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.     

大兴安岭主要森林类型林分空间结构优化模拟

以大兴安岭地区4种主要林型[天然落叶松纯林(LF)、天然白桦纯林(BF)、针阔混交林(CBMF)和针叶混交林(CMF)]的1 hm²固定样地调查数据为基础,选择常用林分空间[混交度(M)、大小比数(U)、角尺度(W)、竞争指数(CI)]和非空间结构参数[林分生长活力(DC)、林木稳定性(DH)],并结合熵值-AHP赋权法,构建单木综合抚育采伐指数(T),运用Excel VBA编制模拟抚育采伐过程;系统比较各林型不同抚育采伐强度(分别为10%、20%和30%)下T值,并确定各林型的最优抚育采伐强度.结果表明:初始状态下,各林型平均W均为0.57,属于典型聚集分布;各林分平均U在0.50～0.51,林木整体生长的优势程度处于典型的中庸状态;各林分平均M整体较低,其中,混交林明显大于纯林;林分内平均CI大于2.0,林木生长竞争压力较大;LF整体稳定性、活力均显著高于其他林分;整体来说,BF的经营迫切性程度显著高于其他林分.从同一林型内相邻抚育采伐强度间的T值增长率来看,LF的最佳抚育采伐强度为30%,其余3种林型的最佳抚育采伐强度均为10%,T值增长率分别为9.7%、7.9%、6.6%和3.9%;而从不同林型下T值大小和郁闭度来看,BF的最佳抚育采伐强度为20%,其余林型的最优抚育采伐强度均为30%,此时T值分别提高了28.9%、16.4%、17.5%和9.2%.抚育采伐后林分整体结构得到不同程度的改善,其中,林分M显著增大,林木水平空间分布格局趋向随机分布,优势树种优势程度增加,样地内林木竞争压力明显减小,DC略有降低,DH得到提升.     

北京通州平原生态林空间结构特征

林分空间结构直接反映林木间资源竞争情况和生长空间分配状况,对掌握生态林生长状况、制定林分结构调控措施,提升森林质量和生态服务具有重要作用。本文以北京市通州区油松林、白蜡林、旱柳林、毛白杨林、国槐林、刺槐林和垂柳林7种平原生态林为对象,采用聚集度、角尺度、大小比数、开敞度、树冠指数、竞争指数、边缘效益和空间结构综合指数评价了平原生态林的空间结构特征。结果表明: 研究区林分水平分布格局良好,聚集度处于0.32～1.41,角尺度都分布在0.4左右,大小比数主要分布在0.5附近。林分垂直分布格局有待改善,开敞度介于0.19～0.52,大部分树冠指数在0.7左右,竞争指数均大于50,整体居于高位状态。除刺槐林空间结构综合评价指数为Ⅲ级外,其他6种林分均为Ⅱ级,林分开阔程度较低,生活力一般,各林分空间结构综合评价指数从大到小为刺槐林>垂柳林>油松林>旱柳林>白蜡林>国槐林>毛白杨林。     

刍议森林经营中优化林分空间结构的运用

随着第三次科技革命的展开,人类社会取得了极大的进步,而随之而来的便是人类面临着严重的环境污染和空气质量下降等问题,因此,森林对于人类来讲是尤为重要的,这不仅意味着人类可以发展林业,获取经济效益,也可以优化空气质量,保护环境,为人类的可持续发展做出应有的贡献。本文将针对森林经营中优化林分空间结构的运用进行分析探讨,旨在贯彻落实可持续发展的基本政策,造福子孙后代。     

松阔混交林林分空间结构分析

利用混交度、大小比数和角尺度3种结构参数结合树种组成,分析了松阔混交林林分空间结构。结果表明,优势树种马尾松多呈单种聚集,其余树种中、强度混交占了相当大的比例;马尾松在空间大小对比上占有一定的优势,其余树种则分化严重,既有占优势的树种,也有受压的树种;从林木水平分布格局上看,该地林分是以团状分布为主。     

