天然混交林最优林分状态的π值法则

【目的】提出一个全新的林分状态合理性评价方法,为森林经营决策奠定科学基础。【方法】依据多指标综合评价原则,提出基于单位圆的林分状态评价方法,并利用该方法对我国天然锐齿栎混交林和红松阔叶林进行林分状态分析。【结果】现实林分状态优良程度取决于林分状态指标所构成的闭合图形面积大小,该面积与最优林分状态值(期望值)之比即是对现实林分状态最为恰当的度量。而最优林分状态值(期望值)恒等于单位圆面积π,此即为最优林分状态的π值法则。与常用的多指标体系比较分析的专业图表雷达图的本质区别在于,本文所提出的单位圆方法能够直接给出最优林分状态期望值。研究给出现实林分状态的计算公式并划定5个等级区间,指出林分状态可从林分空间结构(林分垂直结构和林分水平结构)、林分年龄结构、林分组成(树种多样性和树种组成)、林分密度、林分长势、顶级树种(组)或目的树种竞争、林分更新、林木健康8方面加以描述,这8方面能够表征林分主要的自然属性,且对应的每个指标值都是可操作的并能够及时收集到准确的数据。为凸显指标的先进性和实用性,文中提到的多数指标均采用最新研究成果并给出可选的测度方法。林分状态指标的归一化处理是林分状态评价的关键,应用本文提出的方法对我国天然红松阔叶林和锐齿栎混交林的林分状态进行分析发现,评价结果直观可靠,符合现实林分的客观实际。【结论】本文提出的基于单位圆的林分状态评价方法,特别是其中最优林分状态的π值法则,可为森林经营决策奠定科学基础,也可为不同地区不同类型森林健康质量评价提供分析工具。

基于林分状态的天然林经营措施优先性研究

森林经营是林业发展的永恒主题。为揭示森林经营的奥秘,方便广大林业经营工作者对森林进行科学经营,本文首次探索了天然林优先经营措施选择,尝试了对森林进行类似于医学上"CT"的方法,并开具了天然林"经营处方"。研究认为:经营措施优先性是对许多可选经营措施优先执行顺序的安排;林分状态可通过反映森林结构、多样性和活力的林分空间结构、林分年龄结构、林分组成、林分密度、林分长势、顶极种或目的树种竞争、林分更新和林木健康等8个方面来描述;林分状态雷达图是进行经营问题诊断的简洁工具;基于林分状态组合的120种"经营处方"涵盖了天然林经营的主要方面。研究发现:结构化森林经营是解决天然林经营问题适用频率最高的集成技术;目标树培育技术在林分状态问题很多时,适用的可能性很低;促进天然更新、维护地力的技术措施与传统的抚育间伐措施具有几乎相同的适用频率。

基于林分状态特征的森林自然度评价——以甘肃小陇山林区为例

从树种组成、林分结构、树种多样性、林分活力和干扰程度5个方面选择树种(组)株数组成、树种(组)断面积组成、径级结构、林木分布格局、树种隔离程度、顶极树种优势度、林层结构、树种多样性指数、树种均匀度指数、林分更新状况、林分蓄积量、林分郁闭度、枯立木状况及采伐强度和次数14个指标,采用层次分析法和熵权法相结合的方法,提出基于林分状态特征的森林自然度评价方法,并以甘肃小陇山林区8类典型林分类型为例对该评价方法进行验证。各类林分自然度表现为:未受人为干扰的锐齿栎天然林(0.839)>皆伐后天然恢复锐齿栎天然林(0.752)>择伐后自然恢复锐齿栎林(0.646)>带状割灌改造华山松林(0.546)>带状割灌改造油松林(0.484)>全面割灌改造华山松林(0.483)>全面割灌改造油松林(0.459)>全面割灌改造日本落叶松林(0.317)。

