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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王涛 董灵波 刘兆刚 张凌宇 陈莹
【目的】为优化林分空间结构,提高现有林分质量,加速森林生态系统恢复,加速大兴安岭地区森林群落向顶级群落演替,确定天然次生林林下补植树种和补植位置,为大兴安岭地区的森林经营提供理论支持和方法。【方法】本文以大兴安岭地区白桦纯林、落叶松白桦混交及针叶混交3种典型的林分类型为例,在次生林原有天然更新的基础上,利用Voronoi图进行空间单元确定和Voronoi结点边缘校正,并使用反距离插值使林木空间结构参数可视化,预测林分中未含林木区域的空间结构信息,将其作为补植依据,使用熵权法确定各空间结构参数权重,将各空间结构参数插值后图像进行加权叠加,以林分非空间结构为约束条件,优化林分空间结构为目标,探讨次生林林下补植树种和位置。【结果】(1)选取兴安落叶松为补植树种,各林型幼树补植数量分别为660、1 970、315。(2)补植后白桦纯林样地中白桦幼树幼苗混交度增加为0.52,其他树种幼树幼苗混交度增加为0.51;落叶松白桦混交林中白桦幼树幼苗混交度增加为0.84,其他树种幼树幼苗混交度增加为0.70;针叶混交林中白桦幼树幼苗增加为0.78,其他树种幼树幼苗混交度增加为0.50。(3)补植后各林型样地林下幼树幼苗Voronoi图多边形边数标准差分别为1.31、1.41、1.36,均处于随机分布状态。白桦纯林、落叶松白桦混交林及针叶混交林中落叶松幼树幼苗Voronoi图多边形边数标准差分别为1.27、1.40、1.37,均呈随机分布。【结论】采伐和补植是两种相反的空间优化方式,将林木空间结构参数进行反距离插值,可以预测林分中无林木区域的空间结构参数值,插值后的图像像元大小可以设定为补植幼树所需要的林地面积大小,依据林分空间结构的优化目标和补植数量的调控目标,提取样地未含林木区域空间参数值,进而确定补植的树种和位置。
[期刊] 林业科学
[作者]
张凌宇 刘兆刚
【目的】研究大兴安岭地区天然次生林不同位置间森林更新的空间相关性和空间分布模式,探索尺度效应对空间自相关性的影响,对森林更新的影响因子进行分析,从更深层次了解更新动态中潜在的规律性,为该地区天然次生林的经营决策提供理论依据和技术支持。【方法】以黑龙江省大兴安岭新林林业局翠岗林场为研究区,基于2018年7—8月在研究区建立的45块固定样地数据,以林分因子、地形因子、林分空间结构、土壤厚度和物种多样性5方面的9个因子为自变量,建立全局泊松模型和以地理加权回归模型为基础的4种尺度(5、10、15和20 km)地理加权泊松模型(GWPR)对该地区天然次生林更新状况进行模拟,利用全局MoranI和局域MoranI分别对模型残差的全局空间自相关性和空间分布状况进行描述,评价全局模型和各尺度局域模型的拟合效果,对尺度效应下各局域模型之间的差异进行说明,采用5 km尺度局域模型绘制研究区森林更新的空间分布,对研究区森林更新状况进行评价和分析。【结果】5 km尺度局域模型具有最好的模型残差局域化空间分布效果,可形成不同模型残差聚集分布的理想状态,模型变量的参数估计值产生跨度最大的变化范围,模型稳定性最好,随着空间尺度逐渐增大模型稳定性不断下降,但总体上要好于全局模型;同时,处于该尺度下的局域模型,模型残差的空间自相关性最低。局域模型的拟合效果好于全局模型,其中5 km尺度局域模型的MSE和AIC在所有模型中最小。研究区内更新株数呈南高北低、东西差异不明显的分布趋势。【结论】在构建局域模型时,应考虑空间尺度的影响,5 km尺度局域模型可以很好模拟研究区天然次生林更新的空间分布状况,有效降低甚至去除空间自相关性。研究区的林分更新株数主要集中在1 000～2 000株·hm~(-2)之间,更新等级处于不良水平,森林天然更新能力整体较弱,可采用人工促进天然更新等措施进行森林经营。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王烁 韩大校 王千雪 丛日征 王晓红 杨光 王立中 张吉利
【目的】林木空间分布格局对于评估森林是否需要经营至关重要，判断林木处于哪种分布状态（聚集分布、随机分布或者均匀分布）是制定合理的森林经营方案的前提。中重度林火会直接导致林木大量死亡，进而改变林分直径分布特征及林木空间分布格局。本文主要研究了达尔滨湖国家森林公园林火发生一年后，不同火烧烈度下兴安落叶松林的林分状态。【方法】通过比较林分直径分布、不同类别树木空间格局及其关联性，分析林火对林木空间格局的影响。【结果】火烧烈度高的区域，小径级林木存活数量少，小死树的聚集半径相对小。与未过火样地相比，发生火烧的区域，中活树均出现中等尺度的聚集。中度火烧样地内的中树和小树存在关联性，中死树与周围的小死树在4～8 m范围内呈正相关，中活树与周围的小死树在8～20 m范围内呈负相关。【结论】火烧烈度会影响树木的空间格局以及不同大小不同存活状态树木之间的关联性。针对不同火烧烈度下林木的聚集尺度选择适合的抚育措施对火后森林恢复具有重要意义。本研究可为兴安落叶松林的火后恢复提供科学依据。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
