选择长白山针阔比9∶1、8∶2、7∶3的云冷杉过伐混交林,探讨直径结构、空间格局、蓄积生长、林下更新以及植物多样性等林分结构问题,为恢复红松为主的针阔混交林,提出结构调整思路。研究表明:由于过去以不合理的非经营性采伐,红松成主要择伐对象,红松不同年份各径阶株数变化幅度较大,直径18 cm开始出现缺损株数现象,缺乏中、大径组株数,导致母树数量、结实量和种源减少,造成在主要树种中红松更新最差的问题,不利于林分正向演替。不同针阔比混交林空间格局与其主要树种空间格局并非完全一致,在同一林分不同树种间存在差异。针阔比9∶1、8∶2、7∶3的混交林空间格局分别为随机分布、聚集分布和均匀分布。其中,红松分布...

[目的]以云冷杉过伐林为研究对象,综合分析其在垂直层次上的结构特征,进一步探索云冷杉过伐林的生长过程、演替规律,更加准确和全面地认识云冷杉过伐林的状态和发展趋势,从而为合理地制定和调整针对过伐林的经营措施提供理论依据。[方法]基于12块面积1hm2的标准地数据,首先,采用定量的树冠光竞争高法划分林层,将林分从垂直层次上划分为上林层、中林层和下林层;其次,在垂直结构的基础上,进行林分结构特征分析,包括各林层的直径分布、树种组成、树种隔离程度、竞争以及分布格局。[结果]表明:(1)以树冠光竞争高度法划分的林层

以长白山过伐林区金沟岭林场的云冷杉林4个局级固定样地连续12年的观测数据为研究对象,利用固定样地内主要针叶树种红松、冷杉和云杉,从1978年到1984年6年内的胸径与定期平均生长量对应值数据,建立林木径阶生长转移概率模型,预估林木径阶平均生长量,并利用1990年观测数据进行检验,结果表明:所建概率模型实际应用误差较小,精度较高;同时还分析了1978年至1990年12年间云冷杉林的枯损林木株数分布特征,通过模型模拟和检验,表明W e ibu ll分布函数适用于异龄混交林的枯损株数分布模拟。

为揭示长白山云冷杉林物种共存的维持机制,基于Ripley’s K的双相关函数g(r),分析了5.2 hm2云冷杉林中鱼鳞云杉和臭冷杉的种群结构、空间分布格局及其种间空间关联性。结果显示:样地中鱼鳞云杉与臭冷杉共8 730株,占样地全部个体数的68.1%,胸高断面积之和占样地全部个体胸高断面积的51.9%,在样地中占据绝对优势地位。2个树种的径级结构均呈反"J"型分布。空间格局分析显示:小径级的臭冷杉和鱼鳞云杉均呈聚集分布,尤其是在小尺度上更加明显;而随着径级增大,则呈随机分布,聚集强度也随尺度的增大而降低。臭冷杉的大树和小树在0~50 m尺度上呈负相关,显示这2组个体存在非常激烈的种内竞争。而...

【目的】混交林的稳定性、发展的可能性与空间结构密切相关，探究空间结构对林分生长量的影响对促进林分良性发展有着重要作用。本研究以天然云冷杉针阔混交林为对象，分析混交度（M）和大小比数（U）对单木生长量的影响，以期为该地区天然林林分结构调整提供科学依据和指导。【方法】选用2块云杉蓄积占总蓄积比例分别为0.1～0.2(1成云，1P)和0.4(4成云，4P)固定样地的5期监测数据，采用4株相邻木法计算空间结构三参数，绘制多元分布图，分析了1P和4P内各径级云杉、臭冷杉和红松在不同混交度和大小比数的胸径生长量变化规律。【结果】1P和4P均介于中度和强度混交（M分别为0.625和0.657）且呈随机分布；臭冷杉和红松的生长介于亚优势至中庸状态间（U=0.25～0.50），云杉在4P内介于亚优势至中庸状态间（U=0.48），在1P内介于中庸至劣势状态间（U=0.70）。云杉和臭冷杉的年胸径生长量随径级的增大而增大（P <0.05）。云杉在1P内的年胸径生长量低于4P，红松相反。【结论】不同径级下林木的生长具有显著差异，降低大小比数的同时适当提高混交度有利于林木的胸径生长。不同生长阶段的竞争不同导致了不同径级林木对混交度和大小比数响应的差异，故针对不同生长阶段的林木应采取不同的经营措施调整优化林分结构，促进林分长期的稳定发展。

