【目的】通过分析结构化森林经营对东北阔叶红松林森林质量形成的中长期影响,探索森林经营对林分质量提升的响应机理。【方法】在吉林蛟河林业试验区设置6块面积为100 m×100 m的样地,其中,目标样地1块、经营样地4块和对照样地1块。经营样地采用结构化经营方法,长期观测记录样地数据,借助Excel Pivot Tables、R 3.4.3、Origin 2015、Winkelmass等软件进行系统对比分析,研究结构化森林经营对林分生产力、林分密度、林分结构以及林分综合状态的影响。【结果】实施结构化森林经营,使经营林分年均蓄积生长量(均值)较对照林分提高17.28%,生长率提高17.60%;林分断面积年均增量(均值)提高42.86%,生长率提高47.37%;林木枯损率降低57.22%,显著提高了林分生产力。且实施结构化森林经营使主要针叶树种优势度保持较高水平,林分水平格局为随机分布,是理想的天然林格局。林分中高混交且随机分布的最佳微结构体始终保持较高比例,而低混交且非随机分布的劣势结构体比例很低并有下降趋势;经营使林分的综合状态迅速获得优化,林分状态维持稳定,但是经营效果的保持还需要持续定期的后续经营。【结论】结构化森林经营能够精准提升东北阔叶红松林的森林质量,既能提高林分生产力又能优化林分空间结构。

介绍了结构化森林经营的基本理论与主要技术,包括数据调查、林分状态特征分析、经营设计以及经营效果评价等,并以东北阔叶红松林经营实践为例,具体介绍了结构化森林经营方法的应用。应用结构化森林经营方法分析表明,经营阔叶红松林林分为次生林状态,经营类型为抚育间伐型,经营迫切性评价等级为比较迫切,经营方向为提高林分的健康水平和顶极树种的优势程度。本次经营调整顶极树种竞争势及树种混交76株,采伐不健康林木122株。经营后效果评价表明:经营强度属于轻度干扰,顶极树种和主要伴生树种红松、杉松、黄波罗、椴树、核桃楸等的优势度较经营前明显上升,林分中健康林木比例明显上升。本次经营达到了经营目标。

【目的】探讨影响长白山阔叶红松林内典型森林群落功能多样性指数的主要环境因子,初步揭示植物群落功能多样性与群落重要生态过程之间的关系,为该区植被恢复和生态系统保护提供理论与技术支持。【方法】对长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落(杨桦林、白桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林)进行群落学调查,采用Rao’s Q指数和Shannon-Winner指数对不同群落和群落整体的功能多样性指数、物种多样性指数进行计算分析,利用DPS软件对其环境影响因子进行灰色关联度分析。【结果】对于长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落,就不同层次而言,Shannon-Winner指数在乔木层和草本层排序均为白桦林>臭冷杉红松林...

【目的】探讨影响长白山阔叶红松林内典型森林群落功能多样性指数的主要环境因子，初步揭示植物群落功能多样性与群落重要生态过程之间的关系，为该区植被恢复和生态系统保护提供理论与技术支持。【方法】对长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落（杨桦林、白桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林）进行群落学调查，采用Rao’s Q指数和Shannon-Winner指数对不同群落和群落整体的功能多样性指数、物种多样性指数进行计算分析，利用DPS软件对其环境影响因子进行灰色关联度分析。【结果】对于长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落，就不同层次而言，Shannon-Winner指数在乔木层和草本层排序均为白桦林>臭冷杉红松林...

