基于3-PG模型的长白落叶松人工林生长和生物量模拟

【目的】模拟预测森林经营及气候变化下长白落叶松人工林林分生长及生物量变化,以期为长白落叶松人工林经营管理提供科学依据。【方法】以吉林省和龙、舒兰、通化、汪清、长春林区内15块长白落叶松人工林固定样地为对象,基于气候、土壤、林分生长等观测数据,运用3-PG模型模拟了研究区内长白落叶松的生物量及其分配,并模拟了CO_2浓度升高对生物量的影响。【结果】3-PG模型能够较好地模拟林分蓄积和干生物量的生长变化,除叶生物量外(R~2=0.39),各指标的预测值与实际值的相关性较高(R~2在0.62~0.86之间),平均相对误差和相对均方根误差均小于15%。参数敏感性分析表明:土壤肥力等级和生物量分配参数是该模型的关键参数。研究还发现长白落叶松人工林的生物量随CO_2浓度升高而增加。【结论】3-PG模型可以用于长白落叶松人工林的生长模拟。     

不同龄组天然常绿阔叶林与杉木人工林林下草本层生物量分配特征

以福建省天然常绿阔叶林及人工杉木林下草本层为研究对象,对其地上生物量(y)与地下生物量(x)分配关系进行研究,并对方程lg y=b+ a lg x中的生长指数(a)和生长常数(b)进行计算分析,初步揭示不同森林类型草本层植物生物量分配及其随乔木层林龄变化的基本特征,探究其是否符合等速生长规律。结果显示:①天然常绿阔叶林草本层生物量随林龄增加而下降,人工杉木林草本层生物量在成熟林时期最大,幼、中龄林次之,近熟林最小; ②天然常绿阔叶林幼龄林及成熟林草本层地上-地下生物量分配遵循等速生长规律,中龄林及近熟林生长指数a的95%置信区间上限接近理论值1,各林龄生长常数以成熟林<幼龄林<中龄林<近熟林; ③人工杉木林草本层地上-地下生物量分配均遵循等速生长规律,各林龄生长常数以幼龄林>成熟林>近熟林>中龄林。研究表明,人为干扰对草本层地上-地下生物量分配有影响,但并未破坏其等速分配生长的规律。     

江西杉木人工林生物量分配格局及其模型构建

在省级尺度上分析不同林龄杉木生物量数据,以探索江西省杉木人工林生物量的动态分配格局及其准确估算方法。结果表明:江西省杉木人工林生物量变化范围为55.64～165.22 t/hm²,其乔木层生物量占94.2%以上。杉木林及其乔木层生物量随林龄先增加后略微下降,而各林龄的灌木层、草本层和凋落物层生物量均没有显著差异。幼龄林、近熟林、成熟林各组分生物量大小排序均为乔木层>凋落物层>灌木层>草本层,而在中龄林和过熟林中则为乔木层>凋落物层>草本层>灌木层。幼龄林各器官生物量大小排序为树干>叶>根>枝,而其他林龄中的排序均为树干>根>枝>叶。以胸径(D)为单变量的杉木单株生物量(W)模型(W=0.266D^2.069)及以胸径(D)和树高(H)为变量的模型(W=0.046 9(D²H)^{0.906 4})预测值小于测量值,且预测精度R²均为0.84,其精度和预测能力均低于以胸径、林龄(A)、密度(N)为自变量的生物量模型(W=11.497D^1.847A^0.082N^-0.478)。     

基于森林资源清查数据的江西省主要森林类型净生产力研究

【目的】基于江西省2011年和2016年的森林资源清查数据,分别估算不同森林类型的净生产力,为森林资源科学经营提供依据。【方法】以江西省2011年和2016年两期森林资源清查数据为样本,采用生物量回归模型法,在样木水平上计算单木生物量、累计样地水平生物量并扩大到总体水平,测算乔木层生物量的生长量和枯损量,结合乔木层生物量结果估测灌木层和草本层,并估算不同森林类型的净生产力。【结果】综合考虑森林乔木层生长与枯损、林下灌木层、草本层生物量,基于复位样木,由单木生物量模型得到样地生物量,进而计算江西省主要森林类型的净生产力,得出阔叶混交林的净生产力最高,针阔混交林次之,而针叶林和阔叶纯林的净生产力较低。2011—2016年,江西省森林平均净生产力为7.28 t/(hm²·a),阔叶混交林净生产力最高为11.26 t/(hm²·a)。【结论】在国家标准框架下的森林净生产力估算模式,可为更大范围内、统一标准下客观准确评估森林净生产力提供参考。     