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数,分析了长白山过伐林区云冷杉针阔混交林的空间结构。结果表明:该林分的平均角尺度为0.504,林木分布格局为随机分布,该林分的平均混交度为0.81。说明它是一个由不同树种呈现强度混交结构状态组成的复杂森林群落。针叶树种具有胸径和树高的优势,尤其是红松的直径和树高最突出。

【目的】为分析气候变化对针叶树种径向生长的影响，揭示针叶混交林对气候变化的响应规律，在全球气候变暖的背景下，对森林生态系统的适应性经营提供理论支撑。【方法】以金沟岭林场云冷杉针叶混交林中的3个针叶树种为研究对象，建立3个针叶树种的树轮宽度标准化年表，分析3个树种的树轮宽度与气候因子之间的相关关系，明确该地区显著限制其径向生长的气候因子，并用层次分割法量化气候因子对各树种树轮宽度变化的贡献率。【结果】在95%的置信区间下，与气候因子相关分析显示：红松和臭冷杉的径向生长同时受气温和降水的影响，与生长季初期气温正相关；鱼鳞云杉的树轮宽度主要受气温影响，与秋冬季节气温负相关，与降水量的整体相关性较低。3个树种均受到上一年气候因子的影响，有一定的“滞后效应”。滑动相关分析表明，本研究3个主要针叶树种与气候因子的响应关系存在差异，主要表现为负相关性呈增强趋势。3月平均气温对红松的贡献率最高，为34.56%,4月最低气温对臭冷杉的贡献率最高，为22.29%，对鱼鳞云杉的贡献率为60.89%。【结论】层次分割分析法能够有效量化气候因子对各树种树轮生长的贡献率，分析结果可为制定该地区应对未来气候变化的经营管理措施提供理论参考。

为了对林下灌木草本生物量进行补充和完善,提供更为详实、丰富的灌木层、草本层生物量数据,将长白山云杉Picea jezoensis-冷杉Abies nephrolepis林(云冷杉林)样地按郁闭度0.6,0.8,1.0分类,以林下主要树种幼树生物量进行模型拟合并估算了主要树种幼树生物量。结果表明,云冷杉林主要树种器官(干、枝、叶、根)生物量模型自变量与D2H和DH(D为地径,H为树高)关系最为紧密,最优函数以线性函数为主。其次,随着郁闭度的增加,幼树生物量(W)呈现先减小后增加的趋势。再次,郁闭度为0.6,0.8和1.0时,冷杉对林下幼树生物量贡献率较大,分别达到了34.94%,40.79%和5...

【目的】探讨择伐强度对云冷杉天然次生林空间结构的影响,为天然林空间结构优化提供依据。【方法】在吉林省汪清县金沟岭林场,选择不同择伐强度(0%,20%,30%,40%)的典型云冷杉天然次生林各设置3块样地,根据样地中林木坐标点图构建林分的Voronoi图,同时建立TIN三角网,结合Voronoi图结点距离判定对样地进行边缘校正,利用角尺度、混交度、竞争指数、林木点密度、林层指数和开阔比数6个空间结构参数,对比分析不同择伐强度下云冷杉天然次生林林分及林分中云杉、冷杉、红松、紫椴、枫桦等5个主要树种的空间结构变化。【结果】择伐对云冷杉林分空间分布格局影响不大,择伐后10年各林分处于均匀分布状态,5个主要树种亦呈均匀分布。不同择伐强度云冷杉林分的平均混交度为0.630～0.716,林分处于强度混交状态,其中40%择伐强度下林分的混交度最高,20%择伐强度次之,5个主要树种均属强度或极强度混交。采用竞争指数和林木点密度分析不同择伐强度下云冷杉林分的林木竞争压力,得到相似的排序结果,均为0%>30%>40%>20%,可知择伐强度20%林分的竞争指数和林木点密度皆小于其他样地,林分所受竞争压力最小,有较大的生长活力,其中冷杉作为优势种所受竞争压力较大。各林分中林木大部分位于中上层,林分整体垂直分层较单一,择伐强度30%林分的林层指数为0.398,林层丰富度高于其他林分,冷杉、红松、云杉多占据林分上层。不同择伐强度云冷杉林的平均开阔比数为0.712～0.743,林分整体处于开阔状态,其中择伐强度20%林分的开阔比数高于其他林分,说明择伐强度20%林分内光照条件和透光性优于其他林分;各林分中红松、冷杉、云杉开阔比数均较高,紫椴、枫桦开阔比数均较低。【结论】择伐强度20%云冷杉林分的状态整体优于其他林分,择伐强度30%林分的垂直层次丰富度较高,因此云冷杉天然次生林采伐强度在20%～30%较合理;另外需结合实际情况对林分进行补植,补植选择中心木附近且将角尺度调整为0.5左右,建议补植云杉、红松。

