黑龙江省伊春林区低质林林分评定

通过对黑龙江省伊春林区低质林林分的实地调查,从林分树种组成、水平结构、垂直结构、林木离散程度等4个方面进行定量分析,得出该林分树种组成广泛,但经济价值高的树种所占比例较少;林分树高上、中、下3层林木株数之比为1∶3.81∶2.46;相邻径级株数之比均值为1.205;聚集指数为0.3045。从数值上进一步分析了低质林林分的树种、径级、树高及空间布局的特征,丰富和完善了低质林界定和分类标准。

呼伦贝尔市地方林业天然林资源保护工程实施效果的评价

根据呼伦贝尔市地方林业实施天然林资源保护工程实际情况,构建了工程区天然林资源保护工程实施效果综合评价指标体系;运用层次分析法,对实施效果进行综合评价。结果表明:天然林资源保护工程综合评价指数为0.950,其中的生态效益指数为0.896、经济效益指数为1.000、社会效益指数为0.999;呼伦贝尔市地方林业天然林资源保护工程实施效果,达到非常好的级别。

采伐强度对大兴安岭用材林生物多样性的影响

以大兴安岭用材林为研究对象,设置抚育采伐强度不同的20块样地,以未采伐样地为对照,研究不同采伐强度对林分生物多样性的影响。经过对采伐后样地内生物多样性的调查,结合主成分分析方法,对调查数据进行处理分析,结果表明:在大兴安岭林区采用强度为20.9%～25.5%的中等强度抚育采伐方式,有利于林分生物多样性的提高。

蒙古栎低质林改造后2010—2023年林地土壤质量的综合评价及未来6a土壤质量变化趋势预测——以2009年改造的蒙古栎低质林为例

在黑龙江省大兴安岭林区的加格达奇林业局翠峰林场174林班,以蒙古栎(Quercus mongolica)低质林为例,2009年进行不同采伐带宽度的顺山皆伐,每条采伐带设置在近似相同海拔高度,皆伐带带长均为300 m,带宽分别为6、10、14、18 m,采伐后在每种采伐带分别补植了西伯利亚红松(Pinus sibirica)、兴安落叶松(Larix gmelinii)、樟子松(Pinus sylvestris),共设置12个不同改造样地;2010—2023年,测定12个不同改造样地的7个土壤养分指标(有机质质量分数、全氮质量分数、全磷质量分数、全钾质量分数、速效氮质量分数、速效磷质量分数、速效钾质量分数),应用模糊综合评价法、主成分分析法对土壤质量进行综合评价;结合2010—2023年对样地土壤养分质量评价结果,采用非线性自回归外部输入(NARX)神经网络模型预测2024—2029年各样地的土壤养分质量状况,分析未来6 a土壤养分质量变化趋势。结果表明:2023年测定的改造样地的土壤养分质量,91.67%的改造样地满足功能标准。补植樟子松样地中,只有采伐宽度为14 m的样地土壤养分质量相对稳定,其他采伐宽度的样地土壤养分质量状态不稳定。在2024—2029年,除了采伐宽度为10、18 m宽带中补植樟子松的样地以及采伐宽度为14 m宽带中补植西伯利亚红松的样地土壤养分不稳定外,其他样地未来6 a总体看土壤养分质量均较好,为Ⅰ级。构建的评价模型框架,可为低质林改造样地土壤养分质量综合评价及预测提供技术支持,弥补了土壤观测的数据盲区。

东北林区十个树种冻结活立木中应力波传播速度试验研究

基于应力波的检测方法是一项相对成熟的无损伤质量评估技术。该技术在木材质量检测领域被广泛的应用,并已逐步扩展到活立木的野外测量当中,用以更为有效的提高木材利用率。在我国东北林区,野外采伐工作在冬季持续作业,此时树木正处于冻结状态。而应力波技术在冻结活立木质量检测方面的研究还鲜有报导,这也为低温下应用应力波技术进行木材质量检测与评估的准确度提出了疑问。因此,为了解应力波在冻结活立木中的传播情况,本文通过试验方法,选择哈尔滨林业示范基地10个东北地区常见的主要树种,在冬季-10℃以下进行应力波在活立木中传播速度的测试以作为基础研究。试验结果显示,冻结状态下应力波在十个活立木树种中的纵向传播速度总体平均在4 187 m/s,径向传播总体速度的平均值为2 013 m/s。冻结状态活立木中的含水率与应力波纵向传播速之间存在显著的负相关关系,相关系数多数在0.8以上。测得的径向传播速度受含水率的影响不是十分显著。

