基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争指数 被引量：6

1

作者 廉琪 张弓乔 +4 位作者 萨日娜 卢彦磊 刘文桢 胡艳波 赵中华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2057-2068,共12页

构建基于树冠重叠面积和林木混交关系的竞争指数,探究天然混交林林分及主要树种竞争的表达方法,并以甘肃省小陇山林区锐齿槲栎天然混交林为研究对象,采用胸径、树高、冠幅、距离等信息的2期调查数据,对新构建的基于树冠重叠面积的天然... 构建基于树冠重叠面积和林木混交关系的竞争指数,探究天然混交林林分及主要树种竞争的表达方法,并以甘肃省小陇山林区锐齿槲栎天然混交林为研究对象,采用胸径、树高、冠幅、距离等信息的2期调查数据,对新构建的基于树冠重叠面积的天然混交林林木竞争(CIM)指数进行验证,并选取Spearman系数,对CIM竞争指数和传统竞争指数进行相关性分析。结果表明,采用树冠投影重叠和考虑树高关系确定竞争木的方法能有效避免竞争木多选或漏选;CIM1、CIM2、CIM3能够表达出混交林竞争压力变化,表现出竞争压力越大林木蓄积生长量越小的趋势,将树种混交因子引入竞争指数能够提高蓄积生长量与竞争指数的相关性,更加客观的描述林分中竞争状况。竞争指数与蓄积生长量相关性由大到小排序为CIM2>CIM3>CIM1>Bella竞争指数(CIO)>简单竞争指数(CI)>CIO_(2)>CIO1,表明竞争指数CIM2对混交林竞争表达更具参考意义。林分中主要树种锐齿槲栎由于相邻木中同树种相邻木增加,导致竞争压力增大。天然混交林中树种组成复杂多样,林木分布不均匀,在竞争指数中引入树种混交因子能够较为真实的反映林木竞争状况。 展开更多

关键词 竞争指数 锐齿槲栎 天然混交林 树冠重叠面积

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杉木大径材全周期定向培育技术模式构建 被引量：2

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作者 段爱国 李晓燕 +6 位作者 肖复明 黄开勇 孙洪刚 张伟东 陈琴 宋晓琛 张建国 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期12-22,共11页

[目的]构建适用于不同产区的杉木大径材全周期定向培育技术模式。[方法]基于40余年杉木密度试验林固定样地及不同产区临时样地的1044块样地调查资料,系统考虑“造林-营林-收获”等3个育林阶段,分析确定立地指数、初植密度、首次间伐林... [目的]构建适用于不同产区的杉木大径材全周期定向培育技术模式。[方法]基于40余年杉木密度试验林固定样地及不同产区临时样地的1044块样地调查资料,系统考虑“造林-营林-收获”等3个育林阶段,分析确定立地指数、初植密度、首次间伐林龄、保留密度、主伐林龄、材种收获量等6项大径材林分培育关键参数。[结果]立地指数越高,初植密度越低,越有利于林分大径材形成,且作用效果呈增长趋势,杉木大径材培育适宜立地指数范围应为16指数级及其以上立地,适宜初植密度范围可设计为1667~3333株·hm^(-2);可按林分每公顷总断面积达23 m^(2)·hm^(-2)时的林龄确定林分首次间伐时间;保留密度过低难以实现预期的大径材出材量,而过高的保留密度则会降低林分大径材出材率,根据同时满足双标准(大径材出材率达50%以上;大径材出材量达200 m^(3)·hm^(-2)以上)确定的林分保留密度与立地指数级的关系,即可确定一定立地指数级林分的保留密度;根据不同立地指数级的林分大径材出材率与林龄的关系模型,代入大径材出材率=50%,得到不同指数级立地相应的参考主伐林龄,进而构建这一系列主伐林龄值与相应立地指数级的关系式,可确定一定立地指数级林分的主伐林龄;引入立地指数和林分密度的Richards函数可对林分胸径、大径材出材量、大径材出材率和总蓄积等收获因子实现良好预估,预测精度接近或高于80%。[结论]构建了“三阶段-六确定”杉木大径材全周期定向培育技术模式,可为杉木大径材林、速丰林及国储林基地建设提供科学支撑。 展开更多

关键词 杉木 大径材 全周期 定向培育 技术模式

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荒漠灌木的木质部解剖结构与功能权衡——以内蒙西部18种灌木为例 被引量：1

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作者 谭凤森 李清河 《林业科学》 北大核心 2025年第1期81-94,共14页

【目的】探究荒漠灌木的木质部解剖结构特征、功能权衡关系以及系统发育和气象因子对解剖结构特征的影响,揭示荒漠灌木的水分适应策略,为退化荒漠生态系统的植被保护和恢复提供理论依据。【方法】以内蒙西部18种典型的荒漠灌木为研究对... 【目的】探究荒漠灌木的木质部解剖结构特征、功能权衡关系以及系统发育和气象因子对解剖结构特征的影响,揭示荒漠灌木的水分适应策略,为退化荒漠生态系统的植被保护和恢复提供理论依据。【方法】以内蒙西部18种典型的荒漠灌木为研究对象,测定木质部各组织占比以及其他与水力相关的性状,结合来自全球的木本植物木质部解剖结构数据,分析荒漠灌木木质部典型特征;利用结构方程模型检验木质部机械安全-储存能力-水力效率间的权衡关系,结合系统发育和物种自然分布区的气候因子探讨种间变异性。【结果】1)与来自全球的木本植物平均值相比,荒漠灌木的导管组织和轴向薄壁组织占比较高、纤维组织占比较低;与来自全球的被子植物平均值相比,荒漠灌木的导管密度大、导管水力直径小,导管密度增加的比率和导管水力直径减小的比率使其最大理论导水率基本与全球平均值持平。2)18种荒漠灌木木质部解剖特征的种间差异较大,同科植物的解剖性状在主成分分析中呈现一定聚集性,除导管密度的系统发育信号显著外,其他性状的系统发育信号均不显著。3)荒漠灌木木质部的机械安全与水力效率、机械安全与储存能力之间均具有显著权衡关系,水力效率和储存能力之间无显著权衡关系。物种自然分布区的年平均气温、最湿季度平均温度、最暖季度平均温度与导管密度负相关,与导管水力直径和导管壁厚度正相关。物种自然分布区的降水量季节性变化与导管壁厚度极显著正相关;年降水量、最湿季度降水量、最暖季度降水量与解剖解剖无显著相关性。【结论】荒漠灌木木质部总体上表现出降低机械支撑、提高储存能力、保障适当的水力效率的木质部干旱适应特征。系统发育和气象因子对导管特征有显著影响,对其他解剖特征的影响较小。 展开更多