在亚高山岷江冷杉林中选取≤50m2、50~150m2和>150m2的林窗,每种类型内都包含3种华西箭竹盖度(≤20%、20%~50%和>50%),共调查林窗9个。通过野外群落学调查,研究林窗内岷江冷杉、糙皮桦和川滇长尾槭这3种主要乔木树种幼苗的结构和分布格局。结果表明:1)在华西箭竹盖度大的林窗中,3个树种的各高度级幼苗都不多,林窗形成后,绝大多数林窗被华西箭竹植株定居,竹盖度对主要树种幼苗总密度以及岷江冷杉幼苗密度的影响显著(p<0·05);2)华西箭竹盖度对岷江冷杉幼苗密度的影响最明显,主要是由于3个树种的生态学特性存在差异,岷江冷杉在没有华西箭竹分布或箭竹盖度小的地方优先更新;3)3种幼...

【目的】林分内林木大小、竞争和树种多样性等多方面因素影响着林木的生长，而胸高断面积生长量通常被用来描述树木生长状态。本文利用长白山云冷杉针阔混交林主要树种的单木胸高断面积生长量建立随机森林模型，研究和量化影响树木生长的环境因素，旨在为该地区的云冷杉针阔混交林生长预估提供理论依据。【方法】连续24年（1987—2010年）对总样木数为6 903株的固定样地进行数据调查，应用随机森林算法，选取单木、竞争因子、多样性和气候方面共11个调查因子，对混交林中6个主要树种建立胸高断面积生长量模型，并使用10折交叉验证法来优化超参数mtry和评估模型结果。【结果】（1）臭冷杉、云杉、红松、椴树、枫桦、白桦6个主要树种胸高断面积生长量模型的决定系数分别为0.663、0.683、0.695、0.459、0.384和0.568。（2）单木胸高断面积是最重要的因子，对树木生长有着很强的正向影响；竞争因子和树木大小多样性是影响树木生长的主要因素，单木胸高断面积生长量随着竞争因子、树木大小多样性增加而下降。（3）树种多样性对树木生长的影响比较有限，树种多样性指数和混交度的增加会一定程度加快云杉、臭冷杉和红松的生长速度；而气候因子对树木生长的影响则相对较小。【结论】树木生长在很大程度上依赖于其自身的生长潜力，在外界环境中主要受到来自林木间竞争和树木大小多样性的抑制，而树种多样性的增加也能在一定程度促进林内优势树种的生长；随机森林模型能够很好地量化和显出各变量与单木胸高断面积生长量之间复杂的关系，可以作为森林管理评价工具，为森林生长收获预估提供新的方法。

【目的】气候因子影响树木生长发育，对树木径向生长与气候因子之间的关系进行分析，以探究长白山地区云冷杉针阔混交林森林生态系统对气候变化的响应，为该地区天然林经营管理提供科学依据。【方法】本研究于2019年在吉林省汪清县云冷杉针阔混交林中对常见针叶树臭冷杉、鱼鳞云杉和红松进行样芯的采集，用树木年轮学方法建立标准年表，进而分析比较不同树种生长与气候因子的关系。【结果】该地区树木标准年表的平均敏感度和信噪比分别为0.16～0.27、6.14～19.98，其中臭冷杉包含更多的气候信息，其平均敏感度、标准差、信噪比和样本总体代表性等统计量均高于鱼鳞云杉和红松。上年9月平均气温及上年、当年7月最低气温与臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长均呈显著正相关（P <0.05），这表明同一区域不同树种径向生长对气候的响应具有一定的相似性。3种树种径向生长对气候变化的响应也存在差异，臭冷杉径向生长受气温和降水的共同作用，鱼鳞云杉和红松径向生长主要受气温限制。升温突变（1985年）后，臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长与气温相关性增强但与降水量相关性减弱，且升温后树木径向生长有显著上升趋势。【结论】不同树种径向生长对气候变化的响应既有共性又存在差异，目前升温可能仍在臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长的临界阈值内，促进其径向生长。

