乌鲁木齐河山区流域树轮宽度年表特征及其对气候的响应

通过对比乌鲁木齐河山区流域8个天山云杉树轮宽度标准化年表的多个特征参数及分析树轮年表对气候的响应,主要得到如下研究结论：（1）在8个树轮宽度年表中,东白杨沟下年表包含的气候信息最多,其次是英雄桥沟年表,再次是跃进桥东年表;（2）乌鲁木齐河山区流域气候对树木年轮生长的影响存在明显的持续性,持续年数大多为3~8 a,最短为2 a;（3）在乌鲁木齐河山区流域低海拔处气候对树木年轮宽度生长的限制作用强于高海拔地区,森林下部林缘年表中含有的气候信息多于森林上树线附近的年表;（4）通过相关函数和相关普查发现,乌鲁木齐河山区流域影响森林上树线树轮宽度年表树轮生长的主要气候限制因子是2~3月的平均温度,而影响森林下部林缘树轮宽度年表树轮生长的主要气候限制因子为5~6月的干旱强度;（5）区域森林上树线树轮宽度年表的年轮指数343 a经历了9个轮宽指数偏高时段和8个偏低时段,反映了2~3月的温度的长期变化。区域森林下部林缘树轮宽度年表的年轮指数365 a来有11个轮宽指数偏高时段和11个偏低时段,揭示了5~6月PDSI的长期变化。

天山云杉种群结构的研究

种群是构成群落的基本单位，种群结构不仅对群落结构有直接影响，而且能表征群落的发展和演变趋势。种群结构包括径级结构、高度结构、年龄结构等。年龄结构是种群的重要特征，但由于年龄的数据在许多情况下非常难于得到，因此许多学者在进行种群结构的研究过程中，都采用了大小结构分析法。

天山云杉林林冠干扰前后植物多样性及其与环境的关系

林冠干扰后,林窗内因小环境的改变使得植被作出相应的反应。1999年对天山云杉林林窗内和林内的植被进行的调查结果表明:在本研究范围内的天山云杉林中,经过林冠干扰后,植被受一定的影响。林冠空隙内丰富度指数均大于林内;36.7%的林冠空隙内个体生态优势度小于林内;76.7%的林内的均匀度指数大于林冠空隙内;66.7%的林冠空隙Shannon个体多样性指数大于林内。林冠干扰前后,各环境因子和植物多样性之间有一定的相关关系。影响林冠空隙内各多样性指数的因子包括海拔、有效N、有机质、全K、全P和总盐,有效N、有机质、全K、全P和总盐对均匀度指数有显著性影响;而影响林内各多样性指数的因子包括坡向、坡位、坡度、光照强度、有效N、、全K、全P和总盐,但仅有坡向、坡度、光照强度对生态优势度指数有显著性影响。

降水强度变化对天山云杉地表凋落物和细根分解的影响

为了探明不同降水条件下干旱区山地森林主要优势树种凋落物分解特征,采用野外模拟试验,通过设计3种降水强度处理[ZP(去除降水)、CK(自然降水,对照)、DP(双倍降水)],研究了降水强度变化对天山云杉地表凋落物(叶和枝)和细根分解的影响。研究结果表明:分解24个月后对照凋落叶、凋落枝和细根干重损失率比去除降水损失率分别高24.79%、2.54%和23.09%,比双倍降水损失率低7.04%、0.68%和10.70%,去除降水对凋落叶和细根分解的抑制作用显著,对凋落枝抑制作用较微弱,双倍降水对分解具有促进作用,但仅对细根分解的促进作用显著。对照和双倍降水处理下凋落叶和细根月平均分解率均表现为双峰型曲线,凋落枝为单峰曲线,去除降水处理下地表凋落物和细根月平均分解率相对平缓。木质素和纤维素残留率也表现为去除降水>对照>双倍降水。不同降水处理下分解过程中N元素释放模式不同,但C释放模式基本一致。相关分析表明,凋落物月分解率与0~10 cm土层温度的相关性不显著(P>0.05),但与土壤含水量间为线性极显著正相关(P<0.05)。我们研究结果发现云杉凋落物与根系分解对降水强度变化存在明显差异,未来气候变化对土壤碳周转影响应该充分考虑这种器官间差异。

