间伐对杉木人工林生态系统碳储量的短期影响

【目的】研究不同间伐强度下杉木人工林生态系统碳储量及其分配格局,进一步优化林分经营管理措施,准确评估间伐对杉木人工林生物量和碳储量的短期影响,为提高人工林的碳汇能力提供依据。【方法】以福建省三明市官庄国有林场11年生杉木人工林为研究对象,选择坡度、坡位、土壤条件相对一致的林分,按照完全随机区组试验设计,设置弱度间伐(31%,伐后林分2 250株/hm²,LIT)、中度间伐(45%,伐后林分1 800株/hm²,MIT)、强度间伐(63%,伐后林分1 200株/hm²,HIT)等3种间伐强度;共设置9块20 m×20 m样地,采集深度为1 m剖面内不同土层的土壤;并在样地内每木检尺,利用生物量回归方程对乔木层生物量进行估算,同时实测林下植被和凋落物生物量;通过元素分析仪测定植被和土壤碳含量,并根据碳含量估算碳储量。【结果】间伐后3年,杉木人工林乔木层碳储量随着间伐强度的增加而减小,LIT、MIT、HIT处理样地乔木层碳储量依次为66.16、58.78、49.71 t/hm²;杉木人工林灌木层和草本层的碳储量随着间伐强度的增加而显著增加,分别占生态系统碳储量的0.03%~0.19%和0.01%~0.67%;凋落物层碳储量占生态系统碳储量的2.87%~4.32%,间伐对凋落物层碳储量无显著影响;土壤有机碳储量在不同间伐处理间差异显著(P<0.05),杉木人工林土壤层碳储量随着间伐强度的增加而降低,HIT处理土壤层碳储量较LIT和MIT处理降低了32.07%和1.03%。间伐后3年,杉木人工林生态系统碳储量随着间伐强度增加而显著降低(P<0.05),LIT、MIT和HIT处理样地总碳储量依次为173.85、161.12、121.73 t/hm²。乔木层和土壤层碳储量之和占比超过90.00%,表明乔木层和土壤层是巨大的碳库,且间伐短期降低生态系统总碳储量。【结论】间伐后短期内杉木人工林乔木层、凋落物层和土壤层碳储量随着间伐强度的增加而下降,而灌木层和草本层的碳储量则随着间伐强度的增加而增加,表明间伐3年后试验林地还处于恢复期,杉木人工林间伐短期内会降低生态系统总碳储量。研究结果可部分解释间伐后短期内杉木人工林生态系统各组分碳储量的分布格局,并为研究区的人工林碳汇增加和可持续经营提供科学依据。     

留杉栽阔模式生物量及营养元素组成

通过对多代杉木萌芽林强度间伐补栽细柄阿丁枫（留杉栽阔）和保留杉木多代萌芽林（对照）处理的生物量及营养元素组成的研究，结果表明：模式中杉木平均树高、胸径及单株生物量分别是对照杉木的１．２０倍、１．２４倍和１．２６倍。模式的生态系统营养元素贮量比对照的增加４．１７％，其中氮、磷、钾增加尤为明显。细柄阿丁枫平均木枝条、根系（特别是细根）生物量及其所占比例均比杉木的高，且细柄阿丁枫早期稍耐荫。细柄阿丁枫是杉木低产林分改造或与杉木混交优良树种之一。     

杉木中幼林抚育间伐试验调查分析

对初植密度为3000株/hm2的7～9a生杉木林进行不同始伐时间、不同间伐强度试验,结果表明：在预定时间和间伐强度范围内,始伐时间越早或间伐强度越大,林分平均胸径、树高、材积的增幅也越大,经济效益越高。其中以7a生间伐强度30%对林分的胸径、树高、材积的生长效应最明显,以7a生间伐强度20%的林分蓄积量为最大。因此,以培育大中径材为目标,则适宜的初次间伐方案为始伐期7a、强度间伐30%,若培育中小径材的林分,则宜为始伐期7a、强度间伐20%。     

湿地松林抚育间伐与修枝技术

对立地、密度、林龄基本一致的湿地松林分采取不同强度的抚育间伐和修枝试验，确定了湿地松林第1次间伐和修枝年龄为7～8a；林分标准郁闭度达0．85以上时，胸径连年生长量已下降，株数间伐强度以不超过30%为宜。第2次间伐应根据培育目的和经营管理水平确定强度，一般林分间伐强度不超过35％；间伐间隔期为5～6a。以培育大径级建筑用材林的林分，应进行第3次间伐，每公顷保留600～680株为宜。间伐后应进行修枝，修枝强度第1次以树高的1／3为宜，第2次以树高的1／2为宜，间隔期为3～5a，时间以深秋至早春为好。     

