基于Meta-分析的间伐强度对栎类天然林生长与更新的影响——对我国栎类天然林经营的启示

【目的】基于文献综述,研究间伐强度对栎类天然林生长与更新的影响,促进其科学经营和林分质量改善。【方法】检索已发表的相关文献数据,获得有效文献37篇和数据149条,采用Meta-分析方法探究间伐强度对栎类林分胸径年均生长量(mm·a^(−1))、林分蓄积年均生长量(m^(3)·hm^(−2)·a^(−1))和幼苗密度(株·100 m^(−2))的影响。【结果】中度(20%~39%)和强度间伐(≥40%)均能显著提高林分胸径生长量和蓄积生长量,特别是对幼龄林(≤20 a)和中龄林(21~40 a)效果显著,但对近熟林(41~60 a)和成熟林(>60 a)效果不显著;中度和强度间伐均能显著提高林分的幼苗密度,尤其对成熟林的效果最大;同时,在阳坡和下坡位或中坡位林分的间伐正效应值高于其它坡向和坡位。间伐激发幼龄林与中龄林生长和成熟林更新的效应持续时间约为10 a。【结论】中度以上间伐(≥20%)显著提高了栎类中幼龄林分的胸径和蓄积生长量以及成熟林幼苗密度,为持续促进上述林分生长与更新,其间伐间隔期应为10 a左右。研究结果可为我国栎类森林的可持续经营提供参考。

湖南栎类天然林自稀疏边界线及影响因素研究

为确定湖南栎类天然林自稀疏边界线的最优统计方法以及影响栎类自稀疏的主要因素,以湖南省225块栎类天然林长期监测样地为研究对象,运用最小二乘法、分位数回归法和随机前沿方法拟合栎类天然林自稀疏边界线,采用现实林分死亡率对3种统计方法进行比较与验证,依据自稀疏边界线对现实林分的自稀疏状态进行判别,并对未稀疏和已稀疏样地的立地因素和森林结构因素进行方差分析。结果表明,基于分位数回归方法(分位数值等于0.95)拟合的自稀疏边界线更加接近于栎类天然林的最大密度临界值,其拟合效果优于最小二乘法和随机前沿方法;栎类自稀疏边界线的斜率为-1.063,截距为10.232;海拔、坡度、Pielous指数和高径比是影响栎类天然林自稀疏速率和起始时间的显著因素。构建的自稀疏边界线可以准确反映栎类天然林最大密度与林分平均直径的异速生长关系,可以为湖南栎类天然林生长演替和森林抚育研究提供参考。

岷江冷杉林林窗小气候及其对不同龄级岷江冷杉幼苗生长的影响

对川西亚高山原始岷江冷杉（Abies faxoniana）林林窗内和林冠下小气候及岷江冷杉幼苗生长和生物量进行了两个生长季的连续观测.结果表明：6月林窗内与林冠下太阳辐射的日积累量没有显著性差异,而7～8月的日积累量则有显著性差异.整个生长季节,林窗内太阳辐射的平均积累量为8.10×MJ·m^-2,而林冠下太阳辐射的平均积累量为5.02×MJ·m^-2,两个位点太阳辐射积累量的显著差异主要来自7～8月日积累量的不同;林窗内5和15 cm层土壤的日平均温度比林冠下相应深度分别高2.1和2.7℃,差异显著.林窗内和林冠下3～8年岷江冷杉幼苗高增长率分别为1.2±0.3 cm·a^-1和1.1±0.3 cm·a^-1,差异不显著;9～20年岷江冷杉幼苗高增长率分别为6.2±2.4 cm·a^-1和3.0±0.9 cm·a^-1,差异显著.林窗内岷江冷杉幼苗根、主茎和总生物量与林冠下幼苗根、主茎和总生物量没有显著差异.不同年龄的岷江冷杉幼苗叶和侧枝生物量积累对林窗微环境的响应不同.

