福建万木林保护区观光木群落物种相对多度模型的拟合研究

应用群落物种相对多度分布的几何级数分布模型,对数级数分布模型,对数正态分布模型,分割线段模型和Weibull模型,对观光木群落物种相对多度分布进行了对比研究,结果表明,对于乔木层物种,其相对多度分布可用对数级数分布,对数正态分布,Weibull分布,几何级数分布和分割线段模型来拟合,而对于灌木层物种相对多度分布则可用对数级数分布,对数正态分布和Weibull分布加以拟合,研究结果为观光木群落物种多样性保护提供了理论基础。     

不同解磷菌处理下巨尾桉幼苗不同部位干质量及氮、磷、钾含量的变化

采用高效解磷菌P19和P7(解无机磷)以及YP17(解有机磷),研究不同浓度单一及混合解磷菌处理对巨尾桉( Eucalyptus grandis Hill ex Maiden × E. urophylla S. T. Blake)幼苗干质量、氮和钾含量的影响以及叶片磷含量的动态变化。结果表明：用5×106、2×106和1×106 CFU·mL-1解磷菌单一及混合处理后,巨尾桉幼苗的地上部分和地下部分干质量、总干质量以及氮含量总体上高于空白对照( CKB )和供磷对照( CKP ,添加18 mg·kg-1 KH2 PO4),且总体上差异显著(P<0.05),而仅少数处理组的幼苗钾含量显著高于CKB和CKP。随处理时间延长,不同解磷菌处理组的叶片磷含量呈现不同的变化趋势,但不同月份间叶片磷含量差异极显著(P<0.01);各处理组的叶片磷含量平均值均高于CKB ,且混菌处理组总体上高于单菌处理组。方差分析结果表明：不同解磷菌和不同菌液浓度对幼苗总干质量的影响效应均有显著差异;二者对幼苗氮含量有极显著或显著影响,但二者的交互作用对幼苗氮含量无显著影响(P>0.05);不同解磷菌、不同菌液浓度及二者间的交互作用对幼苗钾含量均有极显著影响;不同解磷菌、不同菌液浓度、不同时间及三者间的交互作用对叶片磷含量均有极显著影响。多重比较结果表明：P19-YP17、P7-YP17和P7-P19处理对幼苗氮含量和叶片磷含量平均值的提升作用明显,YP17、P19-YP17和P7-P19处理对幼苗总干质量平均值的提升作用明显,不同解磷菌对幼苗钾含量平均值无显著提升作用;不同菌液浓度下幼苗的总干质量、氮和钾含量以及叶片磷含量的平均值总体上显著高于CKB,其中,中浓度(2×106 CFU·mL-1)和低浓度(1×106 CFU·mL-1)菌液处理对叶片磷含量以及幼苗氮和钾含量平均值的提升作用明显。综合分析结果显示：P19-YP17、P7-YP17和P19-YP17解磷菌混合处理对巨尾桉幼苗生长有明显的促进作用,可作为混合解磷菌剂加以进一步开发研究。     

桤柏混交林密度变化规律的人工神经网络模型研究

本文应用人工神经网络方法建立了桤柏混交林密度变化的神经网络模型,并与传统模型进行了比较,仿真结果表明,人工神经网络模型可适用于桤柏混交林密度变化规律描述,且优于传统模型,从而丰富和发展了森林稀疏规律理论。     

林木生长的多维时间序列分析

利用多维时间序列分析方法,以影响杉木直径生长的五大主导气象要素作控制因子,建立杉木直径生长的ＣＡＲ模型,从而对杉木直径生长提前一年作预测,回验结果表明模型准确率很高,为林木生长预测预报提供了一种新方法．     