关键词 导管组织 纤维组织 薄壁组织 功能权衡 气候因子 系统发育

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垂枝杉与黄枝杉正反交F_(1)代的株型性状分析

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作者 孙贺 段爱国 +2 位作者 张建国 袁慧 刘娟娟 《林业科学研究》 北大核心 2025年第3期120-127,共8页

[目的]了解垂枝杉与黄枝杉杂交子代的株型性状特点,为杉木生产和垂枝性状研究提供不同材料。[方法]以垂枝杉与黄枝杉进行正、反交,得到F_(1)代分离群体,测定双亲及后代群体的株型性状,对其性状表现、性状间相关性和子代类别进行分析。[... [目的]了解垂枝杉与黄枝杉杂交子代的株型性状特点,为杉木生产和垂枝性状研究提供不同材料。[方法]以垂枝杉与黄枝杉进行正、反交,得到F_(1)代分离群体,测定双亲及后代群体的株型性状,对其性状表现、性状间相关性和子代类别进行分析。[结果]正交的子代节数显著高于反交,反交的子代节间距离显著高于正交,且正交子代的枝条基部直径表现为正态分布。冠幅、节数和枝条长度的变异系数为21.06%~27.02%,有较大选择潜力。但节间距离、分枝角度和枝条基部直径的变异系数为15.06%~19.77%,分离不广泛,选择潜力较小。在节数大于18的区间内,正交子代占比显著高于反交子代。在节间距离大于20 cm的区间内,正交子代占比显著低于反交子代。正反交子代聚集成分枝角度45°~80°和80°~125°的两个群体,但两个群体的比例不受父母本的显著影响。杂交子代的分枝角度、冠幅、分枝长度、枝条基部直径和节数等性状相互影响,其中分枝角度与节数和节间距离呈显著正相关,与冠幅、分枝长度和枝条基部直径呈显著负相关。聚类分析得出4类不同的垂枝株型和非垂枝株型,可根据不同生产和研究目标加以利用。[结论]以垂枝杉为父本,更容易从子代中筛选出节间距离大的杉木单株。以垂枝杉为母本,更容易筛选出节数多的单株。垂枝杉与黄枝杉的杂交子代中,无论是垂枝株型还是非垂枝株型的比例分布,均不受父母本的显著影响。从子代中筛选出的节间距离大(大于20 cm)、极端分枝角度(大于90°和小于70°)等不同性状的优株,可为生产提供不同品质的用材,并为杉木垂枝性状形成机理等研究提供试验材料。 展开更多

关键词 垂枝杉 正反交 F_(1)代 株型性状 表型分析

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机械损伤诱导侧柏古树扦插生根的生理响应

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作者 董遥 肖文发 +2 位作者 聂稳 贾子瑞 常二梅 《林业科学研究》 北大核心 2025年第4期21-30,共10页

[目的]探明侧柏古树扦插繁殖困难的原因及生理反应,为保护和繁殖侧柏提供科学依据。[方法]以不同树龄(5、100、700年生)侧柏插穗为对象,研究扦插生根情况,测定机械损伤处理后侧柏古树插穗的生根时间、生根率和生根数,同时对不同生根阶... [目的]探明侧柏古树扦插繁殖困难的原因及生理反应,为保护和繁殖侧柏提供科学依据。[方法]以不同树龄(5、100、700年生)侧柏插穗为对象,研究扦插生根情况,测定机械损伤处理后侧柏古树插穗的生根时间、生根率和生根数,同时对不同生根阶段和不同树龄的侧柏扦插插穗进行生理生化指标测定。[结果]1)100年生和700年生侧柏母树插穗的生根率和生根数显著低于5年生插穗(p<0.05)。2)解剖学观察到100年生和700年生侧柏母树插穗的愈伤组织木质素沉积。3)与未机械损伤处理(或对照)相比,机械损伤处理能显著提高100年生和700年生母树插穗的生根率(p<0.05)。4)机械损伤处理后的不同树龄母树插穗中可溶性糖、淀粉、H_(2)O_(2)含量和SOD、POD活性均显著高于未机械损伤处理的插穗,机械损伤的插穗在不定根形成阶段CAT活性、VB_(6)含量显著高于未机械损伤插穗(p<0.05)。机械损伤处理后,100年生和700年生插穗中可溶性糖、淀粉含量和SOD、POD、CAT活性低于5年生插穗,MDA、H_(2)O_(2)含量和ROS产生速率则显著高于5年生插穗(p<0.05)。[结论]古树插穗较幼龄插穗生根能力差,愈伤组织木质化是阻碍古树插穗不定根形成的重要因素;机械损伤能够有效突破木质化的愈伤组织,增强古树及难生根树种的扦插再生能力。 展开更多

