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杉木人工林近自然改造对土壤化学性质及酶活性的影响

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生态学报 2024年第10期44卷 4277-4287页

作者：魏书蒙陈详腾赵光宇李仰龙董玉红焦如珍张雄清林木资源高效生产全国重点实验室北京100091 国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 中国林业科学研究院林业研究所北京100091

研究杉木间伐后补栽闽楠、刨花楠进行近自然改造后对杉木人工林土壤化学性质及水解酶活性变化。在江西省新余市山下林场为研究近自然改造对杉木林的影响而设置3种林分,分别是杉木纯林(CLP)、杉木-闽楠改造林(MPC)、杉木-刨花楠改造林(M... 详细信息

研究杉木间伐后补栽闽楠、刨花楠进行近自然改造后对杉木人工林土壤化学性质及水解酶活性变化。在江西省新余市山下林场为研究近自然改造对杉木林的影响而设置3种林分,分别是杉木纯林(CLP)、杉木-闽楠改造林(MPC)、杉木-刨花楠改造林(MMC)。测定0—20、20—40、40—60 cm土壤化学性质和水解酶活性,分析土壤化学性质与水解酶间的关系。不同林分土壤有机质、有效磷和速效钾均随土层深度增加而降低。0—20 cm土层,改造林pH、有机质和有效磷显著增加,其中有机质分别提高22.52%与21.04%,有效磷分别提高5.9%与9.57%。20—40 cm土层,改造林有机质显著增加,有效磷、速效钾含量无显著差异。不同林分对养分全量的影响不一。40—60 cm土层,改造林与杉木纯林在有机质、全氮、全钾、速效钾含量有显著差异。不同林分土壤N∶P均低于我国亚热带区域土壤N∶P,土壤有效磷元素缺乏;改造林土壤C∶N、C∶P均高于杉木纯林。杉木-闽楠改造林土壤纤维二糖水解酶(CBH)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)酶活性相比杉木纯林显著降低;土壤β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP),杉木-刨花楠改造林较杉木纯林显著增加。相关性分析表明,不同林分土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、土壤酶活性之间存在显著关系。[结论]杉木纯林间伐后近自然改造有助于土壤养分积累,改善杉木人工林土壤质量,提高杉木胸径、材积,减缓单一树种种植带来的土壤肥力下降等问题。

关键词：杉木近自然改造土壤化学性质生态化学计量比土壤酶活性

基于杉楠近自然改造后的杉木直径分布模型研究

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林业科学研究 2024年第5期37卷 85-93页

作者：江怡航刘振华胡宇欣潘红林陈涵玥张建国张雄清林木资源高效生产全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 湖南省林业科学院湖南长沙410000

[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... 详细信息

[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。

关键词：杉木闽楠近自然改造直径分布

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近自然改造对云南松人工林群落结构及物种多样性的影响

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河北农业大学学报 2010年第3期33卷 72-77页

作者：张俊艳陆元昌成克武钟开鹏黄永祥河北农业大学园林与旅游学院河北保定071000 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 云南省禄丰县一平浪林场云南禄丰651214

近自然改造对于调整云南松人工林层次结构、改善林内物种组成和生境条件、促进林分向天然林群落结构演化具有重要作用。本试验对近自然改造4年的云南松人工林、对照林分及天然次生林的群落结构和物种组成进行了研究,分析探讨了云南松人... 详细信息

近自然改造对于调整云南松人工林层次结构、改善林内物种组成和生境条件、促进林分向天然林群落结构演化具有重要作用。本试验对近自然改造4年的云南松人工林、对照林分及天然次生林的群落结构和物种组成进行了研究,分析探讨了云南松人工林近自然化改造的初步结果和存在问题。结果表明:近自然改造后,林分密度降低,乔木层云南松的重要值下降,林分混交度提高;灌木层更新种类增多,多样性增加;草本层物种多样性变化不大;近自然改造促进云南松人工林物种多样性增加,群落结构向天然次生林方向演化。

关键词：近自然改造群落结构物种多样性云南松人工林

南亚热带人工针叶纯林近自然改造早期对群落特征和土壤性质的影响

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生态学报 2013年第8期33卷 2484-2495页

作者：何友均梁星云覃林李智勇邵梅香谭玲中国林业科学研究院林业科技信息研究所北京100091 广西大学林学院南宁530004

借鉴近自然森林管理理念,用阔叶林或针阔混交林替代南亚热带大面积人工针叶纯林已被认为是一种有效的森林培育方式。1993年,在位于广西凭祥的中国林业科学研究院热带林业实验中心伏波试验场营造了马尾松和杉木纯林。为了提高针叶纯林的... 详细信息