管惠文 董希斌 曲杭峰 陈蕾 张期奇
为改善大兴安岭落叶松天然次生林的生态环境,观测间伐后林地土壤肥力的变化情况,探讨最有利于林地土壤改良的间伐强度。在大兴安岭设置间伐强度分别为9.43%、16.75%、29.00%、40.01%、53.09%、67.25%的实验样地和未间伐的对照样地,样地分别栽植兴安落叶松Larix gmelinii、兴安樟子松Pinus sylvestris、红皮云杉Picea koraiensis Nakai、西伯利亚红松Pinus sibirica促进林分更新。选取能够反映土壤肥力的化学性质指标和物理性质指标共13项,利用改进层次分析法和熵权法相结合的方法确定指标权重,同时运用灰色关联法,对各间伐样地的土壤肥力进行综合评价。结果表明:土壤有效磷(0.222)、有机质(0.145)在所有评价指标中所占权重偏高,灰色关联度(间伐强度)由大到小排序为0.73(40.01%)> 0.70(29%)> 0.65(16.75%)> 0.64(9.43%)> 0.63(53.09%)> 0.60(0)> 0.55(67.25%)。说明土壤有效磷、有机质是土壤肥力的重要影响因素,间伐强度40.01%的改造样地土壤肥力最佳,间伐强度9.43%～53.09%的落叶松次生林土壤肥力优于对照样地。适当的间伐强度能够改善林地内的土壤肥力,为大兴安岭落叶松次生林的改造提供参考。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
董灵波 邵威威 田栋元 刘兆刚
【目的】基于林木分级构建大兴安岭地区兴安落叶松的树高曲线模型，为该地区兴安落叶松的生长规律提供理论依据及森林可持续经营提供技术支撑。【方法】以大兴安岭地区翠岗林场56块固定样地数据为基础，根据单木相对直径（d）把林木分为了优势木、平均木、被压木3个等级，依据调整决定系数（R_(adj)~2 ）最大、均方根误差（RMSE）和赤池信息量（AIC）最小的标准筛选出天然兴安落叶松各等级林木的最优树高曲线基础模型，并进一步评价和比较分位数回归和哑变量回归对兴安落叶松不同等级林木树高曲线模型模拟精度的影响。【结果】天然兴安落叶松树高曲线的最优基础模型均为Wykoff方程；当将林分分级哑变量同时添加在Wykoff方程的参数a和b上时，模型的拟合效果最好,其中兴安落叶松树高曲线模型的调整系数（R_(adj)~2）、均方根误差（RMSE）和赤池信息量（AIC）分别为0.858 8、1.642 4和2 081.902；兴安落叶松中的不同等级林木对应的最优分位数模型与林分整体无差别，均表现为中位数模型最优（即τ=0.5），其树高曲线的3个统计量则依次为0.849 8、1.693 8和2 211.037。经过比较分析可知，以林木分级为哑变量的树高曲线模型拟合效果最好。【结论】含林木分级哑变量的大兴安岭兴安落叶松的树高曲线模型拟合效果优于基础模型，并且具有较好的预测精度和适应性，能反映不同林木等级下的树高、胸径的生长差异，可以为大兴安岭地区兴安落叶松的经营和生长预估提供理论依据。
关键词：
林木分级 分位数回归 哑变量 树高曲线
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘兵兵 张波 赵鹏武 郑欣 周梅 舒洋 王媛
【目的】研究杨桦次生林林窗大小对林下植物多样性及更新的影响,为人为近自然模拟林窗干扰更新与森林物种多样性的保护提供参考。【方法】以内蒙古大兴安岭南段杨桦次生林为研究对象,按面积等级选择林窗12个,每个林窗内设置2 m×2 m样方5个,仅调查样方内的乔木幼苗(胸径≤1 cm)和灌木,同时在每个2 m×2 m样方内设置1 m×1 m的草本调查样方1个,另设置相同面积的林内对照样方(CK)12个,以同样的方法进行植被调查。应用Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数4种多样性指标和Sorensen群落相似系数指标,分析大兴安岭南段杨桦次生林不同面积林窗中物种组成及物种多样性的差异。