白马河林场森林抚育的利和弊

抚育间伐,即从幼林郁闭到成熟林主伐前一个龄级期间内,定期采伐部分林木的经营措施,又称中间采伐。抚育间伐的主要目的是保证目的树种及优良林木的主导地位,改善林分卫生条件,提高林木品质,缩短森林培育期限,增强森林防护功能,更好地发挥森林的经济、生态和社会效益。     

长白落叶松（Larix olgensis）工业人工林的模拟间伐

应用马尔柯夫过程理论,在获得林分直径转移概率的基础上,采用间伐最小径阶林木,最大径阶林木,中间径阶林木三种间伐方式,在保留不同密度情况下对长白落叶松工业人工林进行模拟间伐,提出了适宜的保留密度和相应的抚育间伐对象。结果表明：马尔柯夫过程确能反映长白落叶松工业人工林的直径转移过程,利用马尔可夫过程理论对长白落叶松工业人工林进行模拟间伐实现了依据培育时间来确定间伐方法和措施,提高了长白落叶松工业人工林经营管理的精准性;长白落叶松工业人工林成林后的间伐无论从培育森林方面,还是从取得木材、加大林分收益方面考虑,都应该以间伐小径阶的林木为主,注重培育I、II级木,间伐III, IV级木;20～25 a长白落叶松工业人工林间伐后的保留经营密度以0.7为宜。     

雪灾对鲁南地区侧柏林的影响

以山东省枣庄市抱犊崮林场侧柏人工林为研究对象,采用典型抽样方法调查了特大雪灾后林木的受灾程度,探讨了坡向、海拔和林分结构特征对受灾程度的影响,以期为人工林雪灾预防提供理论依据。结果表明:侧柏林受灾程度极显著受到坡向和海拔的影响;从坡向看,阳坡受灾程度比阴坡严重;从海拔上看,阳坡高海拔地区比低海拔地区雪害情况严重,但阴坡不同海拔之间雪灾没有显著差异;从林分结构看,阳坡6~18 cm径阶的林木受损情况较严重,而阴坡不同胸径的林木受灾程度无显著差异。相关分析表明,受灾程度与树高呈显著负相关(除阴坡海拔296 m),但与其他林分结构指标的相关性随坡向和海拔的变化而变化。因此,立地条件与林分结构的共同作用是影响该地区侧柏林受灾的主要因素。     

干扰树间伐对杉木人工林林分生长和林分结构的影响

在浙江临安选择26年生杉木人工林进行干扰树间伐,以不间伐为对照,间伐3 a后,研究干扰树间伐对林分生长和林分结构的影响.结果表明:间伐3 a后,间伐林分单木平均胸径和单株平均材积生长量均显著高于对照,分别是对照林分的1.30和1.25倍;目标树的胸径和单株材积生长量均显著高于间伐林分一般树以及对照林分目标树和一般树,表明不同保留木对间伐的响应不一致.间伐后目标树的平均最近距离显著增加,生长空间较一般树明显扩大,目标树竞争压力释放显著,仅为间伐前的68.2%.间伐林分的林木株数仅为对照林分的81.5%,但蓄积生长量两者无显著差异.间伐3 a后,间伐林分14 cm径阶及以上林木株数提高了18.0%,显著高于对照林分的12.0%,表明干扰树间伐有利于较大径阶林木的生产.林木总体分布格局趋向于随机分布,符合林木分布格局随生长变化的一般性规律.干扰树间伐促进了杉木人工林的林分生长,优化了林分结构,有利于目标树的持续快速生长和较大径级林木的生产.     

台风“布拉万”对东北近天然落叶松云冷杉试验林的影响

台风是重要的森林干扰因子之一,会对森林生态系统的结构和功能产生较大的影响。2012年的台风"布拉万"对我国东北地区局部森林造成了严重的破坏。以受灾最重的吉林省汪清林业局的近天然落叶松云冷杉林为对象,采用方差分析和相关分析方法,研究林分结构和地形条件对林木株数损伤率的影响。结果表明:(1)林木损伤类型可分为折断、连根拔起、搭挂、压弯4种,其中连根拔起为最主要的损伤类型,占总损伤株数的52%,台风灾害造成的林木株数损伤率平均为14.09%。(2)径级大小对林木株数损伤率的影响显著。损伤主要发生于径级较小林分处,径级越大,其株数损伤率越小。(3)林木株数损伤率随林分密度的增加有减小的趋势,但在统计学上它们的关系不显著。(4)不同树种间的林木株数损伤率差异显著,落叶松、冷杉等针叶树种损伤株数最多。(5)林分的树种多样性指数与林木株数损伤率无显著的相关性。(6)海拔、坡度和坡位对林木株数损伤率的影响不显著,但坡向的影响显著,东北坡向林分的林木株数损伤率最大。研究结果可以为灾后森林恢复和减少风灾影响的森林培育措施提供依据。     

