浙江毛竹林分非空间结构特征及其动态变化

利用2004与2009年浙江省两期森林连续清查毛竹样地数据,应用因子分析、聚类分析、相关分析、多元方差分析及核密度估计方法,采用7个指标(样地生物量,样地株数,林分平均胸径,1,2,3和≥4度竹所占比例)描述毛竹林分非空间结构特征。结果表明:毛竹林分非空间结构特征的主导因素依次为年龄结构因子、样地生物量因子、林分平均胸径因子;浙江现有毛竹林老龄化问题较突出,林分中各龄级所占比极不合理,现有经营措施存在较大缺陷,从而使林分生产力衰退;样地株数较少时,林分平均胸径与样地株数几乎没有相关性,但随着样地毛竹株数的增加,表现出一定的负指数关系;影响毛竹林分生物量的主要因素依次是样地株数与林分平均胸径;7个指标中除3度竹所占比例没有显著差异外,其他指标都存在显著差异,使得毛竹林分非空间结构(由7个指标构成)在2004年与2009年存在显著性差异;平均胸径小于8.7 cm的林分随着毛竹的生长所占比重在减少,而平均胸径大于8.7 cm的林分在增加,这也说明2009年林分平均胸径比2004年显著增大,样地株数和林分生物量与林分平均胸径有类似的趋势。研究结果对毛竹林的可持续经营与固碳功能的提高有一定的参考价值。

基于非空间结构的浙江省毛竹林固碳潜力

在毛竹单株生物量模型及其林分特征的基础上,构建基于非空间结构的毛竹林固碳潜力模型,并阐述模型的生物学意义;应用Matlab提供的Linprog函数与Solve函数,对所建模型在满足约束条件下进行优化求解,结果表明,当1度竹、2度竹、3度竹和≥4度竹占毛竹样地总株数的百分比均为0.25,毛竹林分立竹度为4363株·hm-2,平均胸径为12.1691cm时,毛竹林碳储量达到最大,其值为42220.2149kg·hm-2;根据优化结果与2004年浙江省毛竹林结构现状,提出增加毛竹林固碳量的一些措施。

镇沅县思茅松天然林分非空间结构特征分析

以云南省镇沅县思茅松天然林为研究对象,选取云南省森林资源连续清查中的14块标准典型固定样地数据,采用分布函数和株数累积分布拟合分析思茅松天然林分直径结构,对思茅松林分的直径分布、树种组成及优势树种等进行综合分析,探讨思茅松天然林分的非空间结构规律。研究结果表明,思茅松天然林分直径分布服从韦伯分布,直径变动幅度较大,且小径阶树木株数最多,随着直径的增大,林木株数开始急剧减少,当直径达到一定值时,株数减少幅度渐趋平缓。各龄组的偏度系数均为正值,径阶分布曲线均为左偏;除近熟林外,其他龄组的峰度系数均为正值,径阶分布曲线均为尖顶峰。研究区内思茅松天然林分的树种组成相对单一,虽有一些其他伴生树种,但数量很少,思茅松所占比例最大,为68.66%,相对多度为68.73%,相对显著度为78.15%,相对频度为13.48%,重要值为53.45%。伴生树种主要有红木荷、南烛、麻栎和茶梨等。

浙江省天然针阔混交林非空间结构分布特征与生产力相关性

【目的】研究浙江省针阔混交林非空间结构分布特征与生产力的相关性,为提升浙江省针阔混交林经营水平和森林质量提供理论依据和技术支持。【方法】以1999、2004、2009年共3期森林资源连续清查数据中的天然针阔混交林样地和样木数据为研究材料,提取胸径、树高、材积和针叶树种的非空间结构因子与单位面积蓄积量,对各时期的非空间结构分布形态进行函数建模,探究变化特征。采用生物量换算因子连续函数法进行生物量和生产力的估算,再进行非空间结构与生产力的偏相关分析。【结果】各时期森林非空间结构因子在形态上存在规律性的分布特征。非空间结构因子与生产力间呈正相关趋势。1999−2009年,浙江省针阔混交林针叶树种比例逐期上升,生产力第1期(1.39 t·hm^(−2)·a^(−1))高于第2期(1.15 t·hm^(−2)·a^(−1))。胸径、树高、单株材积均值呈近似正态分布。【结论】在针阔混交林的经营管理中,为保证林分处于高生产力的状态,要优先考虑针阔混交的比例。针叶树种比例应维持在50%以上,针叶树种比例偏低的混交林要进行人为干预。胸径若低于10.00 cm要加强抚育,高于12.00 cm应及时进行采伐。单株材积均值应维持在0.040~0.070 m^(3)·株^(−1),树高在7.00~10.00 m。图6表5参34。

