基于地统计分析的马尾松立地指数预估

基于重庆市森林专项调查中81块100 m^(2)样圆中优势木的解析数据,利用非线性回归方法计算马尾松立地指数,基于地统计分析方法,选择优选半变异函数模型对立地指数进行空间插值预估,分析马尾松立地指数空间分布并找出适宜种植马尾松的区域。研究结果表明:优选树木生长模型为Richards模型,选定的导向曲线数学模型为H=141.898×[1-exp(-0.0006×t)]0.6661。拟合结果表明:高斯模型为优选变异函数模型,研究区马尾松变异函数块金值与基台值的比值为20.9%,小于25%,研究区马尾松立地指数具有较强的空间自相关性,可以使用空间插值预测立地指数;研究区中部地区以及东北部地区都具有较高的立地指数,立地指数大于9.5的地区占70%以上,这与研究区的平均海拔、土壤类型、平均降水量有密切关系。

广西桉树林取代马尾松林对植物多样性的影响

对广西钦州市马尾松林和巨尾桉人工林的植物多样性开展研究,旨在阐明桉树林取代马尾松林对植物多样性和植物功能群的影响,促进对桉树人工林的科学认知。研究表明,采伐马尾松林种植桉树后10年,在1800m2样地内,桉树林的物种数为95～98种(木本植物50种,藤本17～19种,草本24～28种),而马尾松林为63～88种(木本植物32～48种,藤本13～24种,草本16种),两类林分的木本、藤本和总物种数差异不显著(P为0.237～0.937),而草本植物差异显著(P=0.038),表明桉树林取代马尾松林将显著增加草本植物的物种丰富度。桉树林取代马尾松林对铁芒萁有显著的负效应,重要值减少50%(P=0.077),而对五节芒(P=0.057)和东方乌毛蕨(P=0.079)有显著的正效应,重要值提高0.85～3.76倍。桉树林和马尾松林木本植物的Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(D)和均匀度指数(Jsw)差异不显著(P为0.299～0.957),而草本植物的H′、D和Jsw差异极显著(P≤0.002)。桉树林取代马尾松林对群落的物种多样性和功能群具有显著的影响,然而,桉树人工林建立过程中采取的采伐、炼山、整地、施肥等措施是导致群落物种多样性和功能群变化的主要原因。

三种线性模型在杉木与马尾松地位指数相关关系研究中的比较

地位指数法是当前立地质量评价中广泛采用的一种评定方法。在同一立地上,实现不同树种地位指数之间的转换,建立地位指数互导模型有助于立地质量的评定.譬如,在某一立地上现时生长着马尾松,欲知在马尾松被采伐后营造杉木林的生长潜力,这时就可利用上层木树种间地位指数的关系进行立地质量评定。以雪峰山杉木与马尾松地位指数配对样地数据为基础,建立了杉木与马尾松地位指数的常规线性模型、对偶回归模型和度量误差线性模型,从建模精度和模型适用性检验两方面,对3种模型进行了比较分析。结果表明3种模型的精度均比较高,模型效果差异不明显,其中,常规线性模型、度量误差模型和对偶回归模型的相对误差分别为5.39%、5.39%和5.54%。由于杉木地位指数和马尾松地位指数均存在度量误差,因此,线性度量误差模型和对偶回归模型比常规线性模型更适宜,这是因为,前两种模型的自变量和因变量是可以存在度量误差的,而后者的因变量是没有度量误差的。此外,线性度量误差模型的相对误差比对偶回归模型的要小,所以,3种线性模型中,线性度量误差模型最优。研究结果实现了相同立地条件下杉木地位指数和马尾松地位指数的互导,为不同树种间的立地质量评价提供了可行的方法。