基于空间结构调查的林分密度估计

利用林分空间结构抽样调查技术,采用测量抽样点到其第k株最近相邻木的距离(距离法)进行密度估计,分别选取k=4和k=6两种距离调查方法进行分析,并对Prodan、Persson、Thompson 3种不同密度估计方法的预估能力进行检验.结果表明：不同预估方法的预估能力受林木水平分布格局影响.Prodan法在均匀分布的林分中有较强的预估能力,随着分布格局聚集性增加会产生越来越大的偏差;Persson计算法在均匀及随机分布的林分中产生正偏差,但随着分布格局聚集性增加产生的相对误差接近0,预估能力增强;Thompson计算法对随机或接近随机分布的林分有较强的预估能力,而在均匀分布和聚集分布的格局中分别产生正偏差和负偏差.抽样点为49个时,选择6株木与4株木预估能力无显著差异,因此,密度估计可与选取4株相邻木的空间结构参数调查整合在一起.     

杉木人工林林分叶面积动态变化规律

叶面积与树木生长密切相关,是量化树木潜在生产能力的重要因子,其动态变化直接驱动林木生长的变化,但目前学者们对于林分叶面积动态变化规律却持有不同的观点。以亚热带不同气候区杉木人工林为研究对象,基于54个样地,共144株解析木的数据,采用6种生长方程通过非线性混合效应模型分别构建杉木单木叶面积模型和林分密度模型,将二者相乘得到林分叶面积动态变化模型,进而探究其动态变化规律。结果表明,以样地作为随机效应因子,考虑Logistic方程a参数上的随机效应,同时不考虑异方差结构的混合模型(样地水平)作为单木叶面积的最优模型;以地区作为随机效应因子,考虑Logistic方程a参数上的随机效应,同时不考虑异方差结构的混合模型(总体平均水平)作为林分密度的最优模型;林分叶面积动态变化呈单峰形式,幼龄阶段增长较快,达到峰值后迅速下降,之后下降幅度减少。本研究在考虑林分自然稀疏的前提下从生长模型的角度证明了杉木林分叶面积动态变化呈单峰型,而非达到顶峰后保持不变,同时也表明林分叶面积达到顶峰后下降是由于林分密度的降低引起的。研究结果对于合理经营不同气候梯度的杉木人工林具有重要意义。     

基于结构方程模型分析林分空间结构对草本物种多样性的影响

林分空间结构的改变直接影响林下草本物种的多样性。以针叶纯林、针阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,采用结构方程模型研究了林分空间结构对林下草本物种多样性的影响,并探讨了林分水平空间结构,垂直空间结构以及林木竞争态势对林下草本物种多样性的影响的相对重要性。结果表明,林分水平空间结构对林下草本的物种多样性指数和物种均匀性指数均存在极显著的影响(P<0.001),影响系数高达0.96和0.89,对林下草本物种丰富度存在显著影响(P<0.01),影响系数为0.22;林分垂直空间结对林下草本丰富度和物种均匀性指数均存在极显著的影响(P<0.001),影响系数分别为0.86和0.43,对林下草本物种多样性指数存在显著影响(P<0.01),影响系数为0.16;林木竞争指数与林下草本丰富度和物种多样性指数也均存在极显著的影响(P<0.001),但影响系数较小,分别为-0.47和-0.30,而对林下草本物种均匀性指数未达到显著影响作用(P>0.05),影响系数仅为-0.04。整体上看,林分水平空间结构、垂直空间结构和林木竞争态势均对林下草本物种多样性有较强的影响作用,但从...     

不同间伐强度的杉木林生长比较试验

对11年生同一坡面杉木林分设立不间伐（CK）和间伐强度30%、45%、60%四个处理,调查不同间伐强度的林木树高、胸径、材积生长状况。试验表明,间伐6年后实施间伐的林分单株树高、胸径、材积的增长量分别比对照高出5.7%～37.1%、12.5%～112.5%和15.0%～129.8%;其中,间伐强度60%林分树高、胸径的增长最为显著,其次为45%间伐强度。但林分总蓄积量增加最多的是对照小区。间伐强度对培育不同径阶的杉木材有重要影响。     