森林公园林分结构特征对空间热环境的影响

通过对野外标准地实测与分析获取森林公园林分结构特征和温度的相关信息,研究林分非空间结构特征与林分空间结构特征对热环境的影响.结果表明:林分非空间结构及空间结构特征对空间热环境模型的影响占比分别为66.25%、33.75%.林分非空间结构中的郁闭度、树高、枝下高对空间热环境的影响最显著,而胸径、林分胸高断面积、植株密度对空间热环境的影响不显著.郁闭度与气温呈线性负相关,树高、枝下高与空间热环境存在显著正相关,郁闭度每增加0.1,空气温度降低0.4℃;而树高每增加0.1 m,温度增加0.013℃;枝下高每增加0.1 m,温度增加0.017℃.空间结构特征中混交度与空间热环境呈正相关,混交度每增加0.1,温度增加0.19℃;开阔比与空间热环境呈负相关关系,开阔比每增加0.1,温度下降0.22℃.

长白山次生针阔混交林群落结构特征及群落动态

长白山次生针阔混交林是东北地区典型的次生林类型之一,处于向地带性顶级植被阔叶红松林方向演替的重要阶段。全面分析长白山次生针阔混交林群落动态,能为东北地区森林保护、恢复和可持续经营提供理论支撑。基于长白山地区5.2 hm^2次生针阔混交林动态监测样地,以2005和2017年样地内所有胸径(DBH)≥5cm的木本植物为研究对象,分析了12年间群落的物种组成、物种多样性、胸径结构和密度结构等非空间结构,以及林木空间分布格局、树种混交和林木竞争等空间结构的变化。结果表明:群落个体数量由6614株降至5884株,2017年调查到木本植物13科25属42种,较2005年增加2属2种,群落物种组成和多样性变化较小。平均胸径由14.4 cm增加至15.5 cm;径级结构在两次调查中均呈倒"J"型,虽然群落保持稳定的更新态势,但是各径级的个体数量显著下降。胸径变异系数和基尼系数分别由0.77和0.37增至0.79和0.38,群落复杂程度提高。群落株数密度由1272株/hm^2降至1132株/hm^2,林分密度由33.12 m^2/hm^2增至34.74m^2/hm^2。群落空间结构在两次调查中没有变化,群落水平分布格局为随机分布(U=0.51),大小分化程度为中庸分布(U=0.50),混交度为强度混交(U=0.76),空间结构稳定。研究还比较了样地和20m×20m样方尺度上的群落结构变化趋势,发现大部分指标在两个尺度上变化一致。综上所述,本研究中的长白山次生针阔混交林的群落非空间结构呈现正向演替趋势,而空间结构保持相对稳定,群落整体在12年内并未发生本质性改变。在未来经营中,可适当伐除假色槭和色木槭等林下层树种,为红松、蒙古栎和紫椴等顶级树种的生长和更新提供空间。

黄土高原油松天然纯林结构特征的研究

结构是森林群落的基本特征,决定着群落的功能和发展方向。该研究采用结构参数角尺度(W)、混交度(M)、大小比数(U)以及样地纵剖面图分析了两块长宽均为60 m×60 m的油松天然林的空间结构特征,同时采用胸径(DBH)、树高(TH)和冠幅面积(CA)分布的直方图以及Shannon-Wiener多样性指数分析了它的非空间结构特征。结果表明:油松天然林种间隔离程度很低(=0.019),几乎为油松纯林,个体大小分化均匀(=0.478),整体呈随机分布(=0.485)。小树(TH≤5 m)个体相对较少,而大树(TH>10 m)占多数且其树高分布集中。平均树高多样性THD=2.35,胸径集中分布在14~34 cm,58.4%~62.8%的树冠面积分布在20~40 m^2。林下油松幼苗更新丰富,但分布不均。这些特征表明成熟的油松天然林群落结构不稳定,可能趋向衰退并将逐渐被其他阔叶树种代替。

