东北胡桃楸次生林生长随林龄和林分密度的变化规律

【目的】通过研究胡桃楸次生林生长随林龄和林分密度的变化规律,探讨胡桃楸不同龄组生长的适宜林分密度,以期为胡桃楸次生林经营提供数据支持。【方法】本研究在东北三省东部张广才岭(ZGCL)、老爷岭(LYL)、长白山(CBS)和哈达岭(HDL)4个调查地区,设置不同的胡桃楸林龄、林分密度调查样地,分析其胸径(DBH)、树高、蓄积等指标与林龄和林分密度的关系。【结果】(1)长白山地区胡桃楸平均胸径、平均树高和蓄积量值均最大,显著大于其他地区(P<0.05),各指标大小关系为CBS>LYL>ZGCL>HDL。(2)通过模型拟合,林龄与胡桃楸胸径、树高、蓄积以Logistic模型拟合效果最优(R^(2)值分别达到0.983、0.962和0.973),林分密度与胡桃楸胸径、树高、蓄积以二次项模型拟合最优(R^(2)值分别达到0.834、0.666和0.859)。(3)各地区胡桃楸胸径、树高和蓄积大小均随着林龄的增加呈现出逐渐增大的趋势,且前期增速较大,当达到50年之后,增速变缓。(4)各地区胡桃楸胸径、树高和蓄积大小均随着林分密度的增加呈现出逐渐降低的趋势,低密度下降低趋势较小,超过一定密度后,降低速度较快。(5)4个地区胡桃楸胸径、树高和蓄积生长情况表现为:<40年时,在450~550株/hm^(2)的中等林分密度下生长最好;>40年时,在350~450株/hm^(2)的低林分密度下生长最好,即胡桃楸林龄越大,对于林分密度的要求越高。【结论】初步探明了不同地区胡桃楸不同林龄的适宜控制密度,即可通过人工抚育和疏伐等方式控制不同林龄段林分密度,满足胡桃楸的生长空间。该结果可为胡桃楸次生林经营提供一定支撑。

东北中东部山区天然次生林乔木物种组成和群落结构特征

【目的】研究东北中东部地区天然次生林林分内物种组成和群落结构特征,旨在为东北中东部地区天然次生林物种研究与经营提供科学的理论和数据支持。【方法】按照地理网络布点在长白山、张广才岭和老爷岭地区设置样地进行群落调查,共调查0.1 hm^(2)(半径为17.85 m的样圆)样地183块,并对调查样地内物种组成、区系特征、重要值、径级结构和多样性等进行研究。【结果】调查区内胸径(DBH)≥5 cm乔木数量共15 601株,隶属于15科31属60种,主要以蔷薇科和槭树科物种种类最多,以壳斗科和槭树科物种数量最多,以蒙古栎、紫椴、色木槭、春榆和桦树为主要构成树种,该地区物种组成丰富,物种科分属6个区系,以北温带与南温带间断分布为主;物种属共包含9个区系,以北温带分布为主;重要值排名前3的树种,除长白山地区蒙古栎和紫椴的径级结构呈现正态分布、树种个体集中在8~18 cm径级外,长白山地区春榆,张广才岭地区蒙古栎、色木槭和春榆以及老爷岭地区蒙古栎、黑桦和紫椴的径级结构均呈倒“J”形分布,树种个体主要集中在18cm径级以下,整体林分更新良好。3个地区物种丰富度相似,除Shannon-Wiener多样性指数(H’)外,老爷岭地区物种与长白山和张广才岭地区存在显著性差异(P≤0.05),其他多样性指标在各地区之间无显著性差异,且3个地区物种相似性均属于中等相似。【结论】我国东北中东部山区森林乔木种类较为丰富,林分中小、中径级林木居多,更新状况良好,未来该区域森林仍能较为稳定发展。该研究成果可为我国东北中东部地区天然次生林的研究和经营提供科学的理论和数据支持。

东北地区天然水曲柳地位指数表和立地形表的编制

在东北三省调查水曲柳临时样地198块,收集234株优势木数据和19株解析木数据,通过对查数年龄木芯的严格筛查,剔除了被压木,确定用于编表的数据845组。用9个函数式对水曲柳的年龄与优势木高、胸径与优势木高分别进行模拟,通过相关系数和剩余标准差的比较,选择了理查德函数式作为导向曲线模型。地位指数级14~30 m,级距2 m,用相对树高法展开曲线簇。经过相关系数检验、X^(2)检验和落点检验,地位指数表与立地形表符合要求,立地形精度更高。通过木芯年轮的疏密来筛选优势木,可有效地提高立地形表精度。