金苍林场蒙古栎天然中龄林竞争关系研究

以吉林省汪清林业局金仓林场2块面积为0.25 hm2的蒙古栎天然中龄林固定样地为对象,采用8个竞争指标,研究蒙古栎天然林种内、种间竞争状态。研究结果表明,该林分竞争激烈,蒙古栎与其他各树种存在种间竞争,但其主要竞争压力来自种内,种外竞争压力主要来自黑桦与白桦。其它树种的竞争主要为种间竞争。蒙古栎竞争能力处于中等,白桦与黑桦最强。各竞争指标结果存在差异性,但均能反映蒙古栎天然林竞争状态。蒙古栎竞争强度与胸径存在幂函数关系,竞争强度随个体大小的增大而减小。

宝天曼栎类天然次生林乔木层种间联结性研究

在对宝天曼地区乔木层树种的RA、RD、RF及IV分析的基础上,根据2×2联列表,运用联结系数、共同出现百分率、点相关系数以及卡方值分别测定了栎类天然次生林26个主要树木种群间的联结关系。结果表明,锐齿栎的重要值最大,短柄枹树和化香次之,为其主要伴生树种;26个树种间总体呈现不显著的负联结的关系,正联结和无联结关系的种对较少;锐齿栎和其它树种间存在负联结关系,其中与栓皮栎、短柄枹树、茅栗的负联结性极显著。

不同生态条件下松栎混交林3种优势乔木种群的更新规律

为探究秦岭林区松栎混交林群落乔木优势种的更新规律,通过典型样地调查,对油松(Pinus tabulifor-mis)、锐齿槲栎(Quercus aliena var.acuteserrata)和华山松(Pinus armandii)等3种优势乔木种群更新随林分密度、海拔、坡向、坡位等生态因子的变化规律进行了分析。结果表明:(1)林分密度、海拔、坡向、坡位等生态因子对3种乔木的天然更新均具显著影响;3种优势乔木树种幼苗密度均随林分密度增加而显著增加,林分密度从850株.hm-2增加到1 525株.hm-2时,3种幼树密度也逐渐增加,但林分密度为1 900株.hm-2时,3种幼树密度均显著降低;从海拔1 283m增至1 665m,锐齿槲栎和油松幼苗幼树密度均随海拔增加而显著增加,但海拔增至1 835m时,这两种幼苗幼树密度均显著降低。(2)华山松幼苗幼树密度一直随海拔升高而增加;从南偏西20°到75°,锐齿槲栎和华山松幼树密度逐渐降低,至北偏东40°(阴坡)时又显著增加,但3种乔木幼苗及油松幼树密度一直随坡向变化而增加;锐齿槲栎幼苗密度在下坡位显著高于中坡位和上坡位,但油松和华山松幼苗幼树随坡位由下到上逐渐增加。结果提示,处于中海拔、阴坡且密度适中的林分3种优势乔木更新最佳,对这类林分实施封禁将有助于松栎混交林优势乔木的天然更新。

基于ANN的栎类天然次生林林分直径分布研究

利用宝天曼自然保护区栎类天然次生林32块标准地的调查数据,采用人工神经网络建模方法,以相对直径作输入向量,以株数累计频率作输出向量,在MATLAB软件中进行模型训练,建立人工神经网络模型。对主要树种建立的7个模型进行的精度分析表明,该模型能够很好地描述栎类天然次生林主要树种的直径分布。

宝天曼栎类天然次生林主要树木种群结构及空间分布格局

以宝天曼国家级自然保护区正在恢复过程中的栎类天然次生林作为研究对象,通过每木定位,并利用MAPGIS7.0对坐标信息分割,研究了主要树木种群的结构特征及空间分布格局。结果表明:锐齿栎的重要值为0.589 6,为当地的绝对优势种群;6种聚集度指标计算结果表明,栎类种群主要呈均匀分布;不同胸径大小级的栎类种群空间分布格局呈现一定规律,即随着栎类种群平均胸径的增加,空间分布格局从聚集分布向随机分布状态发展,而最近邻体平均距离从0.75m增加到1.42m;0～1m和1～2m距离范围内的林木株数比例分别从45%和46%递减到42%和33%。随着恢复过程的向前发展,该地栎类种群聚集程度逐渐减小,林分趋于动态平衡。

