检索结果-南通市图书馆

作者：赵状东北林业大学

学位级别：硕士

小兴安岭区域森林资源极其丰富,物种多样性好,碳汇潜力巨大。若通过适宜的碳汇经营方式对其进行改造,可提高黑龙江省森林生态系统的碳汇量,有利于调节气候、降低温室效应。本文通过分析抚育间伐对针叶树种含碳状态的影响、探讨最适宜小... 详细信息

小兴安岭区域森林资源极其丰富,物种多样性好,碳汇潜力巨大。若通过适宜的碳汇经营方式对其进行改造,可提高黑龙江省森林生态系统的碳汇量,有利于调节气候、降低温室效应。本文通过分析抚育间伐对针叶树种含碳状态的影响、探讨最适宜小兴安岭区域针叶树种碳汇功能发挥的抚育间伐强度,旨在为以碳汇功能为目标的森林可持续经营提供理论参考,增强森林碳汇功能、提高森林碳汇量。本文以2011年在小兴安岭带岭林业实验局东方红林场建立的不同抚育间伐强度的天然针阔混交林样地为研究对象:CK(抚育间伐强度为0%)、A(10%)、B(15%)、C(20%)、D(25%)、E(30%)、F(35%),以2019、2020年外业调查的各样地冷杉、红松、云杉的测树因子(胸径、树高、冠长、冠幅)、内业试验实测的冷杉、红松、云杉的器官(树干、树枝、树叶、树皮、树根)含碳率为评价指标,建立了小兴安岭区域针叶树种碳汇功能评价标准、构建了针叶树种碳汇功能多级可拓评价模型,通过可拓关联函数确定了各样地关于评价标准的关联度,确定了各样地针叶树种的碳汇功能可拓等级。(1)抚育间伐8a后,15%～20%的中等抚育间伐强度有利于冷杉、红松、云杉胸径的增长;25%～30%的中高抚育间伐强度有利于冷杉、红松、云杉树高的增长;冷杉、红松、云杉的冠长与树高的变化规律均表现出高度的相关性;30%～35%的高抚育间伐强度有利于冷杉、红松、云杉冠幅的扩大。(2)15%的抚育间伐强度最有利于冷杉树干、树枝、树叶含碳率的提高;冷杉树皮含碳率在0%～15%的抚育间伐强度下,随着抚育间伐强度的增加而减小;35%的抚育间伐强度样地的冷杉树根含碳率最大。20%的抚育间伐强度最有利于红松树干含碳率的提高;30%～35%的高抚育间伐强度有助于红松树枝、树叶、树根含碳率的增长;15%～20%的抚育间伐强度可提高红松树皮含碳率。抚育间伐对云杉树干含碳率的影响程度不大;35%的高抚育间伐强度可使得云杉树枝、树叶、树皮含碳率提高;15%的抚育间伐强度可提高云杉树根的含碳率。(3)各样地针叶树种碳汇功能可拓等级分别为:Ⅲ(CK)、Ⅲ(A)、Ⅰ(B)、Ⅱ(C)、Ⅲ(D)、Ⅱ(E)、Ⅲ(F),A、D、F样地的碳汇功能等级与对照样地CK相当,说明10%、25%、35%的抚育间伐强度对小兴安岭针叶树种的碳汇功能影响程度不大;B、C、E样地的碳汇功能等级均高于对照样地CK,说明15%、20%、30%的抚育间伐强度有利于小兴安岭针叶树种碳汇功能的提高;在10%～25%的抚育间伐强度范围内,样地针叶树种的碳汇功能等级呈现出明显的先上升后下降的规律,B样地的针叶树种碳汇功能等级最高,为Ⅰ级,说明最适合小兴安岭区域针叶树种碳汇功能发挥的抚育间伐强度为15%。

关键词：抚育间伐碳汇功能多级可拓法层次分析法粗糙集

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大兴安岭阔叶混交低质林补植改造效果的研究

大兴安岭阔叶混交低质林补植改造效果的研究

作者：唐国华东北林业大学

学位级别：硕士

本文以大兴安岭阔叶混交低质林为研究对象,对其进行补植改造,补植苗木为兴安落叶松(Larix gmelinii)幼苗,选取补植样地为BZ1、BZ2、BZ3、BZ4、BZ5、BZ6,相应的补植密度为400、500、600、700、800、900株2hm-2,对照样地为CK,不进行补植作... 详细信息

