一类非线性混林发展系统的模型

讨论了一类非线性混林发展系统模型,利用特征理论、不动点定理和迭代技术,证明了这个问题古典解存在的唯一性。

凤庆茶叶种植与混林茶园生态系统研究

中国云南是世界茶树的原产地,而云南省凤庆县又是滇红的诞生地,具有悠久的茶树栽培种植历史,其混林茶园生态系统也具有较高的研究价值。本文通过对其茶叶种植史和混林茶园生态系统进行梳理和研究,厘清凤庆县茶叶种植的历史发展脉络,挖掘凤庆混林茶园生态系统的优势及其应用价值。

广西国有七坡林场桉树混交复层林培育技术探讨

桉树是广西重要的经济作物,具有经济效益好、病虫害少、轮伐期短、生长快、适应性强等优点,在建筑、施工等方面均有广泛应用。为提高桉树产量、品质,以广西壮族自治区国有七坡林场为例,阐述桉树混交林的类型与分布,从林地准备、造林、抚育管理等方面论述了桉树混交复层林培育技术要点。

择伐强度对杉阔混交人工林生长及林下植被物种多样性的影响

探讨择伐强度对杉阔混交人工林生长及林下植被物种多样性的影响,以期为促进林分生长和提高林下植被物种多样性提供科学依据。以闽北杉阔混交人工林为对象,2011年8月实施不同强度择伐,择伐强度(蓄积量强度)分别为中度择伐(medium intensity, MI)34.6%、强度择伐(high intensity, HI)48.6%和极强度择伐(extra-high intensity, EHI)67.6%,并设未采伐(non-cutting,NC)为对照;基于不同择伐强度后当年及3、5、10 a跟踪调查数据,分析择伐强度对林分生长和植物物种多样性的影响。结果表明,林分平均胸径年增长量由大到小为MI、HI、EHI、NC,MI比NC提高17.2%,各处理间无显著差异(P>0.05);林分平均树高年增长量略低于NC,各处理间无显著差异(P>0.05);林分单株胸高断面积年增长量由大到小为MI、EHI、HI、NC,MI比NC提高了84.8%,单株蓄积年增长量由大到小为MI、EHI、HI、NC,MI比NC提高了82.6%,MI、HI和EHI都显著高于NC(P<0.05);灌木层物种丰富度、多样性和均匀度由大到小均为EHI、HI、MI、NC,EHI显著高于NC(P<0.05),分别是NC的1.76倍、1.43倍和1.13倍;草本层物种丰富度和多样性由大到小均为EHI、HI、MI、NC,EHI显著高于NC(P<0.05),分别是NC的2.17倍和1.92倍,各处理间草本层物种均匀度无显著差异(P>0.05)。由此得出,短期内,择伐有效促进了杉阔混交人工林林分生长和提高了林下灌木层和草本层植被物种多样性,其中中度择伐最有利于促进林分生长,极强度择伐最有利于促进林下灌草物种多样性的提高。

清水江文书“杉农间作”制度及“混交林”问题探微

通过"清水江文书"这一载体,发现生活在贵州省黔东南清水江流域的苗族和侗族在清初到民国的林业开发过程中就形成了独特的"杉农间作"系统。查阅相关的历史资料后,进一步理清了"杉农间作"的传统技术链条,并从清水江文书"买卖契约"中的"内批""外批"和"四至"中找出"混交林"的一些实证资料信息,从而对清水江流域"混农\混林"系统形成的自然生态原因及其社会文化意义的探讨提供了依据。

杉阔混交人工林皆伐前后植物种类组成变化

通过对皆伐作业前后杉阔混交人工林林地植被变化的调查分析,结果表明:皆伐后一部分植物消失(衰退种)、一部分植物增加(侵入种),但优势植物基本保留下来(保留种),这主要是由于迹地清理方式采用带堆法的缘故.皆伐后灌木层种数减少,草本层种数增加,且皆伐对灌木层植物的干扰影响比草本层的大.因此,为了减小皆伐对林地生态环境(植被和水土流失)的负面影响,使皆伐后林地植被能尽快恢复,建议皆伐后迹地清理方式采用沿等高线分布的带堆法,避免采用火烧法.