张广才岭不同林分密度下物种组成及其多样性

【目的】通过对张广才岭地区林分物种组成和多样性研究,以期为该地区森林合理经营和林分质量的提升提供科学的理论支撑。【方法】本研究在张广才岭地区采用地理网格布设的方法共设置0.1 hm^(2)样地63块,分别对不同林分密度(低、中、高)下各层次物种组成、重要值、多度分布和多样性进行研究。【结果】1)张广才岭地区共调查到植物30 872株,隶属于60科134属203种。随着林分密度的增加,各层次物种数均呈现出先增加后减少的趋势,物种数在中等密度林分下最多;2)各林分密度下乔木层均以蒙古栎和色木槭为主要构成树种,灌木、下木层以乔木幼树为主要树种,草本层主要以薹草类为主,且随着密度的增加,草本植物出现逐渐由极阳性植物到阳性植物,再到极耐阴性植物的变化。3)不同林分密度下各层次物种丰富度均以中密度林分最高。乔木层和灌木、下木层Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Simpson多样性指数(D)和Pielou均匀度指数(J_(sw))随着林分密度的增加,呈现出先增加后降低的趋势,草本层Shannon-Wiener多样性指数(H′)和Simpson多样性指数(D)则随着林分密度的增加,呈现出逐渐降低的趋势,且林分密度越大,降低趋势越显著。【结论】综上所述,张广才岭地区中等林分密度更有利于提高林分物种组成、丰富度和多样性,有利于林分质量的提升。

辽源市东辽河流域国土绿化实施方法的探索

本文对吉林省境内辽源市东辽河流域概况进行了简介,阐述了国土绿化建设内容及技术路线,分析了工程完成后将产生的效果、生态效益和经济效益,认定在辽源市东辽河流域实施国土绿化是必要的、可行的。

东北地区天然次生林乔木层物种多样性与树木生长的关系

【目的】了解东北地区天然次生林乔木层物种多样性和树木生长之间的关系,确定合理的物种多样性大小,进行适当的抚育采伐和人工补植,为次生林经营与管理提供科学的理论基础。【方法】在东北小兴安岭(XXAL)、张广才岭(ZGCL)、老爷岭(LYL)、长白山(CBS)、哈达岭(HDL)和龙岗山(LGS)地区共设置样地123块,调查各地区物种组成、重要值、多样性和树木生长情况。【结果】所有样地内共调查物种48种,隶属于17科31属,其中龙岗山地区样地内所包含的科、属、种数量最多,其次为哈达岭、长白山、老爷岭、张广才岭和小兴安岭,从重要值看,各地区主要以榆树、色木槭和水曲柳为优势树种;样地内物种α多样性指数均在长白山地区表现最大,在小兴安岭地区表现最小,且两者之间差异性显著(P<0.05),丰富度指数则在龙岗山最大,在小兴安岭最小,两者之间差异性显著(P<0.05),而各地区之间纬度相差越大,样地内物种β多样性指数差异越明显,两地之间物种共有种越少,群落演替速率越高;各地区平均胸径和平均树高大小关系均表现为CBS>LYL>LGS>ZGCL>HDL>XXAL,各地区胸径最大树种为长白山地区蒙古栎,胸径为64.8 cm,胸径最小树种为龙岗山地区暴马丁香,胸径为4.0 cm,各地区树高最大物种为龙岗山地区胡桃楸,树高为28.9 m,树高最小树种为龙岗山地区黄菠萝,树高为1.3 m。【结论】在一定范围内,物种多样性对于林分内物种平均胸径和平均树高均有促进作用。因此,在次生林经营管理过程中,应采取适当的抚育采伐和人工补植,保证合理的林分物种多样性,为天然次生林的生长提供最优的空间。

胡桃楸次生林径级结构及乔木生物量研究

【目的】了解东北不同山脉胡桃楸次生林径级结构和乔木生物量情况,为后续次生林相关研究及该地区林分合理经营提供科学依据。【方法】本研究在张广才岭、长白山、老爷岭和龙岗山山脉21个典型区域内共设置样地202块,应用三参数Weibull分布、Johnson’s SB分布和负指数分布对调查样地内乔木直径进行拟合,并进行相对偏差和均方根误差的精度检验,同时根据调查数据和参考乔木异速生物量方程计算各样地每公顷生物量。【结果】4个山脉的林分径级结构基本相近,均表现出逐渐降低的趋势,总体呈现出倒“J”型分布,中小径级的林木株数较多,主要集中在6~14 cm径级,张广才岭每公顷林木株数要多于长白山、老爷岭和龙岗山;根据参数和模型拟合,以及实测株数和模拟株数之间的相对偏差和均方根误差的比较,3种模型模拟效果与实际值均较为接近,其中三参数Weibull分布模拟效果在4个山脉中均较其他两种曲线更好,且张广才岭三参数Weibull函数拟合效果优于其他山脉;各山脉每公顷所有树种地上部分和总生物量大小顺序均为长白山>龙岗山>张广才岭>老爷岭,长白山和龙岗山生物量大小相似,显著高于张广才岭和老爷岭(P<0.05),胡桃楸地上部分和总生物量大小关系为长白山>龙岗山>张广才岭>老爷岭,且长白山林分内胡桃楸生物量显著高于其他山脉(P<0.05)。【结论】4个山脉林分更新状况良好,林分径级结构模拟均以三参数Weibull函数拟合效果最好,且林分中所有树种和胡桃楸单个树种的生物量均在长白山表现最优。