本文以大兴安岭阔叶混交低质林为研究对象,对其进行补植改造,补植苗木为兴安落叶松(Larix gmelinii)幼苗,选取补植样地为BZ1、BZ2、BZ3、BZ4、BZ5、BZ6,相应的补植密度为400、500、600、700、800、900株2hm-2,对照样地为CK,不进行补植作业,通过野外实地作业获取冠层结构参数、光合作用参数和苗木生长参数数据,在室内实验室测定土壤理化性质和枯落物持水性能数据,首先对处理后的数据进行描述性统计分析和差异性分析,然后选取上述指标中的35个指标进行研究,建立综合评价模型,并且利用主成分分析法进行综合评价,筛选出最优的改造模式,研究结果能够为后续大兴安岭阔叶混交低质林补植改造提供参考和依据。(1)BZ5改造样地的有机质质量分数33.67g·Kg-1、pH值6.41、速效氮质量分数446.68mg·Kg-1最大,BZ3改造样地的速效磷和速效钾质量分数最大,所有改造样地的全氮、全磷和全钾质量分数均小于对照样地,经方差分析,全磷和全钾质量分数与对照样地差异性显著(P<0.05);BZ4改造样地的非毛管孔隙度32.01%最大,且BZ1与BZ6改造样地的非毛管孔隙度相差不大,BZ4改造样地的总孔隙度87.52%最大,所有改造样地的非毛管孔隙度均高于对照样地。(2)BZ5改造样地的未分解枯落物自然持水率43.90%、未分解最大持水率828.86%、半分解最大持水率1098.25%、半分解最大持水量31.37t·hm-2、总最大持水量53.81t·hm-2最大;BZ6改造样地的未分解枯落物蓄积量、半分解蓄积量、总蓄积量、未分解最大持水量、未分解有效拦蓄量、半分解有效拦蓄量、总有效拦蓄量最大;各个改造样地的未分解枯落物蓄积量、未分解最大持水量、未分解有效拦蓄量均小于半分解枯落物;BZ1、BZ3、BZ4改造样地的半分解枯落物最大持水量低于对照样地,经方差分析与对照样地差异性显著(P<0.05)。(3)BZ6改造样地的林隙分数,开度、叶面积指数、平均叶倾角、总定点因子、冠上总辐射通量、冠下直接辐射通量、冠下间接辐射通量、冠下总辐射通量最大,BZ5改造样地的叶面积指数5.76最大,高于对照样地3.14;BZ3改造样地的冠上总辐射通量最大,BZ4改造样地的蒸腾速率最大,BZ3改造样地的净光合速率、环境CO2摩尔分数最大,BZ5改造样地的光合有效辐射、气孔导度最大,BZ6改造样地的胞间CO2摩尔分数最大;BZ5改造样地的苗高生长量、地径最大。(4)利用主成分分析法对补植改造后的低质林建立综合评价模型,选取反映补植改造效果的35个评价指标,计算出各个样地的综合得分,通过得分来评价低质林补植改造效果。结果表明,BZ5(0.761)改造样地综合得分最高,补植密度800株2hm-2最适宜大兴安岭阔叶混交低质林的补植改造。

关键词：大兴安岭阔叶混交低质林补植改造主成分分析

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爬树机器人结构设计与仿真分析

爬树机器人结构设计与仿真分析

作者：吴哲东北林业大学

学位级别：硕士

林业生产和经营是国家生态安全和林业发展的重要部分,林业生产和经营的方式及装备是林业现代化水平的重要体现。基于碳达峰、碳中和的国家战略目标,推进“双碳”绿色发展,升级现有农林机械装备是硬性需求。爬树机器人是一种适用于森林... 详细信息