杉木间伐材压缩密化利用的研究

以杉木间伐材为原料,通过对压缩密化处理材的物理力学性能指标测定、处理材的微观结构的变化和红外光谱分析,得到了本试验条件下的杉木间伐材压缩密化处理的优化工艺.结果表明,采用CH蒸煮添加剂软化效果好,具有环保性;最佳工艺条件为压缩率0%～60%、压缩后的厚度20 mm、压缩前的含水率0%、压缩时间20～30 min、热压温度180～200 ℃;处理材厚度吸湿回复率为2.68%,尺寸稳定性好,物理力学性能明显提高,可以与优良硬杂木(光皮桦)相媲美.处理材的微观结构只是细胞被挤压,细胞腔变小细胞壁未受到破坏.     

间伐对杉木人工林碳储量的长期影响

间伐改变了林分环境,影响林木生长及碳储量,准确评估间伐后人工林碳储量变化对碳汇林业的发展具有重要意义.在浙江开化采用下层间伐法,开展了3种间伐处理(对照、中度和强度间伐)对22年生杉木人工林碳储量及其组分分配影响的研究.强度间伐(总间伐强度50%)和中度间伐(总间伐强度35%)均在第7年和第14年进行共计2次间伐,对照在林木生长中期(第14年)进行1次轻度间伐(间伐强度15%).结果表明： 树干碳储量的比例随间伐强度增大而增加,树枝、叶和根碳储量的比例则略有降低,表明间伐有利于树干碳储量的累积.中度和强度间伐处理杉木人工林乔木层碳储量随间伐强度增加而减小,碳储量分别为对照的89.0%和83.1%.第1次间伐后2 a乔木层碳储量显著减少,第2次间伐后8 a,间伐处理乔木层碳储量恢复速率较快,强度间伐乔木层碳储量增量接近对照.林下植被层、凋落物层和土壤层碳储量在不同间伐处理间差异不显著.对照、中度和强度间伐杉木人工林系统总碳储量分别为169.34、156.65和154.37 t·hm^-2,不同间伐处理间差异不显著.可见,试验区杉木人工林间伐15 a后不会导致生态系统总碳储量降低.     

林木生长与养分动态模型研究IV.杉木林分断面积方程

基于杉木胸径(D)生长方程D=Dmt/(K+t),本文进一步提出林分断面积(G)的动态方程:G=Gm[t/(K+t)]2.新方程表达形式简单,基本参数(断面积极值Gm和生长特征系数K)生物意义确切,应用精确度高,能够反映杉木林分断面积随林分年龄增长的变化规律.     

天然林不同强度择伐后林分空间结构变化动态

基于长期跟踪复测数据,利用混交度、大小比数和角尺度3个结构参数,研究了4种不同强度择伐(弱度13.O％、中度29.1％、强度45.8％、极强度67.1％)后天然林林分空间结构的变化动态.结果表明:弱度和中度择伐后林分平均混交度和大小比数呈增长趋势,强度和极强度择伐则呈下降趋势;择伐并未改变林木的空间分布格局,各样地林分均为聚集分布,中度择伐处于随机分布状态的林木数大幅增加.总的来说,弱度和中度择伐后林分空间结构正趋向优化.     

林木生长与养分动态模型研究：Ⅳ.杉木林分断面积方程

基于杉木胸径生长方程Ｄ＝Ｄｍｔ（（Ｋ＋ｔ）本文进一步提高林分断面积的动态方程：Ｇ＝Ｇｍ「ｔ／（Ｋ＋Ｔ）＾２」,新方程表达形式简单,基本参数生物意义确切,应用精确度高,能够反映杉木林分断面积随林分年龄增长的变化规律。     

林木生长与养分动态模型研究IV.杉木林分断面积方程

基于杉木胸径（ Ｄ）生长方程 Ｄ＝ Ｄｍ ｔ／（ Ｋ＋ ｔ）,本文进一步提出林分断面积（ Ｇ）的动态方程： Ｇ＝ Ｇｍ ［ｔ／（ Ｋ＋ ｔ）］２ ．新方程表达形式简单,基本参数（断面积极值 Ｇｍ 和生长特征系数 Ｋ）生物意义确切,应用精确度高,能够反映杉木林分断面积随林分年龄增长的变化规律     