退耕还林长白落叶松林地土壤呼吸研究

在吉林省敦化市13年生长白落叶松退耕还林林地上,对土壤进行对照(处理A)、去除凋落物(处理B)、去除凋落物并切根(处理C)3种处理,用CI-340光合作用系统对处理后的土壤进行呼吸观测。结果表明:5—9月生长季土壤平均呼吸速率(R_(S))为2.47μmol·m^(-2)·s^(-1),凋落物平均呼吸速率(R_(L))为0.48μmol·m^(-2)·s^(-1),自养呼吸速率(R_(A))为0.27μmol·m^(-2)·s^(-1),异养呼吸速率(R_(H))为1.72μmol·m^(-2)·s^(-1)。R_(L)、R_(A)、R_(H)占总R_(S)的百分比依次为19.43%、10.93%、69.64%。在生长季节,3种处理的土壤呼吸速率和土壤温度均为单峰曲线,最大值出现在7月;土壤呼吸温度敏感指数Q_(10)分别为2.14、2.15、2.33,表现出呼吸组分越复杂,敏感指数越低的趋势。土壤呼吸速率与土壤含水率呈现抛物线关系且相关显著,最大值出现在含水率为19%时。

东北地区胡桃楸次生混交林乔木物种组成和多样性

为了解东北地区胡桃楸次生混交林乔木树种组成和多样性,在黑龙江、吉林和辽宁三省中东部23个胡桃楸典型分布区内,设置123块面积0.1 hm2圆形样地,对样地内DBH≥5 cm乔木树种的物种组成、区系特征、重要值、丰富度和多样性等进行调查与分析。结果表明:东北地区胡桃楸次生混交林内共调查到乔木物种48种,隶属于17科,31属,其中黑龙江省30种,隶属于14科,21属;吉林省37种,隶属于14科,25属;辽宁省35种,隶属于16科,25属。物种主要以北温带分布区类型为主,不同区域物种数量随纬度升高呈先增加后减少趋势,随海拔升高呈先增加后减少趋势,在海拔300~700 m物种数量最为丰富。3个地区调查样地内重要值排在前6的共有树种是胡桃楸(Juglans mandshurica)、春榆(Ulmus pumila)、色木槭(Acer mono)、蒙古栎(Quercus mongolica)和水曲柳(Fraxinus mandshurica),非共有树种为红松(Pinus koraiensis)(黑龙江)、紫椴(Tilia amurensis)(吉林)和花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)(辽宁)。调查样地内多样性表现均较高,除Shannon多样性指数在吉林省显著高于黑龙江省和辽宁省外(P<0.05),Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数三省之间均无显著性差异,且三省群落之间均表现为中等相似。本研究可为深入了解东北中东部地区胡桃楸次生混交林物种多样性和森林经营提供基础。

东北中东部胡桃楸天然次生林产区区划

为准确了解东北中东部地区胡桃楸天然次生林产区分布情况,选取年均温、极端高温、极端低温、年降水量、年均日照,无霜期、积温等作为影响胡桃楸材积生长的气候因子,采用逐步回归分析法,确定影响胡桃楸材积的主导因子,通过数学模型模拟,筛选出最优模型并进行精度检验,进而划分胡桃楸天然次生林产区。结果表明:(1)年降水量和年均温为影响胡桃楸材积生长的主导因子,且材积与主导因子的最优数学模型为德林科所模型,R^(2)=0.89,赤池信息量标准AIC=640.07,对数似然函数LL=-67.16;(2)通过理论材积值与实际材积值相对误差比较分析,数学模型精度满足要求;(3)胡桃楸天然次生林最终划分为最适宜分布区、适宜分布区和一般分布区3个产区;(4)对胡桃楸3类产区的理论材积值进行单因素方差分析,3类产区之间差异达到极显著水平(P<0.01),表明胡桃楸3类产区区划合理,结果准确可靠,研究结果可为胡桃楸天然次生林的合理经营和布局提供科学依据。