关键词 侧柏 古树 木质化 机械损伤诱导 不定根

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小陇山林区不同类型锐齿槲栎次生林乔木层多样性与碳储量研究

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作者 萨日娜 杜月伟 +4 位作者 金海炎 胡艳波 张弓乔 刘文桢 赵中华 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第9期14-23,共10页

【目的】探究小陇山林区不同类型锐齿槲栎次生林乔木层树种多样性、结构多样性和碳储量及分配特征,为该地区森林经营及精准提升碳汇功能提供科学依据。【方法】依据林分断面积组成将研究区典型锐齿槲栎次生林划分为3个类型(栎阔混交林... 【目的】探究小陇山林区不同类型锐齿槲栎次生林乔木层树种多样性、结构多样性和碳储量及分配特征,为该地区森林经营及精准提升碳汇功能提供科学依据。【方法】依据林分断面积组成将研究区典型锐齿槲栎次生林划分为3个类型(栎阔混交林、栎类林和松栎混交林),计算3类次生林乔木层的树种多样性、结构多样性和碳储量及各器官碳分配,并用非参数检验方法进行差异性分析;利用结构方程模型分析树种多样性、结构多样性和碳储量的关系。【结果】(1)不同类型锐齿槲栎次生林乔木层多样性存在显著差异,栎阔混交林树种多样性显著高于栎类林和松栎混交林,其结构多样性均值(4.133±0.595)也显著高于栎类林(3.469±0.537)和松栎混交林(3.201±0.199)。(2)3类锐齿槲栎次生林乔木层在碳储量积累与分配上呈现显著差异,栎类林整体平均碳储量最高((94.528±2.523)t/hm^(2)),栎阔混交林次之((88.855±16.297)t/hm^(2)),松栎混交林最低((82.094±7.527)t/hm^(2));3类次生林碳储量器官分配也呈现显著的干、枝-根系碳储量为主导特征,干、枝碳储量占比合计达67.9%~79.1%,根系碳储量占比12.6%~19.4%,两者合计超过90%。(3)结构方程模型结果显示结构多样性对碳储量是显著正向影响(0.484,P<0.001),树种多样性对碳储量也是正向积极影响,但并不显著。【结论】3种类型锐齿槲栎次生林树种多样性、结构多样性和碳储量都存在显著差异,栎阔混交林的树种多样性、结构多样性和碳储量高于栎类林与松栎混交林;结构多样性相较于树种多样性对碳储量的贡献更大,提升森林生态系统结构多样性,可能更有利于增加碳储量。. 展开更多

关键词 锐齿槲栎 次生林 乔木层 树种多样性 结构多样性 碳储量 结构方程模型

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日本落叶松人工林叶量动态变化规律及其与数量成熟龄的关系

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作者 汪春霞 唐雪海 +1 位作者 陈东升 葛春雨 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第9期24-35,共12页

【目的】探索日本落叶松叶量(叶片干质量)、林分蓄积、林分密度的变化规律,并深入分析林分叶量与数量成熟龄的关系。【方法】以湖北省建始县长岭岗林场日本落叶松人工林为研究对象,基于30个样地的90株解析木数据,构建了单木叶量、林分... 【目的】探索日本落叶松叶量(叶片干质量)、林分蓄积、林分密度的变化规律,并深入分析林分叶量与数量成熟龄的关系。【方法】以湖北省建始县长岭岗林场日本落叶松人工林为研究对象,基于30个样地的90株解析木数据,构建了单木叶量、林分密度、林分叶量和林分蓄积模型,探究单木和林分叶量动态变化规律,以及林分叶量高峰时间与数量成熟龄之间的关系。【结果】(1)添加哑变量(优势木、平均木、劣势木)并以幂函数作为异方差的Logistic方程为单木叶量的最佳模型(R^(2)=0.620、rRMSE=0.554、RMSE=2.821 kg、MAE=1.756 kg),林分密度最优模型为Logical方程(R^(2)=0.708、rRMSE=0.190、RMSE=187.975株/hm^(2)、MAE=168.045株/hm^(2)),林分蓄积最优模型为Korf方程(R^(2)=0.703、rRMSE=0.337、RMSE=59.681 m^(3)/hm^(2)、MAE=48.705 m^(3)/hm^(2))。(2)单木叶量随林龄增加而增加,而林分叶量呈单峰趋势,在24 a达到峰值后下降;不同林层的叶量随林龄增长呈现明显的分层特征。(3)林分叶量与蓄积年平均生长量变化趋势一致,林分叶量达到峰值时间与数量成熟龄(24 a)高度吻合。【结论】本研究构建的考虑树木等级的叶量预测模型,揭示了单木与林分尺度上的叶量动态差异,研究还发现林分叶量峰值出现时间与数量成熟龄高度一致,为湖北地区日本落叶松的叶量准确预估、科学制定森林经营方案及确定最佳采伐期提供理论依据和实践指导。 展开更多

关键词 日本落叶松 叶量 哑变量 数量成熟龄

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不同分布区8种栎类树种生长过程的比较研究

8

作者 聂稳 刘建锋 +6 位作者 王奇 黄睿智 孙婧依 赵倚霈 杨绍微 程向芬 肖文发 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第4期9-20,共12页