针阔混交异龄林生长规律的研究

本文分析了闽北针阀混交异龄林的层次结构、年龄结构、直径分布、更新情况以及林分生长量．采用林分解析法模拟各林层树木的主要调查因子间的关系，初步了解了闽北针阀混交异龄林的生长规律．

云冷杉阔叶混交过伐林林分优势高估计方法的研究

[目的]以云冷杉阔叶混交林为对象,比较混交林优势高的估计方法,为混交林立地质量评价提供依据。[方法]在吉林省汪清林业局金沟岭林场,调查53块云冷杉阔叶混交林样地,样地为圆形,面积600 m^2。在每个样地实测6株针阔叶树种优势木的树高和年龄,并采用针叶树的优势高、阔叶树的优势高、算术平均优势高、加权平均优势高4种方法估计林分优势高,通过不同优势高的相关分析、与林分年龄、蓄积量、生产力和密度的关系进行比较。[结果]4种方法得到的林分优势高有显著的相关性,相关系数在0.434~0.980之间;但单用针叶或阔叶树得到的优势高与二者平均高的差别较大,算术及加权平均方法的结果非常接近;4种方法得到的林分优势高与林分蓄积量具有中等的相关性,相关系数在0.358~0.577之间,以断面积加权林分优势高最大,但与林分生产力无显著的相关性;林分优势高受到林分密度的显著影响,与年龄的关系很弱。[结论]对于云冷杉阔叶异龄混交林,4种林分优势高都不能反映立地生产力,需要更多的验证和发展新的立地质量评价指标。

混交异龄林的一个动态模型

本论文通过分析混交异龄林的生长特性,以一阶常微分方程为基础,通过微分方程与概率分布的联合使用,建立了混交异龄林的生长动态预估模型。通过以长白山林区的样地材料对模型求解,检验表明,以微分方程为基础的异龄林预估模型效果很好.

针阔混交异龄林林分优势高的确定方法

基于广东省59块针阔混交异龄林一类固定样地实测数据,采用7种方法计算林分优势高,对7种计算方法获取的林分优势高进行相关性分析和差异分析,并建立了林分优势高和林分平均高的线性模型。结果表明,针阔混交异龄林的7种林分优势高间的相关系数均超过0.9;根据差异性分析结果和调查、计算简单的原则,确定不分树种取最大3株优势高的算术平均作为针阔混交异龄林的林分优势高;林分优势高与林分平均高之间的关系方程为Y=0.948 9X+4.133 7,决定系数R^2为0.656 3,具有良好的线性关系。

南亚热带混交人工林树种丰富度与土壤微生物多样性和群落组成的关系

森林植被与土壤微生物作为森林生态系统的重要组成部分,它们之间的相互作用对维持森林生态系统功能和稳定性起着重要作用。以往多在天然草地和森林生态系统开展植物多样性与土壤微生物多样性关系的研究,但人工构建的多树种混交林生态系统中树种多样性对土壤微生物群落组成的影响及其机制尚不完全清楚。因此,以南亚热带人工块状造林后自然恢复形成的多树种混交森林生态系统为研究对象,利用高通量测序技术研究了随树种丰富度(1—10种)变化土壤细菌和真菌多样性的变化规律及主要影响因子。结果表明,随树种丰富度增加,土壤真菌α多样性显著提高,但土壤细菌α多样性差异不显著;不同树种丰富度梯度间土壤细菌和真菌的群落结构组成均差异显著;Pearson相关分析表明土壤细菌α多样性主要受土壤pH和土壤铵态氮影响,而土壤pH和有效磷是土壤真菌α多样性的主要影响因子。距离冗余分析(db-RDA)表明,对土壤细菌群落组成产生显著影响的环境因子分别为土壤pH、硝态氮和芳香碳组分,而土壤有机碳、硝态氮、细根生物量和氧烷基碳组分是影响土壤真菌群落组成的主要因子。本研究的结果说明了南亚热带人工林不同树种混交后形成多树种混交林生态系统的过程中,树种组成和多样性的变化通过改变土壤理化性状和根系生物量对土壤微生物群落组成有显著影响,为制定该区域人工林通过树种丰富度合理组配调控提升地下生物多样性及生态系统功能的经营策略提供了科学依据。