中亚热带不同林龄杉木人工林径级结构与林下物种多样性分析

采用典型抽样法,以位于中亚热带的福建省将乐县的杉木〔Cunninghamia lanceolata ( Lamb.) Hook.〕人工林为研究对象,对10、15、20、25、30和40 a林分的径级结构、林下植被组成以及物种多样性变化进行调查和分析。结果表明：不同林龄杉木人工林的径级结构均呈正态分布,均在接近平均胸径的径级上植株数量最多;径级和密度间的关系可以用3参数的Gaussian函数表征;不同林龄间胸径差异显著。杉木人工林林下分布有45科80属97种植物,其中灌木层69种、草本层28种,物种丰富,但不同林龄的林分内各种类的重要值差异较大,且不同林龄的林分间优势种、共有种和独有种均明显不同。随林龄的增加,林下灌木层和草本层的物种组成、丰富度指数( R0)、Simpson多样性指数( D)和Shannon-Wiener多样性指数( H′)、Pielou均匀度指数( Jsw )和Alatalo均匀度指数( Ea )均有明显变化。10 a林分的林下物种数量最少(18种),而20 a林分的林下物种数量最多(40种)。林下灌木层的D和H′值分别为0.827~0.923和1.956~2.917,且随林龄的增加均呈“上升—下降—平稳”的变化趋势;灌木层的Jsw和Ea值分别为0.876~0.959和0.686~0.890,随林龄增加均呈“降低—升高—降低—升高”的变化趋势,且均在20 a林分中最小、在25 a林分中最大。林下草本层的D和H′值分别为0.639~0.898和1.274~2.435,并随林龄增加均呈波动的变化趋势;草本层的Jsw和Ea值分别为0.775~0.949和0.663~0.896,随林龄增加均呈“降低—升高—降低—升高—降低”的变化趋势,且均在15 a林分中最小、在10 a林分中最大。总体上看,林龄对杉木人工林林下灌木层和草本层的物种丰富度指数和多样性指数以及草本层的均匀度指数均有显著影响。根据研究结果,建议在杉木人工林的经营过程中对林下物种进行合理配置,并进行合理间伐,以促进林下植被的生长发育。     

BP-MSM混合算法及其在森林自疏规律研究中的应用

森林自然稀疏机制一般是非线性的、动态的.人工神经网络具有逼近任意非线性映射的特性.本文阐述了人工神经网络模拟森林自疏机制的可行性和不足之处,并提出了基于改进单纯形法的神经网络模型(BP-MSM混合算法)的基本原理和算法,结合山杨天然林和杉木人工林自疏实例说明了其应用.森林自疏实例应用结果表明,BP-MSM混合算法模拟森林自然稀疏机制是理想的,模拟精度较高,从而继承和发展了人工神经网络方法与理论,丰富了森林自然稀疏规律研究方法.     

天然黄山松种群空间格局的分形特征——关联维数

采用关联维数对屏南和寿宁不同群落的天然黄山松(Pinus taiwanensis)种群格局的分形特征进行分析比较。结果表明,天然黄山松种群格局关联维数值在1．077～1．563之间,不同群落间的大小次序为Q2＞Q8＞Q5＞Q3＞Q1＞Q7＞Q6＞Q4,屏南天然黄山松近纯林与寿宁混交林种群个体的空间相关程度差异不大。随海拔升高,黄山松种群关联维数呈现升一降一升的波动变化,1300～1310m及1400m是天然黄山松个体空间关联较强、个体竞争较为激烈、空间占据程度较高的海拔范围。此外,结合前文研究,讨论了如何综合运用3种分形维数对天然黄山松种群格局尺度变化特征进行描述,并绘制分形维数谱。     

