川西亚高山次生桦木林恢复过程中的生物量、生产力与材积变化

采用空间代替时间的样地调查方法,利用异速生长方程和一元材积表计算不同林龄桦木林的生物量、生产力与材积,结果表明,桦木林乔木层及平均单株地上生物量均随林龄增加而增加,在50 a时达到最大;生产力则先增加而后逐渐减少,乔木层30 a时生产力为7.88 t.hm-.2a-1,到40 a和50 a时,分别下降到5.17 t.hm-.2a-1和1.19.thm-.2a-1;单株平均生产力在30 a时达到最大值1.13 kg.a-1,40 a时下降为0.96 kg.a-1,50 a时略有上升。林分蓄积量随林龄增加而增加,平均生长量在50 a达到最大值3.78 m.3hm-2,连年生长量在30 a时达到最大值6.07 m.3hm-2。平均单株材积增长速度随林龄增加而增加,50 a时平均生长量和连年生长量达到最大值。     

基于年轮分析的不同恢复途径下森林乔木层生物量和蓄积量的动态变化

基于树木年轮学与标准地调查法, 研究了川西亚高山林区3种恢复森林类型生物量、蓄积量及生产力动态变化特征, 旨在尝试年轮学在森林生长过程反演中的运用, 并探索不同恢复模式下森林生物量和蓄积量的动态变化。结果表明, 不同恢复类型发育至20年以后, 均进入生长加速期, 平均胸径间差异逐渐显著, 人工云杉(Picea asperata)林胸径增长最快, 明显高于天然恢复的次生桦木(Betula spp.)林和次生针阔混交林。在恢复过程中, 次生针阔混交林一直保持最高的林分平均地上生物量与林分蓄积量, 其地上平均生物量一直显著高于人工云杉林(p < 0.05), 在20年以后显著高于次生桦木林(p < 0.05)。与人工云杉林相比, 次生桦木林在25年前具有相对较高的生物量, 而在25年之后则低于人工云杉林。在0-20年桦木林林分蓄积量略高于云杉林, 而20年以后, 云杉林蓄积量则超过桦木林。不同恢复类型的生产力大小对比显示, 30年之前, 次生针阔混交林>次生桦木林>人工云杉林, 30年之后, 针阔混交林生产力仍然最高, 而人工云杉林则超过次生桦木林。川西林区次生针阔混交林恢复模式在生物量和蓄积量积累方面均具有显著优势。     

川西亚高山不同林龄粗枝云杉人工林土壤微生物生物量及酶活性

林分结构随林龄增加发生变化,致使土壤微环境变化,进而对土壤微生物生物量和酶活性产生直接或间接影响。以川西亚高山米亚罗林区25、40、50、60年生粗枝云杉（Picea asperata）人工林表层（0-20 cm）土壤为研究对象,分析不同林龄表层土壤微生物生物量碳（MBC）、氮（MBN）和酶活性的变化以及驱动土壤酶活性变化的主要环境因子,为人工林生态系统恢复效果评价及经营管理提供科学依据。结果表明：随着林龄的增加,MBC和MBN先上升后下降,在40年生达到最大;β-葡萄糖苷酶（βG）、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）和多酚氧化酶（PHO）活性与微生物生物量碳氮变化趋势相似,其中βG、NAG活性在50年生人工林达到最大,PHO活性于40年生人工林达到最大;50年生人工林过氧化物酶（PEO）活性显著低于其他林龄人工林;纤维素水解酶（CBH）活性随林龄增加而显著增加。冗余分析显示,碱解氮（AN）、pH和可溶性有机碳（DOC）是影响土壤酶活性变化的主导因子,分别解释了土壤酶活性变异的65.4%、9.7%和7.6%。综上可知,林龄对粗枝云杉人工林表层土壤微生物生物量和酶活性变化产生了显著影响,60年粗枝云杉林地力呈现衰退态势。为此,可对近60年的粗枝云杉人工林增加碳氮元素（尤其是氮素）的输入,以提升土壤质量和酶活性。     