林业生产和经营是国家生态安全和林业发展的重要部分,林业生产和经营的方式及装备是林业现代化水平的重要体现。基于碳达峰、碳中和的国家战略目标,推进“双碳”绿色发展,升级现有农林机械装备是硬性需求。爬树机器人是一种适用于森林非结构化环境的特种机器人,与传统机器人相比在自然环境中的适应性和灵活性较好,用于探测树木的生长状态、监测病虫害情况、森林高空勘察、采集动植物样本、抚育整枝等领域,具有非常广泛的应用前景。本研究基于以上发展需求,针对国内外现有爬树机器人结构复杂、可达工作高度较低、负载及转向避障能力较差的问题,结合仿生学、模块化、轻量化、拓扑优化的设计原则,设计了一种结构简单、轻自重、高负载、低耗能、避障转向能力强的爬树机器人。（1）爬树机器人机械结构设计。分析工作环境及工作方式,设计了爬树机器人升降机构、夹紧机构、转向机构,对爬树机器人夹持失效方式进行分析得出爬树机器人攀爬不同姿态树干时沿树干轴向的受力最大值为250N,根据设计要求及受力分析对关键零部件进行计算和选型,选定爬树机器人材料为铝合金6063-T83,运用SOLIDWORKS设计并装配了爬树机器人的三维样机,测量得出爬树机器人质量为19.25kg,规划了爬树机器人的攀爬步态。（2）静力学分析验证尺寸设计、材料及电机选择。运用ANSYS对夹紧机构及关键零部件进行静力学分析核验尺寸设计和材料选择的合理性,结果表明夹紧机构的最大变形为5.4×10m,发生在夹紧机构爪手末端;夹紧机构所选零件材料为6063-T83铝合金,屈服强度为240MPa,夹紧机构的最大应力为227MPa,小于材料屈服强度,满足强度要求,并且具有较高的强度裕度。对夹紧机构进行模态分析得出前六阶模态振形图,固有频率主要为14.798Hz～186.59Hz,夹紧机构所选电机频率避开了夹紧机构的共振点,验证了电机选型的正确性,判断了夹紧机构电机工作的稳定性。（3）运动学分析求解工作空间。建立爬树机器人的连杆坐标系,运用D-H法对爬树机器人进行运动学分析求解得出正运动学方程,运用MATLAB建立爬树机器人数学模型验证正运动学,求解了爬树机器人的工作空间。（4）动力学分析仿真攀爬过程。运用ADAMS对爬树机器人进行动力学分析仿真爬树机器人的攀爬过程,探究攀爬树木过程中运动参数的变化,验证爬树机器人攀爬步态的可行性及结构设计的合理性。综上所述,通过对爬树机器人的分析,为后续爬树机器人研究提供理论参考,为林业机器人提供研究基础,促进爬树机器人的发展。

关键词：森林作业爬树机器人结构设计仿真分析

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大兴安岭山杨低质林不同改造模式效果的研究

大兴安岭山杨低质林不同改造模式效果的研究

作者：毛波东北林业大学

学位级别：硕士

本文以大兴安岭山杨低质林为研究对象,通过3S带状改造,改造带宽10m (Sl-S3)、20m (S4-S6)、30m (S7-S9),将每条改造带分成四段,分别种植西伯利亚红松、樟子松、落叶松和云杉,对各改造样地枯落物持水性能、土壤理化性质、植被物种多样性... 详细信息