蒙古栎天然林单木生长模型研究——Ⅲ.单木枯死模型

【目的】研究蒙古栎天然林的单木枯死模型,为蒙古栎天然林的合理经营提供依据。【方法】以蒙古栎天然林为研究对象,基于吉林省汪清林业局195块固定样地的2期复测数据,采用二分类的Logistic回归方法建立蒙古栎天然林的单木枯死模型。【结果】期初胸径、竞争指数、林分密度都是显著影响树木枯死的因子,林木直径是影响林木枯死的重要因子,直径越小,枯死概率越大。χ2检验结果以及ROC(Receiver operating characteristic)曲线显示,使用Logistic回归可以有效预测树木的枯死情况,所建模型较合理。【结论】建立的单木枯死模型统计可靠,可为吉林省汪清地区蒙古栎天然林的生长预测提供依据。

基于泰森多边形与人工神经网络的单木模型研究

利用宝天曼自然保护区栎类天然次生林6块标准地的调查数据,采用人工神经网络建模方法,以期初胸径,泰森多边形面积,期初年龄,期末年龄,缓冲区距离直径比为输入变量,期末胸径为目标变量,在MATLAB软件中进行模型训练,建立人工神经网络模型.本研究先用部分数据作为训练样本,完成模型的学习和训练,又用部分数据进行了检验,在精度满足要求时,进行了数据的模拟,由此得到了单木生长模型.这种以GIS与ANN为基础的单木生长模型能很好的预测宝天曼地区天然栎类的期末胸径,具有现实意义.

桂西北喀斯特典型森林植被的小气候特征

森林小气候是森林生态效益研究的重要组成部分。采用常规气象观测方法，于2006—2010年在木论自然保护区典型森林内及其空旷地（林外）建立气象观测场，进行了主要气象要素的同步对比观测研究。结果表明：（1）森林内年平均太阳辐射能为107．8×10^4W／m^2，占林外的5．3％。（2）林内年平均气温及年较差依次为16．3℃和17．2℃，均比林外降低0.2℃。（3）林内0～20cm土层年平均温度为16．7—17．1℃，分别比林外同一土层降低0．9～2．0℃；年较差为12．7～15．8℃，分别比林外同一土层降低3．2～4．4℃。（4）林内年平均降雨量及林冠截留量分别为1275．7mm和415．6mm，分别占林外降雨量的75．4％和24．6％。（5）林内年平均蒸发量为293．3mm，占林外的57．9％。（6）林内年平均相对湿度为84％，比林外降低2％。木论喀斯特森林削减了到达林内的太阳辐射能、降低林内温度，使林内温度变化缓和，同时减少了林内降雨量，使林内蒸发量减少等具有良好的小气候效应，但对林内的增湿效果不明显。

蒙古栎天然林生长模型的研究——Ⅳ.进界生长模型

【目的】研究蒙古栎天然林的进界模型，为其合理经营提供依据。【方法】以蒙古栎天然林为研究对象，基于吉林省汪清林业局195块固定样地的2期复测数据，采用两阶段条件法建立蒙古栎天然林分的进界生长模型：首先使用二分类的Logistic回归方法建立进界概率模型，其次使用普通线性逐步回归建立蒙古栎林的进界株数模型，2个模型的自变量均包括海拔、地位级指数、林分每公顷断面积、林分每公顷株数。【结果】最终确定的蒙古栎天然林的进界概率模型χ2检验结果显示，样地实测进界数和预测进界数无显著差异；ROC（Receiver operating characteristic）曲线显示，AUC（Area under curve）值为0.755。进界株数模型的残差大部分为-1.5～1.5，预测株数与实测株数无显著差异，残差未表现出显著的异质性。【结论】检验结果及ROC曲线均显示，所建立的蒙古栎天然林进界概率模型具有较好的解释性和预测性；进界株数模型的检验结果也表明该模型比较合理。因此，所建立模型可用于吉林省汪清地区蒙古栎天然林的进界生长预测。