青藏东缘岷江上游亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性动态

通过对不同林龄(10～70年)的人工云杉(Picea asperata)林及自然恢复的桦木(Betula utilis var. sinensis)林和天然原始冷杉(Abies faxoniana)林的调查研究,采用Margalef指数、Simpson指数、McIntosh指数、Shannon-Wiener指数、Pielou的均匀度指数、Hurlbert均匀度指数等多样性指数及物种数、个体数和盖度分析了群落乔木层、灌木层、草本层及总体的物种多样性,结果发现1)人工云杉林的物种多样性随着林龄的增加逐渐上升,林冠郁闭前后上升最快,在50～70年间下降;其中乔木层物种多样性先上升,郁闭后下降;灌木层物种多样性郁闭前下降,郁闭后骤然上升,后来缓慢下降;草本层物种多样性在早期阶段很高,随着郁闭度的增大而下降,郁闭后又缓慢回升.2)均匀度的变化幅度不大,变化的趋势基本上与物种多样性相反. 3)次生桦木林与同林龄的人工云杉林及天然原始林相比,原始冷杉林的物种丰富度、群落总体、乔木层、草本层优势度(Simpson指数和MacIntosh指数)和多样性(Shannon-Wiener指数)最高,灌木层均匀度最低;人工云杉林的物种丰富度、优势度、群落总体、乔木层、草本层多样性最低,但灌木层的均匀度和多样性最高. 4)物种多样性的变化与群落盖度特别是乔木层盖度呈负相关,影响人工云杉林物种多样性恢复的主要因素是其乔木层的盖度过大. 5)人工云杉林的物种多样性不仅低于同龄的自然恢复的桦木林,远远低于天然原始林,而且经过70年的发育,灌木层和草本层的盖度很低,水土保持和水源涵养的生态效益很差.迫切需要调整人工云杉林的群落结构,以恢复其生物多样性,增强其生态效益的发挥.建议在人工云杉林郁闭以后,采取适当的人工干扰如间伐等,降低乔木层的盖度,以促进林下灌草层的发育,既可增强水土保持功能,又可加速物种多样性的恢复.     

中亚热带湿地松(Pinus elliottii)人工林生长过程

基于树干解析和树轮分析,结合野外调查,揭示了我国主要外来树种--湿地松(Pinus elliottii)的生长规律,从而为人工林经营管理和生态系统服务功能评估提供了依据。2005年调查了1948年江西吉安青原山引种后存留的564株湿地松(1954 1958年生)。胸径(DBH, diameter at breast height)平均值为34.2 cm(18.4-58cm),树高平均值为19.5 m(9-33m)。青原山湿地松树轮分析结果显示:52年间,年树轮宽度增长量平均值为0.32 cm,最大年增长量不超过1.14 cm。胸径年生长量总体上呈下降趋势,直径生长高峰出现在10a左右;林龄达到20a左右时,直径年生长量开始下降;林龄40a后,生长变得极为缓慢。距青原山西南100km的千烟洲湿地松林(20年生)胸径和树高平均值分别为15.9 cm和11.0 m;20a的胸径生长量平均值为0.86 cm;材积方程为V= 0.0000213 D^2.9870924(V为带皮材积,D为胸径)。千烟洲湿地松林生物量低于同期营造的马尾松(Pinus massoniana)林生物量,也明显低于中亚热带地带性植被樟树(Cinnamomum camphora)林的生物量。经比较发现,引种营造的湿地松林,其生长量远不如原产地美国佛罗里达州湿地松林。     

