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作者：陈明辉中国林业科学研究院

学位级别：博士

阔叶红松林是我国东北地区重要的森林类型,在碳汇、木材供给、生物多样性保护以及水土保持等众多方面扮演着非常重要的角色（臧润国,1995）。由于历史原因,阔叶红松林曾遭受多次高强度的采伐干扰,形成了大面积稳定性差、长势衰退和健康... 详细信息

阔叶红松林是我国东北地区重要的森林类型,在碳汇、木材供给、生物多样性保护以及水土保持等众多方面扮演着非常重要的角色（臧润国,1995）。由于历史原因,阔叶红松林曾遭受多次高强度的采伐干扰,形成了大面积稳定性差、长势衰退和健康退化的次生林群落（安慧君,2003）,因此有必要对阔叶红松林进行科学有效的森林经营研究（亢新刚等,2003）。本研究借助结构化森林经营研究团队在吉林蛟河设置的6块公顷级样地,对比分析样地设置初始期、2012年9月（1期）和2018年5月（2期）三个观测期的调查数据,从林分的生长、竞争和关键结构特征三个方面,阐述结构化森林经营对吉林蛟河阔叶红松林林分状态的影响,为今后森林经营及管理提供理论依据。本研究主要得出以下结论:（1）结构化森林经营能有效促进阔叶红松林林分生长。经营林分断面积生长量和生长率更接近近目标林分。1期时,经营林分断面积年均生长量比对照林分高0.2 m2,年均生长率高0.49个百分点;2期时,经营林分断面积年均生长量比照林分高0.12 m2,年均生长率高0.45个百分点。1期时,近目标林分年均蓄积生长量优于其它林分,经营林分虽然低于近目标林分,但却明显高于对照林分。经营林分蓄积生长量均值比对照林分高1.1m3,年均生长率高0.53个百分点。对照林分的年均蓄积增量小,增速缓;2期时,经营林分年均蓄积生长量比对照林分多0.5 m3,增长率高0.22个百分点。经营林分的生长趋势已经接近目标林分,差距逐渐缩小。结构化经营能够提高阔叶红松林林分断面积和蓄积的生长率,具有促进林分生长的效果。（2）结构化经营能有效改善了阔叶红松林林木竞争关系。通过对BAL竞争指数及基于空间结构参数的SCI竞争指数分析发现:经营后的林分,BAL竞争指数迅速降低,并始终保持在一个较低的水平,与近目标林分保持一致的发展态势,结构化森林经营释放林木竞争压力,很好的控制了林木间的竞争关系;SCI竞争指数也明显下降,经营林分各期指数值变化浮动小,发展趋势平稳,林木之间竞争趋于缓和,保持自然演替、稳定生长的良好状态。结构化森林经营能够快速有效的缓解阔叶红松林林木间的竞争关系。（3）结构化经营维系了阔叶红松林天然林顶级群落,保持了“随机木是天然林结构的核心”这一基本特征。不同时期各林分中均匀木和聚集分木产量分别占总产量的10-30%,随机木总体产量远高于均匀木和聚集木,占比超过50%,最高可达到63%。结构体断面积比例分布呈现出较为一致的规律,呈现近似正态分布,断面积比例变化小。从树种优势度和直径分布两个方面的研究发现:结构化森林经营一定程度上加强了主要树种的优势度,并始终维系在一个较高的水平;经营林分保持了天然林直径分布曲线倒J型的合理结构。结构化森林经营对阔叶红松林林分非空间结构具有较为显著的正向影响。（4）结构化森林经营能有效维持阔叶红松林林分中最佳结构体比例。结构参数角尺度（W）-混交度（M）二元分布显示:结构化森林经营有助于保持林分中最佳结构体较高的比例,针对性的改善单木微环境,维系整个林分状态的稳定。通过标记二阶特征分析可以看出:各林分林木大小分化加剧,林木大小多样性越来越高,各林分标记混交度二阶特征函数变化较小,林分的树种混交状态良好并始终保持在一个稳定的状态。经营林分聚集性减少,更接近随机发展过程。通过径阶与空间结构参数耦合分析中可以看出:各林分同一径阶的林木中,处于随机分布格局的林木比例最大,而处于同一分布格局的林木中,所占比例较高的林木集中分布于中小径阶;随着林木径阶的逐步增大,林木的大小分化度（大小比数等级）逐渐减小;不同径阶林木中混交良好林木比例较大,而同一混交等级林木多为中小径木,尤其是混交良好的中小径木最为明显;不同径阶林木多与相邻3-4株林木存在树冠重叠,而同一密集度等级林木多为中小径级林木。经营林分随机体比例增加,小径木的更为明显;密度适中的林木比例增加,尤其是小径木;不同大小林木的混交度与大小比数变化不大。结构化森林经营对阔叶红松林林分空间结构的调整具有针对性的,效果明显。（5）结构化森林经营能够使阔叶红松林林分状态更接近近目标林分。基于单位圆的综合评价方法和林分状态差异性分析显示:各林分为异龄多层林,直径分布为倒J型分布,林分长势较好,顶级种竞争势趋于良好。对照林分的差异值在1期时小幅提升,但在2期时则提升较大,与近目标林分的差异逐渐增大。经营林分在实施了结构化森林经营后,除经营林分C外,差异值均出现了明显的减小,且差异值变化保持稳定。结构化森林经营使林分迅速接近近目标林分的状态,与近目标林分总体差异值维持在一个较低的水平,综合状态差异较小。总之,结构化森林经营可以解决阔叶红松林森林经营中的许多问题,能快速调整优化林分结构并保持相对稳定,有效的改善林分状态,是科学合理的森林经营方式。4个经营林分初期经营采