栎类是我国分布面积和蓄积均列首位的树种组,研究其生长过程可为栎类林的有效利用与合理经营提供理论依据。以8个广义栎类树种(槲栎Quercus aliena、锐齿槲栎Q.aliena var.acutiserrata、栓皮栎Q.variabilis、麻栎Q.acutissima、辽东栎Q... 栎类是我国分布面积和蓄积均列首位的树种组,研究其生长过程可为栎类林的有效利用与合理经营提供理论依据。以8个广义栎类树种(槲栎Quercus aliena、锐齿槲栎Q.aliena var.acutiserrata、栓皮栎Q.variabilis、麻栎Q.acutissima、辽东栎Q.wutaishanica、蒙古栎Q.mongolica、小叶青冈Q.myrsinifolia、丝栗栲Castanopsis fargesii)为研究对象,结合各树种主要分布区的解析木数据,比较不同分布区各树种胸径、树高、材积的生长变化趋势,并开展单木生长模型拟合与评价。结果表明,栎类树种在分布区内的生长过程及拟合结果存在差异。落叶栎类树种树高和胸径连年生长量在20 a后呈下降趋势,而常绿栎类树种则在10 a后开始下降。槲栎在不同分布区的平均生长量有显著性差异(P<0.05),而蒙古栎和栓皮栎在不同分布区无显著差异(P>0.05)。落叶栎类各生长指标的最优模型方程以二次曲线模型居多,而常绿栎类则以理查德模型为最优。总之,不同分布区栎类树种生长存在差异,且常绿栎类林分内竞争的出现时间早于落叶栎类林分。本研究的拟合结果可为栎类林的碳汇估算提供科学参考。 展开更多

关键词 栎类 生长过程 分布区 最优模型

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核桃冠层温度与冠气温差变化特征及其对环境因素的响应

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作者 毛炼 杨滢 +4 位作者 何子奇 陆森 刘琳奇 张劲松 王宝庆 《林业科学研究》 北大核心 2025年第1期50-60,共11页

[目的]研究核桃冠层温度与冠气温差变化特征以及与环境因子之间的关系,为基于热指数诊断核桃水分状况提供理论依据。[方法]以新疆阿克苏地区核桃果园为研究对象,连续同步观测核桃冠层温度与环境参数,定期测定核桃叶片蒸腾速率,分析核桃... [目的]研究核桃冠层温度与冠气温差变化特征以及与环境因子之间的关系,为基于热指数诊断核桃水分状况提供理论依据。[方法]以新疆阿克苏地区核桃果园为研究对象,连续同步观测核桃冠层温度与环境参数,定期测定核桃叶片蒸腾速率,分析核桃冠层温度与冠气温差的变化特征,确定冠层表面能量分量对冠层温度的影响,探讨冠层温度与冠气温差对环境因子的响应机制。[结果]核桃冠层温度与冠气温差均呈现单峰变化趋势,但冠层温度变化与空气温度变化之间存在时间滞后效应。水分充足条件下,净辐射、蒸腾潜热以及对流换热在冠层表面能量平衡中的占比分别为54.60%~55.42%、40.56%~45.11%以及-0.53%~4.84%之间,最大可使冠层温度变化11.12、7.22以及1.65℃。冠层温度与冠气温差对环境条件的响应存在差异,核桃冠层温度与空气温度的相关性最好,而冠气温差与太阳辐射的相关性最佳,核桃冠气温差对土壤水分变化的敏感性相对于冠层温度更强。风速对冠层温度与冠气温差均存在一定影响。[结论]使用热指数诊断核桃果园水分状况是可行的,未来在构建核桃无水分胁迫基线与无蒸腾基线时,需考虑太阳辐射与风速对冠气温差的影响;同时,在使用热指数诊断核桃水分状况时,需考虑冠层温度与空气温度之间的时滞效应。 展开更多

关键词 冠层温度 冠气温差 环境因子 时滞效应

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基于遗传效应和气候变量的日本落叶松微纤丝角预测

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作者 陈东升 吴春燕 +3 位作者 谢允慧 金英博 张扬 孙晓梅 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期44-54,共11页

【目的】分析遗传效应和气候变量对日本落叶松木材微纤丝角的影响,建立预测模型,预测终端收获木材的质量,旨在提高遗传材料的选育效率和促进目标材种的定向培育。【方法】以20个日本落叶松无性系为研究对象,通过木芯取样测定了林龄从4年... 【目的】分析遗传效应和气候变量对日本落叶松木材微纤丝角的影响,建立预测模型,预测终端收获木材的质量,旨在提高遗传材料的选育效率和促进目标材种的定向培育。【方法】以20个日本落叶松无性系为研究对象,通过木芯取样测定了林龄从4年到15年连续12个年轮的微纤丝角,分析了微纤丝角与林龄和年轮宽度的关系,建立了微纤丝角基础预测模型,然后对微纤丝角和气候变量进行相关性分析,采用混合效应模型构建了含有遗传效应和气候变量的日本落叶松微纤丝角预测模型。【结果】(1)微纤丝角随着林龄的增加呈减小趋势,随年轮宽度的增加呈增加趋势,不同无性系间微纤丝角变化规律明显不同。(2)含有林龄和年轮宽度的基础模型确定系数(R^(2))为0.43,均方根误差(RMSE)为4.391;加入平均年降水量和冬季平均降水量后模型R2为0.54,RMSE为4.039;采用混合模型建立的含遗传效应和平均年降水量、冬季平均降水量的微纤丝角预测模型R^(2)为0.81,RMSE为3.061。(3)平均年降水量和冬季平均降水量增加会增大日本落叶松微纤丝角,两个气候变量解释了微纤丝角变异的11%;遗传效应对日本落叶松微纤丝角变异有重要影响,可解释微纤丝角变异的27%。【结论】相较于平均年降水量和冬季平均降水量,遗传效应对木材微纤丝角影响更大。而且不同无性系的微纤丝角对气候因素变化的响应不同,无性系I6-7-075、I8-4-30和J28-6对于气候变化更钝化,是生态适应性更强的无性系,适合进一步在日本落叶松适生区推广应用。 展开更多

