马尾松人工纯林近自然化改造效果分析

[目的]以马尾松人工纯林为对象,分析其近自然化改造后森林质量变化和树种发育情况,为此类人工纯林的近自然化经营提供参考和决策依据。[方法 ]2007年在广西凭祥中国林科院热带林业实验中心对马尾松纯林开展近自然改造试验并设置样地20块,其中经营样地16块、对照样地4块;于2007年第一次全面调查获得本底数据之后,冬季执行目标树抚育择伐;2008年春执行6个阔叶树种4种组合的林下补植作业;2016年实施第二次目标树抚育伐;2007年后,每2年执行1次样地复测调查,共获取了7期数据。对7期监测数据的重要值指数、平均胸径和纯生长量等指标进行统计,从树种组成、林分结构、林分生长等方面对马尾松人工林近自然化改造效果进行分析和评价。[结果 ]近自然化改造的马尾松人工纯林经过13 a后,林分逐步过渡到异龄复层混交林结构。林下补植的6个树种的重要值均处于前10名,林分中出现了安息香、油桐等树种的天然更新。近自然化改造的马尾松林的林木从5 cm起测径阶到55 cm径阶范围内均有分布,呈现出经营措施促进下快速形成混交异龄林格局的发展动态;而未作处理的对照林分依然呈同龄纯林的径级分布。就生长而言,近自然化改造林分生长量显著高于对照林分,并且林分生长量主要集中于较大径阶林木,实现了林分价值的显著提升。[结论 ]人工纯林近自然化改造中,调整树种组成是最关键的经营措施;扩大径级结构分布范围是针叶纯林近自然化改造的基本指标;近自然化改造显著提高了森林的生长量和蓄积量;同时促进了土壤微生物发育,改善了森林土壤和生态系统整体质量。

2016-2021年南亚热带近自然化改造马尾松人工林土壤水热动态数据集

本研究依托崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站,在中国林业科学研究院热带林业实验中心林区,利用南亚热带近自然化改造马尾松(Pinus massoniana)人工林内的自动气象观测站,开展土壤水热动态监测和研究,样地布设、指标监测和数据质量控制均按照规范进行。本数据集对2016–2021年近自然化改造马尾松人工林的土壤温度、土壤体积含水量、土壤热通量、空气温度和空气相对湿度等观测数据,经过异常值剔除、数据插补等标准数据处理,统计得到马尾松人工林日尺度的土壤水热动态数据,并对数据集的构建进行了说明。建立和共享本数据集对于理解近自然化改造马尾松人工林的土壤水热特征有重要价值,同时可为深入研究针阔叶混交林对全球气候变化的响应提供基础数据,也为南亚热带森林资源的可持续经营和管理提供数据基础支撑。

近自然化改造在甘肃省马尾松和杉木人工纯林中的应用效果探析

为提高人工林地培育树种的质量,研究自然化改造对林分结构的影响,以甘肃省小陇山林区对马尾松和杉木人工纯林的近自然化改造为论述对象,分析了近自然化改造后的林分结构变化情况。结果表明,通过对马尾松林进行近自然改造,在弱、中等、强、极强混交4个级别上,林分个体数量的比重均有所提高,尤其是极强混交所占比重为25%,平均混交度由改造前的0提高至0.82。林分角尺度上,马尾松林中随机性个体数目所占的比重较大,但在近自然化改造后,随机性个体数目所占的比重降低至41.67%,而团状分布则上升至8.33%。林分大小比数方面,杉木对照林分近自然化改造后优势木与中等木所占比重分别增长了28.00%与20.00%,而其他种类木所占比重则呈下降趋势,林分的平均大小比数也从改造前的0.52下降到0.46。近自然改造可以改善林分结构和林地土壤肥力,增加林间物种多样性。但过度择伐也会产生反作用,导致土壤质量下降。