【结果】不同面积林窗内乔木更新层更新苗密度为8 333.67～12 833.33株/hm~2,均高于林内8 000.67株/hm~2;林窗内物种数为32～39种,均高于林内物种数20种;无论是林窗还是林内,蒙古栎均为乔木更新层先锋物种,重要值为78.57%～96.07%,但是林窗能够促进其他乔木树种的更新能力,出现蒙古栎优势度衰退的现象;林下物种多样性的变化并非与林窗面积正相关,但是对草本和乔木更新层物种多样性影响显著,林窗内草本层多样性指数均大于林内,乔木层Pielou均匀度指数(Ⅰ号林窗除外)、Shannon-Wiener指数、Simpson指数均大于林内,而灌木层各多样性指数仅有Ⅲ号林窗与Ⅳ号林窗均大于林内;不同面积等级林窗内物种数量及相似系数变化不大,分别为25～30和70.42%～78.95%,而与林内的共有种数及相似系数较低,仅为17～20和58.62%～69.23%。【结论】林窗的出现增加了大兴安岭南段植被物种数量及更新苗密度,且使原先锋物种优势度呈现衰退趋势,这在草本及乔木更新层表现尤为明显。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
管立娟 赵鹏武 周梅 舒洋 刘兵兵 郭娇宇 张今奇 周立文
[目的]内蒙古大兴安岭南段赛罕乌拉森林生态系统是内蒙古罕山次生林的典型地段。研究该地区的倒木分布情况以及倒木对森林更新的影响。[方法]采用样地调查法对样地内的倒木及其森林更新的情况进行调查。[结果]研究发现,倒木样地更新密度为(4 050±824)株·hm~(-2),枯立木样地更新密度为(2 950±265)株·hm~(-2),对照样地更新密度为(2 625±237)株·hm~(-2);赛罕乌拉倒木平均储量有(58.51±16.56)m~3·hm~(-2),其中分解等级Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级的倒木分布密度分别为(50±21)、(806±198)、(189±76)、(22±5)株·hm~(-2)。研究区倒木主要以"干基折断"的形式存在,占倒木总数的68.78%。[结论]大量倒木积累在林内,对种子、幼苗、幼树等更新产生障碍、拦截、遮阴作用,同时倒木在倾倒瞬间和倾倒后较长时间会对林下的更新幼苗等植物产生严重的压死、砸伤等负面影响,压死砸伤率为5.3%～7.8%。但是适量高分解等级的倒木可促进幼苗、幼树生长,合理利用倒木与森林更新之间的关系,可有效促进森林健康发展。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
白小军 谷会岩
【目的】探究东北大兴安岭典型次生林内优势种群落叶松Larix gmelinii种内关系以及种内关系所存在的规律，揭示种群发展程度、发展现状、发展动态和发展规律，以期为今后在植被修复、恢复和物种多样性的保护方面提供理论依据。【方法】采用方差比率方法（RV）和基于2×2联列表关联性分析方法，通过χ2显著性检验并结合AC联结系数、OI指数、Jaccard指数以及Pearson相关和Spearman相关检验等多种方法综合研究分析优势种群落叶松种内关联性质和关联程度。【结果】1）落叶松种群内存在显著的正联结作用，不同龄级的落叶松个体间关联性随龄级的不同而发生变化，具体表现为成龄个体间基本上表现为无关联，幼龄个体间整体上呈显著的正联结。2）不同龄级个体间（第1、2龄级除外）龄级间差距越大，相关两龄级的个体间负关联作用越强。3）相邻两龄级个体间的关联性随着个体的发育而发生着动态变化，具体为发育早期表现出正关联，随着个体的发育正关联作用减弱，而后表现出负关联，发育到老龄阶段，相邻的个体间又表现出一定的正关联作用。4）在进行种内关联性分析时Spearman相关分析较其他分析灵敏更高，种内联结性与关联性分析时结合使用多种方法可使分析结果更加可靠。【结论】研究区域内的优势落叶松种群内整体上存在显著正联结作用，这种正联结作用主要存在于幼龄个体之间和老龄个体间；种群内部这种显著正联结作用说明了落叶松种群已发展到了相对稳定的高级阶段。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张甜 朱玉杰 董希斌
以小兴安岭地区天然针阔混交次生林为研究对象,进行不同间伐强度、不同间伐带宽的抚育改造,选取各样地土壤因子、枯落物持水因子、物种多样性因子和冠层结构因子共38项评价指标进行分析。运用主客观赋权的方法确定指标权重,采用层次分析法确定主观权重,熵权法确定客观权重,最小信息熵法确定组合权重,最后对生境因子进行单独评价以及综合评价。结果表明:运用组合权重法得到各生境因子的权重大小,按重要性排序为土壤化学性质(0.370),枯落物持水性能(0.231),冠层结构(0.166),物种多样性(0.129),土壤物理性质(