黄土丘陵区油松水土保持林生长过程与直径结构

应用标准木树干解析法,研究了黄土丘陵沟壑区阴坡和阳坡两种21年生(密度为2 222株·hm^-2)油松林分的生物量、林木生长过程和直径结构.结果表明：两种林分树高、林木直径和材积生长过程明显不同,阴坡林分的生物量、生长状况和直径结构优于阳坡林分.两种林分树高速生期出现在9～13年生之间,13年生以后,阴坡林分的生长量明显高于阳坡林分(21年生时,前者的连年生长量约在0.26 m·a^-1,后者在0.1 m·a^-1左右).两种林分的胸径生长量在13年生以后明显降低,但阴坡林分的降幅明显小于阳坡林分;17年生以后,前者的连年生长量明显大于后者(21年时,前者约在0.46 cm·a^-1,后者只有0.27 cm·a^-1左右).两种林分单株材积生长量在13年生之前差异较小,13年生之后,阴坡林分的连年生长量明显大于阳坡林分(21年生时,前者为0.0023 m³·a^-1,后者只有0.0015 m³·a^-1).两种林分直径分布都呈现顶峰左偏(林分密度偏大)的现象,但阴坡林分的偏度系数(SK为0.75)小于阳坡林分(SK为1.03)、而峰度系数(K为1.05)大于阳坡林分(K为0.94),说明阳坡林分密度偏大的程度大于阴坡林分.     

红皮云杉人工林乔木层生物量的研究

本文对黑龙江省绥棱林区红皮云杉人工林的生物量和净生产量进行了测定和研究。按平均标准木法调查并分析了林龄为６～３１年红皮云杉人工林乔木层干、皮、枝、叶、根的生物量、净生产量及其分配．用维量分析法建立了估测乔水层单株林木各器官生物量的回归方程,方程的相关系数和估测精度较高,具有参考价值。分析结果表明：红皮云杉人工林乔木层生物量随年龄的增长而增加,到３１年生,林分总生物量平均为１５１．１３ｔ·ｈｍ－２,净生产量并不是随着年龄规律是增长,积累速度快慢不一,一般在３０年左右其净生产量值为１１～１４ｔ·ｈｍ－２·ａ－１,表明红皮云杉人工林群落具有较高的生物生产力。     

山东赤松种群的个体生长规律

利用Logistic增长模型对山东赤松 (PinusdensifloraSieb .etZucc .)种群个体生长规律进行了初步研究。结果表明 ,赤松个体生长密切符合Logistic方程 ;人工林个体生长好于天然次生林 ;人工林与次生林个体生长规律一致 ;树高成熟龄和连年生长量最大时年龄出现最早 ,胸径成熟龄和连年生长量最大时年龄出现较晚 ,材积成熟龄和连年生长量最大时年龄出现最迟     

异速生长法计算秋茄红树林生物量

采用异速生长方法,建立树干基部多分枝型秋茄生物量与分枝直径的函数模型,根据该模型计算了浙江鳌江河口人工秋茄林生物量,并比较了我国不同地区秋茄林生物量差异。结果表明,秋茄生物量(W)与分枝直径(D)之间存在极显著的回归关系,叶片(WL)、树干(WS)、根系和分枝基部(WB)及植株总生物量(WT)与分枝直径(D)的异速生长方程分别为:WL=0.187D1.855(R2=0.612,P<0.0001);WS=0.267D1.906(R2=0.821,P<0.0001);WB=4.6D1.136(R2=0.644,P<0.0001);WT=3.614D1.446(R2=0.801,P<0.0001)。我国不同地区秋茄林地上生物量与林龄和纬度之间存在显著的回归关系:lg(地上生物量)=3.123+0.84×lg(林龄)-2.019×lg(纬度),(R2=0.431,F2,11=4.161,P=0.045)。秋茄种群生物量随着林龄的增加而增加,随着纬度的升高呈现降低趋势。浙江鳌江河口3年、5年和10年龄人工秋茄林生物量分别为7.13、11.32和24.35 t/hm2,其中5年龄秋茄林生物量仅为广东湛江同龄秋茄林(自然湿地生境)生物量的18%。然而,广东深圳的3年龄秋茄林(人工湿地生境)生物量仅为该研究中同龄秋茄林生物量的9.3%。此外,以≤11年龄的人工秋茄纯林为对象,建立了种群密度与种群植株平均生物量的关系:lg(平均单株地上生物量)=8.468-2.1×lg(种群密度),(R2=0.961,F=99.764,P=0.001),秋茄种群密度越小,平均植株生物量越大,平均单株生物量较符合Yoda提出的-3/2自疏定律为快,自疏指数为-2.1。因此,纬度和林龄是秋茄种群生物量的主要影响因子,生境类型、种群密度等因素对红树林种群或群落生物量的积累也至关重要。     