本文以大兴安岭山杨低质林为研究对象,通过3S带状改造,改造带宽10m (Sl-S3)、20m (S4-S6)、30m (S7-S9),将每条改造带分成四段,分别种植西伯利亚红松、樟子松、落叶松和云杉,对各改造样地枯落物持水性能、土壤理化性质、植被物种多样性、林分冠层、光合作用和更新苗木生长状况等指标进行研究,建立不同改造模式的综合评价模型,利用主成分分析法对不同改造模式进行综合评价。研究结果能够体现大兴安岭岭地区山杨低质林3S带状改造初期的改造效果,有利于提高山杨低质林的生态经营水平和生态功能,为大兴安岭地区山杨低质林经营提供理论基础。(1)在不同改造模式中,S2、S4、S5、S6改造样地枯落物蓄积量、最大持水量、有效拦蓄量枯落物各指标都高于对照样地,经方差分析,差异性显著(P<0.05)。实验表明,改造样地中S2枯落物总蓄积量(11.69 t·hm-2)、总最大持水量(***-2)、总有效拦蓄量(47.31t·hm-2)最高。各改造样地在改造3年后(2015年),枯落物半分解层的持水性能高于未分解层。山杨低质林各改造样地枯落物持水量与浸泡时间满足对数关系。枯落物吸水速率与浸泡时间进行拟合,满足乘幂关系。(2)低质山杨林改造时对土壤有一定的影响,改造带越宽,土壤影响越大。大兴安岭山杨低质林试验区土壤呈现弱酸性,各改造样地的pH值与照样地CK比较,经方差分析,差异性不显著(P≥0.05)。各改造样地,S6改造样地土壤有机质(23.08 g-kg-)、土壤全氮(9.67 g-kg-1)、全磷(2.36g·kg-1)、全钾(9.78g·kg-1)、速效钾(58.62mg·kg-1)含量最高;S2改造样地土壤中有效磷(14.58mg·kg-1)含量最高;S9改造样地土壤中水解氮(469.70mg·kg-1),经方差分析,差异性显著(P<0.05)。(3)采用样方法进行林分调查,结果表明,各改造样地乔木层物种丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀度指数低于对照样地。S3、S6和S7样地灌木层Pielou均匀度指数较高,方差分析表明灌木层物种多样性指数较高的样地与其余样地差异显著(P<0.05);S4样地草本Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数最高。利用Winscanopy冠层分析仪采集图像,各样地的林隙分数、叶面积指数、总体定点因子和冠上辐射通量经方差分析无显著性差异(P≥0.05);冠下辐射通量经方差分析存在显著性差异(P<0.05)。利用LCpro+便携式光合作用测定仪对选定的树木进行测定,各样地林分蒸腾速率经方差分析差异性显著(P<0.05),S3样地林分蒸腾速率最高;除S9样地外,其余样地林分净光合速率均大于对照样地;S2样地林分环境C02摩尔分数明显高于其他样地,S3样地胞间CO2摩尔分数最高;各样地叶片温度均大于对照样地,经方差分析,各样地差异性显著(P<0.05);随着改造带宽的增加气孔导度呈现先增加后减少的趋势,经方差分析各样地差异性显著(P<0.05),S3样地气孔导度高于其他样地,有利于光合作用。S1、S2、S5样地更新苗木红松的成活率较高,S3样地西伯利亚红松的生长率最高;S1和S2样地樟子松的成活率和生长率明显优于其他样地,S8和S9样地樟子松的成活率和生长率均低于对照样地;S2、S3和S6样地兴安落叶松更新苗木生长状况优于其他样地;S1、S2、S3样地云杉更新苗木生长状况优于其他样地。(4)应用主成分分析法综合评价大兴安岭地区山杨低质林3S带状改造后的改造效果,筛选出反映生态改造效果的38项评价指标,利用主成分分析法计算各改造样地的综合得分,以此评价山杨低质林各改造模式的改造效果。综合结果发现,S2(0.653)样地的综合得分最高,说明S2样地改造效果最好。

关键词：大兴安岭山杨低质林 3S改造模式主成分分析法综合评价

抚育间伐对落叶松天然次生林不同演替阶段水文生态功能的影响

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抚育间伐对落叶松天然次生林不同演替阶段水文生态功能的影响

作者：张期奇东北林业大学

学位级别：硕士

本文以大兴安岭落叶松天然次生林为研究对象,以16块不同抚育间伐强度(对照、低强度、中强度、高强度)梯度的不同演替阶段(幼龄林、中龄林、近成熟林、成熟林)样地构建了水文生态功能指标观测样本。分析了各样地中林冠层、枯落物层、土... 详细信息