嵩山国家森林公园侧柏人工林恢复过程中物种多样性和种间关系变化

通过样方调查,对侧柏人工林恢复过程中群落各层物种多样性变化以及物种种间关系进行了研究,进而探讨了不同阶段人工林林下物种多样性与林分密度的关系.结果表明,嵩山侧柏人工林不同恢复过程中物种的丰富度、多样性和均匀性指数都在波动中逐渐增加.在人工林不同恢复阶段,群落的乔木、灌木和草本物种的平均相关系数分别为92.78%,33.33%,28.07%,乔木种类具有较高的连续性和稳定性,灌木和草本植物则随着人工林环境条件的改变显示出较大的波动性.不同演替阶段侧柏人工林林分密度对乔木层物种多样性以及灌木层和草本层的物种丰富度指数都有一定影响作用,但对草本层物种多样性影响不大.     

长白山区林下主要灌木生物量估算与分析

以长白山金沟岭林场天然云冷杉林、杨桦次生林、人工落叶松林3种森林类型为研究对象,构建了林下灌木层分布较广泛的10个物种以植冠面积（Ac）、植冠体积(Vc)、地径平方与株高乘积(D2H)为自变量的器官生物量模型,并按照灌木形态的不同分别乔木型灌木（主干明显）、典型灌木（分枝多,主干不明显）构建混合物种模型,选出R2较大、SEE较小的模型作为最优模型,研究了不同森林类型林下灌木层生物量及其在不同物种和器官中的分配。结果表明：单一物种器官生物量最优模型多为线性、二次或者三次方程,干、枝最优模型采用的自变量多为D2H或者Vc,叶生物量最优模型采用的自变量多为Ac或者Vc,根的多为D2H。混合物种模型的最优方程为幂函数或三次方程,最优模型的自变量除典型灌木枝模型为Vc外,其他各器官模型自变量都为D2H。计算得到的天然云冷杉林、杨桦次生林、人工落叶松林林下灌木层生物量分别为4 01359、3 95066和4 64936 kg/hm2,且乔木型灌木对生物量的贡献率大于典型灌木。     

不同林龄飞播油松林林下植被多样性研究

采用空间代替时间的方法,选择林龄分别为10、17和25年生飞播油松林为研究对象,分析3种林分林下植被的组成、优势种、垂直结构和林下植被物种多样性的变化。结果表明：10、17、25年油松林下植被物种数分别为27、24和20种,差异较小;3种林龄林分林下植被的优势种均为土庄绣线菊+三裂绣线菊-披针叶苔草。灌木层高度随飞播油松林龄的增大而增大,而草本层高度以17年生林分林下最大。灌木层和草本层盖度都是随林龄增大呈现先减小后增大的趋势;10、17和25年生飞播油松林下植被的物种Shannon Wiener指数分别为2508、0824和0776,Pielow指数分别为0779、0256和0241,随林龄增大林下植被多样性下降,表明上层乔木对林下植被发育抑制程度加大。因此在适宜时期对飞播油松林进行抚育经营进而调控林分结构尤为必要。     

桂东南丘陵地马尾松人工林群落生物量及分布格局

采用样方收获和分级取样测定法,对16a生马尾松人工林生物量的积累及分配进行了研究.结果表明:马尾松人工林各器官生物量模型与测树因子(D2H)存在极显著相关关系.16a生马尾松人工林分总生物量为110.449thm-2,群落生物量分布格局为乔木层>死地被物>草本>灌木;马尾松人工林乔木层生物量主要集中在10～20cm径阶范围,占整个乔木层生物量的83.01%,优势木和被压木对林分生物量的贡献不大,平均木构成了乔木层的主林层.乔木层各器官生物量的分布顺序为干材>枝条>根>干皮>叶;各器官生物量所占比例随着胸径的增大呈现不同趋势:干材与干皮积累的生物量所占比例逐步减小,而树枝、树叶、树根的相对比例在增加,马尾松的干、枝生物量差别逐渐缩小,生物量结构随着胸径的增大趋于稳定.     