关键词 日本落叶松 无性系 微纤丝角 气候因素 遗传效应 混合效应模型

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基于Meta-分析的间伐强度对栎类天然林生长与更新的影响——对我国栎类天然林经营的启示

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作者 刘建锋 肖以华 +1 位作者 程向芬 肖文发 《陆地生态系统与保护学报》 2024年第3期31-38,共8页

【目的】基于文献综述,研究间伐强度对栎类天然林生长与更新的影响,促进其科学经营和林分质量改善。【方法】检索已发表的相关文献数据,获得有效文献37篇和数据149条,采用Meta-分析方法探究间伐强度对栎类林分胸径年均生长量(mm·a^... 【目的】基于文献综述,研究间伐强度对栎类天然林生长与更新的影响,促进其科学经营和林分质量改善。【方法】检索已发表的相关文献数据,获得有效文献37篇和数据149条,采用Meta-分析方法探究间伐强度对栎类林分胸径年均生长量(mm·a^(−1))、林分蓄积年均生长量(m^(3)·hm^(−2)·a^(−1))和幼苗密度(株·100 m^(−2))的影响。【结果】中度(20%~39%)和强度间伐(≥40%)均能显著提高林分胸径生长量和蓄积生长量,特别是对幼龄林(≤20 a)和中龄林(21~40 a)效果显著,但对近熟林(41~60 a)和成熟林(>60 a)效果不显著;中度和强度间伐均能显著提高林分的幼苗密度,尤其对成熟林的效果最大;同时,在阳坡和下坡位或中坡位林分的间伐正效应值高于其它坡向和坡位。间伐激发幼龄林与中龄林生长和成熟林更新的效应持续时间约为10 a。【结论】中度以上间伐(≥20%)显著提高了栎类中幼龄林分的胸径和蓄积生长量以及成熟林幼苗密度,为持续促进上述林分生长与更新,其间伐间隔期应为10 a左右。研究结果可为我国栎类森林的可持续经营提供参考。 展开更多

关键词 栎类天然次生林 生长 更新 META-分析

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杉木人工林林分叶面积动态变化规律 被引量：3

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作者 屈彦成 江怡航 +2 位作者 陈涵玥 张建国 张雄清 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第13期5609-5620,共12页

叶面积与树木生长密切相关,是量化树木潜在生产能力的重要因子,其动态变化直接驱动林木生长的变化,但目前学者们对于林分叶面积动态变化规律却持有不同的观点。以亚热带不同气候区杉木人工林为研究对象,基于54个样地,共144株解析木的数... 叶面积与树木生长密切相关,是量化树木潜在生产能力的重要因子,其动态变化直接驱动林木生长的变化,但目前学者们对于林分叶面积动态变化规律却持有不同的观点。以亚热带不同气候区杉木人工林为研究对象,基于54个样地,共144株解析木的数据,采用6种生长方程通过非线性混合效应模型分别构建杉木单木叶面积模型和林分密度模型,将二者相乘得到林分叶面积动态变化模型,进而探究其动态变化规律。结果表明,以样地作为随机效应因子,考虑Logistic方程a参数上的随机效应,同时不考虑异方差结构的混合模型(样地水平)作为单木叶面积的最优模型;以地区作为随机效应因子,考虑Logistic方程a参数上的随机效应,同时不考虑异方差结构的混合模型(总体平均水平)作为林分密度的最优模型;林分叶面积动态变化呈单峰形式,幼龄阶段增长较快,达到峰值后迅速下降,之后下降幅度减少。本研究在考虑林分自然稀疏的前提下从生长模型的角度证明了杉木林分叶面积动态变化呈单峰型,而非达到顶峰后保持不变,同时也表明林分叶面积达到顶峰后下降是由于林分密度的降低引起的。研究结果对于合理经营不同气候梯度的杉木人工林具有重要意义。 展开更多

关键词 杉木 林分叶面积 动态变化 单峰 自然稀疏

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基于杉楠近自然改造后的杉木直径分布模型研究 被引量：2

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作者 江怡航 刘振华 +4 位作者 胡宇欣 潘红林 陈涵玥 张建国 张雄清 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期85-93,共9页

[目的]杉木闽楠近自然改造模式是当前我国杉木人工林近自然改造的主要技术模式。研究杉楠近自然改造后的杉木直径分布模型,可为精准预测近自然改造后的杉木材种出材量提供重要依据。[方法]以湖南郴州西山林场杉木闽楠近自然改造试验林... [目的]杉木闽楠近自然改造模式是当前我国杉木人工林近自然改造的主要技术模式。研究杉楠近自然改造后的杉木直径分布模型,可为精准预测近自然改造后的杉木材种出材量提供重要依据。[方法]以湖南郴州西山林场杉木闽楠近自然改造试验林为研究对象,利用Normal分布、Lognormal分布、Weibull分布和Gamma分布4种常用的概率密度函数模拟杉楠近自然改造后的杉木直径分布,并通过偏度和峰度分析了杉木直径分布的特点。[结果]研究发现相对于对照纯林模式,近自然改造增加了杉木大径级的株数占比,杉木平均直径与杉木直径分布的偏度正相关。根据各模式林分直径分布的卡方检验结果,Normal分布和Weibull分布拟合近自然改造下杉木直径分布效果较优。[结论]结合Weibull函数的适应性和灵活性的特点,Weibull分布可用于杉楠不同近自然改造模式下的杉木直径分布,研究结果对于精准预测近自然改造下杉木的材种出材量具有重要意义。 展开更多

