【目的】以冀北山地蒙古栎天然次生林(35年生)为研究对象,探究不同间伐强度下植被因子对地表产流和土壤侵蚀的影响。【方法】设置5个间伐强度,采用径流小区法对不同间伐强度的地表径流、土壤侵蚀特征进行监测分析,利用灰色关联法对产流、产沙的影响因素进行关联度分析。【结果】1)2016和2017年各间伐强度产流特征均呈现:25%间伐强度> 20%间伐强度> 50%间伐强度>对照> 30%间伐强度> 40%间伐强度,最大和最小产流差值在3.6 m~3/hm~2左右。2)2016年和2017年各间伐强度产沙特征略有不同,但都表现为50%间伐强度产沙量最大,与最小产沙量差值分别为6.38和3.11 kg/hm~2,20%间伐强度产沙量次之,25%、30%和40%间伐强度产沙量较少。3)灰色关联分析得出,除降水外,各影响因素对于产流影响大小依次为:郁闭度>枯落物厚度>林分密度>冠幅>灌草层盖度,对于产沙影响大小依次为:林分密度>枯落物厚度>冠幅>郁闭度>灌草层盖度。【结论】本区蒙古栎天然次生林水土保持效果较好,不同间伐强度土壤侵蚀模数变化范围为0.21～0.85 t/(hm~2·a),研究表明林分结构因子在本区蒙古栎天然次生林水源涵养中起主导作用,间伐抚育主要是通过林分结构的改变,改善林地水土保持的效果。

【目的】以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析基于目标树经营与传统经营的抚育间伐前后蒙古栎次生林空间结构主要指标及空间结构综合指数变化,评价不同抚育间伐方式对森林空间结构的影响。【方法】在吉林汪清设置9块面积均为1 hm~2的蒙古栎次生林样地,随机区组进行3种处理,分别为传统经营(T1)、目标树经营密度1(T2)和目标树经营密度2(T3)。利用混交度、角尺度、大小比数和密集度4个林分空间结构指标,分析间伐前后目标树及林分的空间结构变化,并利用4个指标构建空间结构综合指数(CSSI)来综合评价蒙古栎次生林的空间结构对不同抚育间伐的响应。【结果】结果表明,从干扰树间伐对目标树的影响来看,目标树的混交度、大小比数和密集度3个指标的改善明显,角尺度改善不明显;从不同抚育间伐方式对林分空间结构的影响来看,3种处理均提高了林分内种间隔离程度、降低了密集程度,使林分空间分布格局趋向于随机分布,对林木大小分化度的影响不明显;根据CSSI综合评价得知:3种处理均提高了林分的空间结构综合指数,提高幅度为T3> T2> T1。【结论】干扰树间伐优化了目标树的空间结构,3种处理的抚育间伐均优化了林分的空间结构。基于目标树经营的抚育间伐对空间结构的改善程度优于传统的抚育间伐,T3处理,也即目标树选择密度为100株/hm~2时采取的抚育间伐最有利于目标树和林分的空间结构优化。

[目的 ]探索不同间伐强度对青冈栎次生林土壤活性有机碳的响应。[方法 ]以湖南省天心阁林场青冈栎次生林为研究对象,于2018年设置4种间伐强度(对照:0%;弱度间伐:15%;中度间伐:30%;强度间伐:50%),探讨不同间伐强度下4种土壤活性有机碳(土壤微生物量碳、可溶性有机碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳)含量变化及其在总有机碳中的分配比例。[结果 ](1)与对照样地相比,中度间伐和强度间伐显著提高了土壤总有机碳含量,弱度间伐降低了土壤总有机碳含量;(2)间伐提高了土壤微生物量碳的含量,降低了可溶性有机碳的含量,土壤颗粒有机碳和易氧化有机碳含量在不同间伐处理下的变化趋势与总有机碳一致;(3)不同间伐强度下土壤微生物量碳、可溶性有机碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳的分配比例分别为:0.23%～0.54%、0.40%～0.78%、16.54%～47.30%和6.46%～14.29%,强度间伐显著提高了微生物量碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳分配比例,降低了可溶性有机碳的分配比例,表明间伐提高了不稳定碳的比例,且颗粒有机碳对间伐处理更敏感;(4)相关性分析表明,土壤总有机碳与各活性有机碳组分间呈极显著正相关,且活性有机碳与土壤含水量和总氮含量呈正相关;土壤活性组分碳间转化依赖于总有机碳量的变化,且在一定的水分和氮素条件下易发生分解转变。[结论 ]不同间伐处理对土壤有机碳及其活性组分的含量有显著影响,强度间伐显著提高土壤有机碳及其活性组分的含量,加快土壤中的碳素循环。