亚热带常绿阔叶林幼树与灌木的地上生物量模型

【目的】准确估测亚热带常绿阔叶林木本植物幼苗、幼树及灌木的地上生物量,为森林生态系统的经营管理提供理论参考。【方法】通过采样准确获得九连山39种木本植物746个单株样本的地径(d)、树高(h)和木材基本密度(ρ),以及各器官(叶、枝、干)的地上生物量观测值,并按生活型将样本分为乔木组、小乔木组和灌木组3类,分别以d²、ρd²、d²h和ρd²h为自变量拟合模型,根据拟合模型的R²值和估计值的标准误(SEE)选择最优生物量模型。【结果】九连山常见木本植物的木材基本密度在0.459～0.784 g/cm³之间; 推导的64个生物量模型都具有较高的R²值和较低的SEE值,据此选择出16个最优生物量模型。其中,小乔木组和灌木组的叶片和枝条生物量在只含自变量d时具有较高的R²值,而乔木组和小乔木组树干以及总的地上生物量在含自变量d、h和ρ时具有较高的R²值和SEE值。【结论】研究拟合的模型可准确估算该地区及相似地区常见木本植物幼苗、幼树及灌木的地上生物量。     

河北杨林的生物量

对晋西北年生人工河北杨林的生物量进行了研究。按标准木法、样株法和样方收获法分别对乔木层、幼树下木层和草本层的生物量作了测定。根据调查数据,建立的估测乔木层单森林木各器官生物量的最优回归模型为。(干)=73.6267(D~2H)~(0.7745),(枝)=113.5505+6.0267(D~2H),(叶)=-1536.6556+431.57711n(D~2H)和(根)=-2138.8441+721.9196ln(D~2H).结果表明:林分的总生物量为16.540t/ha其中乔木层15.100t/ha,幼树下木层0.991t/ha,草本层0.449t/ha。     

间伐强度对油松中龄人工林林下植被多样性的影响

从植物多样性角度探讨了不同间伐强度对人工油松中龄林的影响,分析了林下植被的生物多样性.结果表明:在相似地力条件下,随着间伐强度的增加,林下植被科、属、种的数量增加,植物多样性增加,尤其是草本层多样性指数、丰富度指数、均匀度指数均逐渐上升,层次结构更加明显;间伐强度的增加改变了林下植被的生活型谱,阳生、喜暖植物的比例增加,同时有利于林下植被生物量的增加.对相似立地条件下45年生初植密度为3500株/hm2的油松中龄林选择44%的间伐强度处理,3年后林下植被发育及乔木生长状况较好.     

木荚红豆群落的能量现存量

在生物量调查和热值测定的基础上 ,研究了三明莘口教学林场 34年生的木荚红豆群落的能量现存量。结果表明 :木荚红豆群落地上部分各组分的灰分含量、干重热值 (GCV)、去灰分热值 (AFCV)均以叶最高 ;地下部分的灰分含量、GCV、AFCV基本随根径的减小而增加。木荚红豆群落的灰分含量平均值乔木层 <灌木层 <草本层 ,而GCV、AFCV平均值乔木层 >灌木层 >草本层 ,其群落的能量现存量为 4839.2 0× 1 0 9J/hm2 ,其中地上部分为 41 70 .92× 1 0 9J/hm2 (占86.1 9% ) ,地下部分为 489.1 0× 1 0 9J/hm2 (占 1 0 .1 1 % ) ,群落的能量现存量 96.30 %分布在乔木层 ,其分布与生物量的分布基本一致     