杉木多世代连栽的土壤水分和养分变化

通过在南平溪后安曹下的杂木林、１代、２代及３代杉木人工林中设立标准地,对杉木林取代杂木林后及随杉林多代连栽土壤水分和养分的变化进行研究,结果表明：随着杉木林取代杂木林及连续栽植代数的增加,土壤保水和供水能力下降,土壤大部分全量部分全量养分含量减少,土壤供肥和保肥能力下降,导致杉木林分生产力下降,这是杉木连栽后衰退的重要特征之一。     

留杉栽阔经营模式C库及其分配

比较了多代杉木萌芽林强度间伐并补栽细柄阿丁枫(留杉栽阔)和保留杉木多代萌芽林(对照纯林)两种模式C贮量的差异,结果表明,留杉栽阔模式C库总量为163.25 t/hm2,比纯林模式C贮量(139.38 t/hm2)增加了17.13%.土壤层C贮量在整个生态系统C贮量中所占比例最大,留杉栽阔中的土壤C贮量比杉木纯林有了明显的增加(27.73%);另外,留杉栽阔后乔木层C贮量也有所提高,从杉木纯林的64.73 t/hm2增加到留杉栽阔后的68.99 t/hm2.因此可以看出,留杉栽阔经营模式可以增加杉木林生态系统的C吸存能力.     

间伐强度对杉木林下植物物种多样性和结构组成的影响

【目的】研究营林措施对杉木(Cunninghamia lanceolata)林下植被的多样性影响及其关键控制因素,从本质上解释人工林下植被变化的调控机制。【方法】以3种不同间伐强度(强度:74%,中度:50%和弱度:34%)的杉木人工林为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,重点探究间伐强度对林下植物物种丰富度和多样性的影响,以及林下植物物种组成与生境因子之间的关系及其重要控制因子。【结果】间伐8a后,杉木林下灌木层的物种丰富度和多样性没有发生明显变化,但间伐措施能明显改变灌木层的物种组成,这种效应在中度间伐和强度间伐的杉木林中表现尤为突出;间伐不仅能显著改变杉木林下草本层的物种丰富度和Whittakerβ多样性,而且也能明显改变草本层的物种组成,这种作用在强度间伐的杉木林中最强;冗余分析(RDA)结果揭示了土壤碳氮比和乔木胸高断面积是影响杉木林下灌木层物种变化的最主要因子,而影响林下草本层物种组成的最显著因子为土壤有机碳含量和乔木胸高断面积。【结论】间伐措施,特别是高强度的间伐措施能显著改变灌木层的物种组成,以及草本层的多样性和物种组成,可能对杉木人工林的生态过程和林木生长产生一定影响。     

不同施肥强度和更新方式对杉木人工林碳固存的影响

研究不同施肥强度和更新方式对杉木人工林固碳的长期影响,对提升人工林固碳潜力具有重要意义。应用FORECAST模型模拟了不同施肥强度和更新方式对杉木人工林固碳的长期影响,达到优化经营杉木人工林的目标。研究表明,在中等立地条件下,150 a不同施肥强度处理对总固碳量的影响依次是:60 kg/hm~2N120 kg/hm~2N30 kg/hm~2N0 kg/hm~2N,适宜的施肥可以提高土壤有机碳储量,如果过量会造成土壤"氮饱和"效应。杉木实生林生物碳储量要高于萌芽林,但萌芽林在水土保持、土壤养分及生物多样性等方面具有优势,在萌芽林下补植阔叶树形成杉阔混交林是一种理想的固碳经营模式。     

拟赤杨杉木混交林生长与改良土壤效应研究

杉木拟赤杨混交造林效果研究表明，杉木与拟赤扬(7杉木：3拟赤杨)星状混交，林分空间分布格局合理，充分利用了营养空间且改土效果显著，明显地提高林分产量和质量，11年生混交林分的蓄积量分别比杉木、拟赤杨纯林提高了31．54％和56．90％，经济、生态、社会效益显著。但在现行密度条件下，此时混交林分结构不够稳定，急需通过适当的间伐以进一步改善种间关系，调整林分结构。     