关键词：结构化森林经营阔叶红松林林分状态经营响应

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基于结构化森林经营理论的华北落叶松混交林经营分析

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现代园艺 2022年第10期45卷 180-182页

作者：张岩河北省塞罕坝机械林场河北围场068466

在塞罕坝机械林场北漫甸林场建立一个0.09hm^(2)的华北落叶松混交林样地,并对样地进行林分调查,基于结构化森林经营理论对该样地进行经营分析后提出经营方案建议,并模拟经营后对林分再次进行经营评价。结果显示,基于结构化森林经营理论... 详细信息

在塞罕坝机械林场北漫甸林场建立一个0.09hm^(2)的华北落叶松混交林样地,并对样地进行林分调查,基于结构化森林经营理论对该样地进行经营分析后提出经营方案建议,并模拟经营后对林分再次进行经营评价。结果显示,基于结构化森林经营理论的森林经营方案优化了林分结构,获得了良好的经营效果。

关键词：森林经营结构化森林经营华北落叶松混交林

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结构化森林经营对东北阔叶红松林森林质量的影响

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北京林业大学学报 2019年第5期41卷 19-30页

作者：陈明辉惠刚盈胡艳波张弓乔张岗岗刘瑞红杨瑷铭赵中华王海宾中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091 宁夏回族自治区固原市原州区林业局宁夏固原756000

【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... 详细信息

【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。

关键词：森林质量结构化森林经营东北阔叶红松林林分生产力林分密度林分结构

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基于结构化森林经营的杉木人工林采伐模拟

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林业科技通讯 2025年第4期 7-11页

作者：吴绍发王平沈庆华骆珍莎王丹周寒棣吴统贵朱念福庆元林场浙江庆元323800 钱江源G百山祖国家公园龙泉保护中心浙江龙泉323700 中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400

在采伐阈值条件下,探索以最小的人为采伐干扰实现最大程度的人工林林分空间结构优化,以期为人工林精准经营提供科学依据.基于12块30m×30m杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林实测样地,根据结构化森林经营理论,采用6个典型的林分... 详细信息