借鉴近自然森林管理理念,用阔叶林或针阔混交林替代南亚热带大面积人工针叶纯林已被认为是一种有效的森林培育方式。1993年,在位于广西凭祥的中国林业科学研究院热带林业实验中心伏波试验场营造了马尾松和杉木纯林。为了提高针叶纯林的生产力和维护生态平衡,2007—2008年间,运用近自然森林培育技术,分别在间伐后的马尾松和杉木纯林中套种等量混合的当地优质乡土树种红椎(Castanopsis hystrix)和香梓楠(Michelia gioii)苗木,套种密度均为405株/hm2(以下简称"马尾松近自然林"、"杉木近自然林")。选择邻近地块相同林龄、相似立地条件的未经改造的马尾松、杉木人工纯林作为对照(以下简称"未改造纯林"),研究了马尾松和杉木人工针叶纯林近自然改造早期对群落特征和土壤性质的影响,以期为马尾松和杉木人工林的可持续经营提供科学依据。研究结果表明:(1)近自然林中马尾松和杉木的密度、胸高断面积均显著低于各自未改造纯林(P改造纯林,其中马尾松达显著差异(P近自然林成年树(DBH≥10 cm)的林木株数少于未改造纯林,树种仍以马尾松和杉木占据绝对优势地位,而近自然林小树(5 cm≤DBH改造纯林,套种的红椎和香梓楠已经成为近自然林中重要值最大的幼树物种,红椎和香梓楠在马尾松近自然林中的生长状况优于杉木近自然林。(3)马尾松近自然林灌木层和草本层的物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与其未改造纯林均无显著差异;杉木近自然林灌木层的丰富度指数和草本层的Pielou指数显著高于其未改造纯林(P近自然林的土壤容重、总孔隙度、全磷、全氮、全钾和速效钾与各自未改造纯林没有显著差异,但马尾松近自然林的土壤有机碳含量和pH值显著低于其未改造纯林(P近自然林的速效磷含量显著低于其未改造纯林(P<0.05)。

关键词：人工针叶纯林近自然改造群落结构物种多样性土壤性质南亚热带

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基于近自然改造的马尾松林分竞争强度研究

北京林业大学学报 2016年第9期38卷 42-54页

作者：邢海涛陆元昌刘宪钊王晓明贾宏炎曾冀中国林业科学研究院资源信息研究所中国林业科学研究院热带林业实验中心

为了揭示马尾松人工近自然改造作业下树种间的关系,本文主要分析了近自然改造林分内马尾松的种内种间竞争强度,以期为营造近自然混交林和人工林近自然作业法提供参考和理论基础。基于广西热带林业实验中心人工马尾松近自然5种改造实验... 详细信息

为了揭示马尾松人工近自然改造作业下树种间的关系,本文主要分析了近自然改造林分内马尾松的种内种间竞争强度,以期为营造近自然混交林和人工林近自然作业法提供参考和理论基础。基于广西热带林业实验中心人工马尾松近自然5种改造实验林20个固定样地的2014年复测数据（A1~A4：不同采伐强度补植树种的改造混交林,A5：未改造马尾松对照纯林,每种改造模式各4个固定样地）,利用Voronoi图确定了林木的生长空间和竞争邻木,运用Hegyi单木竞争模型对改造混交林总体竞争强度、改造混交林和对照纯林中马尾松种内种间竞争强度进行了数量分析。结果表明：1）改造混交林中马尾松和主要补植树种竞争排序为：红锥〉灰木莲〉大叶栎〉马尾松〉香梓楠〉格木,不同改造模式平均竞争指数排序为：A1〉A3〉A4〉A2。2）改造混交林对象木马尾松共计212株,其他竞争木336株;对照纯林马尾松共计190株。对照马尾松纯林竞争指数为359.51,远大于改造混交林中马尾松竞争指数（166.98）,适当强度的采伐有效地降低了林分内马尾松的竞争压力,马尾松纯林中只存在种内竞争,改造混交林中马尾松种内竞争指数大于种间,各占54.65%和45.35%。3）混交林与纯林中马尾松种内竞争差异显著,竞争指数随胸径增大而逐渐减小;各径级内平均竞争指数,改造混交林均小于对照纯林。4）速生树种对马尾松最先产生种间竞争压力,马尾松与主要竞争木竞争关系（CI〉1）排序为：大叶栎〉灰木莲〉红锥〉香梓楠〉鸭脚木〉山油麻〉安息香〉格木〉黄毛榕,改造混交林各模式间马尾松种间竞争差异不显著。5）马尾松竞争指数随胸径的增大不断变小,改造混交林总竞争指数、种内竞争指数以及对照纯林总竞争指数与马尾松胸径分别符合幂函数、双曲线函数和对数函数的关系;当马尾松胸径大于25 cm时,混交林与纯林内马尾松受到的竞争压力均逐渐减小趋于平缓;小于25 cm时,马尾松受到的竞争压力较大。通过分析马尾松近自然改造林分内树种竞争关系可知,基于近自然经营理论的人工纯林改造利用有效的干扰木采伐和合理的树种补植,能够有效降低马尾松的竞争压力,同时促进补植树种的生长和天然更新,引导林分的正向演替,形成复层异龄混交林,证明了近自然改造的合理性与可行性。

