發(fā)布時(shí)間：2018-12-11 11:25

【摘要】：西南樺(Betula alnoides)是我國(guó)熱帶、南亞熱帶地區(qū)的一個(gè)鄉(xiāng)土珍貴用材樹(shù)種,其生長(zhǎng)迅速、材質(zhì)優(yōu)良,具有多種利用價(jià)值。近十余年來(lái),我國(guó)西南樺種植業(yè)發(fā)展迅猛,其人工林面積已超過(guò)15萬(wàn)hm2。然而在快速發(fā)展過(guò)程中,由于缺乏對(duì)西南樺人工林立地類(lèi)型劃分和立地質(zhì)量評(píng)價(jià)的系統(tǒng)研究,營(yíng)林實(shí)踐中未能貫徹適地適樹(shù)原則,從而出現(xiàn)林木生長(zhǎng)不良、林分生產(chǎn)力低下的現(xiàn)象。本研究以廣西大青山林區(qū)(栽培早)和云南主要栽培區(qū)(中幼林面積大)的西南樺人工林為研究對(duì)象,通過(guò)大規(guī)模樣地調(diào)查獲取生長(zhǎng)以及地形、土壤特性等立地因子信息,從樹(shù)高與胸徑關(guān)系、干形和樹(shù)皮厚度3個(gè)方面探究西南樺的生長(zhǎng)規(guī)律;運(yùn)用數(shù)量化理論方法探索各立地因子對(duì)西南樺人工林生長(zhǎng)的影響,篩選主導(dǎo)因子開(kāi)展立地類(lèi)型劃分;應(yīng)用導(dǎo)向曲線、差分方程(多形立地指數(shù)曲線)及數(shù)量化得分表等方法進(jìn)行立地質(zhì)量評(píng)價(jià),為當(dāng)前西南樺人工林的合理經(jīng)營(yíng)提供指導(dǎo),亦為未來(lái)西南樺更大規(guī)模推廣應(yīng)用提供科技支持。本研究主要結(jié)果如下:(1)篩選出適于模擬西南樺人工林優(yōu)勢(shì)高-胸徑、削度、樹(shù)皮厚度的模型。基于廣西和云南206個(gè)樣地優(yōu)勢(shì)木信息以及部分樣地優(yōu)勢(shì)木樹(shù)干解析資料,選取11個(gè)樹(shù)高-胸徑模型、28個(gè)削度方程以及13個(gè)樹(shù)皮厚度模型,通過(guò)模型擬合、參數(shù)檢驗(yàn)、殘差分析等篩選出一批擬合效果好的模型用于探究西南樺人工林生長(zhǎng)規(guī)律。依據(jù)胸徑可應(yīng)用模型(?)估算優(yōu)勢(shì)高;(?)(可變參數(shù)削度方程Muhairwe 1999))適宜預(yù)估西南樺任意高度處直徑;模型(?)以及dib=-0.147+0.933dob分別適于估算西南樺胸高處樹(shù)皮厚度、任意高度處樹(shù)皮厚度、相對(duì)樹(shù)皮厚度、去皮直徑4個(gè)樹(shù)皮因子。(2)西南樺人工林對(duì)酸性、低鉀、缺磷,貧瘠的土壤有較強(qiáng)的適應(yīng)性。應(yīng)用憑祥熱林中心和云南主要栽培區(qū)西南樺林地土壤10項(xiàng)化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)測(cè)定數(shù)據(jù),依據(jù)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí),基于主成分分析計(jì)算土壤肥力綜合指數(shù),通過(guò)聚類(lèi)分析評(píng)價(jià)土壤肥力。熱林中心西南樺林地土壤為強(qiáng)酸性,其有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量均處于中上水平,其它養(yǎng)分含量均處于中下水平,熱林中心土壤肥力處于中下水平;云南栽培區(qū)土壤為酸性,其有機(jī)質(zhì)、全氮和有效氮含量亦處于中上水平,全磷和有效磷含量處于低水平,速效鉀含量處于中等水平,云南土壤肥力處于中等水平。總體而言,西南樺林地土壤酸度高、缺磷,肥力處于中下水平。(3)篩選出影響西南樺人工林生長(zhǎng)主導(dǎo)因子并進(jìn)行立地類(lèi)型劃分。針對(duì)熱林中心和云南主要栽培區(qū)樣地各地形因子和土壤理化性質(zhì)分析結(jié)果,基于類(lèi)目劃分將數(shù)據(jù)(0,1)化,分別以立地指數(shù)和優(yōu)勢(shì)木年均高生長(zhǎng)量為因變量,立地因子為自變量,應(yīng)用數(shù)量化理論(40)方法探究影響西南樺生長(zhǎng)的主導(dǎo)立地因子,依據(jù)簡(jiǎn)單實(shí)用和主導(dǎo)因子選擇海拔、坡向、坡位3個(gè)因子,將熱林中心西南樺人工林劃分出16個(gè)立地類(lèi)型,并得出西南樺在較高海拔以及陰坡、半陰坡立地的生產(chǎn)潛力較高;對(duì)于云南主要栽培區(qū),篩選坡向、坡位和坡度3個(gè)因子,劃分出31個(gè)立地類(lèi)型,并發(fā)現(xiàn)西南樺在“陰坡、半陰坡—中下坡位—緩坡”的生產(chǎn)潛力較高。