基于林分状态特征的森林经营试验样地设计新方法

传统田间试验设计方法如顺序设计、拉丁方设计以及随机区组设计方法在很大程度上考虑了林分立地、土壤或肥力等方面的差异,但没有关注立地之上的"试验对象即林分"的状态差异,加上其有限的随机过程和缺失量化的目标函数等缺陷,从而谈不上是优化的试验设计,无法保证试验开始前处理间林分状态特征的一致性。本文提出了一种全新的森林经营田间试验优化设计方法——基于林分状态特征的完全随机优化设计,并将其应用于甘肃小陇山锐齿栎天然林的森林经营田间试验设计中。基于林分状态特征的完全随机优化设计得到小区排列方案,其处理间林分状态特征参数的差异均小于5%,优于传统田间试验设计方法,能确保试验林分状态的一致性。利用R语言实现该优化设计并使其可以在计算机上自动得到最佳的小区排列方案,提高了森林经营田间试验的精度,为科学试验的开展奠定了坚实的理论基础。

基于林分状态的森林经营策略

现代森林经营的核心目标是培育健康稳定优质高效的森林生态系统。我国森林质量不高的根源在于长期以来缺乏普适性强的宏观经营策略和行之有效的针对具体林分的微观经营技术。森林经营的原理就是道法自然,遵从自然规律依照生态原理进行森林空间结构调整。林分状态是对干扰条件下林分发育状况的最佳反映,高度概括了各种因素所造成的结果,可从2个方面的8个指标对林分状态加以描述。本文依据林分状态特征将森林划分为7个状态类型,并给出了每种状态的宏观经营策略。基于林分状态划分森林状态类型独立于地域和树种,既可为制定普适性强的宏观经营策略提供可能,又可以拟定针对具体林分的微观经营技术。从国家层面基于林分状态进行森林经营类型划分并制定宏观森林经营策略是行之有效的森林经营规划路径。传统的针对地域和树种而划定的森林类型并由此制定的宏观森林经营策略具有局限性。

林分状态分析方法在兴安落叶松天然林林分质量评价中的应用

通过对大兴安岭地区不同类型兴安落叶松天然林样地进行每木定位、调查及分析,从林分结构和林分活力2个方面对林分状态进行描述,基于林分状态对不同类型兴安落叶松天然林质量进行分析评价。结果表明,杜香-兴安落叶松林(ω=0.295)林分状态与其他2种类型林分比较相对较差,林分水平结构、年龄结构以及林分更新3个指标不合理;草类-兴安落叶松林(ω=0.531)林分状态处于中等水平,树种多样性指标不合理;杜鹃-兴安落叶松林(ω=0.500)林分状态处于中等水平,年龄结构、树种多样性和顶极种竞争3个指标不合理。3种不同类型兴安落叶松林的林分质量高低排序为草类-兴安落叶松林>杜鹃-兴安落叶松林>杜香-兴安落叶松林,与以往对这3种林型生产力大小相比较的研究结果一致。

应用π值法则评价小陇山林区林分状态

[目的]通过评价林分状态特征,为小陇山林区典型林分类型制定合理的经营措施,提升和恢复小陇山林区森林生态系统功能提供依据。[方法]采用最优林分状态的π值法则,选取林分垂直结构、水平结构、年龄结构、树种多样性、树种组成、林分密度、林分长势、顶极种或目的树种竞争、林木健康和林分更新等10个林分状态描述指标,对小陇山5种林分类型进行状态评价。[结果]百花阴崖栎类针阔混交林林分状态(ω=0. 478)处于状态一般等级;百花仙坪王安沟栎类针阔混交林林分状态(ω=0. 551)处于状态较好等级;百花仙坪王安沟阔叶混交林林分状态(ω=0. 478)处于状态一般等级;龙门姚坝油松天然林(ω=0. 498)处于状态一般等级;麦积董水沟针阔叶混交林(ω=0. 235)处于状态极差等级。[结论]林分状态的π值法则能够对小陇山林区典型森林类型进行定量描述,评价结果符合现实林分的实际情况,能对林分状态提供直观可靠的"诊断"依据,进而提供可操作的促进林分健康稳定生长、提升森林质量的经营措施。