本文以大兴安岭落叶松天然次生林为研究对象,以16块不同抚育间伐强度(对照、低强度、中强度、高强度)梯度的不同演替阶段(幼龄林、中龄林、近成熟林、成熟林)样地构建了水文生态功能指标观测样本。分析了各样地中林冠层、枯落物层、土壤层指标的变化规律。选取17个水文生态功能指标应用主成分分析法建立了综合评价模型,对各演替阶段不同抚育强度样地的水文生态功能进行了综合评价,据此筛选出大兴安岭地区落叶松天然次生林在不同演替阶段下对水文生态功能促进作用最好的抚育间伐的最佳采伐强度。(1)在林冠层中,穿透雨量和穿透雨率随着演替的进行呈现逐渐减小的趋势,在幼龄林中达到最大,成熟林中最小;林冠截留量、林冠截留率、树干茎留量和树干茎留率则呈现逐渐增大的趋势,在幼龄林中达到最小,成熟林中最大;在四种演替阶段中,随着抚育间伐强度的增加,不同的林冠层指标呈现不同的规律,以中、高强度间伐使得林冠层指标达到最大居多,对照样地基本很少。(2)在枯落物层中,枯落物蓄积量随着演替的进行在对照样地呈现先减小后增大的趋势,在低、中、高强度间伐样地呈现逐渐增大的趋势,在成熟林中最大;自然持水率和最大持水率随着演替的进行变化规律有所差异;最大持水量和有效拦蓄量呈现逐渐增大的趋势,在成熟林达到最大。在四种演替阶段中,随着抚育间伐强度的增加,不同的枯落物层指标呈现不同的规律,以中强度间伐使得枯落物层指标达到最大居多。持水量与浸泡时间的拟合方程符合对数关系,方程形式为W=mln(t)+n。(3)在土壤层中,土壤容重、土壤含水率和土壤毛管孔隙度随着演替的进行呈现逐渐增大的趋势,在幼龄林中达到最小,成熟林中最大;土壤非毛管孔隙度呈现先增大后减小的趋势,在成熟林中达到最小,在中龄林达到最大;土壤总孔隙度、土壤持水量在成熟林中达到最大;在四种演替阶段中,随着抚育间伐强度的增加,不同的土壤层指标呈现不同的规律,以中、低强度间伐使得土壤层指标达到最大居多。(4)总水源涵养量在623.25t·hm-2～1121.38t·hm-2之间,在近成熟林高强度间伐样地中达到最大,幼龄林中强度间伐样地中达到最小;除中龄林M2(***-2)>近成熟林N1(***-2)之外,四个演替阶段水源涵养呈现成熟林>近成熟林>中龄林>幼龄林的规律。(5)采用主成分分析法进行水文生态功能综合评价,结果为R3(1.318)>N1(1.268)>N0(0.939)>M2(0.904)>M3(0.702)>R1(0.485)>N2(0.408)>N3(0.390)>R2(0.389)>R0(0.134)>M1(0.125)>M0(-0.211)>Y2(-0.679)>Y0(-0.952)>Y3(-0.975)>Y1(-1.089)。在幼龄林中,采用中强度抚育间伐(25%-30%)对其水文生态功能较好;在中龄林中,采用中强度抚育间伐(25%-30%)和高强度抚育间伐(35%-40%)能够促进其水文生态功能;在近成熟林中,低强度抚育间伐(15%-20%)下落叶松次生林水文生态功能最好;在成熟林中,高强度抚育间伐(35%-40%)下落叶松次生林水文生态功能最好。研究结果能够为后续大兴安岭落叶松天然次生林不同演替阶段抚育经营提供参考和依据。

关键词：天然次生林抚育间伐不同演替阶段水文生态功能主成分分析

抚育间伐强度对落叶松天然次生林结构及健康的影响

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抚育间伐强度对落叶松天然次生林结构及健康的影响

作者：王智勇东北林业大学

学位级别：硕士

以大兴安岭地区的落叶松天然次生林20块典型样地为研究对象,进行不同强度的抚育间伐(采伐强度为:0.00%～67.25%),通过野外实地作业获取林分水平结构、垂直结构、空间结构的各项指标数据,利用主成分分析法对落叶松天然次生林样地进行综... 详细信息