[目的 ]探索不同间伐强度对青冈栎次生林土壤活性有机碳的响应。[方法 ]以湖南省天心阁林场青冈栎次生林为研究对象,于2018年设置4种间伐强度(对照:0%;弱度间伐:15%;中度间伐:30%;强度间伐:50%),探讨不同间伐强度下4种土壤活性有机碳(土壤微生物量碳、可溶性有机碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳)含量变化及其在总有机碳中的分配比例。[结果 ](1)与对照样地相比,中度间伐和强度间伐显著提高了土壤总有机碳含量,弱度间伐降低了土壤总有机碳含量;(2)间伐提高了土壤微生物量碳的含量,降低了可溶性有机碳的含量,土壤颗粒有机碳和易氧化有机碳含量在不同间伐处理下的变化趋势与总有机碳一致;(3)不同间伐强度下土壤微生物量碳、可溶性有机碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳的分配比例分别为:0.23%～0.54%、0.40%～0.78%、16.54%～47.30%和6.46%～14.29%,强度间伐显著提高了微生物量碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳分配比例,降低了可溶性有机碳的分配比例,表明间伐提高了不稳定碳的比例,且颗粒有机碳对间伐处理更敏感;(4)相关性分析表明,土壤总有机碳与各活性有机碳组分间呈极显著正相关,且活性有机碳与土壤含水量和总氮含量呈正相关;土壤活性组分碳间转化依赖于总有机碳量的变化,且在一定的水分和氮素条件下易发生分解转变。[结论 ]不同间伐处理对土壤有机碳及其活性组分的含量有显著影响,强度间伐显著提高土壤有机碳及其活性组分的含量,加快土壤中的碳素循环。

为探寻栎类天然次生林细根形态和生物量等生长动态特征对不同森林抚育强度的响应,采用近自然森林抚育作业法对栎类天然次生中幼龄林进行抚育,并设置轻度(21%)、中度(35%)和重度(54%)3个抚育强度处理水平以及对照样地,抚育2年后进行样地调查,研究不同抚育强度条件下林地表层(020 cm)细根形态结构特征参数和生物量等指标的变化规律。结果表明:基于细根结构特征参数和Bray-Curtis相异距离的不同抚育强度样地PCo A排序图,能很好地描述不同抚育强度样地之间的细根生长发育差异特征;随着抚育强度的增加,0

[目的]分析辽东山区蒙古栎次生林更新特征,探究其主要影响因素,为该区天然次生林的恢复和可持续经营提供理论依据。[方法]采用典型样地调查法,对辽东山区蒙古栎次生林乔木更新树种组成和数量、高度级分布、更新方式以及环境因子(林下光环境、地被物和土壤理化性质等)进行调查,利用Pearson相关分析法,分析环境因子对幼苗(株高(H)≤1 m)、幼树(H>1 m,胸径<0.05),与叶面积指数、枯落物厚度、土壤pH值、土壤全氮和碱解氮含量、土壤有机质含量呈极显著或显著负相关(P<0.01或P<0.05);幼树密度与林冠开阔度、土壤全磷和土壤速效钾含量呈显著负相关(P<0.05),与叶面积指数、土壤含水量呈显著正相关(P<0.05)。(3)多元线性逐步回归分析表明,影响幼苗和幼树密度的关键环境因子不同,幼苗密度主要受林冠开阔度、土壤全磷含量和土壤pH值影响,幼树密度主要受土壤全磷含量和土壤含水量影响。[结论]辽东山区蒙古栎次生林乔木更新树种丰富,但幼苗死亡率高,幼树数量少,天然更新困难,人工促进天然更新时,可采取清理枯落物、割除灌木和抚育间伐相结合的经营措施。