江西千烟洲湿地松人工林碳蓄积及其与水分的关系

为揭示人工造林对碳循环的贡献以及碳蓄积同水分利用的关系,通过树干解析方法建立南方湿地松（Pinus elliottii）生长模型,并利用树干液流计测定水分消耗过程,分析了从个体到群落尺度的生物量积累特征以及水分消耗规律,包括材积方程、生物量方程、树木生长方程,同时计算单位面积年耗水量及其与生物量积累的相关关系。试验区内湿地松的直径连年生长量从造林初期开始就一直呈下降趋势;20年生的湿地松人工林密度为1599株/hm^2（初植密度5000株/hm2）,蓄积量为157m3/hm2,最大蓄积量为209m3/hm^2。目前湿地松林地上生物量为72.061t/hm^2,生物量积累速率为8493kg/（hm^2.a）（折合碳约为4370kg/（hm^2.a））,与通量观测得到的净交换量（NEE）结果基本一致。树干液流测定结果显示,湿地松树干液流速度平均为21495cm3/（cm^2a）,林地通过树木蒸腾耗散的水分为4769.643t/（hm^2.a）,相当于477mm的降水量,为全年降水的48%;最大耗水量相当于634mm降水;水分消耗量与地上干物质形成的比例为562∶1,将生物生长量折算成蓄积量计算则水分消耗系数为1091∶1。NPP与林分耗水速度之间呈显著的正相关关系,包括日变化和月变化。     

川西亚高山65年人工云杉林种子雨、种子库和幼苗定居研究

川西亚高山人工针叶林已成为亚高山森林的重要组成部分, 它们是否具有持续的自然更新能力, 是决定川西亚高山针叶林群落演替方向和维持该区针叶林大面积存在的基础。以川西米亚罗亚高山人工云杉(Picea asperata)林(65 a)为研究对象, 对种子雨量年际变化、土壤种子库动态、种子萌发和幼苗定居等更新过程的关键环节进行了连续7年(2002-2008年)的野外观测, 以研究人工云杉林更新潜力及影响其更新的限制因素。结果表明: 该区云杉林种子雨一般从每年的10月初开始下落, 一直到翌年的1月底或2月初结束; 云杉种子散落存在明显的大小年现象, 种子散落周期为4年, 且大小年之间种子产量差异极大; 云杉种子从下落到土壤到种子完全失去活力不到1年时间, 属于Thompson和Grime定义的第II类土壤种子库类型。腐烂死亡和动物取食是土壤种子库损耗的主要因素, 而种子通过萌发真正转化为幼苗的比例非常低, 仅占2002年下落种子总量的3.6%。种子萌发后, 环境筛的作用导致云杉幼苗大量死亡, 尤其是在种子萌发后的一个生长季节内, 其死亡率高达78%。凋落物和苔藓是构成人工云杉林下地表的两种主要地被物类型, 二者占所有调查幼苗数量的93%左右; 两种地被物类型上0-2 cm层幼苗存活率最高, 分别占存活幼苗总数的76.07%和86.72%, 随地被物厚度增加, 幼苗存活率呈明显下降趋势, 而幼苗死亡率呈明显升高的趋势, 表明林下地被物厚度也是影响云杉幼苗定居的重要因素。两种地被物对幼苗生长的影响不同, 除株高之外, 分布在苔藓上的云杉幼苗生长参数(地径、分枝数、干重以及干重年增长率)明显高于分布于凋落物上的幼苗, 表明苔藓地被物更有利于云杉幼苗定居。尽管该区大量云杉种子下落, 但由于种子的高损耗率、幼苗的低输出率以及萌发幼苗的高死亡率, 使得人工云杉林下种子通过萌发转为实生幼苗的数量非常少, 最终真正能补充到云杉种群的个体数量非常有限。     