基于林分状态分析的蒙古栎林分质量评价

【目的】通过林分状态分析法对抚远地区蒙古栎林进行林分质量评价,为抚远地区蒙古栎林的森林经营及森林质量的提升提供理论科学依据。【方法】在抚远大峰山设置三块固定样地,利用固定样地内每木定位调查数据和分析统计软件,基于林分状态法对不同海拔高度的蒙古栎林分质量进行分析评价,同时对不同样地的土壤进行理化性质分析,了解林分状态与土壤基础理化性质之间的关系,根据评价结果进行经营措施优先性选择。【结果】样地1林分质量极差(ω=0.20),林分水平结构和年龄结构2个指标不合理;样地2林分质量较差(ω=0.29),年龄结构、树种多样性和顶级种竞争不合理;样地3林分质量处于中等(ω=0.49),顶级种竞争不合理。三块固定样地土壤含水量较大的林分质量较好,土壤全氮与林分状态值呈正相关,土壤全碳与林分状态值也呈正相关,全磷在三块样地中差异不明显。【结论】抚远大峰山三块蒙古栎林分质量总体一般,可进行经营措施优先性选择,从而提高林分的质量。在一定范围值内土壤碳、氮含量越高,蒙古栎林分质量越好,林分质量与土壤理化性质存在一定关联性。

林分状态与森林经营技术措施研究

森林经营技术是在对林分现有状态分析基础上,针对林分状态中的不符合林分经营目标或可持续发展的指标,采取对应的森林经营技术措施。在具体的森林经营过程中,对林分状态单一不符合经营目标采取对应的经营技术措施;对林分状态有若干个不符合经营目标时,需要分析对应的若干种经营技术措施的次序优先、取舍与综合。通过分析商品林和生态公益林的林分状态与森林经营技术措施,对森林经营技术措施的实际开展与发展方向进行了探讨。

基于π值法的兴安落叶松天然混交林林分状态研究

【目的】森林是一个复杂的生态系统,林分状态的合理与否直接关系到森林经营的必要性与迫切性。明确最优林分状态,构造最优评价指标体系,对于合理评价东北林区不同林型森林质量以及制定合理的森林经营方案具有重要意义。【方法】根据大兴安岭南翁河地区的兴安落叶松白桦混交林和兴安落叶松柞树混交林的标准地调查数据,分别计算林分空间结构、林分年龄结构、林分组成、林分密度、林分长势、顶级树种竞争、林分更新和林木健康等8个方面的林分状态指标,并对其进行归一化处理。利用现实林分状态计算公式计算两种不同兴安落叶松混交林的现实林分状态值,并确定林分状态等级。此外,还分析了两种混交林中落叶松的生长状态。【结果】兴安落叶松白桦混交林和兴安落叶松柞树混交林均具有良好的空间结构和年龄结构,表现为林分状态指标赋值均为1,达到了最优林分状态标准。然而由于未经过抚育间伐,导致林分密度拥挤、林分更新不良、健康林木比例低下,表现为林分密度、林分更新和林木健康等指标的赋值为0,严重影响了现实林分状态等级。林分组成、林分长势和顶级树种竞争等指标均在0.5左右,其中林分组成指标数值低于0.5,说明这两种林型树种均比较单一;林分长势和顶级树种竞争指标数值高于0.5,说明林分长势良好,目的树种占主要优势。通过计算两种林型的ω值发现,两种林型均处于较差的现实林分状态,所以,制定合理的森林经营方案,通过抚育间伐等措施调整林分密度,改善林分更新情况,提高健康林木比例,将对提高林分整体质量等级提供帮助。兴安落叶松在与不同树种混交时具有不同的生长状态,所以,有针对性的林分调整对于提高森林质量同样重要。【结论】本研究可为大兴安岭地区兴安落叶松白桦混交林和兴安落叶松柞树混交林的森林经营决策提供理论依据。

基于特定林分状态下的森林分类经营技术研究

笔者在长期工作实践基础上,对特定林分状态下,按森林分类经营目标的不同,分类阐述了森林经营技术措施的具体应用,讨论了不同情况下特定林分经营技术的次序优先、方法取舍和综合方法。最后,还结合当前林业形势发展、理念转变和林下经济发展等情况提出了经营技术的相关建议。