以大兴安岭地区的落叶松天然次生林20块典型样地为研究对象,进行不同强度的抚育间伐(采伐强度为:0.00%～67.25%),通过野外实地作业获取林分水平结构、垂直结构、空间结构的各项指标数据,利用主成分分析法对落叶松天然次生林样地进行综合评价。首先对处理后的数据进行描述性统计分析和差异性分析,然后选取上述指标中的24个指标建立综合评价模型,计算出20块样地的综合得分并进行健康等级划分,最终筛选出最优的间伐强度范围。(1)水平结构中,树种结构由落叶松、白桦组成,各样地落叶松株数平均占比为84.88%,林分直径结构符合天然林生长特点,落叶松径级跨度在6cm～30cm范围内,落在6、8、10、12、14径阶的中小径阶林木数量优势明显。20块样地的Weibull形状参数c值在1.5109～2.6785之间,呈左偏单峰形状。经抚育间伐后,各样地生长结构数据呈现出一定的差异性,其中间伐强度为13.74%的L5样地单株平均蓄积量最大为0.043m3,间伐强度为19.00%的L7样地胸径年均生长量和树高年均生长量最大分别为0.689cm和0.599m,综合来看抚育间伐强度在16.75%～20.86%范围内的抚育效果最佳。(2)垂直结构中,L2～L20样地的林隙分数均大于对照样地L1,随着抚育强度的增加,各样地林隙分数有逐渐升高的趋势;除L2样地外各样地的开度均大于对照样地L1,间伐强度为67.25%的L20样地林隙分数(9.19%)与开度(9.56%)为最大值;各样地的叶面积指数与平均叶倾角无明显变化规律。采用相邻网格法记录灌木的种类、数量并计算盖度,间伐强度为59.92%的L19间伐样地的乔木层Shannon-wiener指数(H’)(1.0633)及均匀度指数(J)(0.7670)为最大值;间伐强度为67.25%的L20间伐样地的灌木层多样性指数(H’)(1.3641)为最大值,间伐强度为53.09%的L17样地的灌木层均匀度指数(J)(0.9253)为最大值;间伐强度为59.92%的L19样地的草本层多样性指数(H’)(1.4541)及草本层均匀度指数(J)(1.0489)为最大值。(3)空间结构中,各样地平均混交度在0～0.3727之间,树种隔离程度较低,间伐强度为34.38%的L11样地平均混交度(0.3720)为最大值。各样地平均角尺度分布在0.405～0.563之间,整体趋近于随机分布状态,其中间伐强度为27.85%的L10样地的角尺度(0.563)为最大值。林木大小比数在各个区间内的分布比较均匀,间伐强度为20.86%的L8样地平均大小比数(0.5556)为最大值,不同间伐强度的抚育措施对各落叶松天然次生林样地的大小分化程度没有显著影响。(4)通过主成分分析对不同抚育间伐强度的落叶松天然次生林样地进行健康评价,结果为:L7(0.841)、L9(0.825、L8(0.821)、L18(0.326)、L13(0.257)、L20(0.238)、L10(0.207)、L17(0.524)、L12(0.386)、L11(-0.062)属于亚健康样地,、L16(-0.085)、L19(-0.109)、L6(-0.139)、L15(-0.249)、L4(-0.267)、L14(-0.337)、L2(-0.361)、L5(-0.458)、L1(-0.643)、L3(-0.896)属于一般健康样地。其中L7样地综合得分最高,表明间伐强度为19.00%时最适宜大兴安岭落叶松天然次生林林的抚育改造,研究结果能够为后续大兴安岭落叶松天然次生林抚育经营提供参考和依据。

关键词：天然次生林林分结构间伐强度主成分分析

抚育间伐对落叶松次生林不同演替阶段土壤及结构的影响

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抚育间伐对落叶松次生林不同演替阶段土壤及结构的影响

作者：韩敏东北林业大学

学位级别：硕士

森林整体质量的优劣、林木生长速度、林分演替的快慢是能够影响抚育间伐的重要因素。为了加速森林的正向演替,采取适度的抚育间伐措施,从而达到提高森林的整体质量的目的。本文以大兴安岭地区落叶松次生林为研究对象,基于不同演替阶段(... 详细信息