川西米亚罗亚高山云杉林种子雨和土壤种子库研究

 对川西米亚罗亚高山20、30、60年人工云杉(Picea asperata)林及天然林的种子雨和土壤种子库进行了研究。结果表明：该区云杉种子雨一般从每年的10月初开始下落,一直到翌年的1月底结束,但不同林龄的云杉种子雨强度不同,60年人工林种子雨量最大,然后依次为30年人工林、天然林、20年人工林,其大小分别为(1 088.16±52.34)粒•m－2、(973.45±63.12)粒•m－2、(579.99±28.93)粒•m－2、(66.73±5.71)粒•m－2。云杉降雨历程与其林龄大小也有一定的关系,表现在种子雨发生时间和降雨高峰期的不同。30、60年人工云杉林及天然林下土壤种子库存在显著差异,两次取样（2003年3月26日和2003年8月21日）土壤种子库大小分别为(507.2±40.32)粒•m－2和(267.6±25.14)粒•m－2、(1 065.6±88.06)粒•m－2和(872.8±77.12)粒•m－2、(472.8±20.82)粒•m－2和(185.5±22.48)粒•m－2。土壤种子库中云杉种子主要都集中在枯枝落叶层,占66%左右,0～2 cm层占24%左右,2～5 cm层占10%左右。到8月21日,土壤中所有云杉种子都失去活力,腐烂死亡和动物取食是种子库损耗的主要因素。云杉种子库属于Thompson和Grime定义的第Ⅱ类。该区云杉幼苗一般在6月初开始出现,6月中旬左右达到出苗高峰,3种云杉林下幼苗密度差异很大,60年人工林下幼苗最多,其次为30年人工林和天然林。由于生境适合度低,死亡的幼苗数量较多,特别是自然死亡数。综合种子雨、种子库和转换的幼苗数量几个方面来看,在一定龄级范围内,人工林结实能力和更新潜力随林龄增加而增加,且人工林在更新潜力方面比天然林（约150年）要好。虽然该区云杉林下有大量种子下落,但由于种子大量损耗和幼苗死亡,种子萌发为幼苗再通过环境筛作用而最终补充到云杉种群的个体数量非常有限。     

川西亚高山云杉人工林恢复过程中表层土壤碳动态变化

对川西亚高山云杉原始林及其皆伐迹地上云杉人工林不同演替阶段（22、47和65年）表层（0～30 cm）土壤碳储量及活性有机碳含量进行了分析.结果表明：在0～10、10～20和20～30 cm土层中,土壤总有机碳（TOC）储量分别由22年生云杉人工林的9587、7908和71.55 t·hm^-2减少到65年生云杉人工林的56.12、34.75和31.06 t·hm^-2,且47和65年生云杉人工林各层土壤TOC储量小于原始林（88.08、71.16和64.81 t·hm^-2）;各层土壤易氧化有机碳（EOC）含量分别由原始林的3589、26.91和26.00 g·kg^-1 减少到65年生云杉人工林的20.25、14.50和12.36 g·kg^-1,土壤微生物生物量碳（MBC）含量由原始林的524.44、273.26和257.97 mg·kg^-1减少到65年生云杉人工林的 312.41、186.95和152.18 mg·kg^-1,颗粒态有机碳（POC）含量由原始林的40.23、27.10和19.55 g·kg^-1减少到65年生云杉人工林的12.33、7.31和5.32 g·kg^-1.川西亚高山云杉原始林在转变为人工林后相当长的时间内,土壤有机碳及活性碳一直处于净消耗状态.     