基于林分状态的天然林经营措施优先性研究

森林经营措施是以现有林分为目标而开展的一系列科学管理与培育活动的总称。森林经营措施具有多样化的特点,森林经营措施优先性就是针对不同森林经营措施的执行顺序进行安排,优先执行与现有林分最适宜的经营措施。通过对多种林分状态出现问题时所优先采用的森林经营技术措施进行探讨,旨在为森林经营措施的优先性选择提供一定的理论依据。

林分状态与森林经营技术措施刍议

在社会发展进步的同时,保护生态环境也是十分重要的一项任务,尤其要加强森林经营管理工作。在森林经营的过程中,应该将林分状态作为基础,按照自然规律对森林的空间结构进行调整。林分状态可以体现出林分发育的情况,也是对各种因素造成的影响做出的高度概括,林分状态的描述指标有8个,可以帮助森林经营者更加科学的制定经营计划。本文对林分状态进行了分析,并且提出了以林分状态为基础的森林经营技术措施。

基于林分内部状态与邻域环境的油松林稳定性评价

【目的】构建林分内部状态与邻域环境相结合的林分稳定性综合评价方法,为林分经营和可持续管理提供理论依据。【方法】在北京、陕西、甘肃和山西等油松分布较广且具有代表性的区域设置油松林固定样地,使用全站仪对样地内胸高直径大于5 cm的林木进行每木定位,调查林分组成、结构、更新特征和相邻环境类型,采用单位圆法分析林分内部状态特征;基于林分空间结构分析“结构单元”原理,定义邻域环境指数(NEI)。将林分内部状态与邻域环境评价方法整合,提出林分稳定性综合评价方法,并应用该方法评价不同类型油松林的稳定性。【结果】林分内部状态单位圆分析结果表明,甘肃小陇山天然油松林内部状态最好,其次为山西运城中条山天然油松林、陕西铜川玉华宫天然油松林、山西太原东山人工油松林和北京九龙山人工油松林,林分内部状态值(FIS)分别为0.605、0.515、0.479、0.453和0.311;甘肃小陇山天然油松林NEI最高(0.75),其次为陕西铜川玉华宫天然油松林(0.40),山西运城中条山天然油松林和北京九龙山人工油松林NEI均为0.25,山西太原东山人工油松林为负效应(-0.25)。林分稳定性综合评价指数(FCS)天然林高于人工林,其中,甘肃小陇山天然油松林的稳定性最高(0.653),山西太原东山人工油松林的稳定性最差(0.235),其他林分类型的稳定性介于二者之间。【结论】基于林分内部状态与邻域环境的林分稳定性综合评价方法既可表达林分内部状态特征的差异,也可体现邻域环境对林分稳定性的影响,并能够明确反映出天然林林分稳定性高于人工林的一般规律,评价结果更加清晰、直观,为林分稳定性评价提供了一种新思路,对森林可持续经营具有一定指导意义。

间伐对湖南省新宁县黄山松人工林林分空间结构及稳定性的影响

对森林进行抚育优化时,间伐是一种比较常见且关键的抚育措施.已有的实践经验表明,通过间伐不仅可以提升林内环境,而且可以优化调控林分结构,从而达到促进林分生长和林分更新的效果.文章以湖南省邵阳地区新宁县境内的黄山松人工林为研究对象,研究间伐强度对林分空间结构与稳定性的影响,为人工林林分的优化调整提供理论基础和经验借鉴.

小陇山林区典型森林经营模式状态特征评价

如何对森林进行科学经营,首要的任务应该是对现有森林进行科学合理的评价。文章采用基于林分状态特征的森林经营模式评价方法,对小陇山林区典型森林经营模式的林分状态进行了评价。结果表明,小陇山林区锐齿栎天然林经营模式的林分状态特征优于灌木林带状改造模式,灌木林全面改造人工林经营模式的林分状态较差,其中,日本落叶松经营模式在所有模式中最差。结合当前森林经营的主要任务和目标,建议小陇山林区将锐齿栎天然林结构优化、近自然经营模式与次生林综合培育经营方针相结合,开展森林经营。