[目的]探讨蒙古栎各龄组适宜的抚育间伐方案,为吉林省蒙古栎天然次生林的抚育间伐提供依据。[方法]以5期吉林省森林资源连续清查数据为基础,筛选蒙古栎幼龄林、中龄林和近熟林,划分5级蓄积间伐强度:强度1(0～10%)、强度2(10%～20%)、强度3(20%～30%)、强度4(30%～40%)、强度5(40%～50%),对比未间伐林分,研究不同龄组林分对不同间伐强度在各观测间隔(5、10、15和20 a)的蓄积生长率的变化规律。[结果](1)伐后各时间段蓄积生长率随间伐强度增长的趋势:幼龄林先持平,再快速上升,最后快速下降;中龄林先缓慢增长,最后快速下降;近熟林,伐后5 a与10 a,先快速增长,后快速下降直至平缓,而伐后15 a与20 a,先快速增长,后平缓下降。(2)伐后各时间段峰值出现的间伐强度范围:幼龄林都在20%～35%之间,中龄林由伐后5 a和10 a的15%～35%之间至伐后15 a与20 a的20%～40%之间,近熟林由伐后5 a和10 a的15%～25%之间至伐后15 a与20 a的15%～35%之间。(3)各间伐强度级蓄积生长率均值相对于未间伐提升显著的有:幼龄林:强度3与强度4;中龄林:强度2、强度3和强度4;近熟林:强度2和强度3。(4)随着时间的推移,不同间伐强度与未间伐之间的蓄积生长率的差异越来越小。[结论]吉林省蒙古栎天然次生林,各龄组适宜的间伐强度:幼龄林为25%～35%;中龄林为20%～35%;近熟林为15%～30%。

【目的】基于单株木的目标树经营技术是实现近自然森林经营的重要途径。为揭示目标树经营对天然次生林垂直结构的影响,以长白山北部蒙古栎次生林为研究对象,探讨各林层林分结构与单木生长对不同目标树抚育间伐强度的响应,为制定科学合理的经营措施提供基础依据。【方法】2013年8月在吉林省汪清林业局设置16块面积0.09 hm~2(30 m×30 m)的样地开展目标树经营试验。根据间伐强度设置弱度(5%)、轻度(10%)、中度(20%)和对照4种处理,每种处理4个重复,2016年复测样地。采用树冠光竞争高法(CCH)将林分划分为上林层、中林层和下林层3个林层,比较分析不同抚育间伐强度对各林层高度、树种组成、林木竞争和生长的影响。【结果】(1)各林层树冠光竞争高度分别为上林层15.27～16.12 m、中林层8.76～9.65 m、下林层2.95～3.37 m。间伐提高了上、中林层高度,其中中度间伐下上林层平均高度为15.42～17.21 m,显著高于其他处理,而下林层高度基本不变。(2)间伐调整了上林层和中林层各树种所占比重,上林层中白桦下降,蒙古栎提高,且蒙古栎比重随着间伐强度的增大而增大;中林层白桦、杂木比重下降,红松比重增加。(3)上林层平均胸径在中度间伐下得到了提高,增幅达到0.57 cm,而在其他处理下有所下降。中林层平均胸径只在轻度间伐下得到提升,下林层平均胸径的变化与上林层呈现相反的趋势。林分中上林层所占蓄积比重增大,弱度、轻度、中度间伐样地上林层蓄积比重分别增加了1.92%、11.52%、13.15%。(4)间伐显著降低了各林层林木竞争指数,其中下林层对目标树抚育间伐响应最为积极,以弱度间伐的降幅最为显著,林木竞争指数由0.634降为0.455。(5)各林层直径定期生长率和材积定期生长率随林层高度的增加而降低,上、中、下林层的直径生长率分别为1.22%～1.96%、1.94%～2.59%、4.02%～8.17%,材积生长率分别为1.74%～4.10%、3.50%～5.14%、10.12%～18.97%。【结论】目标树经营能够显著影响蒙古栎次生林各林层的生长与结构,但是各林层特征对不同抚育间伐强度的响应不一致。综合来看,中度间伐(间伐强度20%左右)是研究区蒙古栎次生林较为适合的目标树抚育间伐强度,有关具体抚育方式和后续抚育时间还有待林分动态的长期观测。