东北人工林履带式和轮式小型拖拉机集材效率分析

通过大量调查和实测资料,定量地研究分析履带式和轮式小型拖拉机集材对人工针阔混交林的集材效率。履带式小型集材拖拉机的集材效率和生产率优于轮式拖拉机,其中原条集材优于原木。回归分析结果表明:随着集材时间和集材距离的增加,两种拖拉机集材效率均降低,但运载量与集材效率的关系不明显。相关分析结果表明:拖拉机集材效率与集材距离、集材时间、运载量、集材距离与集材时间相互关系、运载量与集材数量相互关系是显著不同的。无论是原条还是原木集材,履带式拖拉机集材生产率都要高于轮式拖拉机集材生产率。

帽儿山地区退化森林生态系统恢复能力评价

针对帽儿山地区退化森林生态系统实际情况,以原始阔叶红松林为参照,运用多样性指数、构成指数、结构-多样性指数综合评价,通过对帽儿山7个典型示范区的分析,结果表明,示范区6营造樟子松与水曲柳带状混交林的健康恢复状况最好,符合实际情况,为山地退化森林生态系统最优恢复技术的选择提供决策支持。

国内林业绞盘机发展沿革及研究进展

阐述近30年国内林业绞盘机的发展状况,结合每一个阶段国内森工行业不同的生产环境和生产需求等因素,分析具有代表性的国产绞盘机的参数特性,以及国产绞盘机的改进依据和针对绞盘机参数改进所解决的问题。根据上述的分析,得出今后国内绞盘机的设计理念和发展方向。

天然落叶松林不同演替阶段空间结构参数的多元分布

2023年5月15—30日,在黑龙江省伊春市丰林县汤林林场建立不同演替阶段(中龄林、近熟林)固定监测样地,在森林群落中分别设立15块30 m×30 m的方形样地,将各样地划分为4个15 m×15 m的小样方,对胸径在5.0 cm及以上的乔木进行每木调查、每木检尺,记录样地内林木的树种、胸径、树高;应用RStudio计算中龄林和近熟林的天然落叶松(Larix gmelinii)林分空间结构参数(混交度、大小比数、密集度、角尺度)、统计林分空间结构参数的5种多元分布频率(零元分布、一元分布、二元分布、三元分布、四元分布),系统分析各林分的林分空间结构特征与功能。结果表明:(1)落叶松林的零元分布,两种不同演替程度的林分,整体呈随机分布、混交较好的中庸生长状态,但近熟林比中龄林较密集。(2)落叶松林的一元分布,林分内多数林木处于混交程度、密集程度良好,各大小比数等级占比处于比较相近的随机分布状态。(3)落叶松林的二元分布,两种林分在同一大小比数时的林木多数处于中度混交,同一密集度时的中龄林的密集程度分布相近,近熟林的密集度较集中。(4)落叶松林的三元分布,两种林分中,同一密集度和大小比数的林木,多数处于随机分布。(5)落叶松林的四元分布,两种林分在同一分布格局和生长状态时,相同密集度的林木多数处于中度混交或者混交状态较良好。(6)与比较传统的零元分布、一元分布对林分空间结构进行分析相比,使用多元分布能更加全面、清晰地分析不同演替阶段天然落叶松林的林分内部空间结构特征。

抚育间伐对天然针阔混交林林下植被生物量及碳密度的影响

在小兴安岭东方红林场,设置6种抚育间伐强度(10%,15%,20%,25%,30%,35%)和对照试验样地,对不同强度间伐8 a后天然针阔混交林林下灌草层、枯落物层的生物量和碳密度进行研究。结果表明:小兴安岭天然针阔混交林林下灌草的生物量在间伐强度30%时最大,是对照样地的5倍,在间伐强度10%时灌草生物量最小,相比对照样地增加了22%,中度间伐时(15%、20%、25%)灌草的生物量几乎一致,与对照样地相比增加了一倍。间伐强度10%时枯落物层的生物量最高,相比对照增加了75%,间伐强度20%时枯落物层的生物量最小,相比对照样地减少了14.6%,间伐强度15%和30%枯落物层的生物量和对照样地近似相同;灌木层和草本层的碳密度随着间伐强度的增加而增大,当间伐强度大于30%时,林下灌木和草本植物碳密度的增加趋势下降。枯落物层的碳密度不受间伐强度的影响,不同间伐强度之间存在显著差异。抚育间伐在一定程度上提高小兴安岭天然针阔混交林林下植被的生物量和碳储量,间伐强度30%时有利于提高林下植被的碳密度。