套种珍贵树种对杉木林地土壤养分及酶活性的影响

以4种不同林型的杉木人工林(杉木纯林、杉木×小叶桢楠、杉木×闽楠、杉木×缅茄)为研究对象，探讨纯林及其混交林不同土层(0～20 cm、20～40 cm)的土壤养分和酶活性变化规律；采用主成分分析法对不同林型的土壤肥力进行综合评价，为杉阔混交林营造以及持续健康经营提供科学依据.结果表明：1)4种杉木人工林表层土壤(0～20 cm)的养分含量及酶活性均明显高于下层土壤(20～40 cm),呈现明显的表聚现象；2)在同一土层，杉木×闽楠混交林的土壤pH、铵态氮含量最高，杉木×缅茄混交林土壤有机质、全氮、硝态氮、有效磷及速效钾含量最高，杉木×小叶桢楠混交林土壤的全磷、全钾含量最高，脲酶、酸性磷酸酶活性最高；3)Pearson相关性分析表明，各土壤肥力因子之间存在较为显著(P<0.05)的相关关系，4种土壤酶活性间呈现显著或极显著(P<0.01)正相关关系；4)主成分分析结果显示，土壤肥力综合评价排序为杉木×小叶桢楠>杉木×缅茄>杉木纯林>杉木×闽楠.总体上看，杉木×小叶桢楠与杉木×缅茄混交林对林地土壤养分及酶活性的改善作用显著，有利于提高林地生产力，可为杉木纯林改...     

林分空间结构优化栅格间伐模型

【目的】构建林分空间结构优化栅格间伐模型,以期获得高效、便捷的间伐方案。【方法】在随机间伐模型的基础上,提出将林地栅格化处理的栅格间伐法,并使用随机间伐法对栅格间伐法进行检验,最后以金盆山次生林为例验证模型的适用性。【结果】间伐模拟前,次生林空间结构整体表现不够理想,在角尺度、开敞度和竞争指数方面有待提高;恢复年限33、40、45 a次生林的最佳间伐强度分别为34.69%、21.14%、29.90%,评价指数分别提高了47.94%、53.94%和79.73%,其中33和40 a次生林适用于栅格间伐法,采伐方式分别为栅格边长7 m栅格内伐去3株胸径最小的林木和栅格边长6 m栅格内伐去3株胸径最小的林木。【结论】栅格间伐模型能有效地改善林分空间分布格局,但仅适用于林木分布较为均匀的次生林林分,对于分布不均匀的林分,模型只能确定样地内的间伐木及间伐强度。     

鲁中南山区松树人工林近自然经营效果分析

近自然抚育作业于徂徕山林场、泰山林场和明光寺林场进行，采用目标树抚育作业方式，对不同林分进行间伐处理，时长分别为2、10和3年。结果表明，与对照相比，抚育处理后林分平均胸径、树高和冠幅较对照提高3.13%~12.89%、3.03%~8.91%和2.75%~25.91%；林分生长速度加快，保留木的胸径、树高和冠幅年生长量分别提高21.43%~66.67%、9.21%~26.15%和64.29%~300%；林下灌木层植物种类增多，出现侧柏、臭椿等喜光物种；油松纯林和松栎混交林中草本植物多样性改善，Simpson、Shannon-wiener和Gleason指数分别提高0.95%~1.93%、5.33%~10.43%和4.67%~18.18%，马唐、大油芒、羊胡子草等植物重要值提高；另外，抚育间伐后林下土壤pH提高0.77%~3.78%，土壤容重降低5.48%~12.68%；同时，过氧化氢酶、土壤磷酸酶、土壤蔗糖酶、土壤脲酶活性较对照分别提高6.74%~29.33%、4.79%~4.99%、2.13%~10.34%和1.25%~25.56%。近自然抚育间伐在一定程度上可以促进林分生长量积累、丰富林下植物多样性、改善林下土壤质量。     

间伐强度对大兴安岭落叶松天然次生林水文性能的影响

【目的】为使大兴安岭落叶松天然次生林更好地恢复和生长,在林区内对落叶松次生林进行抚育间伐,探讨最有利于林地水土保持的间伐强度,优化次生林的经营效果。【方法】2007年3月设置实验样地,间伐强度分别为9.43%、29.00%、40.01%和67.25%,同时设置未间伐的对照样地。2008—2017年实地测量,选取土壤层和枯落物层的水文效应指标,对2017年不同样地间的差异进行描述性统计,同时运用灰色关联法,对各样地的水源涵养能力进行综合评价。【结果】2008—2017年10年间各样地水文性能发生一定的变化,在间伐后第8年各指标呈现一定的稳定性。间伐后第10年,间伐强度为40.01%的落叶松次生林土壤容重最小,土壤毛管孔隙度、总孔隙度、最大持水量均为最大; 间伐强度为67.25%的落叶松次生林土壤非毛管孔隙度最大,除土壤非毛管孔隙度外不同样地间各指标存在显著性差异(P<0.05); 间伐强度为29.00%的落叶松次生林枯落物总蓄积量、总最大持水量为最大,样地内枯落物总自然持水率均为100.52%～144.37%,总最大持水率为494.79%～673.97%; 间伐强度为40.01%落叶松次生林枯落物总有效拦蓄率、总有效拦蓄量最大。通过熵权法确定土壤和枯落物的各项指标权重,运用灰色关联综合评判林地内的水文性能,关联度按照大小排序依次为间伐强度40.01%>间伐强度29.00%>间伐强度67.25%>间伐强度9.43%>未间伐(对照)。【结论】间伐10 a后,改造效果已经比较明显。综合分析土壤层和枯落物层的水文性能,间伐强度为40.01%的落叶松天然次生林林地的水文性能为最佳,4种间伐强度下的林地水文性能均优于对照样地,说明间伐对林地水文性能的提高具有积极作用。     