林龄对红松和落叶松人工林土壤温室气体通量的影响

探讨人工林发育过程中土壤温室气体排放及其机制,可为森林温室气体通量估算提供理论依据。采用室内培养方法研究了黑龙江省帽儿山地区不同林龄(15、30和50年生)红松(Pinus koraiensis)和落叶松(Larix gmelinii)人工林土壤温室气体排放/吸收速率及其调控因素。结果表明:30年生红松和落叶松人工林土壤CO₂排放速率(红松:(1724.18±98.57)μg C·kg^-1·h^-1;落叶松:(1306.37±142.27)μg C·kg^-1·h^-1)和CH₄吸收速率(红松:(5.12±0.68)μg C·kg^-1·h^-1;落叶松:(1.91±0.85)μg C·kg^-1·h^-1)显著高于15和50年生(P<0.05)。30年生红松人工林土壤N₂O排放速率显著高于15和50年生(P<0.05),而落叶松人工林土壤N₂O排放速率随林龄增加变化不显著。红松和落叶松人工林土壤N₂O排放速率最大值分别为(0.139±0.016)和(0.137±0.056)μg N·kg^-1·h^-1。红松人工林土壤CO₂排放速率均高于同龄落叶松人工林,15和30年生达到显著水平(P<0.05)。红松人工林土壤CH₄吸收速率均显著高于同龄落叶松人工林(P<0.05)。红松人工林土壤N₂O排放速率与同龄落叶松人工林土壤均无显著差异。混合线性模型分析显示,影响红松和落叶松人工林发育过程中土壤CO₂排放速率的主要因素是土壤全碳含量和微生物生物量氮,其中微生物生物量氮受树种和林龄的影响。CH₄吸收速率受到微生物生物量碳、溶解性有机碳和溶解性有机氮含量影响,其中微生物生物量碳受树种和林龄调控。N₂O排放速率受溶解性有机氮、铵态氮和硝态氮影响,其中溶解性有机氮受林龄影响。综上所述,树种和林龄差异造成的土壤理化性质和微生物生物量碳氮的异质性可在一定程度上解释土壤温室气体排放/吸收速率的差异。     

亚高山森林自然与人工恢复对土壤涵水能力的影响

西南亚高山原始针叶林被大规模采伐后,在皆伐迹地上营造了大量云杉林进行人工恢复。但关于这些人工林的土壤涵水能力如何,一直没有系统深入的研究与评价。选择川西米亚罗林区系列不同林龄云杉人工林(20 a、30 a、40 a、70 a)为对象,以相邻同龄自然更新恢复的针阔混交林为对照,比较人工林土壤涵水能力随着演替进程的动态及其与自然恢复次生林之间的差异,结合人工与自然恢复后的林地特征(如细根生物量、凋落物储量和土壤有机碳等)和土壤物理结构参数等差异,阐释自然与人工恢复后土壤涵水能力差异的影响因素。结果显示:随着人工林演替,土壤0—40 cm层最大持水量随林龄的增加而降低,但变化不显著,从20年的2200 t/hm~2下降到70年的2138 t/hm~2,年平均下降速率为1.24 t/hm~2;然而在自然次生林中,土壤最大持水量随着林龄的增加呈现出波动式变化,从20年的2142 t/hm~2增加到40年的2565 t/hm~2,到70年又下降为2302 t/hm~2。通过土壤持水特性与林地凋落物贮量、细根生物量和土壤物理结构参数的相关分析表明,由不同恢复途径导致的林地土壤有机碳含量、凋落物特性及细根差异,进而改变土壤物理结构是影响土壤持水性能差异的主要因素。这些结果说明,从土壤持水量角度考虑,在对采伐迹地进行造林恢复时,应尽量避免营造结构单一、高密度的人工纯林,应选择营造针阔混交林的模式进行恢复。     

Regenerative and age dynamic of spruce population in pine plantations under conditions typical for spruce development

