抚育对黄土高原油松人工林林下植被及更新的影响
发布时间：2020-05-17 06:48
【摘要】：油松(Pinus tabuliformis的适应性和抗逆性非常好,并且能够很好地保持水土、涵养水源及改良土壤,因此油松人工林已成为黄土高原植被的重要组成部分。林下植被是森林生态系统的一个重要组成成分,包括林下灌木层和草本层植物,能够直接影响着人工林的生态效益。抚育是在人类有目的的行为指导下,对天然林、人工林等进行的人为干扰活动,是森林经营管理措施之一。抚育可以调整林分结构,改善林下光照、温度及土壤养分、水分等条件,从而影响林木的生长及林下植被的发育和分布。人工抚育措施(卫生伐)如何影响黄土高原地区油松人工林林下植被的生长发育及更新,林下植被生物量在抚育后的变化规律,如何采取合理的抚育措施和强度促进林下植被发育,林下植被对抚育的短期响应。这些问题鲜有报道。2015年3月旬邑县林业局开展了人工林抚育项目,对马栏林区清水沟管护区内的人工林进行抚育,主要措施是卫生伐(伐除风倒木、枯死木、病害木,齐地面砍除林下所有杂灌,对油松树体3～4m以下进行了人为整枝)。为了探讨抚育对油松人工林林下植被的短期影响,本文以此抚育项目为研究基础,对黄土高原45龄的油松人工林的抚育区和未抚育区进行研究,分析抚育1.5 a后的油松人工林林下植被结构、更新和生物量的变化规律,为黄土高原油松人工林的科学抚育提供理论依据及为抚育后长期动态的研究提供试验数据。主要得出了以下结论:(1)林下植被共有33科、57属、67种。抚育后,林下植被中植物的科、属和种数增加,说明抚育可增加林下植被区系丰富度。抚育显著增加了林下草本层的密度和盖度;林下灌木层的密度和盖度的变化与之相反。(2)抚育改善了林下光照和温度、湿度及土壤等条件,由于林下所有的杂灌被清除,来自于灌木层植物的竞争压力减小,草本层植物的生长空间和营养空间均增大,使得林下草本层生物量显著增加;灌木更新时间比较长,抚育后短时间内被清除的灌木未完全恢复,导致林下灌木层的生物量和林下植被总生物量显著降低;但抚育使草本层地下部分生物量与地上部分生物量的比值下降,灌木尚处在恢复期,茎和叶更新的比较少,灌木层地下部分生物量与地上部分生物量的比值升高;抚育后林下植被生物量在物种中的分配比例发生了明显变化,灌木层和草本层一些喜光或喜温暖湿润环境的物种的生物量贡献率增加。(3)抚育样地和未抚育样地6种灌木的各种模型均存在显著相关关系,均达到极显著水平,模型拟合较好。林下多数灌木树种以多项式及幂函数为最佳估算模型,以枝干体积、基径或高度为最佳估算因子,相关性较高。(4)抚育样地和未抚育样地林下幼苗的物种丰富度、Simpson指数、Shannon指数和Pielou指数均差异显著,表现为抚育区未抚育区;林下幼树物种丰富度表现为未抚育区抚育区,Simpson指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数均在卫生伐后增加。在样地进行卫生伐,林下幼苗和幼树生存和生长空间加大,加速了幼苗和幼树生长发育。林下幼苗的密度、高度和盖度表现为未抚育区抚育区;抚育区和未抚育区林下幼树密度差异不显著;幼树高度和盖度差异显著,表现为未抚育区抚育区。(5)抚育后,150～300 cm高度的幼树显著减少,30～50 cm高度的幼树显著增加;1～5 cm高度和26～30 cm高度的幼苗显著增加。抚育促进种子发育成幼苗的过程,通过幼苗发育成幼树的数量增多,由幼树发育为成树的数量增加。抚育显著增加基径在1～5 cm的幼树,而15～30 cm的幼树显著减少。总体来讲,更新幼树的数量随着基径的增大而减小。抚育区域实生幼苗占总数量的93.9%,萌生幼苗占总数量的6.1%。未抚育区域实生苗占总数量的98.4%,萌生苗占总数量的1.6%。不论是抚育区域还是未抚育区域,林下幼苗均以实生更新方式为主。
