基于抚育间伐效应的长白落叶松人工林单木直径生长模型

【目的】分析抚育间伐对长白落叶松人工林单木胸径(D)生长的影响规律并对其进行模拟。【方法】基于黑龙江省孟家岗林场与江山娇林场10块固定样地复测数据,建立了基于抚育间伐效应的与树木距离无关的长白落叶松单木胸径5年生长量预估模型,量化了抚育间伐对林木直径生长的影响。长白落叶松单木直径生长模型为基于样地效应的单水平线性混合效应模型,根据赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)等统计指标和似然比检验对模型进行比较和筛选,并采用独立样本数据对模型进行检验。【结果】当地位指数一定且林分年龄较小时,抚育间伐强度越大,林木直径生长量越大; 当林分年龄较大时,抚育间伐对林木直径生长影响不明显。同一林分中,林木直径生长量随林木径阶增大呈增大趋势。长白落叶松单木直径生长模型中显著自变量为:林木前期胸径的二次方(D²)、胸径的自然对数(ln D)、林分中大于对象木的所有林木断面积之和(B)、地位指数(I)、抚育间伐年龄(T_i)和间伐强度(P_i)。落叶松单木直径生长最优混合效应模型的AIC、BIC和均方根误差均小于一般线性模型。独立样本数据检验最优线性混合效应模型和一般线性模型的拟合效率分别为0.678 和0.624。【结论】基于抚育间伐效应的落叶松直径生长的最优线性混合效应模型优于一般线性模型。模型能够较好地量化抚育间伐对落叶松人工林单木直径生长的影响。     

日本落叶松人工林抚育间伐强度的确定

日本落叶松人工林间伐强度的合理确定,不但能促进林木的正常生长和发育,而且能提高林分的质量和产量,依据林龄阶段、立地条件、平均胸径综合因子来确定林分的经营密度,间伐强度参照经营密度表进行。     

抚育间伐对小陇山林区日本落叶松人工林生长的影响

以54个人工林采伐作业的小班为研究对象,通过对日本落叶松在两次作业中林分的生长状况进行对照,研究分析间伐对人工林生长的影响。结果表明,经抚育间伐的林分的胸径生长均大于同年龄林分胸径的生长,在幼龄林阶段,抚育间伐控制在总株数45%,总蓄积的15%~30%,间伐没有显著地改变林分的树种组成;间伐降低了林分每公顷蓄积量。     

日本落叶松人工林生物量及生产力的研究

在长岭岗国营林场调查了日本落叶松人工林林分24块标准地，并测定了单株平均木的各器官生物量，结果表明：应用W=a（D^2H）^b模型来估测日本落叶松人工林生物量，其相关程度达显著水平；日本落叶松人工林单株林木各器官的生物量随年龄变化符合理查德（Richards）生长方程；日本落叶松人工林单株林木生物量年平均生长量在26a时达到顶峰；日本落叶松人工林林分生物量24a时达293．40t／hm^2，生产力为20．78t/（hm^2．a）．     

湿地松抚育间伐技术及林分收获

针对湿地松的生长特性，在8年、12年、16年生湿地松人工林中布设不同间伐强度试验林，研究闻伐对林木生长质量的影响。结果表明：间伐对林木生长和林分质量具有一定的促进作用，其中对幼龄林的促进作用明显大于中龄林；随着间伐强度增大，较大径阶立木株数比例随之增加；湿地松人工林首次间伐宜在12年生之前进行，保留900～1100株／hm^2。两次问伐的间隔期以8年左右为宜；以培育大中径材为目标的大龄林分应以弱度调整为主，保留600株／hm^2。     

临时样地中空间信息的提取

通过对日本落叶松临时祥地中优势木高生长与龄组关系的研究,综合不同林分中空间因子对林木生长的影响,从而提取出日本落叶松林中的空间信息：海拔、坡向、坡度、林分密度、土层厚度、坡位的分布情况。     

4种落叶松粗根碳氮磷含量及化学计量比的季节变化

以立地条件、林龄及经营措施相同的日本落叶松、长白落叶松、兴安落叶松、华北落叶松4种落叶松为研究对象，分析粗根碳、氮、磷含量及化学计量比的季节变化.结果表明：季节变化对各项指标的影响明显，除华北落叶松粗根碳氮比、长白落叶松有机碳含量季节间差异不显著外，其他指标季节间均存在显著差异.夏、秋季粗根有机碳含量、全氮含量、碳磷比、氮磷比显著高于春季，全磷含量、碳氮比显著低于春季，但夏季与秋季各项指标间差异均不显著.4种落叶松种间对比显示，日本落叶松比其他3种落叶松的碳、氮、磷含量具有更大的变异系数和极差，说明季节变化对日本落叶松生长的影响最大；日本落叶松氮磷比高，表明氮元素限制对其生长的影响最小.建议抚育过程中，在生长旺季对落叶松林，特别是长白落叶松和华北落叶松林施用氮肥，以促进林分生长.     