林木个体大小不一致性指标对人工林间伐方式的即时性响应

以广西14年生杉木和马尾松人工林为对象,设同一疏伐强度的下层疏伐、上层疏伐、机械疏伐和干扰树间伐4种处理,分别用标准差、变异系数、偏度、Gini系数、库兹涅茨系数和洛伦茨不对称系数6种指标对4种间伐方式下采伐前后林木个体大小差异进行评价.结果表明: 与间伐前相比,马尾松和杉木人工林下层疏伐或上层疏伐后,林木个体材积的标准差、变异系数、Gini系数和库兹涅茨系数均变小,偏度变大;干扰树间伐后标准差、变异系数、Gini系数和库兹涅茨系数均变大,偏度则不一定.马尾松林和杉木林下层疏伐后洛伦茨不对称系数变大,上层疏伐或干扰树间伐后则变小.机械疏伐后各指标无明显变化规律.干扰树间伐后林木个体大小差异性增加,上层疏伐和下层疏伐后林木个体大小差异性减小.洛伦茨曲线、Gini系数和洛伦茨不对称系数均能较好地反映林木个体大小不一致性,可以进行不同林分间个体差异程度静态和动态比较,较好地反映不同间伐方式引起的林木个体差异.洛伦茨不对称系数可以判断林木个体大小不一致性的来源是大树还是小树.近自然森林经营中干扰树间伐措施可以在减小目标树竞争压力的同时拉大林木个体大小差距,有助于保持目标树在林分中的优势地位.
     

辽东山区天然次生林雪／风灾害成因及分析

对2003年春发生在辽东山区的森林雪/风灾害的成因、过程、受灾情况、造成的危害、与林分结构特征的关系以及对未来次生林生态系统的影响等进行了调查分析。结果表明,雪/风的发生是在一个大的降水天气过程基础上,由于气温的异常变化形成的,受灾严重区多分布于海拔高、坡度大,林型比较单一的桦树、柞树、色树、胡桃树和杨树等林分,林分密度和受灾率及土层厚度和受害株数均呈显著的线性负相关;受灾数量与径级和树高分别呈指数负相关和指数正相关,同时探讨了雪/风害对天然次生林生态系统内病虫害发生、林下植被、生境因子和建群种变化产生的可能影响。     

冰雪灾害对森林的影响

冰雪灾害是一种常见的自然灾害,往往对森林造成很大破坏。随着冰在树冠上不断积累,产生的压力逐渐增大,最后超过该部位最大弯曲力矩时林木会受到伤害。受害程度与林分的多种特征,如树种组成和林分密度及林木的多种特征,如胸径、树高、树干尖削度、叶片表面积、树冠对称性、根系、林龄等有密切关系。影响冰雪灾害的外部因素有地形因子和土壤因子,包括海拔、坡度、坡向、坡位和土壤类型、土壤厚度、土壤水分含量。冰雪灾害对林下光照、土壤、凋落物、真菌和森林动物产生影响。冰雪灾害后的林下光照对树种更新、森林动态和恢复具有重要意义。研究冰雪灾害对天然林的影响,长期监测冰雪灾害后的森林动态、林下植物的光环境、森林的养分循环、土壤以及森林动物,特别是土壤微生物的变化,加强森林的防灾管理是今后该领域的研究方向。     

雨雪冰冻灾害后南岭凤蝶多样性恢复研究

南岭是广东省生物资源、生物基因最丰富的宝库。2008 年1-2 月份, 南岭遭遇到几十年甚至百年一遇的特大雨雪冰冻灾害, 给森林生态系统造成了极大的破坏, 使南岭林区位于海拔500-1000 m 之间的林木雪折、倒伏及包括昆虫在内野生动物的大量死亡。林地清除风倒木和粗大的树技, 树木园内基本清除地面各种覆盖物, 作为森林生态修复与重建的最重要措施, 此措施使冰灾后形成的大量林窗很快萌生各种植物, 从而改善了林分结构, 使森林生态系统得到修复和重建, 经3 年的恢复期, 林分及其凤蝶多样同步获得恢复, 也使生物多样性比冰灾前更为丰富, 树木园内凤蝶种群数比冰灾前2 年平均值增加144.44%, 种群密度比冰灾前2 年的平均值降低4.62%; 500-1902 m 灾后林区调查, 3 年后凤蝶种群数比冰灾当年增加为156.25%。因此, 此研究结果然说明冰冻灾害后只要及时对原始林采取森林生态的恢复措施, 不仅不会导致种群的灭绝, 而且还有可能丰富生物多样性。     