不同立地及间伐强度对马尾松人工幼林生长的影响

为了探明不同立地及间伐强度对马尾松林生长的影响,在桂西北田林县西部选择6年生马尾松人工幼林设置固定监测样地,即间伐强度30%、25%、20%和0%(ck为对照)依次为A区1 050、1 125、1 200、1 500株.hm-2;B区1 400、1 500、1 600、2 000株.hm-2;C区1 500、1 600、1 700、2 125株.hm-2。经过连续5a的观测,当林分生长至11年生时得出如下结果:1)A区间伐强度20%以及B区和C区间伐强度分别为30%对胸径生长较大,分别比不间伐提高2.2%～10.5%;2)A区、B区和C区间伐强度依次为20%、25%和30%对树高生长较大,分别比不间伐提高0.6%～6.3%;3)A区间伐强度20%以及B区和C区间伐强度分别为30%对单株蓄积生长较大,分别比不间伐提高3.1%～24.9%,但林分单位面积蓄积则分别比不间伐下降5.9%～24.2%。

浙江省马尾松人工林多形地位指数表及林分生长过程表的编制

根据浙江省２１个县（市）２９０块样地的优势解析木和平均解析木数据，以修正的Ｒｉｃｈａｒｄｓ函数为数学模型，用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ迭代法求出优势高、平均高和平均胸径生长曲线的拟合方程，从而编制出多形地位指数表和多形林分生长过程表。拟合方程中引入一系列形状系数（Ｂ１、Ｂ２等），因此对该省不同地区、不同生长条件下具有不同线形的马尾松生长曲线，有较好拟合效果。无论在全省或Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类产区（每区含样地９０～１００块），模拟精度都很高，其中复相关系数达０．９９以上，剩余标准差为０．１～０．３。另据Ｒｅｉｎｅｋｅ（１９９３）关于完满立木度同龄纯林胸径与单位面积株数关系的理论，用函数Ｎ＝Ｃ０＋Ｃ１／（Ｃ２＋Ｄ）进行林分胸径一立木株数相关关系模拟，最后编制出浙江省８～１６指数级的马尾松人工林生长过程表。

马尾松松材线虫病与松材蓝变相关性研究

研究表明:松材线虫引起的马尾松(Pinus m assoniana)病树死亡后期,必然有蓝变(Blue-stain)现象。松材蓝变程度与松树树干部位相关性不大。但是,对于同一棵树,若蓝变程度高,则每一部位的蓝变程度都比较高;若蓝变程度低,则每部位的蓝变程度可能都比较低。蓝变程度与松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)的含量也没有正相关关系。在松材线虫病木的检疫过程中,松木蓝变仅可以作为松材线虫病的参考指标。

马尾松人工林地位指数BP模型研究

用BP人工神经网络和Richards方程2种方法建立了马尾松人工林地位指数模型,其中Richards方程的参数由改进的单纯形法求解。研究结果表明,用人工神经网络建立模型拟合精度为94.52%,检验精度为92.15%,所建模型无系统偏差,与Richards方程相比,具有较好的拟合效果,人工神经网络更适合建立非线性模型。

闽北马尾松人工林密度及立地效应

以闽北地区 80块马尾松人工林标准地资料为基础 ,研究林分蓄积与林分密度和优势木平均高的关系 .建立了林分蓄积与林分密度及优势木平均高的收获模型 M=a1Hb1 Nα- a2 Hb2 Nβ,通过生产弹性、边际产量分析 ,研究了密度效应及优势高效应 ,并根据立地及密度效应模型研究了林分密度、林龄。

马尾松组培苗的造林成效

以不同立地条件下,3年生马尾松组培苗试验林为研究对象,对其生长状况进行对比分析。结果表明:组培苗林分86.0%的林木胸径集中于6~8 cm径级,83.9%的林木树高集中于4~5 m树高级;实生苗林分94.5%的林木胸径集中于4~6 cm径级,87.9%的林木树高集中于2~3 m树高级。在相同立地条件下,组培苗林分的树高、胸径、成活率和保存率均大幅优于实生苗林分,树高和胸径生长差异达到极显著水平(P<0.01);不同立地条件下,组培苗林分间树高和胸径生长差异显著(P<0.05),其树高和胸径生长平均值分别超过广西马尾松速生丰产标准I1类产区39.75%和14.46%。马尾松组培苗具有良好的适应性和较强的稳定性,降低造林成本16.3%~19.5%,经济效益明显。