【图文】：
４．２．１．２抚育对草本层生物量在不同器官中的分配的影响逡逑抚育前，草本层生物量主要集中在根部；抚育后，地上部分生物量所占比例较逡逑大（图２），草本层地下部分生物量与地上部分生物量的比值由１．４３下降到０．９２。逡逑抚育样地和未抚育样地地上部分生物量和地下部分生物量差异极显著。抚育后，土逡逑壤湿度增加，高含水量抑制了地下部分生长，因此地下部分生物量大于地上部分。逡逑７００ｉ邋ｕ逦ｉ逦：５０ｉ逦２．＜ｈ逡逑ｊ逦ｃｕ？逦＿逡逑Ｂ＾ａｒｒ逦■ａｕｍ逡逑６Ｃ＊ｏ逦■太丨逦ｍ逡逑Ｗ邋蠢逦２００邋ｉ－４－ｉ逦？逦ｂ逡逑Ｌ．逦Ｉ逦Ｉ逦＿逡逑１．邋Ｉ邋Ｉ逦ｉ－邋ｙ．邋Ｍ逡逑ＩＬＬ邋＾Ｌｉ＿ｉ邋ｉｌｌ逡逑桕°ｉ逦地丨．部分＿地卜沈分逦0邋＾逦略木孩逡逑灌木层逦箪本层逦地下与地上生物置比值逡逑图２抚育对灌木层和草本层各器官生物量分配的影响逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｔｅｎｄｉｎｇ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｂｉｏｍａｓｓ逡逑ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｏｒｇａｎｓ邋ｏｆ邋ｓｈｒｕｂ邋ｌａｙｅｒ邋ａｎｄ邋ｈｅｒｂ邋ｌａｙｅｒ逡逑４．２．２抚育对林下植被生物量在不同物种之间的分布的影响逡逑４．２．２．１抚育对灌木层生物量在不同物种之间的分布的影响逡逑抚育后，灌木层各物种生物量分布比例发生明显变化（表４），不论是抚育前逡逑还是抚育后，葛萝槭均是优势种。抚育样地中，葛萝槭对灌木层生物量的贡献率逡逑最大，为３１．６８％，生物量为１０２．９１ｋｇ／ｈｍ２，冻绿和漆树生物量贡献率分别为１９．０３％逡逑和１６．４２％
第４章抚育对油松人工林林下植被生物量的影响逡逑４．２．３抚育对林下植被总生物量的影响逡逑抚育后，草本层总生物量增加，，而灌木层总生物量下降（图３）。抚育前，灌逡逑木层生物量占绝对优势，草本层生物量比例较小；抚育后，林下灌木层生物量和逡逑草本层生物量无明显差异，林下植被总生物量表现为未抚育样地＞抚育样地。由逡逑于林地进行人工抚育时，采取的措施是卫生伐，伐除了影响油松生长的所有杂灌，逡逑调查时灌木尚未恢复，因此灌木层生物量在抚育后下降。抚育后林下光照、温度、逡逑湿度和土壤条件得到显著改善，灌木对草本植物的竞争压力也显著降低，因此抚逡逑育后草本生物量显著增加。林下植被生物量由于灌木层生物量减少量多于草本层逡逑植物生物量增加量，总体表现为下降。逡逑２０００逡逑ｂ邋ＵＵｔｌ逡逑ｔ邋■太邋ｒｕｒ逡逑ｉ５0ａ逦Ｓ逡逑■逦｜逡逑ＫＭ逦Ｉ逡逑ａｒｂｌｌ逡逑漏}惫嗄荆袅襄义贤迹掣в粤窒轮脖还嗄静愫筒荼静阕苌锪康挠跋戾义希疲椋纾冲澹牛妫妫澹悖簦箦澹铮驽澹簦澹睿洌椋睿珏澹铮铄澹簦瑁邋澹簦铮簦幔戾澹猓椋铮恚幔螅箦澹铮驽澹螅瑁颍酰忮澹欤幔澹蝈澹幔睿溴义希瑁澹颍忮澹欤幔澹蝈澹铮驽澹酰睿洌澹颍纾颍铮鳎簦桢澹觯澹纾澹簦幔簦椋铮铄义希矗玻垂嗄静闵锪孔罴涯Ｐ偷慕㈠义希矗玻矗鄙锪拷７椒ㄥ义嫌捎诠嗄臼髦指到喜荼局参锓⒋铮Ω梢脖炔荼局参锔叽螅绻萌栈皴义戏ɡ椿袢」嗄旧锪