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。     

天然公益林抚育间伐技术探讨

黑龙江省国家重点公益林抚育间伐是从去年开始的,在省市林业局的支持和帮助下我场已进行了两次。通过实际工作,我们对天然公益林抚育间伐技术进行了有益探索。由于公益林的经营目的改变了,所以抚育间伐技术也应随之进行更新。现就抚育间伐中常遇到的几个技术问题谈几点看法。     

长白落叶松人工林密度表的编制及应用

采用不同林龄长白落叶松人工林的60株优势木数据建立林分饱和密度模型,编制了经营密度表,再利用26块密度近似于合理经营密度的不同生长阶段样地的平均胸径增长量、径阶分布和总蓄积量的分析,评价以经营密度表指导抚育间伐的过程及效果。结果表明:随平均胸径的增大林分密度不断减少,方程N=3 847.345 1e-0.082D适用于预估林分密度,编制的经营密度表反映了0.6～0.8郁闭度下长白落叶松各个生长阶段的最适林分密度。26块模拟样地的间伐前密度为2 883株/hm2,经历3次间伐后的林分平均密度分别为2 000、1 400和1 000株/hm2,最终成熟林的平均林分密度为600株/hm2,树冠竞争因子为416.33,总蓄积量为242.12 m3/hm2,大径材比率达59.26%。     

长岭岗林场日本落叶松人工林立地指数表的编制

用150株日本落叶松优势水平均树高－－年龄资料,根据树高生长过程特性,在比较多个树高生长模型的基础上,选择Richards生长方程H＝a（1-e^-bA)^c作为日本落叶松树高生长模型;通过优势木解析木资料分析,确定基准年龄为20年,立地指数级距为2m,在10－22m范围内划分7个指数级;用比例法展开导向曲线编制立地指数表。检验结果表明,所编立地指数表精度高,适应性强,能客观地评价长岭岗林场日本落叶松人工林生境质量。     

外来植物日本落叶松凋落叶对卧龙乡土植物化感作用的研究

为了探究外来植物日本落叶松(Larix kaempferi)凋落叶对乡土植物的化感作用,本文以5种卧龙乡土植物为试材,采用培养皿滤纸法及盆栽土培法,研究了不同浓度(0.01、0.05、 0.1 g/mL)的日本落叶松凋落叶水浸提液对乡土植物种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:日本落叶松凋落叶水浸提液对5种乡土植物种子萌发及幼苗生长均有影响.1)浸提液对种子萌发的化感作用综合效应的强度依次为紫花苜蓿(Medicago sativa)夏枯草(Prunella vulgaris)草木犀(Melilotus officinalis)车前(Plantago depressa)披碱草(Elymus dahuricus).浸提液对紫花苜蓿、草木犀及夏枯草种子萌发主要表现出抑制作用,且抑制程度与浸提液浓度正相关;对披碱草及车前种子萌发表现出"低促高抑"的现象.2)浸提液对幼苗生长的化感作用综合效应的强度依次为紫花苜蓿草木犀夏枯草披碱草车前.其中浸提液对紫花苜蓿及草木犀幼苗生长主要表现出抑制作用且与浓度呈正相关;对披碱草及夏枯草幼苗生长表现出"低促高抑"的作用,对车前幼苗的生长始终表现为促进作用.研究结果为日本落叶松林下人工补植、增加植物多样性提出了营林管理措施.     

基于极值理论的落叶松人工林自稀疏线估计

为研究林分自稀疏线,应用极值统计方法,从现实林分数据出发,通过设计一个阈值,采用广义Pareto模型拟合阈值超出值并进行外推,获得了林分在各个给定径阶下的极限最大株数。利用最大株数与直径关系进行回归分析,得到林分自稀疏线。应用该方法分析了黑龙江省1 511块落叶松人工林固定样地数据,得到黑龙江省落叶松人工林林分自稀疏线,结果与Reineke公式估算结果相一致。     

择伐强度对杉阔混交人工林空间结构的影响

利用混交度、角尺度及以大小比数为权重的空间优势度和树种优势度4个空间结构参数,对比分析不同强度(中度34.4%、强度47.1%和极强度69.5%)择伐下杉阔混交人工林林分空间结构变化,探讨择伐强度对杉阔混交人工林空间结构的影响.结果表明:从混交程度看,择伐强度越大,越易导致林木单种聚集.与伐前相比中度择伐后林分和主要树种的平均混交度都有所增加,强度和极强度择伐后林分平均混交度明显降低,杉木平均混交度增加而木荷则显著降低;不同择伐强度在一定程度上都改善了林木的空间分布格局,中度择伐后林分的单木聚集分布改善最为明显;从空间优势看,中度或强度择伐能够维持及提高林分和主要树种空间优势度,有利于发挥林分生长潜力.综合来看,中度择伐后林分空间结构趋于合理,建议采用中度择伐作为优化杉阔混交人工林林分空间结构的有效手段.     