本文全面系统地综述了结构化森林经营技术的最新研究进展。指出结构化森林经营是针对目的树单木经营的高度集成技术,符合现代森林经营发展方向;结构化森林经营有望成为解决人工林近自然化转变的有效途径;结构化森林经营中林分空间结构参数综合评价势在必行。经历10多年的发展,结构化森林经营的基础理论更加完善、技术体系更加成熟、应用推广更加广泛。大面积推广应用结构化森林经营理论与技术,可有效提升我国森林质量,并缓解森林资源可持续发展与利用之间的矛盾。

该文应用高斯分布、对数正态分布和二阶对数分布模型对长白山阔叶红松林林隙大小结构进行研究,分析了模型的模拟效果,并对模型的拟合优度进行分析和评价.结果表明:长白山阔叶红松林主要以中小型林隙为主,大林隙极少出现.林冠空隙总面积占调查样地总面积的12.5%,扩展林隙总面积占调查样地总面积的28.8%;冠空隙面积在20～100m2之间的林隙占林隙总数的80.7%,扩展林隙面积在80～240m2之间的林隙占林隙总数的81.8%.冠空隙和扩展林隙的大小结构都呈峰值左偏的偏山状分布.冠空隙大小结构服从高斯分布,扩展林隙大小结构可以用高斯分布、对数正态分布和二阶对数分布进行理论描述;根据复相关系数、决定系数、...

采用量热法对长白山阔叶红松林红松种群热值进行研究。结果表明:红松不同器官间的热值差异很大,多年生枝,1、2年生枝,多年生叶和1、2年生叶分别与皮、主根、干、侧根之间的差异显著(P<0.05)。多年生枝,1、2年生枝与侧根之间的差异极显著(P叶>皮>干>根,对于枝和叶,多年生的热值要高于1,2年生的热值,对于根来说,主根要高于侧根。不同径级间的热值差异极显著(P<0.01),随径级增加而呈明显的波浪形分布。不同季节的红松热值不同,秋季热值高于春季。高海拔藓类云冷杉红松林红松的热值高于阔叶红松林红松的热值,以侧根热值差距最大,差值为3471J·g-1...

【目的】研究局域生态过程对群落构建的相对作用,对解释和预测植被对干扰的响应,理解群落多样性变化具有重要意义,为研究群落物种共存机制以及生物多样性保护提供理论支撑。【方法】以吉林蛟河阔叶红松林3块大样地为研究对象,对样地中所有胸径≥1 cm的木本植物进行挂牌标记和长期监测,并根据地形将样地划分为不同生境类型。通过零模型构建生境间和生境内随机分布群落,分别计算实际群落和随机群落的相似度,比较实际群落相似度和随机群落相似度的差异,分析生境异质性和生境内空间隔离对群落结构的影响。具体验证以下4个假设:1)生境间随

长白山阔叶红松林实际林隙面积小于 2 5 0m2 的林隙数量占被调查林隙的 70 %以上 ,扩展林隙面积大部分分布在 1 0 0m2 ～ 5 0 0m2 之间 (70 %左右 ) ,林隙最大面积大部分分布在 3 0 0m2 ～ 90 0m2 之间 ,林隙模型所模拟的面积应在 5 0 0m2 ～ 90 0m2 之间。 4 0 %的阔叶红松林林隙是风干扰形成的。每个林隙的平均林隙形成木的数量是 2 .65株。最大林隙形成木集中分布在 5 0cm～ 60cm和 60cm～ 70cm两个径级内 ,占总数的5 0 %以上 ,红松、紫椴、蒙古栎和春榆在最大林隙形成木中占 95 %以上 ,其中紫椴 (4 0...

【目的】为研究采伐强度对森林生态系统功能的影响,对森林生态服务功能评价体系建立提供意见,并对今后阔叶红松林经营管理提出建议和对策。【方法】以吉林蛟河林业实验管理局阔叶红松林为研究对象,分别设置采伐强度为0(对照CK)、15%(弱度采伐LT)、35%(中度采伐MT)、50%(强度采伐HT)的4块样地。采用国家林业和草原局森林生态功能评价标准,选择森林群落结构、森林蓄积量、树种结构、森林自然度、植被总覆盖度、林分平均高、枯枝落叶厚度、郁闭度8个因子作为森林生态功能的评价因子,对比了不同强度采伐样地在采伐前、采伐后和采伐4年后生态功能的差异。【结果】(1)采伐前,各样地生态功能指数均为0.83,采伐后,不同强度采伐样地生态功能指数出现显著差异,未采伐(0.83)>弱度采伐(0.71)>中度采伐(0.67)>强度采伐(0.53)。4年后,各采伐样地生态功能指数差异逐渐减小,其中弱度采伐样地的生态功能指数恢复到采伐前状态(0.83),中度采伐样地和强度采伐样地也都有不同程度的改善,生态功能指数分别为0.77和0.61。(2)林分蓄积年均增长率随着采伐强度呈先增加后减少的趋势。(3)采伐对阔叶红松混交林优势种的生长起到了一定促进作用,而对林分树高的生长并没有产生明显的促进作用。【结论】低强度采伐后,森林生态功能能在短时间内恢复,并表现出更好的生长潜力,提高了人类对木材资源的利用,使森林综合效益得到改善;而大强度的采伐会严重破坏森林生态系统的稳定性,影响生态系统功能,使其在短时间内无法恢复。综合考虑,采伐强度在15%比较合理,建议不超过35%。