森林低温霜冻灾害干扰研究综述

在全球变暖的背景下,森林低温霜冻灾害的发生并没有减少趋势,低温霜冻灾害的发生可能对林木的组织或整个幼树、幼苗产生致命伤害,进而成为林木生长发育,天然或人工更新的一个主要限制因子。森林低温霜冻灾害的发生和危害程度取决于林木生长复杂多变的物理环境和树木的耐冻性,前者又受大尺度环流形势及局地尺度小气候特征的影响。借助于3S技术建立复杂地形下低温和光照的空间分布模型,并结合林木的耐冻性,构建低温霜冻危害评估的概率模型,将有助于提高霜冻灾害的监测和危害评估水平。森林低温霜冻的防御应考虑将物理与生物防霜方法相结合,前者通过建防护林和采取合适的采伐措施,来改善林内地表的辐射平衡;后者则通过生物技术手段来增强林木的耐冻性。需结合霜冻灾害的监测和危害评估模型,对各种不同防霜措施的防霜效果进行定量评估。     

Mechanical stability of trees under static loads

Wind affects the structure and functioning of a forest ecosystem continuously and may cause significant economic loss in managed forests by reducing the yield of recoverable timber, increasing the cost of unscheduled thinning and clear-cuttings, and creating problems in forestry planning. Furthermore, broken and uprooted trees within the forest are subject to insect attack and may provide a suitable breeding substrate, endangering the remaining trees. Therefore, an improved understanding of the processes behind the occurrence of wind-induced damage is of interest to many forest ecologists, but may also help managers of forest resources to make appropriate management decisions related to risk management. Using fundamental physics, empirical experiments, and mechanistic model-based approaches in interaction, we can study the susceptibility of tree stands to wind damage as affected by the wind and site and tree/stand characteristics and management. Such studies are not possible based on statistical approaches alone, which are not able to define the causal links between tree parameters and susceptibility to wind damage. The aim of this paper is to review the recent work done related to tree-pulling and wind tunnel experiments and mechanistic modeling approaches to increase our understanding of the mechanical stability of trees under static loading.     

Wind damage and response in New Zealand forests: a review

The literature on wind damage in New Zealand forests is reviewed to investigate how abiotic and biotic factors influence damage severity, damage type, and forest recovery. Winds that damage forests tend to result from extra-tropical depressions or from topographically enhanced westerly air flows. Severe wind damage can occur when wind speeds exceed c. 0 km/hr, although investigating the relationship between damage and wind speeds is difficult, as gusts, for which speed is usually unrecorded, are important. Damage is often quantified by estimates of area affected, with some authors detailing the size and species of damaged trees within a given area. Key abiotic factors that influence damage patterns are topographical position, edaphic conditions, and disturbance history. Important biotic factors are tree height, tree health, position of the tree within the stand, and species. Damage type (uprooting or breakage) is primarily controlled by canopy position and rooting depth. Forest responses to wind damage include sprouting, recruitment, release, and suppression, with the dominant mode of forest recovery being strongly influenced by the severity of damage, and the species composition of the stand. As noted in international literature on wind damage, a lack of consistent methods, combined with poor species and spatial coverage, makes identifying general trends difficult. Investigating the role of wind damage in New Zealand forests has focused to date on Nothofagus forests and plantations of exotic trees and few studies have investigated long term dynamics following wind disturbance events.     

基于结构方程模型的兴安落叶松天然林更新影响因素

以大兴安岭新林林业局翠岗林场49块兴安落叶松不同蓄积占比的固定样地调查数据为基础,分别从林分非空间结构、林分空间结构、林木多样性、土壤条件和立地条件5个方面37项观测指标,在相关性分析的基础上,构建林分尺度更新密度和更新多样性(包括树高和地径)的结构方程模型,并计算各路径的直接、间接和总影响系数,量化和提取影响大兴安岭地区兴安落叶松天然林更新密度和更新多样性的关键可控因素,为该地区森林的可持续经营提供理论基础和技术依据。结果表明: 对林分更新密度影响最大的潜变量依次为:林分非空间结构(-0.410)>林木多样性(0.380)>土壤条件(0.250)>立地条件(0.249)>林分空间结构(0.197);对林分更新多样性影响最大的潜变量依次为:土壤条件(0.778)>立地条件(0.748)>林分空间结构(0.684)>林分非空间结构(0.287)>林木多样性(0.105)。综合来看,影响更新密度和多样性的共性观测变量主要为:pH值、全钾、树种多样性、树高多样性、角尺度和单位蓄积。在后续经营中,可通过采伐或补植阔叶树种的方式来优化和调整林分的树种组成、多样性、土壤pH值和养分等特征,最终达到促进天然更新的目的。     