近自然化改造对杉木人工林物种多样性的影响

在广西凭祥市热林中心青山实验场设置杉木人工林近自然化改造样地,进行3种间伐强度处理(75%、55%、35%),均匀套种4种阔叶树。改造5年后,研究不同间伐强度近自然经营对群落组成、物种多样性和林分生长状况的影响。结果表明:近自然化改造5年后,乔、灌、草3层的物种数明显增加,灌草层的优势种有所变化,但各间伐处理的优势物种大致相同;各间伐处理的灌木层物种多样性指数无显著差异;改造后各处理草本层物种多样性指数均高于未改造的纯林,各处理草本层的Simpon指数和均匀度指数均显著高于改造前的纯林。杉木胸径随间伐强度的增大而增加且差异显著,但各处理间树高无显著差异;套种的4种阔叶树的胸径、树高随间伐强度的增大而增加,大叶栎、红椎的胸径、树高生长量在不同间伐处理林分中有显著差异;高间伐强度改造的杉木人工林适合套种阳性树种大叶栎、米老排和中性树种红椎,中等间伐强度改造的杉木人工林适合套种耐阴性树种润楠。

近自然化改造对马尾松和杉木人工林生物量及其分配的影响

近自然化改造作为森林新增碳汇的最有希望的选择之一,将如何通过改变林分结构影响林分生物量和生产力进而影响林分固碳能力和潜力目前尚不清楚,因此,了解近自然化改造对人工林生物量及其分配的影响,对人工林生态系统碳管理具有重要意义。以马尾松近自然化改造林(P(CN))、马尾松未改造纯林(P(CK))、杉木近自然改造林(C(CN))和杉木未改造纯林(C(CK))4种人工林为研究对象,采用样方调查和生物量实测的方法,分析4种林分生物量差异,旨在揭示近自然化改造对马尾松和杉木人工林生物量及其分配的影响。结果表明:马尾松杉木人工林近自然化改造通过调整林分结构显著提升马尾松和杉木人工林生物量和生产力,8a后马尾松和杉木林分生物量分别增加46.71%和37.24%。乔木层生物量在林分生物量总量中占主导地位(95.48%-98.82%),并对林分生态系统总生物量变化起决定性作用。林分生物量和生产力的增加主要因为近自然化改造改变了林分群落结构,进而提高了乔木层生产力。研究结果表明,合理的经营措施不仅可以改善林分结构,提升林分生产力,并可为增强植被固碳能力创造有利条件。

北京西山地区油松人工林近自然化改造效果评价

为了促使北京山区油松人工林向发挥多功能目标的森林结构转变,在近自然森林经营理念和技术指导下对西山地区51年生的油松人工林进行改造,并于2005年调查和设计,2006年初完成近自然森林改造的第1次作业。对固定观测样地的调查结果表明:经过近自然化改造,样地的Shannon-Wienner指数分别从0.1217、0.9404提高到0.9174、1.4921。油松林的林下更新层物种变化较大。大叶白蜡、栾树、构树等树种的天然更新,再通过播种补入栓皮栎,提高了林下更新的数量和质量。相对于未进行近自然化改造的林分,改造过的油松林,林木年生长量较高,林分结构得到了改善。

小兴安岭落叶松人工纯林近自然化改造对林下植物多样性的影响

对18年生落叶松人工纯林采用不同大小的林隙间伐,辅以不同的整地措施进行近自然化改造,同时以相同强度的常规均匀间伐处理为对照,分析改造后第1年和第2年林下植物多样性的变化。结果表明:与对照相比,改造后第1年和第2年林下草本植物种数、密度、盖度、平均高和多样性指数(Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数)均有较大幅度增加,改造后第2年差异达到显著水平(均匀度指数除外)(P<0.05);近自然化改造林下草本植物优势种中喜湿植物明显增加;无论是改造后第1年还是改造后第2年,不同大小林隙处理间林下草本植物种数、密度、盖度、平均高和多样性指数均无显著差异(P>0.05);改造后第1年,经整地的大林隙、中林隙和小林隙林下草本植物密度、盖度和平均高均显著高于不整地(P<0.05),第2年,整地措施对草本植物的影响效果下降;与对照相比,改造后第1年和第2年林下木本植物种数、密度、盖度、平均高和多样性指数均未发现显著差异(P>0.05)。近自然化改造有利于林下草本植物的发育和草本植物多样性的提高,但对林下木本植物的影响还有待深入研究。