在采伐阈值条件下,探索以最小的人为采伐干扰实现最大程度的人工林林分空间结构优化,以期为人工林精准经营提供科学依据.基于12块30m×30m杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林实测样地,根据结构化森林经营理论,采用6个典型的林分空间结构参数:大小比数U、角尺度W、密集度C、混交度M、开敞度K和竞争指数CI,构建林木空间优势度指标TS以评估林木生长潜力,实现采伐木精准选择;构建林分空间结构综合评价指标FS以评估林分整体空间结构质量,实现最优采伐株数选择.模拟采伐结果显示,在采伐阈值条件下,接近42%的样地最大FS数值对应的最优采伐株数小于采伐阈值,最大FS值平均提升20.95%(0~44.4%).模拟采伐FS最大值对应林木株数后,混交度M增加55.7%、开敞度K增加19.24%,均显著高于采伐前;而角尺度W仅增加3.18%,无显著变化;大小比数U降低11.36%、密集度C降低2.63%、竞争指数CI降低17.7%,均显著低于采伐前,说明采伐木和采伐株数的精准选择可以有效改善林分空间结构质量.因此,基于结构化森林经营理论,构建林木空间优势度指标和林分空间结构综合评价指标以精准选择采伐木和最优采伐株数,在森林经营实践中具有应用价值.

关键词：杉木 Cunninghamialanceolata 结构化森林经营模拟采伐林分空间结构优化

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结构化森林经营研究进展

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林业科学研究 2018年第1期31卷 85-93页

作者：惠刚盈胡艳波赵中华中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091

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... 详细信息

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。

关键词：结构化森林经营结构参数森林质量林木微环境

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柏木、马褂木和杉木等针阔混交林结构化森林经营研究

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湖南林业科技 2019年第3期46卷 25-32页

作者：刘振华童方平刘帅刘伟强陈瑞吴敏李贵李建华湖南省林业科学院湖南长沙410004 浏阳湖国有林场湖南浏阳410300 泸溪县林业局湖南泸溪416100

以29a生柏木、马褂木和杉木针阔混交林为研究材料,利用结构化森林经营技术评价林分的稳定性。结果表明:柏木、马褂木和杉木等针阔混交林中树种优势程度最高的为柏木,其次为马褂木;整个林分中的树种为随机分布,林分中林木大多数处于强度... 详细信息

以29a生柏木、马褂木和杉木针阔混交林为研究材料,利用结构化森林经营技术评价林分的稳定性。结果表明:柏木、马褂木和杉木等针阔混交林中树种优势程度最高的为柏木,其次为马褂木;整个林分中的树种为随机分布,林分中林木大多数处于强度混交和极强度混交的状态,其中刺槐、翅荚木、构树和马尾松平均混交度为1,为极强度混交。女贞、黄檀、蓝果树、香椿、和油桐为强度混交。优势树种柏木、马褂木和杉木中,马褂木的平均混交度0.615,处于中度混交状态,杉木的平均混交度0.519,处于中度混交状态,柏木的平均混交度为0.484,处于弱度混交与中度混交之间。林分中翅荚木和构树的平均大小比数为1,在它们所处的结构单元中处于绝对劣势状态;黄檀、蓝果树和油桐的平均大小比数在0.750~0.856之间,处于劣势状态;刺槐和杉木的平均大小比数在0.5~0.618之间,处于从劣势向中庸过渡状态;柏木、女贞、马褂木、马尾松、黄樟和香椿平均大小比数在0.25~0.5之间,处于从中庸向亚优势过渡状态;林分中,天然更新情况均达到了更新良好的等级,林分处于健康稳定的状态,目前不需要经营。结果为柏木、马褂木和杉木针阔混交林经营提供了理论依据和技术支持。

关键词：柏木马褂木杉木针阔混交林结构化森林经营

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结构化森林经营方法的应用

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现代农业研究 2017年第6期23卷 33-33页

作者：李静黑龙江省清河林业局 150913

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。

关键词：森林可持续经营结构化森林经营经营示例阔叶红松林

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结构化森林经营方法在阔叶红松林中的应用

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林业科学研究 2013年第4期26卷 467-472页

作者：赵中华惠刚盈胡艳波李远发李宇昊中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091 国家林业局调查规划设计院北京100714

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... 详细信息

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。

关键词：森林可持续经营结构化森林经营经营示例阔叶红松林

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基于空间结构参数多元分布的云冷杉红松林模拟采伐研究

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西北林学院学报 2023年第3期38卷 146-152页

作者：钟浔王新杰和敬渊柴雷刘佳荣刘丽北京林业大学北京100083 中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心北京100055