川滇高山栎种群统计特征的海拔梯度变化

川滇高山栎广泛分布于横断山地区,属于亚高山硬叶栎林,是中国植被非常特殊的类型。种群统计是种群生态学研究的核心,主要研究种群在时间和空间上的数量变化规律。本文采用标准地法和样方收获法,对卧龙林区五个海拔梯度的川滇高山栎种群的大小结构、高度结构和生物量结构等方面探讨川滇高山栎种群的海拔梯度变异性规律。结果表明(1)川滇高山栎种群径级分布表现为两类,一类为海拔3000m以下地带的双峰型,径级峰值出现在2cm^4cm,约占70.33%;另一类为海拔3000m以上地带的单峰型,径级峰值出现在1cm^3cm,约占76.35%。(2)川滇高山栎种群高度级分布表现为两类,一类为海拔3000m以下地带,高度级峰值出现在2m^3m左右,约占65.38%;另一类为海拔3000m以上地带,随高度级增大,高度级百分率呈递减趋势。(3)川滇高山栎种群总生物量随海拔升高呈递减趋势,其平均总生物量为26408.7kg.hm-2,各器官平均生物量大小排序为干>枝>叶>皮,其生物量占种群总生物量的百分率分别为29.85%、18.54%、18.54%和6.91%。海拔2720m^2920m地带川滇高山栎种群地上部分器官生物量,干∶枝∶叶∶1皮的比例约为4∶3∶2∶1;海拔3020m^3120m地带川滇高山栎种群地上部分器官生物量,干∶枝∶叶∶皮的比例约为4∶2∶2∶1。

天然次生柞木林不同群落结构小气候效应的研究

本文应用空气动力学原理,统计学和气候学方法,对三江平原次生柞木林不同群落结构林分的小气候因子的变化规律做了定位观测和研究,并在此基础上对效应带产生的气候学效应进行了综合分析。结果表明,效应带的开拓改变了近地面层乱流、湍流交换系数,增加了热散射通量,从而促使小气候因子重新分配,并产生了明显效应,特别是在生长旺季的6、7月份。

不同森林抚育强度对栎类天然次生林细根特征的影响

为探寻栎类天然次生林细根形态和生物量等生长动态特征对不同森林抚育强度的响应,采用近自然森林抚育作业法对栎类天然次生中幼龄林进行抚育,并设置轻度(21%)、中度(35%)和重度(54%)3个抚育强度处理水平以及对照样地,抚育2年后进行样地调查,研究不同抚育强度条件下林地表层(0~20 cm)细根形态结构特征参数和生物量等指标的变化规律。结果表明:基于细根结构特征参数和Bray-Curtis相异距离的不同抚育强度样地PCo A排序图,能很好地描述不同抚育强度样地之间的细根生长发育差异特征;随着抚育强度的增加,0~20 cm土层活细根和死细根根长密度、细根表面积密度、细根平均直径和细根体积密度均不同程度增加,且在不同抚育强度之间呈现显著的差异(P<0.05);随着抚育强度的增加,0~10 cm土层活细根生物量密度和总细根生物量密度均快速增加;相比于10~20 cm土层,森林抚育对0~10 cm细根生长的影响更为明显,强度抚育条件下的0~10 cm土层细根生物量密度比对照增加了136.72%,而10~20cm土层细根生物量密度比对照增加了105.68%。