天山云杉削度方程与材种出材率表的研究

以天山云杉为研究对象，在分析与描述天山云杉干形的基础上，提出了新的削度模型；并与其它削度模型进行分析、比较，评价了与商品材积估测有关的削度模型的优劣，结果表明：新建削度模型具有较好地满足各项预估目的的能力，在此削度模型的基础上，建立了精确的商品材积估测系统。该系统可估计树干上任意直径的干长、任意高度处直径、商品材积，并用该系统编制了天山云杉二元材种出材率表。

树冠中的黄金分割初步探析

将现实林冠底部横断面看作是以东西长和南北长 (冠长 )为对角线的菱形 ,求算出菱形的面积 (Slx) ,并将以最大冠长为直径的圆面积视为树冠的潜在面积或理论面积 (Sy) ,采用GMB =Slx/Sy 分别计算天山云杉 (Piceaschrenkianavar.tianshani co)人工幼林 1 2块中心样方 ,1 987和 1 993年的 2期树冠调查资料 ,发现 :GMB符合“黄金分割”(0 5 99≤GMB≤ 0 6 37)的树冠较匀称 ,而GMB不符合黄金分割 (GMB<0 5 99)的树冠则属于偏冠 .同时 ,GMB是否符合黄金分割还能反映出林木个体间的竞争格局 ,并且GMB可以单独作为一个指标应用到中幼林的抚育间伐等领域 .因此 。

天山云杉削度方程的研究

基于天山云杉干形曲面特征及其表征模型 ,本研究提出了天山云杉削度方程 :d =a1D(a2 +a3 H +a4 DH) H(a5+a6D+a7DH) (H-h) a8,并提出以干形作为评价削度方程的林学指标。经比较 。

异龄林动态系统与最优控制

以矩阵模型作基础,利用进界生长、径阶向上生长和枯损量的材料,拟合了异龄林动态系统模型,并建立了最优控制模型。以新疆天山云杉异龄林为研究对象,分析现实异龄林的生长动态并对最优调整策略进行探讨,有关结果可作为生产的依据。

中国西部六种特有松科植物核型及细胞地理学研究

本文分析的麦吊云杉、峨眉冷杉等４种２变种松科植物属我国特有种，主产中国西部，观察到的根尖细胞核型有５种为首次报导。麦吊云杉（Ｐｉｃｅａｂｒａｃｈｙｔｙｌａ）和变种油麦吊云杉（Ｐ．ｂ．ｖａｒ．ｃｏｍｐｌａｎａｔａ）为２Ａ核型，Ｋ（２ｎ）＝２４＝２０ｍ＋４ｓｍ；天山云杉（Ｐ．ｓｃｈｒｅｎｋｉａｎａｖａｒ．ｆｉａｎｓｈａｎｉｃａ）为２Ｂ核型，Ｋ（２ｎ＝２４＝１６ｍ＋８ｓｍ；峨眉冷杉（Ａｂｉｅｓｆａｂｒｉ）为２Ａ模型，Ｋ（２ｎ）＝２４＝１４ｍ＋８ｓｍ＋２ｓｔ；红杉（Ｌａｒｉｘｐｏｔａｎｉｎｉｉ）为２Ａ核型，ｋ（２ｎ）＝２４＝１２ｍ＋１０ｓｍ＋２ｓｔ；高山松（Ｐｉｎｕｓｄｅｎｓａｔａ）为１Ａ核型，ｋ（２ｎ）＝２４＝２４ｍ。试材来源于原始林区的自然居群，根据核型资料，结合各种的生态、地理分布，进行了遗传变异及进化程度的讨论。