本文编号：2668111
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４．２．１．２抚育对草本层生物量在不同器官中的分配的影响逡逑抚育前，草本层生物量主要集中在根部；抚育后，地上部分生物量所占比例较逡逑大（图２），草本层地下部分生物量与地上部分生物量的比值由１．４３下降到０．９２。逡逑抚育样地和未抚育样地地上部分生物量和地下部分生物量差异极显著。抚育后，土逡逑壤湿度增加，高含水量抑制了地下部分生长，因此地下部分生物量大于地上部分。逡逑７００ｉ邋ｕ逦ｉ逦：５０ｉ逦２．＜ｈ逡逑ｊ逦ｃｕ？逦＿逡逑Ｂ＾ａｒｒ逦■ａｕｍ逡逑６Ｃ＊ｏ逦■太丨逦ｍ逡逑Ｗ邋蠢逦２００邋ｉ－４－ｉ逦？逦ｂ逡逑Ｌ．逦Ｉ逦Ｉ逦＿逡逑１．邋Ｉ邋Ｉ逦ｉ－邋ｙ．邋Ｍ逡逑ＩＬＬ邋＾Ｌｉ＿ｉ邋ｉｌｌ逡逑桕°ｉ逦地丨．部分＿地卜沈分逦0邋＾逦略木孩逡逑灌木层逦箪本层逦地下与地上生物置比值逡逑图２抚育对灌木层和草本层各器官生物量分配的影响逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｔｅｎｄｉｎｇ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｂｉｏｍａｓｓ逡逑ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｏｒｇａｎｓ邋ｏｆ邋ｓｈｒｕｂ邋ｌａｙｅｒ邋ａｎｄ邋ｈｅｒｂ邋ｌａｙｅｒ逡逑４．２．２抚育对林下植被生物量在不同物种之间的分布的影响逡逑４．２．２．１抚育对灌木层生物量在不同物种之间的分布的影响逡逑抚育后，灌木层各物种生物量分布比例发生明显变化（表４），不论是抚育前逡逑还是抚育后，葛萝槭均是优势种。抚育样地中，葛萝槭对灌木层生物量的贡献率逡逑最大，为３１．６８％，生物量为１０２．９１ｋｇ／ｈｍ２，冻绿和漆树生物量贡献率分别为１９．０３％逡逑和１６．４２％
第４章抚育对油松人工林林下植被生物量的影响逡逑４．２．３抚育对林下植被总生物量的影响逡逑抚育后，草本层总生物量增加，，而灌木层总生物量下降（图３）。抚育前，灌逡逑木层生物量占绝对优势，草本层生物量比例较小；抚育后，林下灌木层生物量和逡逑草本层生物量无明显差异，林下植被总生物量表现为未抚育样地＞抚育样地。由逡逑于林地进行人工抚育时，采取的措施是卫生伐，伐除了影响油松生长的所有杂灌，逡逑调查时灌木尚未恢复，因此灌木层生物量在抚育后下降。抚育后林下光照、温度、逡逑湿度和土壤条件得到显著改善，灌木对草本植物的竞争压力也显著降低，因此抚逡逑育后草本生物量显著增加。林下植被生物量由于灌木层生物量减少量多于草本层逡逑植物生物量增加量，总体表现为下降。逡逑２０００逡逑ｂ邋ＵＵｔｌ逡逑ｔ邋■太邋ｒｕｒ逡逑ｉ５0ａ逦Ｓ逡逑■逦｜逡逑ＫＭ逦Ｉ逡逑ａｒｂｌｌ逡逑漏}惫嗄荆袅襄义贤迹掣в粤窒轮脖还嗄静愫筒荼静阕苌锪康挠跋戾义希疲椋纾冲澹牛妫妫澹悖簦箦澹铮驽澹簦澹睿洌椋睿珏澹铮铄澹簦瑁邋澹簦铮簦幔戾澹猓椋铮恚幔螅箦澹铮驽澹螅瑁颍酰忮澹欤幔澹蝈澹幔睿溴义希瑁澹颍忮澹欤幔澹蝈澹铮驽澹酰睿洌澹颍纾颍铮鳎簦桢澹觯澹纾澹簦幔簦椋铮铄义希矗玻垂嗄静闵锪孔罴涯Ｐ偷慕㈠义希矗玻矗鄙锪拷７椒ㄥ义嫌捎诠嗄臼髦指到喜荼局参锓⒋铮Ω梢脖炔荼局参锔叽螅绻萌栈皴义戏ɡ椿袢」嗄旧锪
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