基于度量误差的杉木与马尾松地位指数线性模型

地位指数法是当前立地质量评价中广泛采用的一种评定方法。在同一立地上,实现不同树种地位指数之间的转换,建立地位指数相关关系模型有助于立地质量的评定。然而,地位指数相关关系模型中其自变量和因变量均存在度量误差,所以采用常规的回归模型不合理或使用不便利。利用线性度量误差模型,以湖南省雪峰山杉木和马尾松地位指数为研究对象,建立了杉木和马尾松地位指数相关关系模型,并进行精度检验和模型适用性检验,其平均相对误差为5.391%,模型精度比较高。研究结果有助于不同树种间的立地质量评定。

用人工神经网络构建多形地位指数模型

以马尾松人工林132株优势木树干解析数据为训练样本,用145块标准地优势木平均高数据为检验样本,把林分年龄和地位指数或优势木平均高作为输入变量,将优势木平均高或地位指数作为输出变量,通过构建人工神经网络逆模型的途径,分别建立了多形地位指数曲线式和计算式模型。结果表明,多形地位指数曲线式的总体拟合精度为99.64%,总体预测精度达96%以上,比传统技术构建的多形地位指数模型能较真实地模拟各地位级的多形曲线;多形地位指数计算式的总体拟合精度为98.81%,用于计算地位指数,省去用迭代法计算地位指数的工作量。基于BP神经网络模型多形地位指数模型,对马尾松人工林地位指数测定提供指导作用,可为森林立地质量评价提供理论依据。

紫金山彩红外片马尾松数量化立地指数表的编制

运用数量化理论Ⅰ混合模型，在彩红外片上判读立地因子，并实测马尾松优势木高，编成紫金山彩红外片马尾松数量化立地指数表。该表经验证，精度较高，预测可靠，可应用于生产实际。立地因子分析表明，土壤有效厚度、坡向和坡位可作为紫金山林区划分立地类型评定立地质量的主导因子。

不同整地马尾松工程幼林地水土保持效益的研究

１９９１～１９９６年，通过建立径流小区的方法，对广西桂平市不同整地马尾松工程幼林地的水、土、肥进行了连续的定位观测。结果表明：不同整地马尾松工程幼林地的年平均液体径流量为全垦（１３４８５０ｔ／ｈｍ２）＞带垦（１１３８３９ｔ／ｈｍ２）＞穴垦（１０９４９１ｔ／ｈｍ２）；年土壤流失量为全垦（９３１３ｔ／ｈｍ２）＞带垦（４０９０ｔ／ｈｍ２）＞穴垦（１９１７ｔ／ｈｍ２）；年平均水土养分流失量为全垦（１６６１７ｋｇ／ｈｍ２）＞带垦（７６２７ｋｇ／ｈｍ２）＞穴垦（３９８２ｋｇ／ｈｍ２），分别是灌草坡（２０１４ｋｇ／ｈｍ２）的８２５１％、３７８７％和１９７７％。不同整地造林后第６年时的土壤养分含量（有机质、全Ｎ、水解Ｎ、速效Ｋ）比造林前存在下降趋势，下降的总频率为全垦（２０４％）＞带垦（１０６％）＞穴垦（５３％）。结果表明，穴垦整地（４０ｃｍ×４０ｃｍ×３０ｃｍ）马尾松工程幼林地具有显著的水土保持效益。建议在我国南方推广应用。

不同清理方式下人工幼林地的水土流失规律

[目的]研究不同清理方式下人工幼林地的水土流失规律,为人工林科学经营和生态管理提供科学依据。[方法]在广西壮族自治区南部马尾松采伐迹地人工更新的林地上,基于2018—2020年野外径流小区定位观测数据,对比研究了炼山和不炼山两种林地清理方式下的水土流失规律。[结果]①林地清理方式对水土流失的影响随炼山后林地恢复年限的增加急剧减小,但炼山后的前2 a,无论是按年、月统计的水土流失量,还是按场次降雨量统计的水土流失量,炼山均显著高于不炼山(p<0.05)。②炼山降低了发生地表径流的最小降雨量。且随次降雨量的增加,炼山区域水土流失量的增加幅度明显大于不炼山区域。[结论]在广西南部皆伐林地,炼山后的前2 a是水土流失发生的主要时期,也是防治水土流失的关键时期。