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张玉红 覃炳醒 孙铭隆 周志强
利用大兴安岭南瓮河保护区典型林型的样方调查资料,并采用灰色关联度分析,对不同强度林火干扰下草类--白桦林和草类--落叶松林林下植被的物种多样性、生物量和土壤因子的关联性进行研究。结果表明:1)所有调查样地林下植被的物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数等物种多样性指数随着火烧强度增加而降低,表现出未火烧>中度火烧>重度火烧的趋势,而物种多样性指数年变化量均有明显的增加,其中林火干扰的林下植被物种多样性的增加明显高于未受林火干扰的林下植被物种多样性。2)随着火烧强度的增加,林下植被生物量总量降低;而林下植被生物量总量年增加变化量呈上升趋势,增加的程度随着火烧强度的增强而增大,与火烧强...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
玉宝 乌吉斯古楞 王百田 王立明
根据在大兴安岭调查兴安落叶松天然林林隙结构,阐述了林隙地被物变化特征。结果表明:从林隙中心向外随着距林隙中心距离的增加,灌木高度和盖度呈先增加,后减小趋势。在林隙内,随着离林隙中心距离增加,灌木高度和盖度逐渐增加。越过林隙边缘进入林内后,灌木高度和盖度随着距离增加,又逐渐减小。灌木种数呈少-多-少的变化过程。在林隙边缘地带,灌木盖度最大、种类最多;从林隙中心到林内随着距离增加,草本高度、盖度、种数逐渐变小;随着林隙内枯倒木腐烂程度增加,林隙更新株数有增多趋势。更新株数随着林隙面积增加,总体上趋于减少,呈现单峰型变化;林隙内死地被物厚度比林内小。从林隙中心到林内,随着距离增加,藓类高度和盖度、死...
关键词：
兴安落叶松 林隙 地被物 大兴安岭
[期刊] 林业科学研究
[作者]
董灵波 刘兆刚 李凤日 蒋蕾
以2011—2012年大兴安岭的44块固定样地调查数据为基础,以常用的林分空间结构参数(角尺度、大小比、混交度、林分空间结构指数和林分空间结构距离)为切入点,对大兴安岭主要森林类型的林分空间结构特征及最优树种组成进行研究。结果表明:天然落叶松林、针叶混交林以及针阔混交林的林木水平分布格局均表现为随机分布,而白桦林则为明显的聚集分布;4种林型中树木的生长整体处于中庸状态,落叶松处于明显优势地位,其他伴生树种则处于不同程度受压状态;落叶松混交程度随着其优势程度的增加而降低,其他伴生树种则具有较高的混交度,整体上天然落叶松林、白桦林的树种空间隔离程度较低,而针叶混交林、针阔混交林的林分平均混交度相对...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
马珍玉 王树森 王春霞 赵波 赵婧 吴菲
以大兴安岭地区天然兴安落叶松白桦林为研究对象,对不同林型、林龄及密度的天然兴安落叶松白桦林碳储量进行了比较研究。结果表明:混交林碳储量高于纯林,其排列顺序为白桦落叶松林(158.14 t/hm2)>落叶松白桦林(137.62 t/hm2)>白桦林(132.23 t/hm2)>兴安落叶松林(110.62 t/hm2);天然兴安落叶松白桦林碳储量随着林龄的增长而增加,3034年、3539年和4045年林分碳储量依次为136.01、145.04和161.61 t/hm2;天然兴安落叶松白桦林碳储量随着林分密度的
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
阿日根 刘洋 格日乐高娃 张准霞 高梅荣 阿柔罕 铁牛
以内蒙古大兴安岭北部兴安落叶松天然林的3种主要林型杜香-兴安落叶松林、杜鹃-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林为研究对象,利用样地调查数据,研究其土壤种子库与天然更新的相关性。采用SPSS及Winkelmass软件进行单因素方差、相关性及空间分布格局分析。结果显示:土壤种子在不同林型间存在显著差异,并且不同土层当中各林型组的种子密度均呈现明显的垂直分布。从土壤种子库与幼苗天然更新株数的相关系数来看,幼苗天然更新与土壤种子库有活力种子及枯落物层种子的相关性极好、与土层0～5 cm的种子存在显著正相关,而与土层5～10 cm种子相关性不显著。3种主要林型平均角尺度分别是:杜香-兴安落叶松林w=0.595、杜鹃-兴安落叶松林w=0.576、草类-兴安落叶松林w=0.596,平均角尺度均大于0.517,更新幼苗分布格局均呈现聚集分布。幼苗天然更新与土壤种子库有一定的关联性,种源条件是制约兴安落叶松天然更新的主要因素之一。
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