云南松纯林近自然化改造的探讨

长期以来,云南松的纯林经营使得生物多样性降低、林分稳定性变差、遗传品质退化、林分生产力下降,从而导致生态系统功能衰退。针对这些实际情况,本文依据国内外研究成果对云南松纯林近自然化改造的技术和理论进行了探讨,为恢复云南松群落的生态功能和经济功能提供依据。

马尾松人工林近自然化改造对林分生长的影响

【目的】研究和阐明马尾松(Pinus massoniana Lamb.)人工林近自然化改造对林分保留木、套种树种和自然更新树种生长的影响。【方法】2005年1月,采用随机区组设计对中国林业科学研究院热带林业实验中心12年生马尾松人工林进行5种不同强度(0%,20%,30%,40%和50%)间伐后,套种米老排(Mytilaria laosensis)、红锥(Castanopsis hystrix)和润楠(Machilus pingii)3个乡土阔叶树种,每种强度设3次重复,每个套种树种密度均为120株/hm2,2013年8月对所有样地(共15个,每个样地面积为600m2)的马尾松保留木、套种树种和自然更新至乔木层的树种进行每木调查,记录种名、胸径和树高等。【结果】间伐处理8年后,不同间伐处理间林分保留木的平均胸径、树高和蓄积量均存在极显著差异(胸径:P<0.001,树高:P=0.001,蓄积量:P=0.008);林分平均胸径和树高随着间伐强度的增加而增加,林分蓄积量随间伐强度的增大而减少。间伐促进了3个套种树种幼树的生长,但不同树种间存在差异;米老排在50%间伐林分下生长最优,而红锥和润楠以40%间伐林分较优,前者的生长速率明显高于后者。间伐显著的提高了自然更新至乔木层的林木株数,与对照处理(100±25株/hm2)相比,20%,30%,40%和50%间伐林分分别是对照处理的8.72倍、11.22倍、11.06倍和13.78倍;间伐显著提高了自然更新林木的树高生长,而胸径生长差异不显著。【结论】从人工林木材生产、套种树种生长和自然更新树种生长情况分析,采用30%或40%的间伐强度和套种优质乡土阔叶树是马尾松纯林近自然化改造的最佳选择。

丹江口库区水源涵养林的近自然化改造——以龙口林场为例

丹江口库区水源涵养林林分质量和生态功能的高低严重制约着我国南水北调中线工程建设成效。笔者通过对丹江口库区水源涵养林不同典型林分调查和研究,针对各类型林分现状和所存在的问题,基于近自然经营的理念和方法,提出了相应林分近自然改造措施,为丹江口库区水源涵养林的可持续经营提供依据。

杉木人工林近自然化改造对林下植被多样性和土壤理化性质的影响

【目的】研究近自然化改造下杉木人工林物种多样性和土壤理化性质的相关关系及其动态变化,探究改造后林下植被—土壤系统之间的相互影响关系,评估人工经营措施对杉木人工林群落的生态影响,为该区未来杉木人工林可持续经营提供科学依据。【方法】以中国林业科学研究院热带林业实验中心3种不同经营模式的杉木近自然改造林分和未经改造的杉木人工纯林作为对照,分析林下灌木和草本群落物种组成、植物多样性水平和土壤理化性质差异及其之间的相关性。【结果】改造后灌木层和草本层的丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度指数均高于未改造纯林。土壤理化指标在不同经营模式下变化特征不同,土壤含水量、有机质、全氮、全钾和速效钾含量受采伐影响明显(P <0.05),均为改造样地大于对照样地,其中有机质含量最高,达56.68 g/kg。土壤含水量、土壤密度与草本植物多样性表现出一定的相关性,而与灌木层多样性指数无显著相关性;有机质与灌木层的Shannon-Wiener指数和丰富度指数均呈现显著正相关(P <0.05),与草本无显著相关性;pH值与灌草层多样性指数均无显著相关性。【结论】改造后杉木人工林土壤全氮、全磷、全钾、速效钾有机质和含水量与林下灌草多样性指数的相关性最为密切,建议采伐后保留450～600株/hm^2配合林下30～40株阔叶树种补植作为该区域经营指标参考,并重视经营措施下的人工林林下植被多样性与土壤理化性质产生的相互关系。