马尾松人工林树高BP模型研究与应用

用BP人工神经网络建立了马尾松人工林树高模型,并在树高模型的基础上,提出了马尾松地位指数计算式,从而编制了地位指数表。结果表明:用人工神经网络建立模型拟合精度为94.76%,检验精度为92.15%,所建模型无系统偏差,人工神经网络很适合建立非线性模型。

雪峰山杉木、马尾松地位指数互导模型的研究

在同一立地条件下,实现不同树种地位指数之间的转换,建立地位指数互导模型具有重要的现实意义和理论研究价值。本文采用SPSS12.0对雪峰山地区324块同时具有杉木和马尾松地位指数值数据的样地进行11种方程的模拟分析,并进行误差分析,最终得出最优的杉木、马尾松地位指数互导模型。

马尾松造林地整地规格与母岩和土壤质地的关系

在贵州台江、江西安远、福建明溪及广西宁明设置马尾松造林地不同整地规格试验林。对试验资料的初步分析表明 ,马尾松造林地整地规格与母岩和土壤质地之间存在较为密切的相关关系。因此 ,在确定造林地整地规格时 ,应考虑母岩种类和土壤的质地状况。在我国南方山区 ,马尾松人工造林采用块状整地方式时 ,在母岩为板岩及变质砂岩 ,土壤质地为壤质粘土的地区 ,整地的规格以 40cm× 40cm× 2 5cm的中穴为宜 ;在母岩为花岗岩和石英砂岩 ,土壤质地为砂质粘壤土的地区 ,造林地整地采用 30cm× 30cm× 2 0cm以下的小穴即可。表 4参 1

马尾松天然次生林间伐效应研究

于平均年龄为23年生、地位指数为14和12的2种立地的马尾松天然次生林中,分别设置固定标准样地,并分别设计5个和6个密度水平,对其抚育间伐4年后的间伐效应进行研究。结果表明:不同地位指数的林分,其间伐前或间伐后立木径级分布均呈现正态分布的规律;间伐前林分分化强烈,立木径级大小悬殊;间伐后林分最小株距和平均株距较接近,大径级林木比例提高;间伐4年后平均径级左右的立木比例明显增加。间伐4年后,当14地位指数林分的密度大于1 500株/hm2,12地位指数林分的密度大于1 950株/hm2时,其胸径离散度较间伐当年间伐后的反而明显增大;平均胸径和单株材积的增长均随保留密度的加大而减小,但单位面积蓄积量增长则在其适宜密度时最大;不同保留密度各处理间平均胸径、单株材积以及单位面积材积增长的差异均达极显著,但树高和比重增长的差异均不显著;间伐各处理的平均胸径、单株材积以及单位面积材积增长均大于对照;14地位指数马尾松林以保留密度为1 500/hm2处理的单位面积材积增长最大,增长30.29%;12地位指数马尾松林以保留密度为1 950/hm2处理的单位面积材积增长最大,增长24.38%。

马尾松次生林地位指数表的编制

选用8个导向曲线模型对标准地内马尾松平均优势木的树干解析资料进行拟合。经筛选,确定Cubic函数作为最佳导向曲线模型,用标准差调整法编制了马尾松地位指数表,并对其精度进行了检验,经相关分析表明,该地位指数表精度高,实用性强。

整地方式对马尾松幼林生长及土壤肥力的影响研究

在马尾松造林地上开展不同整地方式的试验研究 ,结果表明 :不同整地方式在造林初期对土壤物理性质产生影响 ,表现为全垦改善土壤物理性质效果最好 ,带垦次之 ,穴垦最差 ,而土壤化学性质差别不明显。造林 5年后 ,整地方式对土壤理化性质影响表现为穴垦 >带垦 >全垦 ,而林分生长状况则表现出全垦 >带垦 >穴垦的趋势 ,这种生长差异随着林木年龄增长将减少乃至消失。