巨桉碳含量的空间结构特征研究

依据永安市巨桉人工林调查的基础,对巨桉碳含量空间结构特征进行了研究,结果表明:巨桉不同胸径个体地上部分各器官的碳含量在42.30%～55.07%之间,地上部分各器官碳含量大小顺序为:叶>枝>干,方差分析表明不同胸径标准木之间碳含量没有达到显著水平,而地上部分各器官碳含量差异显著,采用邓肯新复全距法和q检验法对其进行多重比较,两种方法检验结果均表明巨桉枝和干的碳含量之间没有显著差异,叶和枝以及叶和干之间差异显著;不同高度层叶碳含量之间不存在明显差异,把巨桉单株林木的树冠分为上下两部位,方差分析表明上下两部分叶碳含量也不存在明显差异;不同大小根的碳含量大小顺序为:细根>中根>粗根>根兜;巨桉不同粗细枝的碳含量存在一定的差异,枝越细碳含量的值越高;各器官碳含量中,叶的碳含量较高,为51.86%,果的碳含量最低,为46.62%,排列顺序为:叶>根>枝>干>果。     

桂花植冠的枝系构型分析

采用Strahler法对福建省石峰寨风景区内的不同生长发育阶段桂花(Osmanthus fragrans)的枝系构型进行了统计分析。结果表明:桂花的分枝格局参数,除总体分枝率和逐步分枝率SBR1:2无显著变化外,其余参数因发育阶段的不同,均发生不同程度的变化。枝系构型的比较分析表明:成树阶段高生长不明显,以拓展上层空间为主,幼苗阶段表现出高生长,幼树阶段则表现出从高生长向横向生长过渡的趋势。通过分析叶片配置发现:在不同枝系上,叶片均集中于植冠内一级枝和二级枝上;叶片的大小从幼苗、幼树到成树阶段逐渐增大。这些说明桂花在不同生长发育阶段,枝系构型表现出一定的可塑性,反映了不同的适应对策。     

凋落物去除/保留对杉木人工林林窗和林内土壤呼吸的影响

为探讨去除/保留凋落物对林窗内外杉木人工林土壤呼吸的影响、明确去除/保留凋落物条件下杉木人工林林窗内外土壤呼吸主要影响因子,改进经营管理措施和保持杉木人工林的可持续发展,在福州白沙国有林场内选取本底基本相同和经营措施接近的12年生杉木人工林及其林窗,分别采用去除和保留凋落物处理,在每月晴好天气通过Licor-8100A对其凋落物量、土壤呼吸、土壤温度、湿度进行了1a(2014年3月—2015年2月)的定点观测,在此基础上分析不同凋落物输入量处理下杉木人工林窗内外土壤呼吸与环境因子的动态特征、土壤呼吸和环境因子关系,结合方差分析等解释土壤呼吸的拟合模型,结果表明:1)杉木林林窗、林内土壤呼吸速率年平均值分别为2.47μmol m~(-2)s~(-1)和2.13μmol m~(-2)s~(-1);去除凋落物后,分别减少了22.89%、25.89%;林窗内外均是7月份出现最大值,去除凋落物后分别为(3.65±0.14)μmol m~(-2)s~(-1)和(2.85±0.08)μmol m~(-2)s~(-1);保留凋落物分别为(4.26±0.34)μmol m~(-2)s~(-1)和(3.61±0.34)μmol m~(-2)s~(-1);1月值最小,去除凋落物分别为(0.9±0.04)μmol m~(-2)s~(-1)和(0.83±0.03)μmol m~(-2)s~(-1),保留凋落物分别为(1.02±0.041)μmol m~(-2)s~(-1)和(0.92±0.05)μmol m~(-2)s~(-1)。2)土壤温度和湿度共同解释了杉木人工林林窗内外土壤呼吸68.63%—77.28%;3)林窗、林内去除和保留凋落物处理的土壤呼吸与土壤5cm深的温、湿度间显著相关;4)林窗、林内土壤温、湿度的双因素模型均比单因素模型能更好地解释土壤呼吸的动态变化。林窗、林内去除凋落物的土壤呼吸温度敏感系数Q10值分别为1.39和1.37,差异不显著(P=0.634);保留凋落物的Q10值分别为1.40和1.55,差异显著(P=0.010)。研究结果为揭示杉木人工森林生态系统碳通量以及其驱动机制提供理论基础。