验证以林分空间结构参数四元分布作为林分结构调整依据的有效性,为林分结构调整及抚育采伐中合理选择采伐木提供理论依据。以延吉地区金沟岭林场的云冷杉红松天然林为研究对象,设置20块距离较远的标准样地,调查记录林分的基本特征并使... 详细信息

验证以林分空间结构参数四元分布作为林分结构调整依据的有效性,为林分结构调整及抚育采伐中合理选择采伐木提供理论依据。以延吉地区金沟岭林场的云冷杉红松天然林为研究对象,设置20块距离较远的标准样地,调查记录林分的基本特征并使用混交度、角尺度、密集度及大小比数4种空间结构参数来描述林分的空间结构,根据林分空间结构参数四元分布的特点确定采伐目标树,按采伐优先级进行模拟采伐,比较伐前伐后林分空间结构参数的变化。结果表明,伐后林分中树种的重要值未产生明显变化,林分的空间结构参数在均值分布上亦无明显变化,在一元分布上体现为密集度和大小比数减小,即林分的分布更为稀疏,林木的生长环境得到改善,在四元分布上体现为满足更优林分结构(C=0.0,W=0.5,M=1.0,U=0.0)的林木占比增加。研究表明,按照林分空间参数多元分布确定采伐木并进行采伐,对林分的空间结构有一定的改善作用,可以使林分的空间结构更接近理想状态,更加符合结构化森林经营的林分目标结构,同时不会对林分的树种组成造成较大影响,可以为森林的经营生产提供参考依据。

关键词：结构化森林经营林分空间结构多元分布模拟采伐

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过火林分树木死亡率及对林分空间结构的影响预测

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陆地生态系统与保护学报 2023年第5期3卷 41-47页

作者：王千雪刘晏铭王烁韩大校杜阳蔡慧颖康文智张吉利国家林业和草原局哈尔滨林业机械研究所哈尔滨150086 中国林业科学研究院寒温带林业研究中心哈尔滨150086 东北林业大学林学院哈尔滨150040 国家林业和草原局重点国有林区森林资源监测中心加格达奇165000

【目的】分析林分因子和空间结构对兴安落叶松(Larix gmelinii)林火后树木死亡率的影响,并探讨通过结构化森林经营降低森林火险的潜力,为森林火灾损失评估、预测和经营方案制定提供科学参考。【方法】在黑龙江大兴安岭呼中林业局的兴安... 详细信息

【目的】分析林分因子和空间结构对兴安落叶松(Larix gmelinii)林火后树木死亡率的影响,并探讨通过结构化森林经营降低森林火险的潜力,为森林火灾损失评估、预测和经营方案制定提供科学参考。【方法】在黑龙江大兴安岭呼中林业局的兴安落叶松林分别设立3块20 m×30 m的过火样地和未过火样地,对所有胸径大于5 cm的树木进行调查和空间定位。基于过火林分调查数据建立二元Logistic树木死亡率模型,然后分别利用该死亡率模型和结构化森林经营方法对未过火样地进行树木死亡率预测和模拟采伐经营,并对比林分空间结构的变化。【结果】建立的Logistic树木死亡率模型判别精度较高(AUC=0.843),胸径、冠幅、树皮厚度和角尺度是影响火后树木死亡的主要因素,其中冠幅影响最显著。对3块未过火样地进行树木死亡率预测,共有115棵死亡木,剔除预测死亡木后3块样地林分角尺度均值变小、密集度均值降低,空间格局由聚集分布变为随机分布;其中2块样地的大小比数均值变小,林分优势度提高。对3块未过火样地进行模拟结构化经营,共标定需要被采伐的树木63棵,其中33棵与Logistic模型预测的死亡木重合,占模拟采伐经营树木总数的52.4%。3块样地模拟经营后林分角尺度均值变小,空间格局由聚集分布变为随机分布;模拟经营前后大小比数均值差异不明显,但密集度均值降低,林木拥挤程度降低。【结论】Logistic树木死亡率模型拟合度较高,可以较准确地预测火后树木死亡率。火后和模拟经营后林分空间格局均由聚集分布变为随机分布,表明结构化森林经营具有明显的改善林分结构、降低森林火险的功效。

关键词：林火树木死亡率 Logistic回归模型结构化森林经营兴安落叶松

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