应用森林土壤化学性质和枯落物持水性对不同改造模式效果的评价——以大兴安岭阔叶混交低质林为例

对大兴安岭阔叶混交低质林进行了块状改造(6个样地)和带状改造(4个样地);运用主成分分析法分析不同改造模式对森林土壤化学性质(有机质、pH值、全氮、全钾、全磷、水解氮、速效钾、速效磷)和枯落物(蓄积量、最大持水量)的影响。结果表明:块状改造的效果,由优到劣依次为G_3(15 m×15 m)、G_1(5 m×5 m)、CK(对照)、G_4(20 m×20 m)、G_6(30 m×30 m)、G_2(10 m×10 m)、G_5(25 m×25 m);带状改造效果,由优到劣依次为S_3(14 m)、S_2(10 m)、S_1(6 m)、S_4(18 m)、CK(对照)。当块状改造面积为225 m^2、带状改造带宽为14 m时,改造效果最佳,并且随着改造强度的逐步加大,改造效果呈现先上升后下降的趋势。

应用可见光和近红外图像对白桦凋落叶碳质量分数的估测模型

为了克服传统植物凋落叶碳质量分数检测方法成本高、费时耗力等问题,探究基于可见光、近红外图像信息和机器学习算法构建凋落叶碳质量分数估测模型,为实时监测和快速获取植物凋落叶的碳质量分数提供技术手段。以白桦凋落叶为研究对象,利用可见光和近红外图片信息提取光学三原色(RGB)、六角锥体模型(HSV)和单色图像中的叶片颜色、纹理和形状特征共47个,然后利用主成分分析对特征变量进行降维,并利用遗传算法优化神经网络模型(GA-BPNN)、3种不同核函数的支持向量机回归模型(SVR)和随机森林回归模型(RFR)对叶片碳质量分数进行建模和预测。结果表明:在训练数据集上,RFR模型对叶片碳质量分数的拟合和预测效果最好(平均绝对误差(E_(MA))=4.6253,均方根误差(E_(RSM))=5.6087,平均百分比误差(E_(MAP))=0.0106,决定系数(R^(2))=0.8348);在测试数据集上,GA-BPNN和RFR模型对叶片碳质量分数预测精度相似,RBF-SVR模型的拟合和预测效果最好(E_(MA)=6.5292,E_(RSM)=7.9252,E_(MAP)=0.0150,R^(2)=0.6107),RBF-SVR模型与BPNN和RFR模型相比E_(MA)分别下降13.04%和13.27%、E_(RSM)分别下降8.6%和9.77%、E_(MAP)分别下降12.79%和13.29%。研究结果为快速无损获取凋落叶碳质量分数,及时预测凋落物的分解速率提供了新的方法。

基于近红外光谱不同波段的红松木材含水率预测分析

运用近红外光谱技术结合偏最小二乘法（PLS）,对所采集光谱进行一阶导数和二阶导数处理,并对未处理原始光谱、一阶导数处理光谱和二阶导数处理光谱分别在7个不同波段范围内建立红松含水率预测模型。结果表明红松样本近红外光谱经一阶导数处理,波段在1 000~2 100 nm范围内所建模型最优,其校正集相关性系数为0.992 5,校正标准偏差和校正均方根误差分别为0.025 9和0.025 7,验证集相关系数为0.991 7,预测标准误差与预测均方根误差分别为0.031 8和0.031 7。研究表明,结合样本特性选取特定光谱波段范围建立预测模型可大幅度减少建模时间、降低建模成本,同时可以提高模型的预测精度。

抚育强度对大兴安岭落叶松林枯落物持水能力及水质的影响

试验样地设置在大兴安岭地区新林林业局新林林场106、107、108、109林班内。以大兴安岭落叶松针叶林为研究对象,将立地条件相同的原始林样地作对照,选取抚育强度为6.23%、16.75%、20.86%、27.85%、40.01%、56.51%、67.25%7个样地,收集枯落物并测定水质,应用灰色关联度法,综合评价抚育强度对枯落物及水质影响。研究表明,抚育强度为40.01%时,枯落物蓄积量最大,为8.66 t/hm2,水土保持能力最佳,同时与水质指标的灰色关联度最高（0.955）,即水源水质最好;抚育强度为27.90%时,枯落物有效拦蓄水量最大,为17.77 t/hm2。综合评价结果是抚育强度在27.90%-40.01%时的抚育效果最好。

大兴安岭山杨低质林改造对枯落物持水性能的影响

以大兴安岭山杨低质林带状改造后枯落物持水性能为研究对象,应用主成分分析法建立不同模式改造后山杨低质林枯落物持水性能的综合评价指标体系,对各个样地改造后的持水性能进行综合分析。结果表明:不同样地的枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间之间分别满足对数关系和乘幂关系。不同改造模式下,枯落物持水性能综合得分从大到小依次为S_2、S_5、S_6、S_7、对照样地、S_8、S_3、S_1、S_9、S_4,其中S_2样地的综合得分最高,表明10 m改造带中20 m保留带的改造模式下枯落物持水性能最佳。