滇池面山半湿润常绿阔叶林林分结构特征研究

为了探明半湿润常绿阔叶林林分结构特征,为制定科学、合理的经营管理措施,改善林分生长状况提供依据,以滇池面山半湿润常绿阔叶林为研究对象,在固定监测样地调查的基础上,采用数学统计和数量分析法对调查林分的结构特征进行研究。结果显示:(1)乔木层以锥连栎占据主要优势,并伴生有滇青冈、高山栲、滇石栎等树种;主要树种中,以滇石栎在水平方向上的竞争优势最大,而锥连栎在垂直方向上占据显著优势。(2)林分平均角尺度为0.566,整体呈聚集分布;各等级大小比数差异不大,整体接近中庸状态;全林分平均混交度为0.275,林木以零度混交和弱度混交为主,锥连栎、滇青冈多为分叉树或同种簇生,混交度极低。研究结果表明:该林分的结构比较单一,根据结构化经营理论,应调整林木分布格局,使其向随机分布格局发展,并对同种簇生的树丛进行疏伐,同时引进其他乡土树种,从而提高林分的树种多样性。

森林群落结构研究进展

结构特征是森林群落的重要特征之一,不同群落中相对固定的结构反映了群落对环境的适应、动态和机能,研究群落结构是了解森林物种基本组成及动态变化的首要条件和重要基础。通过查阅文献对群落结构的研究内容及方法进行了分类归纳,森林群落结构主要包括非空间结构特征和空间结构特征两个基本类型,且点格局分析是空间格局的主要研究方法。查阅文献发现:森林群落结构的研究内容目前多基于物种组成,分析物种的多度、区系、垂直、径级结构、空间格局等,而结合气候、水分、土壤等多因子的综合性研究相对薄弱。同时,森林生态系统定位监测站数量及功能质量的拓展建设也必不可少,这可为后期群落生态学的研究提供可靠的基础保障。

基于Gauss径向基变换的非平稳空间结构估计

为克服空间变换的非参数化估计方法存在双射约束不严格和计算度高的缺点,提出在非平稳空间变异结构估计中,基于Gauss径向基变换的空间变异结构参数化估计算法。该算法通过参数限制保证了空间变换的双射特性,利用时间维的统计特性对变换参数进行降维,降低了运算复杂度。在火烧油层温度分布预测应用中,对比泛Kriging算法,采用该算法可获得更加精确的空间预测结果,可以在较低的运算代价下得到双射限制下的非平稳空间变异结构估计。

带状采伐后施肥对毛竹林恢复的影响

以福建省三明市永安市上坪乡毛竹(Phyllostachys edulis)林地为试验地,设置9 m带状采伐宽度,采用施肥配比(A)和施肥量(B)2因素3水平试验设计,探究带状采伐后不同施肥处理对土壤养分质量分数的影响,以及土壤养分对新生竹林空间和非空间结构的影响。结果表明:(1)处理A_(1)B_(1)(N、P、K元素质量比为4∶2∶3,施肥量为449.7 kg/hm^(2))是提高土壤水解氮、有机质、全氮及有效磷质量分数的最优处理组合;(2)施肥配比在竹林立竹度和树高的生长中起主导作用,施肥量在竹林胸径的生长中起主导作用;(3)竹林的立竹度与土壤各养分质量分数之间均无显著相关性,但胸径与土壤有机质、全氮、有效磷质量分数呈极显著正相关(p<0.01),树高与土壤有机质质量分数呈显著正相关(p<0.05),两者都与土壤速效钾质量分数呈显著负相关(p<0.05);(4)经过A 1B 1处理后,竹林的空间结构综合指数最大,为0.556,且土壤全氮质量分数与空间结构综合指数的关联度最大,为0.8663。施肥处理A_(1)B_(1)不仅能提高土壤养分质量分数,还能显著提高新生毛竹胸径和树高,并能改善来年竹林内的林分空间结构,使得新竹的空间分布更加合理,更有利于毛竹林的采伐更新和恢复。

垂丝柏天然林最优直径结构研究

为研究川东北边缘山地垂丝柏天然林最优直径结构情况,以川东北边缘山地37块垂丝柏天然林标准地作为研究对象,将标准地公顷蓄积量从小到大划分为5个区间,分别求得了2002—2017年间林分平均生长量最大时的平均Q值,再利用负指数分布模型、线性模型和幂函数模型分别拟合垂丝柏天然林最优直径结构。结果表明:在22.7~38.4 m^(3)/hm^(2)、45.8~74.7m^(3)/hm^(2)、80.7~100.8 m^(3)/hm^(2)、107.5~132.8 m^(3)/hm^(2)和136.4~147.0 m^(3)/hm^(2)5个公顷蓄积量等级中,垂丝柏天然林公顷蓄积量在107.5~132.8 m^(3)/hm^(2)区间中平均生长量达到最大,为28.8m^(3)/hm^(2),此时平均Q值为1.7。在3种拟合最优直径结构的模型中,负指数分布模型拟合出效果较好,R^(2)为0.852。定量化明确最优林分直径结构,为该区域以垂丝柏为优势树种的天然林未来的经营管理给出了理论支撑和技术方法。