马尾松人工林近自然化改造对林分生长的影响

【目的】研究和阐明马尾松（Pinus massoniana Lamb.）人工林近自然化改造对林分保留木、套种树种和自然更新树种生长的影响。【方法】2005年1月,采用随机区组设计对中国林业科学研究院热带林业实验中心12年生马尾松人工林进行5种不同强度（0%,20%,30%,40%和50%）间伐后,套种米老排（Mytilaria laosensis）、红锥（Castanopsis hystrix）和润楠（Machilus pingii）3个乡土阔叶树种,每种强度设3次重复,每个套种树种密度均为120株/hm^2,2013年8月对所有样地（共15个,每个样地面积为600m^2）的马尾松保留木、套种树种和自然更新至乔木层的树种进行每木调查,记录种名、胸径和树高等。【结果】间伐处理8年后,不同间伐处理间林分保留木的平均胸径、树高和蓄积量均存在极显著差异（胸径：P〈0.001,树高：P=0.001,蓄积量：P=0.008）;林分平均胸径和树高随着间伐强度的增加而增加,林分蓄积量随间伐强度的增大而减少。间伐促进了3个套种树种幼树的生长,但不同树种间存在差异;米老排在50%间伐林分下生长最优,而红锥和润楠以40%间伐林分较优,前者的生长速率明显高于后者。间伐显著的提高了自然更新至乔木层的林木株数,与对照处理（100±25株/hm^2）相比,20%,30%,40%和50%间伐林分分别是对照处理的8.72倍、11.22倍、11.06倍和13.78倍;间伐显著提高了自然更新林木的树高生长,而胸径生长差异不显著。【结论】从人工林木材生产、套种树种生长和自然更新树种生长情况分析,采用30%或40%的间伐强度和套种优质乡土阔叶树是马尾松纯林近自然化改造的最佳选择。     

水杉人工林抚育间伐效果比较及其经济效益分析

在水杉人工林内设立标准地，定量机械间伐，定期测定生长量，对其抚育间伐效果及经济效益进行分析，结果表明：（１）不同初植密度的林分采用较小的强度Ｐｎ＝２５％、３３％进行间伐，与对照林分相比，平均每公顷生长量分别提高５．９７ｍ３、９．２７ｍ３，增加９．５７％、１４．８７％；采用较大强度Ｐｎ＝５０％进行间伐，与对照林分相比，平均每公顷生长量下降９．７ｍ３，减少１５．５７％。（２）抚育间伐过的林分（间伐强度Ｐｎ＝２５％、３３％、５０％）与对照林分相比，单位面积保留木平均生长率分别提高１．３４％、２．００％、１．９７％。（３）抚育间伐的林分与对照林分相比，平均每公顷总产值和利润分别增加６２７８元、５７８４元，增长７．７％、９．５％。     

一种基于重心的快速细化算法

分析快速细化算法和OPTA细化算法不足产生的内在原因,提出一种新的基于重心的快速细化算法.该算法根据被细化图像的特点,用密度重心快速将纹线细化到3个像素宽度内,计算4邻域拓扑实现彻底细化.仿真结果表明,在细化效率方面,该算法一次遍历删除超过一半的大量冗余像素,是快速细化算法的3～7倍;在细化要求方面,该算法可达到绝对单像素、光滑无毛刺,并能保持端点不被吞噬,能够很好地满足图像细化的要求.     

与植物有关的河口营养迁移过程及其研究进展

沿海生态系统自养生物群落复杂,初级生产力高,虽然这一区域只占海洋表面积的不足2%,但是其初级生产量约占整个海洋初级生产量的20%.近年来沿海生态系统受人类活动干扰较大,营养盐供应变化较大,对植物群落结构和数量变化产生了重要的影响,而植物群落结构和数量的变化又直接或间接对营养盐的迁移过程产生影响.目前,植物对营养物质迁移的影响的研究相对较少.本文讨论了与植物有关的河口营养迁移的机制,并比较了具有不同优势种的植物群落对营养盐迁移的影响及其程度.     

花帅苹果化学疏花疏果的效应

以１０００ｍｇ／Ｌ敌百虫和１度的石硫合剂处理花帅苹果,其疏花疏果效应非常明显,大小年观象显著下降,平均单果重明显增长,而单用８００ｍｇ／Ｌ除虫菊酯效果不明显。