关键词 杉木 闽楠 近自然改造 直径分布

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杉木萌芽林结构多样性研究 被引量：1

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作者 萨日娜 廉琪 +5 位作者 胡艳波 张弓乔 卢彦磊 孙洪刚 姚甲宝 赵中华 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期148-159,共12页

[目的]多角度分析杉木萌芽林的结构特征,为优化调整林分结构,精准提升杉木萌芽林林分质量提供依据。[方法]以亚热带林业实验中心的山下林场杉木萌芽林为对象,采用3参数Weibull分布拟合直径分布,用林分空间结构量化分析方法分析林分空间... [目的]多角度分析杉木萌芽林的结构特征,为优化调整林分结构,精准提升杉木萌芽林林分质量提供依据。[方法]以亚热带林业实验中心的山下林场杉木萌芽林为对象,采用3参数Weibull分布拟合直径分布,用林分空间结构量化分析方法分析林分空间结构参数一元和二元分布特征、树种优势度及林分结构多样性,并用遗传绝对距离法进行差异显著性检验。[结果]3个林分的树种组成均为以杉木萌生株为主,混有少量阔叶树,其Shannon-Winner指数在0.933~1.039之间,Simpson多样性指数都小于0.5,说明树种多样性较低;林分直径分布呈现左偏单峰山状曲线,有向倒“J”型发展的趋势;三板桥、七里坑上坡和下坡林分的平均角尺度分别为0.503、0.486和0.500,均属于随机分布的范畴,林分平均混交度分别为0.345、0.404和0.409,林分整体上处于弱度混交向中度混交过渡的状态;3个林分的结构多样性指数值较低,分别为1.423、1.349和1.649,角尺度-混交度、大小比数-角尺度二元分布表现出一定的规律性,但混交度-大小比数二元分布变化相对复杂,规律不明显。[结论]杉木萌芽林树种组成相对简单,树种多样性和林分结构多样性低,胸高直径分布和林木分布格局初步具有天然林的特征,需要通过林分结构优化调整提升林分质量。 展开更多

关键词 杉木萌芽林 树种多样性 空间结构 结构多样性 结构调整

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杉楠不同近自然改造模式对杉木林分生长及材种出材量的影响 被引量：3

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作者 江怡航 胡宇欣 +5 位作者 刘振华 李党仁 刘娜 潘红林 张建国 张雄清 《中南林业科技大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期51-58,142,共9页

【目的】杉木林下套种闽楠的近自然改造模式是当前我国杉木人工林近自然改造的主要技术模式。研究杉木-闽楠不同近自然改造模式对杉木林分生长以及材种结构的影响,可为杉木大径材培育目标下筛选适宜的杉木-闽楠近自然改造模式提供重要... 【目的】杉木林下套种闽楠的近自然改造模式是当前我国杉木人工林近自然改造的主要技术模式。研究杉木-闽楠不同近自然改造模式对杉木林分生长以及材种结构的影响,可为杉木大径材培育目标下筛选适宜的杉木-闽楠近自然改造模式提供重要依据。【方法】以湖南郴州西山林场杉木-闽楠近自然改造试验林为研究对象,设置3个不同的杉木-闽楠近自然改造模式和1个纯林对照,并对不同模式下杉木的胸径、树高、冠幅、单木材积和蓄积量以及杉木大、中、小径材的出材量和出材率进行分析比较。【结果】相比于对照纯林模式,除林分蓄积量外,3种近自然改造模式的杉木平均胸径、平均树高、平均冠幅及单木平均材积均大于对照模式,不同模式下杉木胸径、树高、冠幅、单木材积和蓄积量均存在极显著差异(P<0.01)。同时,不同模式的大、中、小径材出材率差异极显著(P<0.01)。4种模式的大径材出材量和出材率大小排序为T1>T2>T3>CK,即杉木大径材的出材量和出材率随杉木占比的增大而减小。杉木大径材的材种出材量与杉木平均胸径、林分优势高、平均冠幅正相关,而与杉木保留密度负相关。【结论】与杉木纯林相比,杉木-闽楠近自然改造模式可以促进杉木的生长。近自然改造模式T1(3杉7楠)下,有利于培育杉木大径材。较低的杉木保留密度更有利于优化林分的材种结构,培育杉木大径材及超大径材。 展开更多

关键词 杉木 闽楠 近自然改造 林分生长 材种出材量

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杉木大径材成材机理研究 被引量：2

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作者 李晓燕 段爱国 张建国 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期1-11,共11页