云冷杉针阔混交林更新幼树密度的影响因素

为明确混交林更新幼树密度的关键影响因子,以利于云冷杉针阔混交林幼树生长更新。以东北针阔混交林为研究对象,测量样地海拔、坡度、坡向等立地因子,利用Voronoi图确定林分结构单元,计算林分结构指数;统计分析乔木层各树种株数,计算得出树种多样性指标;然后利用Pearson相关性分析、通径分析法探索各影响因素与混交林更新幼树密度间的相关关系,总结得出各因子对幼树密度的贡献大小。研究结果表明:林分平均混交度为0.74,总体属于强度混交;林分平均角尺度为0.43,林分为均匀分布;林下更新幼树状况不佳,小径级幼树居多,总体处于递减状态。混交度、角尺度、辛普森指数、香农指数、均匀度指数对更新幼树密度影响显著(P<0.05),但其他变量对幼树密度的影响均不明显,可能是各样地间立地因子差异并不显著的原因。通径分析结果表明,影响因子对幼树密度的贡献大小依次为辛普森指数、均匀度指数、香农指数、混交度、角尺度。因此,要想改善天然混交林更新幼树生长状况,现阶段应以调整乔木树种多样性为主。

基于一类清查数据的费县森林资源动态变化

利用费县104块一类清查样地2007年、2012年和2017年3期数据,分析地类和林种变化以及主要林种(水土保持林、一般用材林和果树林)内林木的非空间结构特征。结果表明,由于清查标准的变化,乔木林地类明显减少,特殊灌木林地类增加;3个主要林种的物种多样性随时间增加而增加,水土保持林物种多样性指数优于一般用材林和果树林;同时,水土保持林内林木径阶总体呈“倒J型”分布,小径级林木有所增加,需要采取人工抚育等措施促进树木生长;果树林和一般用材林内树种较为单一,乔木径级结构无明显规律,应采取科学经营措施更好地发挥森林的多功能效益。

新疆野杏种群结构特征与健康评价

为探明新疆野杏的生存现状,本研究从新疆野杏种群结构特征与生存状况入手,评价新疆野杏的健康状况与更新能力,为其保护与恢复提供理论依据。在新源县吐尔根乡杏花沟、巩留县塔斯托别乡伊勒格代沟、霍城县大西沟乡大西沟和巩留县库尔德宁镇大小莫合沟的4个野杏居群,共设置22个样地,调查各野生果树居群的种群非空间结构(树种组成、胸径(DBH≥5 cm)、树高、冠幅、郁闭度、密度)与空间结构(角度尺、混交度、大小比),基于新疆野杏种群结构评定新疆野杏健康状况。杏花沟、莫合沟、伊勒格代沟和大西沟4个居群的野杏树种比例分别为100%、73.91%、97.70%和36.17%;各居群的林分密度分别为565、322、435、575株·hm^(-2),郁闭度分别为0.92、0.55、0.82、0.78,林分密度较大,郁闭度较高;4个居群的野杏平均树高分别为6.75、6.48、6.47、6.70 m,平均冠幅6.00、5.26、5.01、6.20 m,树高无显著差异,冠幅较大,林木树冠间存在交叉重叠且重叠的幅度较大。野杏的龄级结构基本上呈纺锤形,总体结构不稳定,主要由83.60%的成熟中、大龄阶个体组成,严重缺乏小龄阶个体(占10.16%)。杏花沟、莫合沟、伊勒格代沟的大小比均值分别是0.46、0.45、0.49,野杏胸径生长处于中庸状态,大西沟的大小比均值是0.63,野杏胸径生长处于劣势状态;4个居群的野杏混交度均值分别是0、0.05、0.20、0.49,野杏在野果林有纯种建群,也有与其他野生果树混生生存;4个居群野杏的平均角尺度分别为0.39、0.37、0.33、0.40,水平分布格局为均匀分布。杏花沟、莫合沟、伊勒格代沟、大西沟的加权综合法指数分别为0.48、0.45、0.30、0.52,加权和法指数分别为0.37、0.48、0.36、0.53。大西沟和莫合沟的野杏种群健康等级为中;杏花沟的加权综合法指数评定的健康等级是中,加权和法指数评定的健康等级是差,综合评价为中等偏下;伊勒格代沟的野杏种群健康等级为差。基于野杏种群结构特征与生活力,综合评定目前的新疆野杏种群健康状况中等偏下,急需开展保育恢复。本研究从表观性状对其健康状况进行了评价,可为后续新疆野杏的生存研究奠定基础。