用潜在疏密度评价林分长势

【目的】林分长势是林分活力的直接体现,疏密度是反映林分密度和长势的重要指标之一。计算疏密度的关键是对标准断面积的准确求算,但在实际应用中标准林分难以判定,标准断面积的可获得性较差,削弱了其可应用性,探求新的指标是解决这一问题的有效途径,因此本研究旨在探究可以替代疏密度的新指标。【方法】一定的立地条件下,林地生产力是有限的,基于最终产量恒定法则,本研究以长期连续监测且经营数表齐全的杉木试验林分为材料,1989年编制的全国分区杉木标准表为参照,以林分内不同比例较大林木个体的平均断面积与全部林木株数的乘积表示林分生长能够达到的潜在最大断面积,即在50%~80%林木株数比例范围内,以5%为梯度,依次比较不同比例较大林木个体所得潜在最大断面积与标准断面积的差值,求使潜在最大断面积与标准断面积偏差率最小时所对应林木株数比例,并以此为基础,分析天然林中林分断面积与潜在最大断面积的关系,检验潜在最大断面积的计算方法在天然林中的适用性。【结果】当较大林木株数占总株数比例为70%时,所有试验样地的潜在最大断面积与标准断面积的偏差最小,均在±10%左右,此时,潜在疏密度与疏密度的差值最小;天然林中70%较大林木个体断面积之和与林分断面积呈显著线性关系,故可用70%较大个体的平均断面积与总株数乘积作为潜在最大断面积,来求算潜在疏密度。【结论】林分潜在最大断面积可以70%较大林木个体平均断面积与林木总株数的乘积表示,所求潜在疏密度可替代疏密度来表征林分长势。

间伐对黄山松人工林林分空间结构及稳定性的影响

分析比较不同间伐强度对黄山松人工林林分空间结构以及林分状态的影响,旨在为黄山松人工林的科学经营提供一定的理论基础。以信阳市商城县黄柏山林场40年生黄山松人工林为研究对象,在弱度间伐、中度间伐和重度间伐前后的林分内各设置4块20 m×30 m的固定样地并对其进行样地调查,蓄积强度分别为16.5%、30.4%和48.8%。用混交度、角尺度和大小比数3个林分空间结构参数描述林分空间结构,用最优林分状态的π值法则评价林分稳定性。结果表明,间伐直接改变了林分树种混交度,其中,重度间伐影响最大,而弱度间伐影响最小;重度间伐使林分的水平空间分布格局介于随机分布与均匀分布之间,而其他间伐强度没有改变林木的水平空间分布状态;间伐对林分中林木的大小分化程度影响较小,间伐后的林分仍处于中庸状态;弱度、中度和重度间伐分别使林分的现实林分状态值(ω)提升了3.5%、21.3%和6.7%,其中中度间伐的林分的ω由0.394增加到0.478,其林分状态由较差变为一般,林分稳定性明显增强;弱度、重度间伐的林分的ω提升幅度较小,林分状态仍处于一般状态。中度间伐改善了林分空间结构和林分稳定性,为最适宜的间伐强度。

黑龙江省中部阔叶混交林林分自然度评价

针对黑龙江省中部阔叶混交林,从树种组成、结构特征、树种多样性、活力、干扰程度等5个方面选择14个指标,利用熵权修正层次分析法,对黑龙江省中部阔叶混交林林分自然度进行评价。结果表明:林分自然度等级为4~5,其中:2号、9号、12号样地为乡土树种混交状态;11号、13号和19号样地为次生林状态。

天然林经营效果评价方法及其应用

根据结构化森林经营理论,从描述林分状态的空间利用程度、物种多样性、建群种竞争态势和林分组成等4个方面构建了天然林经营效果评价指标体系并给出了相应的评价标准。运用层次分析法确定权重,在此基础上提出了天然林经营效果综合评价指数的概念,并将其应用于吉林蛟河市东大坡林区(包括A、B、C共3块样地)和甘肃小陇山百花林场(D样地)天然林经营评价。结果表明:经营后林分状态明显改善,A、B样地经营效果等级为"中",C、D经营效果等级为"好",按经营效果综合评价指数从高到低排列为C>D>A>B,评价结果与林地中实际观察到的现象一致。本文提出的经营效果综合评价指数是林分状态综合量化的一种表达方式,能够直观简洁地反应出经营效果,可为天然林经营评价提供科学依据。