基于BP神经网络的广东省针阔混交异龄林立地质量评价

【目的】针阔混交异龄林的地位指数计算一直是立地质量评价中的难点,国内外对针阔混交异龄林的地位指数模型的研究较少,为建立更精确的针阔混交异龄林地位指数模型,把神经网络模型引入针阔混交异龄林的立地质量评价。【方法】以广东省针阔混交异龄林为研究对象,建立基于神经网络方法的林分优势高模型以及针阔混交林地位指数模型,除年龄因子外,加入了海拔、坡度、坡向、坡位、土壤厚度、腐殖层厚度等立地因子,另外考虑针叶树种与阔叶树种的断面积比重对针阔混交异龄林样地地位指数的影响,并建立针阔混交异龄林的地位指数的计算模型。【结果】针阔混交林的地位指数的最大值为21.4 m,最小值为6.1 m,平均值为13.7 m,中位数为13.6 m,标准差为3.2 m,地位指数的最大值与最小值的差值为15.3 m。【结论】从结果中可以反映出,广东省地貌复杂且破碎,山多平地少,立地状况差异较大;另外由于广东省林地树种及树种比例具有复杂多样性的特征,导致基准年龄的差异较大。故地位指数的变异较大。本研究在计算针阔混交林的地位指数时,加入了海拔、坡度、坡向、坡位、土壤厚度、腐殖层厚度等立地因子,提高了针阔混交林地位指数的预估精度。研究结果为针阔混交异龄林地位指数的计算提供了精度更高的方法。

杨树人工林种间混交对生长性状和食叶害虫抗性的影响

【目的】研究杨树人工林种间混交对自身生长性状和对食叶害虫抗性的影响,探索杨树人工林优质、高抗、高效的栽培方式,为丰富和提升人工林经济和生态价值提供理论依据。【方法】2016年在黑龙江选取3年生银中杨、小黑杨-14、小黑杨、迎春5号杨,以每种(品种)单独栽植及4种(品种)混合栽植进行造林,建立5个处理、4个重复区组共2880株、占地18150 m^(2)的样地。2016―2019年连续4年抽样调查不同处理的树高、胸径和冠幅等生长指标。2017―2019年随机抽取不同栽植方式中各树种(品种)40棵样树,剪取4个方向、长度40 cm的枝条,将受杨树食叶害虫危害的叶片归为4类,按1/4、1/2、3/4、1这4个参数计算受害率。【结果】2016―2019年各处理的树高和胸径生长率存在显著差异,树种(品种)间的差异大于栽植方式影响。其中银中杨在混交林中的胸径生长率比纯林显著增加(P<0.05),迎春5号杨在混交林中的胸径生长率比纯林显著减小(P<0.05)。2017至2019年各处理间冠幅的生长率存在显著差异,各树种(品种)纯林冠幅生长率要大于混交林中对应树种(品种)的冠幅生长率,但差异不显著。各处理间叶片受害率存在显著差异,各树种(品种)的抗虫性强弱依次为银中杨>小黑杨>小黑杨-14>迎春5号杨。混交林中叶片受害率介于4个纯林树种(品种)之间,连续3年银中杨纯林与混交林叶片受害率相对稳定;小黑杨-14与小黑杨在2017、2018年的混交林中差异显著(P<0.05)。【结论】杨树混交种间(品种)间差异显著大于栽植方式的影响,银中杨是4树种(品种)中的优势树种,迎春5号杨是相对弱势树种。混交林中杨树各树种(品种)间表现出加性效应,种间的生长竞争存在强者更强、弱者更弱现象。小黑杨-14与小黑杨在混交林中的抗虫表现有差异。混交林叶片受害率连续3年相对稳定,与优势树种银中杨纯林相似,其他3种(品种)杨树叶片受害率变化较大,迎春5号杨在混交林中叶片受害率最大。除银中杨外,混交林中各树种(品种)的叶片受害率低于纯林,表现出联合抗性的非加性效应。杨树人工林造林要加强树种或品种的多样化配置,最好是在优势树种(品种)间混种,这可以提升联合抗性,降低虫害的发生和危害率,提升林分质量和产量。

择伐强度对杉阔混交人工林空间结构的影响

利用混交度、角尺度及以大小比数为权重的空间优势度和树种优势度4个空间结构参数,对比分析不同强度(中度34.4%、强度47.1%和极强度69.5%)择伐下杉阔混交人工林林分空间结构变化,探讨择伐强度对杉阔混交人工林空间结构的影响.结果表明:从混交程度看,择伐强度越大,越易导致林木单种聚集.与伐前相比中度择伐后林分和主要树种的平均混交度都有所增加,强度和极强度择伐后林分平均混交度明显降低,杉木平均混交度增加而木荷则显著降低;不同择伐强度在一定程度上都改善了林木的空间分布格局,中度择伐后林分的单木聚集分布改善最为明显;从空间优势看,中度或强度择伐能够维持及提高林分和主要树种空间优势度,有利于发挥林分生长潜力.综合来看,中度择伐后林分空间结构趋于合理,建议采用中度择伐作为优化杉阔混交人工林林分空间结构的有效手段.