We have studied the natural regeneration of spruce (Picea abies L.) under a canopy of pine (Pinus sylvestris L.) on loamy soils. Spruce survival and growth depend on the duration of the regeneration period from the creation of the plantation and the local conditions formed as a result of uneven thinning of pine and spruce canopy. The formation of spruce population is mainly determined by trees that regenerated upon intensive thinning of 20- to 40-year-old pine trees. Spruce regeneration may be enhanced by timely cleaning cutting in pine plantations. The first one, done at the age of 15–20 years, favors pine growth and spruce regeneration. At the normal reproduction of spruce population under the canopy of 80-year-old pine plantations, the second spruce layer is formed. Trunk reserve in this layer is 20–25% of the reserves of the first layer. After its formation, the light regime in the forest depends greatly on the space volume occupied by spruce crowns. Their percentage is especially high at the relative height equal to 0.4–0.7 of the mean spruce height in the second layer. Smaller spruce trees may exist for a long time period, but their development is slowed down and they die at the undergrowth stage. When the plantation is 150 years old, the reserves of spruce trees regenerated under the canopy of pine comprise one-third of the total reserves of the plantation. If the growing conditions are favorable for spruce (C₃), the stability and productivity of pine-spruce plantations exceed those of the pure spruce plantations. The reasonability of natural spruce regeneration for the creation of pine-spruce plantations under C₃ conditions should be substantiated with the consideration of their designation, ages of cuttings, and the possibility of plantation creation and sanitary cuttings according to the valid regulations.     

Crown allometry and growing space efficiency of Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) and European beech (Fagus sylvatica L.) in pure and mixed stands

In pure and mixed stands of Norway spruce ( Picea abies [L.] Karst.) and European beech ( Fagus sylvatica L.) we have analyzed crown allometry and growing space efficiency at the tree level and have scaled this from tree level to stand level production. Allometry is quantified by the ratio A between the relative growth rates of laterally and vertically oriented tree dimensions. Efficiency parameters, EOC for efficiency in space occupation, EEX for efficiency in space exploitation, and EBI for efficiency in biomass investment, were evaluated, based on quantity and quality of growing space and were measured using crown size and competition index. The evaluation reveals why pure stands of spruce are preferred by foresters, even though the natural vegetation would be dominated by beech. Spruce occupies its share of resources intensively by means of tightly packed pillar-like crowns, whereas beech seizes resources extensively by means of a multi-layered, veil-like canopy. With a given relative biomass increment, beech achieves a 57 % higher increment in crown projection area and a 127 % higher increment in height due to its particular capacity of lateral and vertical expansion. Beech trees are approximately 60 % more efficient in space occupation than spruce trees, however, on average, they are about 70 % less efficient in space exploitation. As a vertical fast growing tree, spruce is efficient in space exploitation under constant conditions, but far more susceptible to disturbances and less well equipped to overcome them when compared with beech. Beech is weaker in terms of space exploitation, while being superior in space occupation, where it encircles competitors and fills gaps after disturbances, which is a successful long-term strategy. A mixture of the two species reduces stand level production by 24 % in comparison to a pure spruce stand, however, when considering enhanced stabilization of the whole stand and risk distribution in the long term, the mixed stand may exceed the production level of pure spruce stands. EEX reflects a strong ontogenetic drift and competition effect that should be considered when scaling from tree to stand level production.     

A Primary Study about the Relationship Between Nature Stand Production of Picea asperata and ecology environment Condition

In this paper, the relationship among nature stand production of Picea asperata forest and ecology environment condition was studied. The nature stand average net- primary-production of P. asperata is 5626kg/ha/a, photo-energy utilize rate (P) is 1.63%, general production (Pg) is 18.85 kcal/m2/d. Spruce tree average net-primary- production (NPP) is 4676 kg/ha/a, P is 1.35%, and Pg is 15.57 kcal/m2/d. The close relationship among ecology environment condition, leaf area index (LAI) and NPP of stand and spruce tree was further studied. It was discovered that among NPP of stand and spruce tree and elevation, slope direction, and stand density are quadric curve correlation; among NPP of stand and spruce tree and soil thickness, LAI is linear correlation, these mathematical model was builded. The poly-factor regression relationship among the NPP of stand and spruce tree and LAI, gradient, elevation, stand density, nomal density, soft thickness, rate of stand grade I tree and slope direction was studied and statistics analysised. In different condition, the photoenerge utilize rate, general production and economy coefficient was further system studied from plant physiology-ecology.