果表明:杉木生态公益林多功能经营评价的4个准则层指标权重由大到小分别为:水土保持与水源涵养(0.547 8)、物种多样性(0.199 7)、固碳功能(0.183 2)、生产力(0.069 3)。杉木生态公益林多功能等级为差的样地比重占83.3%;中等等级的样地只占16.7%;无优、良等级的样地。杉木生态公益林整体多功能水平偏低。影响其多功能充分发挥的主要原因为树种结构单一,林下植被盖度低、林分生物量低。

杉木生态公益林开隙套种半枫荷的经营效果

本文分析杉木生态公益林开隙套种半枫荷的经营效果。试验以不择伐,保持原有杉木林为对照分析择伐开隙后套种半枫荷的生长状况、绿量、凋落物量及分解速率、物种多样性等。结果表明,半枫荷平均造林成活率达到86.0%,7年生半枫荷冠长保持在4.68m,冠幅达到2.11m,树冠生长发育良好。采用择伐开隙后套种半枫荷处理与对照比凋落物总量增加了2.7倍,分解速率提高了16倍。乔木层和总绿量间差异均未达到显著水平,但灌木层和草木层两者绿量间差异达到极显著水平,择伐开隙后套种半枫荷处理高于对照。