【目的】探究不同间伐措施下树木的竞争环境差异是否影响树木生长变化趋势及其对气候因子的响应策略，为气候变化背景下森林经营和管理提供科学依据。【方法】以吉林蛟河林业实验管理局阔叶红松林优势树种红松、水曲柳、色木槭和紫椴为研究对象，选取4块面积为1 hm~2的间伐处理固定样地，间伐强度分别为0（对照CK）、15%（轻度间伐LT）、35%（中度间伐MT）、50%（重度间伐HT）。采用Hegyi竞争指数量化竞争并进行竞争压力组划分，比较分析不同间伐强度和竞争作用下各树种生长差异，构建不同竞争压力组树木与气候因子的关系，探讨间伐强度和竞争差异是否影响树木对干旱事件的响应策略。【结果】（1）不同间伐强度下低竞争组树木生长量显著高于高竞争组生长量（P <0.05）。（3）间伐增强了树木对干旱的适应能力，高竞争压力的红松和紫椴的恢复力，低竞争色木槭的抵抗力和恢复力均得到增强。红松、色木槭和紫椴恢复力均在重度间伐后呈现最大值。【结论】本文研究结果表明保留木竞争环境是影响树木生长的关键要素，并改变了树木生长与气候因子的相关关系。轻度和中度间伐能够有效提高保留木低竞争株数比例，促进保留木的生长，重度间伐增强保留木对干旱事件的恢复力。因此，间伐能够缓解气候暖干化带来的生长下降。

该文以ZELIG模型的框架为基础 ,结合长白山阔叶红松林的特点 ,建立了模拟长白山阔叶红松林动态和经营管理的ZELIG .CBA(ZELIGmodelforChangBaiArea)模型。ZELIG .CBA模型由 4个子模型组成 :树木生长子模型、树木更新子模型、树木枯死子模型和森林经营管理子模型。经过验证 ,ZELIG .CBA模型模拟阔叶红松林生长的精度可达 95 %以上。皆伐迹地上森林演替的模拟结果表明 ,ZELIG .CBA模型长时间尺度运行结果是稳定的 ,可很好地反映阔叶红松林的动态变化规律。择伐模拟试验表明 ,阔叶红松林轮伐期 3 0a时 ,最佳择伐强度为 3 0 %。模型验证及...

以长白山阔叶红松林优势树种红松、蒙古栎、色木槭、水曲柳、紫椴的叶凋落物为研究对象，定量模拟加水、加氮、凋落物量对凋落物分解和土壤碳氮过程的影响。结果表明：加氮处理对凋落物分解没有显著影响；凋落物量增多使分解率下降；加水处理显著促进水曲柳凋落物的分解。培养结束后，凋落物的氮质量分数增加、碳质量分数和Ｃ／Ｎ降低，凋落物残体的δ１５Ｎ值因凋落物种类、水氮处理的不同而不同，δ～（１３）Ｃ值下降；土壤的碳、氮质量分数增加，δ～（１５）Ｎ值无显著变化，δ～（１３）Ｃ值和Ｃ／Ｎ下降。