红松人工林近自然化改造的必要性及可行途径探讨

针对红松人工林存在结构单一、生物多样性低、群落稳定性差等问题,该研究以辽东山区天然次生林区红松人工林为对象,根据近自然森林经营的方法和原则,对红松人工林近自然化改造的目标和途径进行了探讨。主要设计方法是在森林多功能可持续经营的上层目标指导和立地群落生境条件分析前提下,制定出红松人工林近自然森林经营的长期目标发展类型,并在发展类型的概念框架内实施以目标树为特征的林分抚育作业法,对林分进行适度间伐后,引入珍贵乡土树种(紫杉、红皮云杉、水曲柳、黄菠萝等)、中草药(人参、细辛、桔梗)以及经济植物(刺龙牙、刺五加),以达到在提高林分的目的树种质量和数量、提高生物多样性和经济利用价值的同时,加速林分向辽东山区地带性森林植被阔叶红松混交林演替进程的目标。

辽东山区落叶松林近自然化改造短期效果分析

在辽宁清原县选择25 年生落叶松人工林进行近自然化改造,以不间伐林分作为对照,研究 近自然化改造对林分生长和林下草本层植物多样性的影响。结果表明:间伐1年后,间伐林分平 均胸径和林分材积生长量及生长率均高于对照,差异显著(p<0.05)。在间伐林分中,目标树的胸 径生长量显著高于一般林木的胸径生长量。近自然化改造显著地提高了林下草本层植物多样性, 间伐林分林下草本层丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数高于对照。因此,近自然化改造促 进了人工落叶松林的林分生长,提高了林下草本层植物多样性,有利于目标树的持续快速生长。 今后经营落叶松中龄人工林时,应多关注目标树的生长。

红松人工林近自然化改造的必要性及可行途径探讨

红松是我国东北东部区域森林核心构成树种,随着人类活动的严重影响,其实际分布区域大面积缩小,随着森林分类经营政策的落实,红松树种发展成为各区域内关注焦点。我国红松人工林面积大,且生态、经济服务功能至关重要,但其仍存在结构单一、生物多样化低等不足,应积极结合此类发展困境,从多层面、多视角提出近自然化改造的策略和方法,制定红松人工林近自然经营的长期发展目标,助力红松人工林经营水平提升,实现人与自然和谐发展。

近自然化改造对桂南马尾松和杉木人工林结构特征的影响

【目的】为提升人工林质量及培育珍贵树种大径材,研究近自然化改造对林分结构变化的影响,通过近自然化改造改变林分组成和结构,进而调整林木生长和林分稳定性。【方法】以广西凭祥地区1993年造林并于2008年开始近自然化改造的马尾松和杉木人工林为研究对象,运用混交度、大小比数和角尺度参数分析近自然化改造后林分结构特征的变化。【结果】(1)对照林分的直径结构遵从正态分布,近自然化改造林分表现出向倒"J"形过渡的特征,对照林分的树高结构呈单峰型,而近自然化改造林分则呈双峰型;(2)近自然化改造明显提高了林分混交度,马尾松和杉木对照林分的平均混交度由0.00和0.16分别提高到自然化改造林分的0.82和0.89;(3)近自然化改造对林分角尺度影响较小,杉木林从均匀分布状态向团状分布转变,但马尾松林一直处于随机分布状态;(4)近自然化改造增加了优势和亚优势的个体比例,对照林分总体处于中庸生长状态,马尾松和杉木近自然化改造林分的平均大小比数分别为0.40和0.46。【结论】从林分非空间结构角度看,近自然化改造林分提高了林分树种组成,径级结构向异龄林直径分布倒"J"形的特征过渡;从林分空间结构角度看,近自然化改造林分逐步摆脱了人工纯林零度或弱度混交、水平分布均匀和中庸状态的结构特征。研究区补植树种和天然更新树种已成功地在林分中更新和生长,促进了林分混交度、树种多样性的提高和林分空间结构的优化,林分向异龄复层混交林方向发展。

我国南方人工林近自然化改造模式和效益分析——基于中国林科院热林中心实践研究

针对我国南方长期大面积连片经营人工纯林存在的问题,本文介绍了"近自然林业"的起源、引进、概念和基本原则,总结中国林科院热林中心多年来人工林近自然化改造的主要模式、改造过程和初步效益,分析了推广应用前景,以期为我国南方人工林近自然化改造提供实例借鉴和科学依据。