种群结构是植物种群的重要属性,反映种群个体在空间上的组配方式和发展趋势;种群分布格局是指种群个体在水平空间的配置状况或分布状态,反映种群个体在水平空间上彼此间的相互关系(蒋

准确评估抚育间伐后林分碳储量的变化对提高林业碳汇功能具有重要意义。以伐后6a和23a蒙古栎次生林为研究对象,分析不同抚育间伐强度对林分碳储量及其组分分配的长、短期影响。结果表明:在短期(伐后6a)试验中,强度间伐乔木层碳储量低于对照12.6%,中度间伐略高于对照;在长期(伐后23a)试验中,各间伐强度乔木层碳储量与对照无明显差异。伐后森林恢复期的长短对林下植被碳储量的影响不同。在短期内,林下植被碳储量随间伐强度的增加而增大;而在长期内,各间伐强度林下植被碳储量无显著差异(p>0.05)。不同抚育间伐强度对枯落物层碳储量长期、短期均无显著影响(p>0.05),对土壤层碳储量的影响短期表现为强度间伐显著高于对照34.70%(p0.05),长期表现为各间伐强度与对照均无显著差异。短期内强度、中度和对照样地生态系统碳储量分别为183.41,177.21,178.97t·hm-2,强度间伐高于对照2.5%,中度间伐与对照相近。长期内不同间伐强度蒙古栎次生林生态系统碳储量均高于对照,分别高于对照3.2%, 5.8%和3.3%。由此可知,抚育间伐对蒙古栎次生林生态系统碳储量的影响受伐后森林恢复时间影响较大,短期内间伐对生态系统碳储量无显著影响,长期表现为间伐对生态系统碳储量的积累具有一定的促进作用。

【目的】研究南方集体林区栲树次生林的干扰类型及其林分结构特征,为今后南方地区常绿阔叶林的健康恢复提供参考依据。【方法】选取香农威纳指数、多样性指数、优势度、均匀度,分析福建省将乐林场栲树次生林乔木层的物种多样性,将多样性指数作为快速聚类因子,进行方差检验后划分林分不同干扰类型,分析不同林分类型的多样性和空间结构特征。【结果】1)将乐县栲树次生林与其顶级群落相比,其乔木层的物种多样性较小,未达顶级群落状态;2)经分析可将栲树次生林划分为3种干扰类型,即轻度干扰(类型Ⅰ),栲树占6成及以上;中度干扰(类型Ⅱ),栲树占3~5成;严重干扰(类型Ⅲ),栲树占2成及以下。3)不同干扰类型林分的香农威纳指数...

针对日益加剧的四川紫色土地区水土流失情况,本文选取四川省南部县鹤鸣观小流域为研究区,分析了流域不同土地利用方式(荒地、灌木林、坡耕地、梯地、林地等)的产流产沙特征及其与降雨的关系以及减水减沙效益。结果表明,该流域不同土地利用方式的次降雨产流产沙特征差异显著,在各类土地利用方式中,荒地的径流系数最大,林地最小,坡耕地的侵蚀模数最大,林地最小;其径流系数与侵蚀模数与次降雨量、降雨强度有一定的相关性;水保措施起到了较好的减水减沙效果,其中林草措施减水减沙效益最好,坡改梯次之,但坡改梯能提高农业产量,经济效益较好。因此,在四川紫色土地区,宜采用生物林草措施与坡改梯相结合的水土保持措施,在坡度较陡的地方...