秦岭火地塘林区松栎混交林皆伐迹地天然更新调查

对秦岭火地塘松栎混交林皆伐迹地天然更新调查结果表明,松栎混交林皆伐后大多数天然更新良好,14～15年的更新幼树数量可达4700～10000株/ha,其中主要乔木树种为3000～4000株/ha,平均树高为2.5～4.0m;皆伐后天然更新状况与保留母树状况、地形、下木生长状况有密切关系;采伐迹地适当保留母树,保护伐前更新幼树。抚育伐后更新林分,可以缩短森林培育周期。

基于贝叶斯方法的蒙古栎林单木枯死模型

【目的】贝叶斯统计法在提高模型参数稳定性上有较大的优势,研究贝叶斯方法在单木枯死模型中的应用,改进模型参数的估计方法,为蒙古栎天然林林分生长收获与经营管理提供参考。【方法】以蒙古栎天然异龄林为对象,基于202块固定样地数据,利用二分类Logistic模型构建基于经典概率统计法、贝叶斯法和分层贝叶斯法的蒙古栎单木枯死模型。随机抽取80%的数据用于建立模型,剩下的20%用于检验模型,利用经典概率统计法(非线性最小二乘法)、有先验信息的贝叶斯统计法和无先验信息的分层贝叶斯统计法进行参数估计,分析模型的表现和参数分布。模型的拟合效果通过计算ROC曲线下的面积AUC(Under Curve)来判断,并利用Pearson-χ2检验来检验模型的拟合优度。【结果】(1)贝叶斯法与传统极大似然法的估计值相近,且其估计参数的标准差小于传统方法。(2)贝叶斯法估计参数的可信区间最小,比传统极大似然法的置信区间小6.0%~31.8%。层次贝叶斯法估计参数的可信区间最大,比传统极大似然法的置信区间大11.2%~185.0%。(3)拟合效果最好的是层次贝叶斯法,其模型AUC值为0.83,贝叶斯法与传统极大似然法模型的AUC值均为0.73。【结论】层次贝叶斯法在拟合枯死模型方面具有明显的优势,拟合效果最好,模型预估精度最高。

巴郎山川滇高山栎群落植物科组成的海拔梯度特征

川滇高山栎林是中国植被非常特殊的亚高山硬叶栎林类型,广泛分布在横断山地区。为了阐明川滇高山栎群落植物科组成对海拔梯度的响应,用群落学调查方法研究了组成群落的植物科沿海拔梯度(15个海拔梯度,海拔2 200 m^3 600 m)的变化特征。研究结果表明:巴郎山川滇高山栎群落植物科的分布区类型,有世界分布31科、热带分布21科和温带分布21科,分别为占42.47%、28.77%和28.77%。川滇高山栎群落的植物科数具有低海拔比高海拔多的特点,在海拔3 100 m以上,分布的植物科数没有变化。在各个海拔梯度以世界分布科占主要地位,其次为热带分布科和温带分布科。热带分布科随海拔的升高具有递减的趋势,温带分布科随海拔的升高出现2个峰值。在海拔2 200 m^2 800 m范围,热带分布科和温带分布科相当,海拔2 900 m以上,温带分布科明显增多。

燕山地区栎林的经营

该文对燕山地区的天然栎林生态现状进行了分析评价,依据林分现状、经营目标和适宜的经营措施将其划分为封育补植型、抚育培育型、抚育调整型和更新改造型4个经营类型;以生态保护优先和培育优质森林、遵循森林植被的自然发育规律为指导,提出了具体的经营措施;其中封育补植型以封育和补植措施为主,抚育培育型以林木密度结构调控为主,抚育调整型以树种结构调控为主,更新改造型以大强度疏伐结合冠下造林为主。

蒙古栎林经营技术综述

本文从天然林、人工林两方面对蒙古栎林经营技术进行了综述,旨在为该树种的培育提供借鉴。