间伐强度对人工杉木林地表径流的影响

在湖南会同生态站的人工杉木林集水区,对比研究了不同间伐强度对地表径流影响。结果表明:降雨量大小是形成地表径流的主要原因,即地表径流随降雨量上升而增大。在不出现大暴雨及特大暴雨的情形下,间伐样地产生的地表径流比对照样地小,其中,30%的间伐强度更利于减小地表径流。通过对不同月份的降雨量与地表径流的关系研究,证明了单次降雨量,而非降雨总量,才是导致地表径流形成的主要原因。通过地表径流与林下植被、土壤特性的多元相关分析可知,地表径流与枯落物量、灌木草本层盖度、土壤非毛管孔隙、水稳性土壤团聚体粒径呈显著负相关,与土壤容重呈显著正相关。间伐正是通过改变上述因子而增强了水土保持能力,减小了地表径流的形成。在人工杉木林条件下和间伐强度范围内,30%的间伐强度下的影响更显著,更有助于减小地表径流。     

辽东大伙房水库库区天然针阔次生林林分空间结构

为了解辽东大伙房水库库区天然针阔次生林内林分空间结构的优劣,本研究以角尺度、大小比数、混交度和林分空间结构指数这4个结构参数作为切入点,对天然针阔次生林上坡位和下坡位的林分空间结构特征进行了调查。结果表明:上坡位的林木水平分布格局表现为随机分布,下坡位表现为轻微的聚集分布,从两种坡位中林木的大小分化程度来看,下坡位偏亚优势状态,上坡位偏中庸状态;上坡位混交度为0.29,下坡位混交度为0.56,上坡位林分呈弱度混交,下坡位为中度混交,下坡位混交程度较上坡位好;下坡位林分的林分空间结构指数为68.04,上坡位为54.81,林分整体结构较上坡位更稳定。通过4种林分空间结构参数的分析,得出天然针阔次生林下坡位的林分空间结构较上坡位稳定,本研究结果可为该区林分空间结构调整提供一定的依据。     

杉木拟赤杨混交林林分生产力及生态效应研究

 本文从林分结构、生物量、群落特征、生产力、培肥土壤、涵养水源及林内小气候等方面对不同混交模式的杉木拟赤杨混交林及其纯林进行的研究结果表明：杉木拟赤杨是具有较高生产力和协调种间关系能力的针阔混交树种。7年生3:1带状混交林蓄积量和生物量分别比杉木纯林提高7.24％和18.22％,同时混交林还表现出比杉木纯林更好的培肥土壤、涵养水源、改善林内小气候等生态功能。应用AHP法进行不同混交模式的综合选择结果表明：3:1杉木拟赤杨带状混交模式是值得南方林区大力推广的杉阔混交模式。     

长期复合污染胁迫下杉木林分结构变化研究

对长期复合污染胁迫下杉林林分进行了群落调查,采用比较方法着重分析了群落结构和物种组成结构等方面的变化。结果表明：长期复合污染胁迫下,杉木林分空间结构矮小化,其中乔木群体平均高度降低４．１４ｍ,平均胸高直径降低３．６９ｃｍ;杉木种群生长衰弱,密度降低７株／１００ｍ＾２,盖度减小２５％,乔木群体的不良变化为林床植物的发展创造了有利的条件。灌木层密度和盖度分别增加４３株／１００ｍ＾２和３５％。导致污染胁     

杉木和火力楠树种及其林分热量的研究

森林生态系统生命活动需要的一切能量都来自太阳辐射能。其中大部分能量是以热量形式散失掉,只有一小部分能量为森林植物截取利用。用能量表示森林生产力是科学合理的方法,因相同体积或重量的木材,其蓄存的能量是不同的。杉木是我国亚热带普遍栽植的重要用材树种,在木材生产中一向占有突出的地位。但是长期生产实践表明,杉木连栽几代后,土壤肥力递减,病虫灾害严重,生产力大幅度下