关键词：马尾松近自然改造种内竞争种间竞争

秦岭宁东林区落叶松人工林特征及近自然改造措施研究

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秦岭宁东林区落叶松人工林特征及近自然改造措施研究

作者：张丽楠西北农林科技大学

学位级别：硕士

华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)生长快,材质优良,用途广,对不良气候的抵抗力较强,并对水源涵养、水土保持和林区生态系统的形成与维护起着重要的作用。但是研究区域落叶松严重的纯林化导致生物多样性急剧下降、稳定性差、病... 详细信息

华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)生长快,材质优良,用途广,对不良气候的抵抗力较强,并对水源涵养、水土保持和林区生态系统的形成与维护起着重要的作用。但是研究区域落叶松严重的纯林化导致生物多样性急剧下降、稳定性差、病虫害严重及地力下降等一系列问题。本研究于2010年7月-10月在西北农林科技大学火地塘教学试验林场和陕西省宁东林业局旬阳坝林场进行,选择代表性较强的地段设置固定样地21个(其中9个固定样地的年龄为40a,属近熟林;12个固定样地为18a,属幼龄林),研究华北落叶松人工林林分结构、生物多样性、更新状况,并根据分析结果,利用近自然经营理论对其进行林分组成调整和林分结构优化研究。研究结果表明： 1.研究区落叶松人工林群落共计出现维管束植物77科154属256种,其中落叶松近熟林51科94属99种,落叶松幼龄林74科143属157种。 2.落叶松近熟林和幼龄林群落的物种丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wienner指数、Pielou指数均表现为：草本层>灌木层>乔木层。 3.40a的和18a生的落叶松直径分布均呈单峰山状曲线,处于中间径阶的林木株数最多,而从中间径阶向小径阶和大径阶的林木株数逐渐减少。 4.近熟林和幼龄林林分树高与胸径相关关系分别为：H=0.505+1.91xD-0.063×D2+0.001×D3,H=2.658+1.662xD-0.055×D2+0.001xD3,立木胸径和树冠面积关系的方程为：Cws=6.7533-0.7551D+0.0446D2。 5.落叶松近熟林幼苗、幼树数量为982株.hm-2,乔木更新种类有12种;幼龄林幼苗、幼树数量为1978株·hm-2,乔木更新种类24种。该区落叶松人工林总体上表现出更新不良、更新种类不多。 6.落叶松人工林密度普遍较大,应采用目标树单株木作业体系进行间伐,目标树密度为124株·hm-2左右,应根据林分间伐株树和干扰树对目标树的干扰程度,间伐目标树周围1-2株干扰树。 7.适合秦岭宁东林区华北落叶松近熟林和幼龄林近自然改造的两个森林发展类型分别为华北落叶松-红桦/青杆针阔混交林和华北落叶松-栎类针阔混交林;建议在今后的经营过程中,应考虑天然更新并辅之以人工更新的方法促进林下更新。

关键词：华北落叶松林分结构更新特征物种多样性近自然改造

西南山地小城镇外围植被近自然改造研究 ——以云南省—平浪镇为例

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西南山地小城镇外围植被近自然改造研究 ——以云南省—平浪镇为例

作者：张俊艳河北农业大学

学位级别：硕士

我国是一个多山的国家,有差不多半数以上的城镇位于丘陵与山地上。云南省地处低纬度高原,城镇人口占总人口的45.2%。近年来,城镇人口不断增加,城市化速度加快,由此引发的森林砍伐、陡坡开垦、土地过渡利用等长期的人为干扰使植被退化严... 详细信息