基于无人机影像的天山云杉林单木树冠信息提取

【目的】研究树冠信息估测出林分密度、生长量等森林调查指标,判断林木生长优良状况提供参考,【方法】基于无人机遥感影像,以新疆农业大学实习林场主伐迹地下天山云杉林(Picea Schrenkiana var tianshanica)为研究对象,采用高斯-拉普拉斯算子(Laplacian of Gaussian,LOG)结合最大类间方差寻找最优阈值(Otsu)对影像进行处理,并利用标记控制分水岭分割方法分别提取疏、中、密3种不同郁闭度的天山云杉单木树冠信息。【结果】利用优化后的标记控制分水岭分割方法较好的解决了过分割问题,对单木树冠信息提取的F测度在疏、中、密林区分别是98.26%、92.91%和87.57%。【结论】使用的方法提取单木树冠信息精度较高,可以评价对天山云杉林的生长状况,可对主伐迹地下天山云杉林的更新和恢复提供可靠的技术支撑。

基于无人机影像天山云杉林主伐迹地提取研究

【目的】通过分析天山云杉主伐迹地更新群落特征,将其划分为三个等级的主伐迹地,基于无人机影像,以实现提取不同等级主伐迹地的面积以及确定其分布,为新疆天保工程实施后山区森林资源更新恢复及评价提供科学依据。【方法】采用eCognition软件面向对象多尺度分割技术对研究区进行分割,通过最邻近分类以及SEaTH算法相结合的分类方法筛选分类特征,并建立类别层次结构及分类规则集,以实现提取不同等级主伐迹地面积,并进行精度评价。【结果】利用最邻近分类方法与SEaTH算法相结合的分类方法提取不同等级的主伐迹地,其总体分类精度达到81.82%,Kappa系数为0.74。提取主伐迹地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的面积吻合度分别为87.09%、79.86%和66.33%;提取主伐迹地总面积为72.574 3 hm 2,目视解译面积为92.174 9 hm 2,面积相对误差为21.26%,面积吻合度为78.74%。【结论】该方法用于研究区提取主伐迹地信息是可行的。主伐迹地Ⅰ提取的面积吻合度最高,由于主伐迹地Ⅰ内的天山云杉林分株数密度较低,其林分平均冠幅、平均年龄等因子均相对较小,因此在影像上更好区分。主伐迹地Ⅱ分布面积最大,主伐迹地Ⅰ和Ⅲ分布面积较小,研究区内主伐迹地林分生长状况主要为主伐迹地Ⅱ状态。

天山云杉扦插育苗试验研究

通过多年试验结果总结了天山云杉扦插育苗的技术要点，探讨了不同龄母株穗扦插生根率及其相关因子的影响，以及扦插苗的生长发育特点。试验结果表明：扦插苗生长迅速、抗逆性强，５ａ即可培育成４２．８２～４４．５７ｃｍ的大苗，为培育优质、速生、壮苗开辟了新的技术途径。

天山云杉种群水平分布格局

天山云杉林中幼龄林木多为集群分布，中龄林木为随机分布，稀疏散布在林分中的高龄林木在较大面积上看有集群分布的倾向。林分中天山云杉种群水平分布格局是这些分布的混合。

基于无人机影像的天山云杉林冠幅提取及蓄积量反演

以无人机影像为源数据,天山云杉(Picea Schrenkiana var tianshanica)为研究对象,根据样方实测数据,提取冠幅信息与胸径树高参数进行拟合并反演蓄积量,为天然林保护工程实施后天山云杉生态恢复与科学管理提供技术手段。基于新疆农业大学实习林场的无人机影像数据和60个样方的每木检尺数据,通过多尺度分割技术对天山云杉林冠幅进行分割提取,根据实测数据建立冠幅-胸径模型和冠幅-胸径-树高模型,反演天山云杉林蓄积量。结果表明:无人机影像分割效果较好,根据多尺度分割技术得到的最合优尺度参数为60,形状因子为0.5,紧密度因子为0.5。通过构建天山云杉冠幅-胸径模型,得幂函数模型拟合度最高,R2为0.718,而冠幅-胸径-树高二元一次模型R2为0.817。将提取参数代入模型反演蓄积量与样方蓄积量对比后完成T检验,检验结果sig=0.051,说明模型拟合度较好。研究得出采用面向对象方法对天山云杉林冠幅信息的提取效果较好,基于模拟数据和实测数据构建模型得到胸径参数进而反演林分蓄积量的方法可降低人力调查成本并满足天山云杉林经营管理的需要。