江汉平原南岳山森林公园植物多样性分析与空间结构特征

对南岳山森林公园15块典型样地进行了野外实地调查,运用重要值、Patrick指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数等多样性指数和混交度、大小比数、角尺度、开敞度等林分空间结构参数,分析其植物多样性与空间结构特征.南岳山森林公园植物较丰富,样地共出现32种乔木植物,隶属于28属19科;乔木层中的构树Broussonetia papyrifera、青冈栎Cyclobalanopsis glauca在整个调查区占有明显优势,其重要值大于7.00%.在不同样地的各林层间的Patrick指数和Shannon-Wiener指数均为乔木层>灌木层>草本层,Simpson指数为草本层>灌木层>乔木层,Pielou指数为灌木层>乔木层>草本层;样地林分平均混交度为0.606 2,属中度混交范围,样地林分平均大小比数为0.461 3,属中庸等级,样地林分平均角尺度为0.537 2,属随机分布,聚集程度较低,样地林分的平均开敞度为0.168 7,林木生长空间处于严重不足状态.江汉平原南岳山森林公园的植物多样性较丰富,林木生长空间处于严重不足状态,应该采取补植、间伐相结合的措施,使森林公园生态效益能够可持续发展,通过分析其植物多样性以及空间结构特征,对以后公园的林分空间改造、植物绿化配置以及公园再造设计提供科学依据.     

复合酶水解蚯蚓蛋白的研究

蚯蚓是一种富含蛋白质的功能性生物资源,为提高蚯蚓蛋白水解度,对水解蚯蚓复合酶配比进行优化,并建立复合酶配比优化回归方程模型;采用U30(3013)均匀设计试验对复合酶(木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶、菠萝蛋白酶)配比进行设计,以蚯蚓蛋白水解度为指标,筛选出水解度最高的复合酶配比;结果表明,配比优化回归方程为:Y=58.975+8.270x_2+12.256x_1x_2x_3+7.677x_1x_3-5.243x_2~2,回归方程高度显著(P 0.05);分析预测最佳配比为:木瓜蛋白酶23.2%、酸性蛋白酶53.7%、菠萝蛋白酶23.1%,模型预测最大水解度为62.60%,实际验证水解度为(62.84±0.21)%,高于试验组与模型预测值说明配比优化后的复合酶可提高酶解效率并为蚯蚓蛋白酶解工艺提供参考。     

南宁市城市园林绿地系统植物多样性调查分析

采用典型样地调查方法,对南宁市快速环道内建成区中的动物园、人民公园、新民立交桥绿化地、滨江休闲公园、翠湖新城等12个地点的公园绿地和附属绿地进行调查,比较分析两种园林绿地中乔木层、灌木层和草本层的物种组成、物种丰富度指数、优势度指数、Shannon-Weiner多样性指数和均匀度指数.结果显示,南宁市各园林绿地系统的植物应用有较大差异,应用较多的(出现频率>10%)的植物种类有9种;绿地植物种类最多的新民立交桥绿地种有15种,最少的平均仅有3种(中华路),多数样地中物种丰富度分布的垂直结构顺序是灌木层>乔木层≥草本层;乔木层和灌木层的Shannon-Weiner多样性指数变化范围是0.330～1.562,草本层的Shannon-Weiner多样性指数均小于1;乔木层的优势度指数值为0.082～0.52,有8个地点的灌木层优势度指数值>1,草本层的优势度指数值以新民立交桥为最高(1.801);乔木层的均匀度指数以翠湖新城最高(0.840),南湖广场最低(0.364),灌木层的均匀度指数以广西大学最高(1.016),其他地点为0.309～0.596;草本层的均匀度指数以滨江休闲公园(0.574)和朝阳广场(0.535)最大.在所有调查点中,新民立交桥、民族大道、翠湖新城的物种丰富度、优势度、多样性、均匀度指数均较高,其他多数园林绿地树种单调,结构简单,物种多样性低.     

晋西北油松人工林的生物量与营林前景的研究

本文研究了晋西北汕松人工林的生物量与营林前景。样地设在河曲县阴山林场范围内海拨1300米左右黄土丘陵沟壑区。应用W_S=118.623(D~2H)~(0.705),W_B=91.319(D~2H)~(0.691),W_L=122.037(D~3H)~(0.640)和Wr=131.447(D~2H)~(0.490)幂函数优化模型,分别获得了树干、枝条、叶子和根系的生物量。乔木层的生物量为11.338吨/公顷,幼树的生物量为0.294吨/公顷,草本层的生物量为0.180吨/公顷。油松林的总生物量为11.812吨/公顷。油松林乔木层的生物生产力明显高于当地杨树人工林,今后应提高油松在晋西北绿化树利’结构中所占的比重。     