小兴安岭低质林采伐改造后土壤理化性质变化分析

运用主成分分析法,针对不同采伐方式小兴安岭低质林分土壤理化性质变化程度进行分析,结果表明:不同的采伐方式对土壤理化性质产生不同的影响,林窗带的理化性质变化程度最大,其次为垂直皆伐带和择伐带,水平皆伐带的变化程度最小。带宽方面:水平皆伐带和垂直皆伐带带宽的综合得分并没有明显差异;林窗方面:在林窗A9(面积900m2)处理化性质的变化程度最小,A3(面积100m2)和A5(面积225m2)处的变化程度较大;采伐强度方面:在采伐强度22%处土壤理化性质变化最大,在采伐强度31%和41%处土壤理化性质的变化程度较小,在采伐强度47%和55%处土壤理化性质变化程度又变大,而采伐强度66%和77%处土壤理化性质变化程度变小。从对土壤理化性质影响程度角度选择合理的采伐方式,以水平皆伐最宜,其次为采伐强度31%和41%的择伐,再次为面积较大的林窗,最后为垂直皆伐。

小兴安岭用材林土壤肥力综合评价及评价方法比较

以小兴安岭带岭林业局用材林为研究对象,在天然林内设置6块间伐强度不同的样地（强度依次为10%、15%、20%、25%、30%、35%）,每块样地设置4种间伐带（6、10、14、18 m）。在各间伐带内采集土壤样本,测定土壤化学性质,分析不同间伐强度、不同间伐带宽对土壤肥力的影响;运用基于熵权法的灰色关联模型,综合评价小兴安岭用材林土壤肥力。结果表明：改造的样地中,最有利于土壤养分积累的是间伐强度25%~30%、间伐带宽为10 m。与灰色关联法、主成分分析法、熵权理想解法比较表明：基于熵权法的灰色关联模型用于土壤肥力评价,合理可行。

大兴安岭低质林补植改造对土壤肥力的影响

以大兴安岭阔叶混交低质林补植改造2 a后土壤肥力为研究对象,采用主成分分析法建立补植改造后土壤肥力指标的评价体系,计算土壤肥力的综合得分。结果表明:不同样地补植改造后土壤肥力的综合得分由大到小为BZ5(0.895)、BZ4(0.823)、BZ3(0.144)、BZ2(-0.336)、BZ1(-0.426)、CK(-0.536)、BZ6(-0.565)。其中BZ5样地的综合得分最高,表明补植密度为800株·hm^(-2)的改造样地最有利于土壤肥力的积累,适宜大兴安岭阔叶混交低质林的改造。各样地的综合得分先是随着补植密度的增大而升高,当补植密度大于800株·hm^(-2)后,样地土壤肥力不佳。

不同抚育强度对兴安落叶松幼苗光合作用的影响

对大兴安岭的兴安落叶松（Larix gmelinii）天然用材林进行不同强度的人工抚育间伐后,测试分析了林下落叶松幼苗的光合特性。结果表明：抚育间伐后,采伐样地内兴安落叶松幼苗的受光条件明显得到改善,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、环境CO2摩尔分数、胞间CO2摩尔分数、叶片表面光合有效辐射、叶片温度等光合参数,均高于对照样地;净光合速率的日变化呈＂单峰＂曲线,与光合有效辐射的关系符合一元二次方程,随温度升高先增加后减小;在采伐强度为20.86%~40.01%的样地内,落叶松幼苗光合参数表现最优,对温度的适应能力最强。

诱导改造对大兴安岭低质山杨林土壤肥力的影响

通过对大兴安岭低质山杨林带状改造,并分别种植云杉、樟子松、西伯利亚红松、落叶松,分析土壤肥力指标的变化,利用灰色关联分析法对其进行综合评价。结果表明:与对照样地相比,诱导改造后土壤毛管持水量和毛管孔隙度有不同程度的升高,土壤密度有不同程度的降低。土壤中p H值略有上升;土壤中全氮质量分数均升高(落叶松林升高94.09%,西伯利亚红松林升高67.24%,云杉林升高50.74%,樟子松林升高41.87%);土壤中全磷质量分数均降低(云杉林降低20.90%,落叶松林降低19.10%,樟子松林降低14.63%,西伯利亚红松林降低10.15%)。土壤中有机质质量分数、全氮质量分数、碳通量具有显著性正相关(P<0.05)。樟子松林诱导改造后,土壤密度、毛管持水量、毛管孔隙度、p H值、全钾质量分数、碳通量的变异系数最大,说明带状诱导改造对樟子松林土壤肥力的影响显著。应用灰色关联度法分析诱导改造后的林地土壤肥力的各个指标,结果表明:诱导改造后,所有林地土壤肥力均有改善作用。樟子松林诱导改造后关联度最高(0.828),说明樟子松林诱导改造效果最佳。