森林整体质量的优劣、林木生长速度、林分演替的快慢是能够影响抚育间伐的重要因素。为了加速森林的正向演替,采取适度的抚育间伐措施,从而达到提高森林的整体质量的目的。本文以大兴安岭地区落叶松次生林为研究对象,基于不同演替阶段(幼龄林、中龄林、近成熟林、成熟林)、不同抚育间伐强度(对照、低强度、中强度、高强度)设置了 16块样地,在样地中测定了土壤层、林冠层结构、林分空间结构相关的23个指标,构建了土壤、冠层结构、林分空间结构三个功能指标体系,探讨了土壤层、林冠层、林分空间结构相关指标的变化规律。探究了三个指标体系的相互关系,并且运用灰色关联法筛选出大兴安岭地区落叶松天然次生林在不同演替阶段下对于土壤、冠层以及林分空间结构的最佳抚育间伐强度,研究结果为保障大兴安岭地区森林生态系统的可持续经营提供了重要的科学依据。(1)在土壤层中,同一演替阶段的样地土壤容重、含水率和毛管孔隙度在同一演替随着间伐强度的不断增强呈现先升高后降低的趋势;非毛管孔隙度先增大后减小,在成熟林最小,中龄林最大;土壤总孔隙度、持水量也呈现逐渐增大的趋势在中间伐强度的成熟林中达到最大;基于灰色关联法确定灰色关联评度,结表明示土壤的肥力灰色关联度由大到小依次为 R2(1.35)>R1(1.33)>R3(1.32)>R0(1.28)>N2(1.25)>N1(1.23)>N3(1.22)>N0(1.2)>M2(1.19)>M3(1.18)>M1(1.17)>M0(1.15)>Y2(1.13)>Y1(1.12)>Y3(1.1)>Y0(1.07),关联度越高,表明不同演替阶段林地的土壤肥力越高。基于此可以得出中强度抚育间伐成熟林的土壤肥力最高,可以更好的发挥生态功能,更有利于促进林木的生长。(2)在冠层结构研究中,各样地叶面积指数在R3(高度间伐强度成熟林)样地时最低,Y0(幼龄林对照)样地时最高。各样地开度也随着各演替阶段间伐强度的增强逐渐增大,在R2(中度间伐强度成熟林)样地最大,在Y0(幼龄林对照)样地最小;各样地的叶面积指数与平均叶倾角随着演替的进行与间伐强度不断的增强无明显变化规律,同时16块样地的冠上总辐射量也十分接近,可以得出中等间伐强度的林木冠层生长速度最快。(3)在林分空间结构中,通过分析大兴安岭落叶松天然次生林的水平分布格局、大小分化程度、树种隔离程度这三个指标,可以看出,大兴安岭落叶松天然次生林在各样地中主要以零度混交和弱度混交为主,各样地平均角尺度分布在0.415～0.897之间,试验区内大部分林木呈随机分布状态。试验区各样地林木大小比数的分布较为均匀,大部分个体都处于正常地位,由此可以看出各演替阶段不同间伐强度的抚育措施并不会对各样地的林木大小分化程度产生显著影响,运用灰色关联法来确定灰色关联评度,研究结果显示冠层与林分生长的灰色关联度由大到小依次为R2(0.93)>R3(0.92)>R1(0.91)>N3(0.91)>N2(0.90)>M3(0.90)>N1(0.89)>N0(0.88)>M2(0.88)>M1(0.87)>R0(0.87)>M0(0.83)>Y3(0.82)>Y2(0.81)>Y1(0.78)>Y0(0.76)。从结果中可以看出中等间伐强度的成熟林的土壤肥力最佳林分生长速度最快。(4)土壤层、林木冠层结构与林分空间结构三个功能指标相互影响,对土壤层、林冠层与林分空间结构的23个指标进行综合评价,评价结果得分由高到地依次为:R2(0.96)>R3(0.94)>R1(0.93)>R0(0.92)>N2(0.91)>M2(0.91)>N3(0.9)>M3(0.9)>N1(0.9)>N0(0.9)>M1(0.89)>M0(0.88)>Y2(0.88)>Y3(0.87)>Y1(0.87)>Y0(0.86)。综合得出了中度间伐强度的成熟林最有利于林木的整体生长。

关键词：天然次生林抚育间伐不同演替阶段林分结构土壤