异龄混交择伐林均衡曲线的组合应用

根据异龄混交择伐林均衡状态直径结构呈现反＂J＂型分布的特点,利用Kolmogorov-Smirnov检验,得出吉林省汪清林业局金沟岭林场2大区5个小区树木的直径分布均满足负指数分布。利用负指数函数将Schütz均衡模型和López预测矩阵模型进行组合,组合模型同时考虑到了竞争因子等限制因素,且预测结果的相邻径阶的立木株数比率q值分布在1.2~1.5。结果表明：基于负指数函数的组合模型有效的利用了Schütz均衡模型和López预测矩阵模型的优点,既充分考虑了林分的真实情况,又优化了直径分布,保证了预测结果的稳定性,得出了较为合理和稳定的均衡曲线,进而得到较为稳定统一、均衡的林木株数分布。

自然保护区与周边社区混农林业发展探讨

在当前我国环境形势日渐严峻的背景下,国家颁布一系列环境保护政策并提出可持续发展战略,为恢复我国生态环境提供有利保障。自然保护区作为我国环境保护工作体系的重要内容,其资源开发及与周边社区之间关系一直是研究的主要内容。针对自然保护区混农林业发展相关问题进行研究,提出采用混农林业生产模式,在确保生态环境不受破坏的情况下提升周边社区居民的经济收入。

基于VBA的杉阔混交人工林林分择伐空间结构分析

基于VBA建立的林分空间结构分析系统,主要包括林分空间参数自动化计算及林分择伐优化两部分。利用Excel VBA对混交度、大小比数和角尺度3个空间结构参数的数学模型进行编码,实现林分空间结构自动分析计算,采用第4邻体距离判定法校正边缘效应,提高空间参数计算的准确性;在Excel VBA编辑器中通过编写宏语言设置择伐参数进行模拟采伐,对比分析林分择伐前后空间结构,在择伐强度满足要求的前提下,对林分空间结构进行多次调整优化。以杉阔混交人工林为例,林分空间结构分析系统在分析现实林分空间结构的基础上,合理确定采伐木,使调整后的杉阔混交人工林分空间结构趋向合理。结果表明:基于Excel VBA建立的林分择伐空间结构分析系统,其计算过程简化,结果可靠,能为林分近自然经营提供科学依据。

南亚热带不同林龄人工针阔混交林物种多样性研究

为系统评价南亚热带不同林龄人工针阔混交林生物多样性的状况，在广东省佛山市云勇林场选择立地条件相近的针阔混交林，对乔木层、灌木层和草本层的生物多样性进行了比较。针阔混交林分为3个林龄段，其中针阔混交林Ⅰ为10-11a生，针阔混交林Ⅱ为7-9a生，针阔混交林Ⅲ为3-5a生。生物多样性用物种丰富度指数（S）、Shannon-Wiener指数（H′）、Simpson优势度指数（D）和Pielou 均匀度指数（E）衡量。结果表明：随着林龄的增大，针阔混交林乔木层和灌木层植物种数先减小再增大，草本层则先增大再减小。针阔混交林乔木层重要值最大的科均为杉科，其重要值随林龄的增大呈现出先升高后降低的趋势，表明杉木在演替过程中不断衰退，逐渐被阔叶树种所取代。不同林龄针阔混交林乔木层主要以樟科、金缕梅科、山茶科、大戟科、芸香科和木兰科占优。在乔木层，重要值较高的造林树种包括米老排、阴香、山杜英、藜蒴、香樟、火力楠、楝叶吴茱萸，这些树种适宜于本地区杉木林改造；重要值较高的自然更新乔木物种为鸭脚木、山苍子、山麻黄和银柴。在灌木层，重要值较高的物种因林分而异，藜蒴、鸭脚木、山苍子、山黄麻等乔木树种的幼苗具有较高的重要值，表明部分造林树种能够实现自我更新，群落处于正向演替过程中。草本层以蔓生莠竹、弓果黍、蕨、乌毛蕨和假臭草等为主。随林龄的增加，乔木层S呈上升的趋势，而H′、D和E表现为先降低后升高；灌木层S表现为先降低后升高，而H′、D和E呈现出下降的趋势；草本层所有指数则表现为先升高后下降。多样性指数的变化也反映出林分改造促进了群落的演替。