【目的】探讨抚育间伐对细根及枯落物分解的影响，同时对细根及枯落物分解过程中养分释放的驱动因素进行预测，为研究森林生态系统内的养分循环奠定基础。【方法】在小兴安岭带岭林业实验局东方红林场，设置30 m×30 m的固定样地7块，分别为：A（间伐强度10%）、B(15%)、C(20%)、D(25%)、E(30%)、F(35%)，以未间伐样地作为对照样地，记为CK。于2021年7月进行细根及枯落物分解实验，使用Olson衰减模型来表征细根及枯落物分解的质量损失模式，研究不同抚育间伐强度下细根及枯落物的分解情况。同时调查并测定林分因子、土壤理化性质、土壤微生物的相关指标，运用随机森林（Random forest）模型对细根及枯落物养分释放（C释放、N释放、P释放、K释放）进行，确定影响养分释放最主要的因素。【结果】细根分解50%的时间在1.57～2.44 a，分解95%的时间6.8～19.6 a。枯落物分解50%的时间在0.94～1.24 a，分解95%的时间在4.05～4.06 a。枯落物分解速率显著快于细根分解速率。随机森林拟合模型对细根C释放的总方差解释率为67.42%，对细根N释放的总方差解释率为44.71%，对细根P释放的总解释率为79.43%，对细根K释放总方差解释率为73.96%。随机森林拟合模型对枯落物C的总方差解释率为60.61%，对枯落物N释放的总方差解释率为83.97%，对枯落物P释放的总解释率为60.21%，对枯落物K总方差解释率为82.98%。枯落物和细根养分释放主要受其初始的化学基质及化学计量比、微生物碳、氮及碳氮比的驱动。此外，乔木生物量对细根分解有显著的驱动效果；土壤容重及土壤速效钾对枯落物分解有显著的驱动效果。【结论】通过对不同抚育间伐强度下的细根及枯落物分解研究，林内养分循环主要受细根和枯落物本身性质及土壤微生物量的影响。

为探究蒙古栎天然次生林土壤微生物群落结构和多样性变化及其主要影响因素,采用Illumina Mi Seq高通量测序和OTU分析法比较辽东山区白石砬子自然保护区蒙古栎天然次生林(QMs)和辽宁省森林经营研究所实验林场蒙古栎天然次生林(QMp)土壤微生物细菌和真菌群落结构的差异,同时测定土壤理化性质,探究微生物群落结构与土壤环境因子的相关性。研究结果表明:QMs土壤的全碳、全氮含量分别为84.62g·kg~(-1)和7375.33mg·kg~(-1),都显著高于QMp,QMs土壤的pH值为4.89,显著低于QMp。QMs和QMp土壤细菌主要包括变形菌门、放线菌门、酸酐菌门、绿弯菌门、疣微菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门、浮霉菌门和硝化螺旋菌门,其中,变形菌门为绝对优势种;真菌主要包括子囊菌门、担子菌门和接合菌门。QMp土壤细菌的Shannon指数为10.04,Simpson指数为0.9964;真菌的Shannon指数为7.30,Simpson指数为0.97,都显著高于QMs,ACE指数和Chao1指数都无显著差异。土壤pH值,全碳、全氮、速效氮含量是影响该区蒙古栎林土壤细菌群落结构差异的主要因素,而土壤pH值和全碳含量是影响该区蒙古栎天然次生林真菌群落结构差异的主控因子。

基于长期跟踪复测数据,构建单木生长模型和具有时间序列的林分直径分布预测模型,并结合OnyxTREE和3DsMAX技术,实现不同强度择伐样地不同生长时期的林分生长动态仿真。结果表明:利用该方法进行林分生长模拟,具有更直观、更生动的效果,对森林的经营决策和林业课程的直观教学等具有重大实用价值。