杉木连栽对土壤物理性质的影响

在福建省南平市花岗岩母 林地上,应用生态系列法对不同栽植代数、不同立地待人接物不同林分年龄的系列杉林样地土壤的物理性质进行了研究。结果表明,杉木连栽对土壤容重和孔隙状况的影响主要在林分的中龄林时期。随着载植代数的增加,土壤容重趋于增加;对于幼林和成林,由于受整地、抚育和林下植被的恢复及枯枝落叶的分解,不同栽植代数对土壤孔隙状况的影响不甚明显;不同载植代数对土壤水分性能的影响主 表现在中龄林和成熟林时期。表层土壤的持水能力一般随栽植代数增加而下降,土壤的渗透性能超于降低,地位指数愈高,这种下降趋势愈明显。     

初植密度对4个落叶松无性系生长与干形的影响

目的 探究落叶松优良无性系生长、干形与初植密度的关系,为落叶松无性系人工林的合理经营提供科学依据,促进落叶松良种的推广与应用。方法 以辽宁清原大孤家林场2006年营造的4个落叶松优良无性系3种初植密度(A.2.0 m×3.0 m;B.2.0 m×2.0 m;C.2.0 m×1.5 m)的试验林为研究对象,基于连年测定的树高、胸径、冠幅、树干通直度和圆满度等数据,分析遗传和密度效应对生长和干形特征的影响。结果 4个无性系的胸径、冠幅和单株材积生长量受初植密度影响显著,随密度的减小而增大,13年生时各无性系在低密度A林分比高密度C林分的胸径、单株材积和冠幅分别提高16.4%、28.8%和19.0%;而蓄积量和高径比则表现出相反的规律,蓄积量降低了29.3%。树高、树干通直度和圆满度受初植密度的影响较小。生长特征受遗传效应影响显著,在不同密度下从大到小均为无性系2>无性系1>无性系3>无性系4,在密度A林分中无性系2的胸径、冠幅、单株材积生长量和蓄积量分别比无性系4高出24.5%、21.2%、47.8%和42.8%。无性系间的生长和干形特征受密度影响不同,胸径、单株材积和高径比的分化均随着初植密度增大而加剧,而树高生长、树干通直度和圆满度在无性系间的差异较弱,无性系2在生长和干形变异上综合表现较为稳定。4个无性系在3种密度下抚育间伐起始期均不同,在密度A下无性系1、2、3、4的起始间伐期分别为7、9、11、11 a,在密度B下分别为7、9、9、11 a,在密度C下均为7 a。结论 遗传和密度效应对树木生长和干形均有显著影响,但交互作用不显著。生长比干形特征更易受到遗传和密度效应的影响,在树木生长前期遗传效应大于密度效应。遗传改良林分提早了抚育间伐期,需针对该林分制订相应的经营措施。4个无性系中无性系1和2属于速生型无性系,无性系3和4属于匀速型无性系,若培育大径材,无性系1和2适宜匹配A密度(2.0 m×3.0 m)营造人工林;若培育纸浆材,无性系2和4适宜匹配C密度(2.0 m×1.5 m)营造人工林,无性系3受造林密度影响较小,适宜匹配B密度(2.0 m×2.0 m)营造人工林。综合生长和干形特征来看,无性系2(日永8×长混4-14)由于其速生性和稳定性较好可在辽东山区大力推广造林,将能收获最大的林分蓄积量。     

日本落叶松无性系种子园母树生长性状聚类分析

以胸径、树高、冠幅、树高当年生长量等性状为指标,采用K-均值法对日本落叶松无性系种子园母树生长性状进行聚类分析.结果表明：龙坪、孟仁、土门岭、黑青山、帽儿山5个种源为优良种源.其中,龙坪种源的27,30,33,97,102,115,117,118,119,121,122,5,32,95,98,102,111,112,113,125号,孟仁种源的1,2,3,4,5,6,7,8,9,12,13,15,16,18,20号,土门岭种源的1,2,4,9,10,11号,黑青山种源的1,2,3,5,6,7,9,12,14,15,16,20号,帽儿山种源的3,4,6,9,10号为优良无性系.     

长白山区“低效林”优化培育技术

根据生态恢复理论和长白山近自然林经营理念,通过"封护、营造、改造、抚育"等"低效林"优化培育技术措施,探索了适合长白山区改善林分质量差、生长缓慢、效益低现状的途径和方法.