不同强度采伐5年后杉阔混交人工林土壤呼吸速率差异

【目的】比较不同采伐强度下闽北杉阔混交人工林土壤及其各组分的呼吸速率差异,揭示土壤总呼吸速率季节变化的主要影响因子,以期为区域森林采伐对土壤呼吸速率的影响研究提供科学依据。【方法】以闽北杉阔混交人工林为研究对象,2011年8月实施了不同蓄积量采伐强度(中度择伐34.6%、强度择伐48.6%、极强度择伐67.6%、皆伐)作业试验,并与未采伐对照;2016年7月—2017年7月运用Li-8100 A土壤碳通量自动测量系统,对土壤及其各组分的呼吸速率、土壤5 cm深处的温度和湿度开展了为期1年的定位观测。【结果】未采伐和各种强度择伐5年后,土壤总呼吸速率最大值都出现在7月份,最小值出现在1—3月份;皆伐5年后,土壤总呼吸速率最大值出现在6月份,最小值出现在11月份;各种强度采伐林地的矿质土壤呼吸速率与未采伐林地无显著差异( P >0.05);各种强度择伐林地的凋落物和根系呼吸速率都与未采伐林地无显著差异( P >0.05),而皆伐林地的凋落物和根系呼吸速率都显著低于未采伐林地( P <0.05),分别比未采伐林地(1.45和1.11 μmol ·m^-2 s^-1 )减少了0.93和0.53 μmol ·m^-2 s^-1;各种强度择伐林地的土壤总呼吸速率与未采伐林地无显著差异( P >0.05),而皆伐林地的土壤总呼吸速率显著低于未采伐林地( P <0.05),比未采伐林地(4.39 μmol ·m^-2 s^-1 )减少了1.64 μmol ·m^-2 s^-1;中度、强度和极强度择伐林地5 cm深处的土壤温度与未采伐林地没有显著差异( P >0.05),而皆伐使林地土壤温度显著升高( P <0.05),比未采伐林地(18.52 ℃)增加了4.7 ℃;中度、强度择伐林地的5 cm深处土壤湿度与未采伐没有显著差异( P >0.05),而极强度择伐和皆伐使林地土壤湿度显著降低( P <0.05),分别比未采伐林地(30.67%)减少了2.17%和3.98%;土壤总呼吸速率的土壤温度指数模型拟合效果最优,能解释未采伐和各种强度择伐林地土壤总呼吸变化的77.8%~83.3%以及皆伐林地土壤呼吸变化的35.5%;未采伐、中度、强度和极强度择伐林地土壤总呼吸的温度敏感性参数Q 10 为1.77~2.72,皆伐林地的 Q 10 为1.49。【结论】不同强度采伐5年后,各种强度择伐林地土壤及其各组分的呼吸速率与未采伐林地没有显著差异;皆伐使凋落物呼吸速率、根系呼吸速率和土壤总呼吸速率都显著降低;各种强度择伐没有改变土壤总呼吸速率的季节变化规律,但皆伐使土壤总呼吸速率最大和最小出现时间有所提前;研究区土壤温度是土壤总呼吸速率季节变化的主要影响因子。

采伐强度对杉阔混交人工林细根生物量及形态特征影响

[目的]比较杉阔混交人工林在不同采伐强度下细根生物量及形态特征的差异,探究林木细根生长与采伐强度的关系,以期为区域杉阔混交人工林科学经营提供基础数据和理论参考。[方法]以闽北杉阔混交人工林为研究对象,2011年8月实施4种不同采伐强度(按蓄积量计算分别为中度择伐34.6%、强度择伐48.6%、极强度择伐67.6%和皆伐100%)试验,并与未采伐对照;经自然恢复5 a后,采用根钻法分2层(0~10、10~20 cm)获取乔木树种活细根(≤2 mm),分析采伐强度对0~20 cm土层细根总生物量及形态特征的影响。[结果]中度和强度择伐细根总生物量分别为225.31、257.96 g·m^(−2),与未采伐(219.35 g·m^(−2))差异不显著(P>0.05),极强度择伐和皆伐分别比未采伐显著降低了47.0%和66.3%(P<0.05);各种强度的择伐下细根比根长和比表面积与未采伐无显著差异(P>0.05),皆伐比未采伐分别显著增大了41.5%和71.2%(P<0.05);细根根长密度和根表面积密度随采伐强度增大而变化的规律与细根总生物量的变化规律一致,极强度择伐比未采伐分别显著降低了51.9%和46.9%(P<0.05),皆伐比未采伐分别显著降低了54.9%和49.2%(P<0.05)。[结论]杉阔混交人工林不同采伐强度5 a后,中度和强度择伐仍能维持林木细根生物量和吸收水分与养分能力,而极强度择伐和皆伐都出现显著降低;从有效维持和促进林木细根生长的角度,建议类似林分适宜采伐强度不超过强度择伐。