【目的】以阔叶红松林为例，以多源LiDAR点云数据为切入点，探索无破坏性地分析林分空间结构特征，为阔叶红松林林分空间调整优化提出建议，以促进林分更新演替。【方法】以东北林业大学帽儿山实验林场1块100 m×100 m的阔叶红松林样地的无人机激光雷达（Unmanned aerial vehicle LiDAR, UAV-LiDAR）、地基激光雷达（Terrestrial laser scanning, TLS）和野外调查数据为数据源，融合UAV-LiDAR和TLS数据后进行单木分割和单木参数提取（包括单木位置、胸径、冠幅、树之间的夹角和距离等），计算和统计样地空间结构参数（包括角尺度、大小比数、混交度和密集度）和频率分布，采用Origin 2018软件建立结构参数的多元分布图并进行分析。【结果】在株树密度为1 269株/hm2的阔叶红松林分中，基于融合后的UAV-LiDAR和TLS数据单木分割精度为F=0.70；阔叶红松林林分空间结构结构特征为林内林木大多处于随机分布、中庸状态，呈高度密集、中度及以上混交状态，林木大小分化均匀；林木间竞争激烈，对象木树冠多与周围3～4株相邻木树冠相连；阔叶红松林中林木存在不合理分布的组合，频率值为0.40%、0.75%和3.50%。【结论】利用融合LiDAR数据提取参数并计算林分空间结构参数，较传统方法可实现无破坏性的林分空间结构特征分析；林分空间结构参数的多元分布可以展示了林分内部空间结构特征，可以准确地获取不合理结构组合从而进行林分结构调整优化。

【目的】以小兴安岭典型阔叶红松林样地为研究对象,分析2010、2015和2020年群落幼树非空间结构动态变化和群落幼树的空间结构动态变化,旨在了解群落的演替趋势、不同尺度下幼树分布特征变化以及不同生长阶段在空间分布上的相关性如何变化,为森林群落动态长期监测研究、维持群落结构、恢复群落生物多样性和合理经营管理提供科学依据。【方法】以研究区阔叶红松林固定监测样地的长期调查数据为基础,在此基础上选取了生长情况较好的200 m×200 m的典型阔叶红松林进行研究,计算2010、2015和2020年样地内不同生长阶段乔木物种及数量变化,群落幼树的物种组成、径级结构和物种多样性动态变化,并且运用O-ring函数分析幼树空间分布和幼树与小树、大树空间关联性。【结果】在3次调查中,乔木物种数保持不变,但个体数呈现先增加后减小的趋势;2015和2020年小树新增个体数均高于转移个体数,但是2020年较高的枯死率逆转了小树的增长趋势,阔叶树的物种数和株数都远远大于针叶树,幼树优势物种组成基本保持不变;随着尺度的增加,幼树的丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数都先急剧增加后趋于平缓,Pielou均匀度指数先明显下降后趋于平缓;另外,在200 m×200 m的空间尺度下,随着时间的增加,Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数呈先减小后增加的趋势,Pielou均匀度指数持续增加。随着时间的增加,小树和大树的平均胸径均有增加,2020年幼树的平均胸径显著减少。3次调查幼树的空间分布格局类似,在小尺度表现为聚集分布,随着尺度的不断增大,种群的空间格局变为随机分布或均匀分布。在3次调查中,幼树和小树的空间关联性类似,在小尺度上呈正相关性,随着尺度的增加,相关性减弱,两者变为无相关性,但是在中等尺度上和大尺度上存在部分负相关性;幼树和大树在大多数尺度上呈无相关性或正相关性,但是在小尺度和中等尺度上仍然存在负相关性。【结论】阔叶树在此群落中占有重要地位,随着时间的改变,幼树物种组成基本保持不变,物种多样性指数的变化主要是由偶见种引起的,偶见种对维持群落生物多样性机制具有重要影响,群落处于稳定变化中。幼树和小树在小尺度竞争较小,相互依赖,而在中等尺度上和大尺度范围内上层林木具有较强的竞争资源能力;幼树和大树整体上竞争较小,在部分尺度上由于形体差异很大,较大的个体可能对较小的个体产生排斥。该群落在10 a间进行的是正向演替,群落空间格局更加稳定和理想,为相对稳定的森林群落。