[目的]阐明立地、初植密度、林龄、林分密度、竞争指标等因子与大径材成材的关系,解析杉木大径材形成机理,为杉木大径材定向培育提供理论和技术支撑。[方法]利用福建省邵武市卫闽国有林场40余年杉木长期定位观测试验林数据材料,解析立... [目的]阐明立地、初植密度、林龄、林分密度、竞争指标等因子与大径材成材的关系,解析杉木大径材形成机理,为杉木大径材定向培育提供理论和技术支撑。[方法]利用福建省邵武市卫闽国有林场40余年杉木长期定位观测试验林数据材料,解析立地、初植密度、林龄、林分密度、竞争指标等因子对杉木大径材形成的影响。[结果]大径材出材量和出材率随立地指数级增大而增大,且增幅效应随林龄而增强。立地对大径材成材的影响程度明显受到初植密度的作用,低密度更有利于立地作用的发挥。12~16指数级立地,初植密度对大径材出材量和出材率影响较小,且大径材出现林龄较晚;20~22指数级立地,初植密度作用明显加强,大径材出材量和出材率随初植密度减小而增大,初植密度越小,大径材形成时间及大径材快速增长启动林龄愈早,且主伐林龄越小。林龄、立地、初植密度两两之间存在显著的交互作用。在相对低立地指数级范围(12~16指数级)或高立地指数级范围(20~22指数级)内,大径材出材量或出材率不受立地指数级的显著影响,而当立地指数级达到或超过20指数级后,其与相对低的指数级(12~16指数级)立地相比,则会显著提高大径材出材量。在中、高初植密度范围(3333~6667株·hm^(-2)或5000~10000株·hm^(-2))内,杉木林分大径材出材量或出材率不受初植密度的显著影响,但其与低初植密度(1667株·hm^(-2))林分相比,大径材出材量或出材率则会受到初植密度的显著制约。林龄、林分保留密度、林分密度指数、立地指数为大径材成材的关键因子,其对大径材形成的加成贡献率达92%。[结论]14指数级的现实林分中,有部分林分可形成相当数量的大径材。16指数及以上立地是培育杉木大径材的理想立地条件,且造林密度宜控制在1667株·hm^(-2)内,16指数在40年生左右,20和22指数在28年生左右,可形成大径材林分,出材率达50%以上,出材量至少达400 m^(3)·hm^(-2)左右。 展开更多

关键词 杉木 大径材 出材量 立地 初植密度

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杉木幼龄林生长的良种与初植密度互作效应研究 被引量：1

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作者 李晓燕 孙建军 +1 位作者 段爱国 张建国 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期62-72,共11页

[目的]探讨杉木不同良种和初植密度对其幼龄期生长的影响及互作效应,旨在揭示杉木受不同世代种子园良种和初植密度的影响规律,为杉木良种与初植密度的优化配置提供理论依据。[方法]以2012年春在福建省邵武市卫闽国有林场营造的杉木良种... [目的]探讨杉木不同良种和初植密度对其幼龄期生长的影响及互作效应,旨在揭示杉木受不同世代种子园良种和初植密度的影响规律,为杉木良种与初植密度的优化配置提供理论依据。[方法]以2012年春在福建省邵武市卫闽国有林场营造的杉木良种和密度互作试验林为研究对象,基于11 a定位观测数据资料,分析2个世代杉木种子园良种(1代和3代)和4种初植密度(1667、3333、5000以及6667株·hm^(-2))交互控制下的林分生长动态效应。[结果]树高、胸径、冠幅、单株材积与初植密度呈负相关关系,除冠幅外,随林龄增长,密度负效应增强;蓄积量和断面积与初植密度呈正相关关系,随林龄增长,密度正效应增强。10~11a间,第3世代良种在低、中初植密度(1667和3333株·hm^(-2))条件下的树高、胸径、单株材积、蓄积量和断面积均显著高于第1世代良种,且增幅效应更强,此密度条件下,高世代良种的生长优势得到明显发挥,而两个良种的冠幅差异不显著。随初植密度增大,高密度(5000和6667株·hm^(-2))下,不同良种间各生长指标差异均较小。良种对树高相对贡献率的变化起伏较大,但5 a后,良种相对贡献率明显低于初植密度。5a时,良种对胸径和冠幅的相对贡献率达最大,明显大于初植密度,此后,随林龄增长,良种相对贡献率逐年下降,在9 a时达到最低。对于单株材积、蓄积量和断面积,在整个调查期间,良种相对贡献率始终低于初植密度。[结论]为提高早期杉木人工林产量,可适当增大初植密度,由于低、中密度条件下更有利于高世代良种生长增益的发挥,所以,用3代良种造林时,可适当扩大初植密度范围,降低初植密度的下限,密度可下调至3333株·hm^(-2),单位面积产量与5000和6667株·hm^(-2)间不存在显著差异。而用1代良种造林时,5000和6667株·hm^(-2)产量均显著高于1667和3333株·hm^(-2)。 展开更多

关键词 杉木 良种 初植密度 幼龄林 生长

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不同产区杉木生物量与碳储量模型 被引量：10

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作者 吕梓晴 段爱国 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-11,共11页