辽东山区蒙古栎径向生长对林分密度和气候因子的响应

为探究林分密度和气候因子对蒙古栎径向生长的影响,利用树木年代学方法研究了不同林分密度调控(间伐)下次生蒙古栎林径向生长变化,并结合气象数据,分析了蒙古栎生长变化的驱动因子。结果表明: 次生蒙古栎林径向生长受林分密度的影响显著。低密度原始林蒙古栎径向年均增长量为3.12 mm,2个中密度次生蒙古栎林分别为1.55和1.42 mm,高密度次生蒙古栎林为0.96 mm。20%的间伐强度对促进高密度(1900 株·hm^-2以上)栎林径向生长恢复作用有限,而对于中等密度(1600 株·hm^-2)栎林效果显著。该地区蒙古栎径向生长主要对当年1月和2月的降水变化敏感。抚育间伐降低了蒙古栎径向生长对气候因子的敏感性。在未来暖干化的气候情境下,密度调控有利于减缓气候变化对蒙古栎生长的不利影响。     

飓风和台风对沿海地区森林生态系统的影响

飓风和台风是影响热带和温带沿海区域的主要灾害性气候之一,飓风和台风对于森林生态系统的影响是生态学关注的课题。综述了飓风和台风登陆对于森林生态系统树木和林分的危害影响形式及主要影响因素,着重举例阐述了树种和森林类型是影响台风危害程度的一个重要因素。分析了目前国际上开展的关于飓风和台风登陆对于森林生态系统碳、氮循环的影响,结果表明飓风、台风干扰导致的森林凋落物输入量、凋落物分解速率以及森林碳储存量动态变化较为复杂,与森林类型、林分空间位置以及台风过后的时间段密切相关。飓风引起的森林受损的恢复途径和机理与树冠受损严重程度直接相关,并受到光和水分条件的影响,及时的开花、结果以及充足的土壤种子库对森林植被恢复具有促进作用。在景观和区域尺度量化飓风和台风对沿海地区森林生态系统的影响也日益引起关注,在这方面,整合气象数据、遥感数据和地面调查的模型模拟方法起到重要的作用。今后应加强对于我国东南沿海地区森林生态系统遭受台风影响损失的生态监测和长期定位研究,加强关于台风对于不同森林生态系统类型和不同树种的危害形式和危害程度的研究,以及台风对于森林生态系统碳、氮循环影响的研究,弥补我国在以上领域的空白。     

Risk factors affecting the probability of damage by sika deer in plantation forests in Yamanashi Prefecture, Japan

Using a generalized linear mixed model approach, we determined the most important risk factors affecting the probability of damage by sika deer in a forest plantation in Japan. Candidate risk factors included tree species, stand age, peripheral dwarf bamboo community, topographical factors, snow depth, and human disturbance factors. Based on this model, we developed a risk map of forest damage. The model indicated that the most important risk factor was stand age, followed by tree species and maximum snow depth. Our predictive model has practical use due to its high classification accuracy (83.9%). To decrease damage from sika deer, an afforestation plan that incorporates these factors should be implemented. Because it is based on common, forest GIS data that have recently been compiled by several local governments in Japan, our modeling method of deer damage can easily be adapted to other areas.     

台风对森林的影响

台风通过树枝折断、吹落叶果、产生倒木和折干等许多途径影响林分结构和动态。森林受害程度随树种、林龄、森林类型、树高和地形而异。高密度的森林通常具有较差的根系和较大的树高/胸径比值,在台风袭击下,往往具有较高的受损和死亡的风险。台风疏开郁闭的林冠层,促进了先锋树种的大量增加、生长和成熟,形成的林隙也为个体更新提供了机会。强风造成了土壤基质的多样化,从而促进了实生苗和幼树的更新和生物多样性的增加。台风也通过改变粗木质残体,枯枝落叶层,地洞和土墩,以及繁殖可用性来影响生物多样性。台风产生的粗死木和枯枝落叶使森林的碳储量迅速归还土壤,并影响土壤的养分分布。台风减少了动物的食物供应和恶化栖息地的环境,减少鸟的数量,促进昆虫扩散。受害森林给害虫滋生提供了场所。今后的研究热点是受台风干扰森林的长期监测,不同森林土壤的有机碳贮藏,土壤和养分流失规律,台风和其他自然灾害的交叉影响,改进数学模型以准确预测台风损害。