本文選題：馬尾松 + 近自然改造��； 參考：《中國林業(yè)科學研究院》2017年博士論文

【摘要】：人工近自然混交林是一種高效、多功能的可持續(xù)經營方式,是針對當前人工林經營的問題,基于近自然經營理論,對結構單一的針葉純林進行通過補植鄉(xiāng)土闊葉樹種,形成多林層、異齡、多樹種混交的林分,實現發(fā)揮人工林的多功能效益。本研究以中國林科院熱帶林業(yè)實驗中心南亞熱帶馬尾松針闊混交人工林為對象,通過分析馬尾松人工林近自然改造效果、近自然改造后馬尾松混交林競爭強度、不同林齡階段馬尾松樹冠因子特征以及人工林優(yōu)勢樹種生態(tài)位和種間關系,得出人工馬尾松近自然混交林林分結構、生長動態(tài)以及種間關系等參數,設計2種適用于南亞熱帶人工林近自然經營的作業(yè)法,為人工林可持續(xù)多功能經營提供經營參數和技術支持,并得出以下主要結論:(1)對人工馬尾松純林的近自然化改造取得了顯著的效果。通過對比分析5種近自然改造林分的林分結構,可知人工純林強度擇伐后補植闊葉樹種近自然改造方式能在短期內有效豐富林分的物種多樣性,提高林分質量,隨著補植樹種逐漸進入主林層以及樹種間相互促進生長機制,能夠最終導向森林發(fā)展為復層異齡多樹種混交的近自然林分狀態(tài)。馬尾松人工林經過8年的近自然化作業(yè),在林分樹種組成、林分結構、物種多樣性以及生長量等方面較對照純林已表現出明顯優(yōu)勢,初步形成了人工混交的林分格局。從短期改造效果來看,補植大葉櫟和格木的改造林分(A2)的林分生長率最高,補植樹種死亡率最低,林分內各樹種生長量最高,可認為該林分改造效果最明顯,是短期林分改造較理想模式。補植紅錐、大葉櫟、灰木蓮、格木和香梓楠的改造模式(A4)所處的海拔較高,立地條件較差,隨著闊葉樹種對林分立地條件的改善和補植效應發(fā)揮,可預期成為立地條件較差林分較合適的改造模式,發(fā)揮最大的林分生產潛力。(2)通過揭示馬尾松人工近自然改造后樹種間競爭關系,為人工林近自然作業(yè)法的設計提供技術參數。馬尾松純林競爭指數遠大于混交林中馬尾松競爭指數,通過有效的干擾木采伐和合理的樹種補植進行人工純林改造,能有效降低馬尾松在林分中的競爭壓力,馬尾松純林中只存在種內競爭,作業(yè)混交林中馬尾松種內競爭指數大于種間;混交林與純林中馬尾松種內競爭差異顯著,各徑級內平均競爭指數作業(yè)混交林均小于對照純林。速生樹種大葉櫟以及灰木蓮等對馬尾松最先產生種間競爭壓力;馬尾松競爭指數隨個體胸徑增大不斷變小,當大于25cm時,混交林與純林內馬尾松個體受到的競爭壓力均逐漸減小并趨于平緩;小于25cm時,馬尾松受到的競爭壓力較大。(3)通過分析不同齡林階段人工馬尾松林的樹冠因子,反映了樹木的競爭能力和生長空間,為森林經營提供可靠的參數。研究區(qū)域馬尾松人工林冠幅主要分布于1.0-3.0m之間,平均冠幅隨齡林增大而增大;冠長率主要分布于0.2-0.6之間,平均冠長率隨齡林增大而減小。成熟林和過熟林階段馬尾松冠幅與冠長率的變異系數顯著的變大,活力強的林木冠幅和冠長率較大;較弱樹木的冠幅較小,枝下高較高,易斷稍。馬尾松冠幅與胸徑呈顯著的線性關系,冠長率與枝下高、樹高呈顯著的線性關系。以林木大小、競爭、立地條件等三方面因子為變量,建立了馬尾松冠幅和冠長的多元線性模型,并表明不同林齡階段率受因子的影響程度不同。為進一步提高模型的預測精度和可用性,以多元線性模型為基礎模型,建立了線性混合效應模型,其精度(R2)分別達到了0.72和0.987。(4)通過分析研究區(qū)域主要優(yōu)勢樹種的生態(tài)位和種間關系,揭示了優(yōu)勢樹種的分布范圍、環(huán)境適應能力和樹種間相互關系。人工林群落內30種優(yōu)勢樹種的重要值與其生態(tài)位寬度呈正相關;馬尾松和杉木作為主要人工林種植樹種,在群落中重要值與生態(tài)位寬度最大,優(yōu)勢地位明顯,二者種植面積大、分布范圍廣,具有較強生態(tài)適應能力。除此之外,陽性速生樹種天然更新能力和環(huán)境適應力強,生態(tài)位寬度較寬。研究區(qū)域優(yōu)勢樹種間生態(tài)重疊較小,表明資源競爭較弱;優(yōu)勢樹種間達到顯著正聯結的種對要多余顯著負聯結的種對,多數種對聯結呈現為中性,樹種獨立性較強,表明群落具有一定穩(wěn)定性。同時,檢驗結果表明種對的正負關聯比均小于1,群落處于演替初期,馬尾松和杉木優(yōu)勢明顯,更新樹種數量較少。采用雙向指示種分析方法對研究區(qū)域131個樣地30個優(yōu)勢樹種進行分類,可將30個優(yōu)勢樹種初步分類為12個種類歸類為5個植被類型,131個樣地分為21個組別。(5)根據森林作業(yè)法的具體內涵、7種作業(yè)法體系和4類設計技術要素,總結提出了研究區(qū)域馬尾松人工林作業(yè)法�；谝陨戏治鼋Y果,設計了2種適用于該區(qū)域森林經營的馬尾松人工林作業(yè)法案例:針闊相對同齡林皆伐作業(yè)法、導向演替的硬闊葉異齡林目標樹單株擇伐作業(yè)法。根據馬尾松和大葉櫟的不同生長特性,利用二者的生長時間差和樹種互補效應,設計了馬尾松-大葉櫟皆伐作業(yè)法,相較于傳統的皆伐作業(yè)法,既能有效提高林分立地質量,還能獲得質量優(yōu)良的林木產品。利用樹種不同生長規(guī)律和森林演替特征,設計了馬尾松-速闊混交林向硬闊混交林演替經營擇伐作業(yè)法,能夠持續(xù)提供木材經濟產品和培育下一代目標樹種,很好維持森林穩(wěn)定性和更新能力,是一種長期持久的森林經營方式,值得森林經營單位進行實踐。本研究提出的作業(yè)法設計思路和實例,可推廣到我國大部分以人工針葉林經營為主的地區(qū),為全國森林多功能經營提供應用案例和技術參考。
[Abstract]:In this paper , the forest division structure , the growth dynamics and the interspecies relationship between the forest stand and the natural mixed forest were studied . ( 2 ) The competition pressure between Pinus massoniana and Pinus massoniana was significantly higher than that of control pure forest . The competition index of Pinus massoniana was larger than that of control pure forest . The average crown length was higher than that of control pure forest . Based on the results of the above analysis , there are two kinds of dominant tree species , such as Pinus massoniana and Chinese fir , which can be classified into five vegetation types .
【學位授予單位】：中國林業(yè)科學研究院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S750

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本文編號：1978083