由此可見(jiàn),西南樺造林時(shí)宜首先考慮坡向、坡位地形因子,適于陰坡半陰坡種植。(4)編制出廣西熱林中心西南樺人工林立地指數(shù)表�；跓崃种行奈髂蠘迦斯ち謽拥貎�(yōu)勢(shì)木樹(shù)干解析獲取的優(yōu)勢(shì)高-年齡數(shù)據(jù),應(yīng)用單分子型、Logistic、korf、Richards等進(jìn)行擬合,比較篩選出R~2大、AMR和RMSE小的Richards方程(?)為導(dǎo)向曲線;優(yōu)勢(shì)高連年生長(zhǎng)量以及優(yōu)勢(shì)高變異系數(shù)約15年后基本穩(wěn)定,從而確定15年為西南樺基準(zhǔn)年齡;優(yōu)勢(shì)高變動(dòng)范圍為15.2~25.8m,考慮到西南樺較為速生,確定2m為指數(shù)級(jí)距,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)差調(diào)整法編制西南樺人工林立地指數(shù)表;檢驗(yàn)表明立地指數(shù)表與優(yōu)勢(shì)高生長(zhǎng)過(guò)程無(wú)顯著差異(P≥0.05),立地指數(shù)級(jí)和林齡兩個(gè)方面的誤差分析得出,此表預(yù)報(bào)精度較高�？捎糜趶V西熱林中心及類(lèi)似林區(qū)西南樺人工林立地質(zhì)量評(píng)價(jià)。(5)應(yīng)用差分方程擬合優(yōu)勢(shì)高-年齡模型并研制多形立地指數(shù)曲線�；跓崃种行暮驮颇系潞陿拥貎�(yōu)勢(shì)木樹(shù)干解析資料,選用Richards、Weibull、Korf、Logistic、Schumacher5個(gè)理論方程擬合高-年齡配對(duì)數(shù)據(jù),5個(gè)理論方程經(jīng)差分運(yùn)算后生成的8個(gè)差分方程擬合雙樹(shù)高-雙年齡配對(duì)數(shù)據(jù),經(jīng)模型統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分析、殘差分析,結(jié)合生物學(xué)解釋篩選差分方程,進(jìn)而研制多形立地指數(shù)方程。參試模型中,Logistic方程并不適宜西南樺優(yōu)勢(shì)高生長(zhǎng)模擬,差分方程較理論方程具更高的模擬精度,3參數(shù)Richards和Weibull的差分方程較2參數(shù)擬合效果好。綜合比較得出,Korf差分方程適宜用于研制西南樺人工林多形立地指數(shù)方程,最后得出熱林中心和云南德宏西南樺多形立地指數(shù)方程分別為(?)。(6)編制出數(shù)量化立地質(zhì)量得分表及評(píng)價(jià)表。應(yīng)用數(shù)量化理論Ⅰ,以立地指數(shù)或優(yōu)勢(shì)木年均高為因變量,與各立地因子進(jìn)行數(shù)量化擬合,依次刪除偏相關(guān)系數(shù)不顯著或貢獻(xiàn)最小因子,得到系列數(shù)量化預(yù)測(cè)方程和數(shù)量化立地質(zhì)量得分表,進(jìn)而編制數(shù)量化立地質(zhì)量評(píng)價(jià)表用于估算立地生產(chǎn)力。應(yīng)用熱林中心所有調(diào)查測(cè)定的立地因子預(yù)測(cè)立地指數(shù)時(shí),其立地質(zhì)量等級(jí)范圍為:優(yōu)34.6m~26.1m,良26.1m~17.5m,中17.5m~9.0m,差9.0m;應(yīng)用云南西南樺中幼林所有調(diào)查測(cè)定的立地因子預(yù)測(cè)優(yōu)勢(shì)木年均高生長(zhǎng)量時(shí),其立地質(zhì)量評(píng)價(jià)范圍為:優(yōu)2.24m~1.76m,良1.76m~1.29m,中1.29m~0.81m,差0.81m。
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【學(xué)位授予單位】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S792.15
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本文編號(hào)：2372456