我国是一个多山的国家,有差不多半数以上的城镇位于丘陵与山地上。云南省地处低纬度高原,城镇人口占总人口的45.2%。近年来,城镇人口不断增加,城市化速度加快,由此引发的森林砍伐、陡坡开垦、土地过渡利用等长期的人为干扰使植被退化严重,城镇灾害频发,环境问题加剧。而山地城镇外围植被具有重要的生态、美化和社会功能,对维护生态平衡、生物多样性保护及当地经济的发展具有积极作用。因此,探讨研究山地城镇外围森林植被恢复具有重要的理论意义和实际应用价值。云南松林是云南省广为分布的植被类型,也是受人为影响严重而极度退化的类型,开展城镇外围云南松林植被恢复改造是提高林分生态服务功能、改善林内物种物种组成和生境条件、促进林分向天然林群落结构演化具有重要作用。本研究通过对一平浪镇社会经济和外围主要植被类型现状分析,及近自然度的评价结果,结合研究区外围不同植被类型现状,制定不同的近自然改造目标,并以云南松人工林为例进行了近自然改造。首先以云南省一平浪镇为例,研究根据一平浪镇外围自然地理特征和现状,选取影响研究区植被分布的海拔、坡度、坡向和土壤因素,及人为干扰因素,结合不同植被类型的功能差异,将一平浪镇外围植被划分为生态防护林区、景观经济林区和农田生产林区三个功能区。其次利用层次分析法构建了云南松群落近自然度评价指标体系,并对云南省一平浪镇外围6个不同云南松群落类型进行了近自然度评价。通过敏感性分析对评价因子的筛选和应用标度法构造判断矩阵对各评价指标权重的计算,构建了由土壤特性、群落结构和群落演替三个层次11个指标构成的近自然度评价体系。根据6个不同云南松群落近自然度的计算结果,将其依次划分为不同的近自然等级,并根据评价结果提出了不同群落类型的近自然经营措施。最后以云南松人工林为例,对近自然改造4年的云南松人工林、对照林分及天然次生林的群落结构和物种组成进行了研究,分析探讨了云南松人工林近自然化改造的初步结果和存在问题。结果表明:近自然改造后,林分密度降低,乔木层云南松的重要值下降,林分混交度提高;灌木层更新种类增多,多样性增加;草本层物种多样性变化不大;近自然改造促进云南松人工林物种多样性增加,群落结构向天然次生林方向演化。

关键词：近自然改造山地城镇一平浪镇云南

近自然改造对马占相思人工林生长更新及物种多样性影响

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热带林业 2022年第4期50卷 13-17页

作者：彭文成杨佳黄士绮王如段左俊海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海南海口571100

该试验通过对近自然改造7a的马占相思人工林、对照林分的生长更新情况和物种多样性进行研究,分析探讨马占相思人工林近自然改造的初步效果。结果表明:近自然改造后,试验林分乔木层平均胸径、树高年生长量、林分密度年增长量均高于对照林... 详细信息

该试验通过对近自然改造7a的马占相思人工林、对照林分的生长更新情况和物种多样性进行研究,分析探讨马占相思人工林近自然改造的初步效果。结果表明:近自然改造后,试验林分乔木层平均胸径、树高年生长量、林分密度年增长量均高于对照林分,试验林分乔木层Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou的均匀度指数均显著高于对照林分。试验林分灌木层平均胸径、树高年生长量、林分密度年增长量与对照林分无显著性差异,Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou的均匀度指数均显著高于对照林分。因此,近自然改造促进了马占相思人工林下乡土树种的更新和生长,使林分乔木层生长更新加快,物种多样性增加;灌木层更新种类增多,物种多样性增加。

关键词：马占相思人工林近自然改造生长更新物种多样性

马占相思人工林近自然改造群落结构转型2年期效果初报

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热带林业 2023年第1期51卷 30-35页

作者：彭文成黄士绮杨佳王如段左俊廖立国海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院) 海南海口571100

近自然改造对马占相思人工林群落向热带天然林群落结构演替具有重要促进作用。该试验对采取了近自然改造措施的马占相思人工林林分的群落结构动态进行分析研究,结果表明:⑴通过适当的人工干预措施能促进满足一定条件的马占相思人工林在... 详细信息

近自然改造对马占相思人工林群落向热带天然林群落结构演替具有重要促进作用。该试验对采取了近自然改造措施的马占相思人工林林分的群落结构动态进行分析研究,结果表明:⑴通过适当的人工干预措施能促进满足一定条件的马占相思人工林在2年的时间内转型为符合热带天然林标准的林分。其中,林分改造前林下天然更新乡土树种幼苗幼树密度是成功转型的关键因素,对马占相思林而言,该研究初步获得的该指标阈值为3400株/hm^(2);⑵林分在转型过程中仍然保持自然正向演替,采伐等人工干预措施对林下天然更新乡土林木冠幅造成的损伤对林分的演替方向没有决定性的影响。

关键词：马占相思人工林近自然改造群落结构转型