【目的】建立适用于不同产区的杉木人工林生物量和碳储量模型,以便准确估算杉木人工林生物量和碳储量。【方法】基于四川、广西、江西和福建共109株杉木的树干、树皮、枝、叶和根实测生物量数据以及四川、广西和福建共40株杉木的树干、... 【目的】建立适用于不同产区的杉木人工林生物量和碳储量模型,以便准确估算杉木人工林生物量和碳储量。【方法】基于四川、广西、江西和福建共109株杉木的树干、树皮、枝、叶和根实测生物量数据以及四川、广西和福建共40株杉木的树干、枝、叶和根的含碳量实测数据,建立不同产区、不同林龄和综合产区成熟林的可加性生物量、碳储量模型。采用似乎不相关回归(SUR)对可加性模型系统中的参数进行联合估计,并用调整后确定系数R^(2)_(a)和总相对误差TRE检验模型拟合精度。【结果】1)4个产区和不同林龄杉木生物量模型的R^(2)_(a)为0.6350~0.9958,TRE为−17.88%~21.39%,树干、树皮和全株生物量模型的R^(2)_(a)均在0.91以上,适用于建模地的杉木人工林生物量预测。广西分侧根拟合的生物量模型除一级侧根外,R^(2)_(a)均在0.80以上,TRE为−5.42%~7.21%,可用于预测广西杉木人工林侧根生物量。枝、叶、根的生物量模型拟合精度较干、树皮低。2)四川、广西和福建3个产区碳储量模型R^(2)_(a)为0.8050~0.9940,TRE为−19.34%~19.84%,树干、根和全株模型R^(2)_(a)在0.93以上,适用于各地区杉木人工林碳储量预测。枝、叶的碳储量模型拟合精度较干和根低。3)不同产区的生物量、碳储量模型通用性存在地域差异,位于中亚热带西区的四川生物量模型通用性最差,位于南亚热带的广西带皮干和全株生物量模型通用性较好,位于中亚热带东区的福建和江西生物量模型可进行相互预测;南亚热带广西的碳储量模型通用性最好,而四川和福建的碳储量模型仅适用于本地碳储量预测。4)综合生物量模型R^(2)_(a)为0.7335~0.9669,根据交互检验结果,综合模型可准确估算不同产区成熟林和福建幼龄林、中龄林的带皮干和全株生物量,TRE为−10.47%~19.88%;还可对江西和福建成熟林及福建中龄林除枝以外的各器官和全株生物量进行准确预测;综合碳储量模型R^(2)_(a)为0.8029~0.9826,除对广西杉木人工林枝碳储量的预测误差相对较大以外,其他检验样本TRE为−9.57%~15.70%,说明模型的通用性好,可准确预测不同产区的杉木人工林各器官和全株碳储量。【结论】本研究所建立的模型均适用于建模地生物量和碳储量的预测;模型的通用性受产区差异的影响;综合模型可用于不同地区生物量和碳储量的预测。 展开更多

关键词 杉木人工林 生物量 碳储量 不同产区 可加性模型

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气候变化和植被变化对潮河基流的影响 被引量：3

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作者 曹文旭 许行 张志强 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第24期11295-11306,共12页

基流作为枯水期河川径流的主要补给源,在维持河道基本流量和流域生态系统健康方面发挥着重要作用。然而,退耕还林(草)等生态工程和气候变化影响下,基流变化及其影响因素尚未得到充分解析。以潮河流域为研究对象,研究基于1961—2020年水... 基流作为枯水期河川径流的主要补给源,在维持河道基本流量和流域生态系统健康方面发挥着重要作用。然而,退耕还林(草)等生态工程和气候变化影响下,基流变化及其影响因素尚未得到充分解析。以潮河流域为研究对象,研究基于1961—2020年水文气象资料,评估九种基流分割方法的适用性;同时,采用Mann⁃Kendall趋势检验和BFAST(Break For Additive Season and Trend)算法阐明基流和基流指数(BFI)时变特征,并通过多元线性回归和累积量斜率变化率比较法解析影响基流变化的主导因素。研究发现:(1)基于结合退水曲线方法校准后的双参数Eckhardt递归数字滤波方法的估算精度较高,且基流过程线较为符合潮河基流实际变化特征;(2)年基流量呈显著下降趋势(-0.22 mm/a),而归一化植被指数(NDVI)和BFI则呈现显著上升趋势(P<0.001),且基流量和NDVI均在1999年发生突变;(3)植被变化是导致基流量减少的主要因素,贡献率达73.13%—86.87%,其次是潜在蒸散发(贡献率为13.13%—43.28%);降水量的增加对基流有一定促进作用(贡献率为2.63%—16.42%)。研究旨在为潮河流域水资源的可持续利用和植被恢复提供重要科学依据。 展开更多

关键词 潮河流域 植被恢复 基流分割 基流指数 时变特征

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不同植被类型物候对冰冻事件的响应差异及其驱动力 被引量：1

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作者 赵倚霈 刘建锋 +4 位作者 王奇 黄睿智 孙婧依 聂稳 杨绍微 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第15期6744-6757,共14页

全球气候变化导致极端气候发生频率和强度增加,探究植被对极端气候的响应与适应是评估区域植被脆弱性和制定适应性经营策略的重要前提。以2008年中国南方极端冰冻事件为例,利用2003—2009年日光诱导叶绿素荧光(SIF)遥感数据提取植被物候... 全球气候变化导致极端气候发生频率和强度增加,探究植被对极端气候的响应与适应是评估区域植被脆弱性和制定适应性经营策略的重要前提。以2008年中国南方极端冰冻事件为例,利用2003—2009年日光诱导叶绿素荧光(SIF)遥感数据提取植被物候,探讨了极端冰冻事件对不同植被类型物候的影响,并采用地理探测器分析各环境因子及其交互作用对植被物候变化的贡献度。结果表明:(1)极端冰冻事件导致植被生长季开始期(SOS)提前2.96 d、生长季结束期(EOS)推迟10.47 d和生长季长度(LOS)延长12.79 d,其中常绿阔叶林物候变化趋势最大,而落叶阔叶林物候变化趋势最小。(2)研究区水热条件的空间分异性影响了植被物候空间变化格局,如东南部水热条件充足区的物候变化趋势更明显,而西北部山区植被物候变化与整体变化趋势相反,即呈现SOS推迟和EOS提前趋势。(3)降水、气温、相对湿度、土壤类型和植被类型是影响植被物候的主导因子,其中气温和降水对植被EOS的解释力最高,分别为0.6522和0.5280。(4)各因子交互作用结果均表现为双因子增强或非线性增强效应,其中气候因子间的交互作用最强,而气候因子与土壤类型、植被类型、冰冻天数的交互效应次之。 展开更多

关键词 极端冰冻事件 日光诱导叶绿素荧光 植被物候 地理探测器

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