次生金钱松林自然化培育前期的恢复特征

对宁波市鄞州区天童林场盘山林区退化金钱松人工林实施择伐、留养和补植先锋树种的近自然化改造，比较不同林分早期恢复生长的差异。结果表明：①改造6年后，山坡上的木荷、青冈和沟谷上的红楠等地带性常绿阔叶树种呈快速的恢复生长，已形成了一个高3～5m的更新层，林分结构得到改善，已形成松阔异龄混交林，比对照区林分蓄积量分别提高68．3％和18．9％。②通过抚育使山坡和沟谷类型更新层的优势种群密度分别达2538、3183株·hm^-2，比对照区提高1．8倍、7．2倍；山坡类型更新的木荷和青冈种群的个体数量分布基本上呈正态分布，这表明更新种群都处于恢复中前期增长进程阶段；沟谷类型更新的红楠种群个体数量呈逆J型分布，已成为稳定型种群。③改造后混交林群落结构发生变化，更新优势种群杭胁泊件昂著增强。

长白落叶松人工林林隙间伐对林下更新及植物多样性的影响

2009年7月中旬,以佳木斯孟家岗林场间伐8年后的34年生长白落叶松人工纯林为对象,分析均匀间伐、大林隙和小林隙的林下更新和植物多样性。结果表明:与均匀间伐相比,林隙内出现了树高超过1.5m的胡桃楸、山杨和春榆等喜光阔叶树种,大林隙中出现树高超过2m的胡桃楸幼树;林隙内更新树种的个体密度、平均高和平均地径明显增加,大林隙尤为显著(P<0.05);林隙内木本植物的Simpson多样性指数和盖度均显著高于均匀间伐(P<0.05);与小林隙相比,大林隙内木本和草本植物盖度均显著增加(P<0.05);木本植物竞争种的重要值表现为大林隙>小林隙>均匀间伐,耐胁迫种的重要值相反(P<0.05);大林隙内1年生草本植物的重要值显著高于小林隙和均匀间伐(P<0.05),多年生草本植物则相反(P<0.05);大林隙Grime'功能群中杂草种的重要值高于小林隙和均匀间伐,耐胁迫种则相反(P<0.05);小林隙与均匀间伐的草本植物不同生活型及Grime'功能群的组成差异不明显(P>0.05);林隙间伐结合均匀间伐可以将长白落叶松人工纯林改造成长白落叶松针阔混交异龄林,较单独实施均匀间伐更有利于林下更新和植物多样性的提高,间伐林隙应以大林隙为宜(120～150m2)。

岛东林场森林碳汇能力分析与评价

为了探讨森林碳汇能力、森林碳汇贮存量,该研究利用IPCC(政府间气候变化专门委员会)制定计算方法,通过对岛东林场2009年森林资源二类清查数据进行分析,得出目前岛东林场碳汇蓄积量约31.4万t。数据分析结果表明,当前岛东林场森林经营方式不能满足国家层面上以应对全球气候变化为目的的多功能森林经营要求,也不能满足海南国际旅游岛建设中对森林游憩资源开发需求,在这基础上提出对岛东林场人工林科学合理的近自然化改造模式。

施肥和凋落物添加对杉木人工林土壤养分和土壤微生物特性的影响

为解决杉木人工林土壤质量下降、地力衰退问题,以赣中南杉木人工林为研究对象,采用分解袋法,设置不同施肥处理与树种凋落物组合添加处理,研究其对土壤养分与土壤微生物特性的影响。结果显示,与不施肥对照处理相比,施用氮磷混合肥后杉木林土壤碱解氮和速效磷含量分别增加了10.7%和36.7%,且显著高于施加单一肥料处理。与不添加凋落物对照处理相比,添加杉木+闽楠混合凋落物和单独添加闽楠凋落物后,土壤微生物生物量均显著提高。结果表明,在杉木林生产中,提倡营造杉×阔混交林以及对现有杉木中幼龄纯林进行近自然化改造以改变其凋落物的组成、质量和数量,能充分利用多树种混合凋落物分解的加合效应,并配合施用氮磷复合肥料来改善杉木林土壤养分状况。