【目的】探究择伐对林分结构的长期影响,为林分科学经营提供理论依据。【方法】以吉林省汪清县金沟岭林场内的20块云冷杉天然针阔混交林固定样地为研究对象,20块样地分为5组,每组分别设置对照(0%)、弱度(20%)、中度(30%)和重度(40%)4种初始择伐强度(按蓄积量计算)。1986年所有样地初次择伐,1992年第3组样地二次择伐,1994年第1和2组样地二次择伐,1997年第4组样地二次择伐,第5组样地未经历二次择伐,共获取初次择伐后8期(1986-2019年)监测数据。采用Weibull分布密度函数拟合林分直径结构,分析2次择伐对林分非空间结构的动态影响;计算林分角尺度、混交度、胸径大小比数及林分空间结构指数(FSSI)、林分空间结构距离(FSSD),分析不同择伐强度下林分空间结构的动态变化。【结果】(1)初次择伐后33年(2019年),与期初相比,择伐样地大径级林木增幅大于对照样地,其中中度(30%)和重度(40%)择伐样地大径级林木占比分别增加28和33个百分点,对照样地增加27个百分点。(2) 1986-2019年,第5组样地Weibull分布曲线最高峰位置对应的胸径值整体随时间增加而增大,由8～10 cm(1986年)增加到18～20 cm(2019年);在相同年份,初始择伐强度越大,曲线最高峰对应的胸径值总体越大。(3) Weibull分布曲线显示,1～4组样地二次择伐后,总体上中、小径阶林木株数频率升高,大径阶林木株数频率降低。(4)各样地FSSI随时间增加整体呈上升趋势,二次择伐后FSSI进一步上升,初次择伐后33年间,各样地FSSI由55.813～70.426(1986年)增加到64.211～74.194(2019年)。(5) 1986-2019年,第5组样地FSSD随时间增加整体呈下降趋势,其中弱度(20%)择伐林分FSSD由57.419降低到49.381,且始终低于其他林分,表明其与其他林分相比拥有更理想的林分空间结构。【结论】通过调控择伐强度可优化调整金沟岭林场云冷杉天然针阔混交林林分结构,择伐强度以20%～30%为宜。

以20块经过抚育的天然云冷杉林样地为研究对象,分析第2次择伐前不同初始择伐强度(对照、20%、30%和40%)对林分生长和结构的影响,以及初始择伐后不同恢复时间(期间进行2～4次择伐)林分生长和结构的变化。结果表明:初始择伐后的样地林分平均胸径和蓄积的年生长率相对高于对照样地,采伐后开始增加,4～6年后减小直至下次采伐;初始择伐后6年20%强度的林分蓄积年生长率与30%和40%差异不大,但40%强度择伐后的林分平均胸径年生长率显著增加;30%强度以上择伐后的林分生长相对较快,胸径和蓄积年生长率最高分别达2.6%和8.7%;经过合理的2～4次择伐的林分平均胸径和蓄积的年生长率相对高于仅1次择伐和...

云冷杉针阔混交林、云冷杉针叶混交林和近原始云冷杉林是长白山区代表性的森林群落。以这3种典型群落的各1块样地调查数据为基础,采用点格局分析法的O-ring统计,对各样地主要树种的空间分布格局及树种间的空间关联性进行分析。结果表明:各种群以随机分布为主,从云冷杉针阔混交林到云冷杉针叶混交林和近原始云冷杉林,所有主要树种的空间分布格局聚集分布减少,而随机分布、均匀分布增多,云杉、冷杉和红松两两间的空间关联性,表现为负相关的现象增多。在小尺度上,椴树呈显著聚集分布,其他尺度上表现为随机分布,其他树种分布的规律性不明显。