新疆喀纳斯保护区森林碳储量及碳密度研究

基于森林资源二类清查数据资料,利用材积源生物量法和平均生物量法,计算新疆喀纳斯国家自然保护区内森林植被的碳储量及其空间分布。结果表明:保护区内森林植被碳储量为3.004 7 Tg,平均碳密度为49.58 Mg/hm²。不同植被类型碳储量从大到小排序为:乔木林地、灌木林地、疏林地、散生木,其中乔木林地碳储量占到森林植被总碳储量的90.18%,各乔木林地的平均碳密度为68.87 Mg/hm²。区域分布上,林分碳储量、碳密度的空间分布呈现出西南高东北低的趋势; 而保护区内成、过熟林分的碳储量共占乔木林地碳储量的79.89%,若对现有森林采取合理的经营管理,可增加其碳汇能力。     

山西辽东栎群落优势种群生态位研究

在野外调查的基础上,应用TWINSPAN将46块山西省辽东栎林样方划分为11个群落类型,并应用Shaanon生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数对山西省辽东栎群落的46个样地中30个主要优势种(包括6种乔木,8种灌木和16种草本植物)的生态位特征进行分析。结果表明:(1)乔木层辽东栎具有最大的生态位宽度,为1.653,灌木层土庄绣线菊生态位最宽,为1.383,草本层披针薹草生态位宽度最宽,为1.503,说明它们具有较好的环境适应性,在竞争中占有优势地位;(2)物种生态位宽度与其频数呈极显著正相关(P0.01);(3)乔木层中辽东栎与白桦、油松的重叠值较高,说明它们具有相似的生物学特性。灌木层中土庄绣线菊与美蔷薇重叠值最大,说明它们对相同资源的竞争较大,64.3%的灌木重叠值为0.1~0.3。草本层出现29对的重叠值为0的种对,说明不同草本对相同资源的利用能力不同。     

云南普洱地区思茅松林生物量及碳储量研究

研究对云南普洱21个思茅松林乔木层、灌木层、草本层、粗死木(CWD)、凋落物进行了调查,建立了思茅松生物量模型,估算了其生物量和碳储量,并分析了其分配特征.结果表明:普洱地区思茅松林活体生物量为82.63～197.89 thm-2(平均129.11 thm-2),其中乔木层生物量占97.86%~98.38%,灌草层为1.62%~2.14%.乔木层生物量的器官分配为茎(67.06%~78.45%)枝(9.75%~16.98%)根(10.14%~13.85%)叶(1.54%~2.10%).死地被层生物量为4.58~8.94 thm-2,其中凋落物占到了81.58%~96.91%,CWD仅占3.09%~18.42%.乔木层生物量和碳储量随年龄增加而增加,分别从12～13 a的101.76 thm-2 和52.06 thm-2增加到25 a的194.68 thm-2 和 97.03 thm-2.当地思茅松林的间伐活动严重影响生物量和碳储量,在间伐强度高的16～19龄的样地中,生物量(82.63 thm-2)甚至低于12～13龄的生物量(103.79 thm-2).     

福州市中心城区主干道行道树减噪效果研究

对福州市仓山区9条主干道绿化带的行道树树种、种植结构和交通噪声、车流量进行调查.结果表明,在8:00~12:00及14:00~17:00时段,中心城区干道交通噪声在65.28~77.38 dB之间,污染较严重.绿化带配置方式可分为5种类型,其中单一乔木型和乔木+灌木型占76.5%.9条干道交通噪声的平均消减率为0.42%~7.31%,在监测点b(行道树冠在人行道方向的垂直投影点)处消减率以六一南路的最高(为3.86%),点c(离b点3 m)处则以三高路的最高(为5.90%).结合行道树种与配置方式,以乔木+乔木+灌木+草坪型(白兰花+大花紫薇)的减噪效果最佳(点b和c处减噪率分别为3.95%和7.28%).因中心城区干道绿地面积有限,行道树树种及其配置模式是影响绿化带减噪效果的关键因素.