将乐常绿阔叶次生林多功能经营模式研究

发布时间：2020-06-22 14:46

【摘要】：本研究利用固定样地观测数据,运用定性与定量、模型模拟、推测演绎、长期观测的研究方法,进行常绿阔叶次生林的多功能评价与经营的科学研究。依据样地调查的数据划分演替阶段,分析了不同演替阶段的林分结构特征。收集研究区的社会经济状况等资料得出常绿阔叶次生林多功能需求,构建森林结构与功能的耦合机理模型,评价和比较了不同演替阶段常绿阔叶次生林的结构与多功能关系。提出了常绿阔叶次生林多功能经营模式,对研究区域的常绿阔叶林的多功能经营具有理论和方法的指导意义,促进森林经营由分类经营到多功能经营的转变,促进森林社会、经济、生态三大效益的最大实现。研究得出以下主要结论:(1)本研究利用定性结合定量的方法,将研究对象划分为三个演替阶段。根据林分蓄积量与林分的平均胸径、平均树高、胸高断面积、林分密度的相关关系,以林分蓄积量作为林分特征的标志性指标来划分常绿阔叶林演替阶段,演替先锋阶段:蓄积量≤ 150 m3/hm2;过渡阶段:150 m3/hm2蓄积量≤300 m3/hm2;亚顶极阶段:蓄积量300 m3/hm2。(2)分析了不同演替阶段的林分结构,结果表明:演替先锋阶段群落总体种间关系为显著正关联,过渡阶段群落总体为不显著负关联,亚顶极阶段总体为不显著负关联。Weibull函数能较好地拟合直径分布;随着演替阶段的进展,成熟林木密度和大径级林木蓄积比重逐步增加,先锋阶段小(6～18 cm)中(20～32 cm)大(34 cm)径级蓄积比例为5:3:2,过渡阶段小中大径级蓄积比例为3:4:3,亚顶极阶段小中大径级蓄积比例为2:3:5。演替先锋阶段、过渡阶段和亚顶极阶段均为增长型群落;演替先锋阶段林层多为2～3层,过渡阶段、亚顶极阶段均为3个林层;林木空间分布在演替初期阶段为团状分布,过渡阶段为偏团状分布,亚顶极阶段接近随机分布。三个演替阶段的林分大小比数接近,均为中庸状态。混交度随着演替进展而增大,亚顶极阶段为极强度混交;随着演替的正向进行,林分结构恢复发展的同时改良了土壤物理和化学性质。(3)比较分析了不同演替阶段乔灌草三个层次的物种多样性和天然更新状况。结果表明乔木层、草本不同演替阶段的四个多样性指数均不存在显著差异,灌木层不同演替阶段Gleason指数、Shannon-Wiener指数及Simpson指数存在显著差异,Pielou指数不存在显著差异。多样性随着演替的进展,具有先降后升的趋势。研究了同一演替阶段灌木层的多样性最高,与乔木层和草本层有显著差异,乔木层的多样性高于草本层。常绿阔叶次生林天然更新株数基本能够满足天然更新的密度需求。利用熵值法,从分布状况、生长状况、年龄状况三个方面构建常绿阔叶次生林更新的评价指标体系。评价结果表明天然更新状况较好,不同演替阶段更新综合值不存在显著差异。(4)研究了常绿阔叶次生林的功能需求,确定木材生产、水源涵养、水土保持、物种多样性保护和风景游憩为主要的功能需求。选择了平均胸径(X1)、平均树高(X2)、蓄积(X3)、林分密度(X4)、林分混交度(X5)、土壤孔隙度(X6)、乔木Shonnon-Wiener指数(X7)、灌木Shonnon-Wiener指数(X8)、草本Shonnon-Wiener指数(X9)、天然更新综合值(X10)、灌木盖度(X11)、草本盖度(X12)、林分年龄结构(X13)、林分垂直结构(X14),共14个结构因子,构建结构与功能耦合关系模型。F多=0.124X1+0.144X2+0.188X3+0.036X4+0.198X5+0.225X6+0.153X7+0.100X8+0.05 1X9+0.061X10+0.063X11-0.043X12+0.168X13+0.170X14利用森林结构与功能的耦合关系模型评价了演替先锋阶段、过渡阶段、亚顶极阶段的多功能值,结果表明三个演替阶段存在显著差异,多功能值随着演替阶段的上升而增大。(5)对常绿阔叶次生林多功能经营理念、经营目标、目标结构体系、调整技术等进行了研究,提出了易于操作的动态的常绿阔叶次生林多功能经营模式,为常绿阔叶次生林的多功能经营提供了理论依据。(6)构建了主导结构因子林分蓄积量与森林多功能的非线性模型:F多=0.3038ln(V)-0.9422,提出了森林多功能成熟概念,研究得出林分蓄积量到达500 m3/hm2时,森林达到多功能成熟。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S750
【图文】：

种间关联,扩检,主要树种,半矩阵

逦４常绿阔叶次生林群落演替及种间关联逦逡逑枣；显著负关联：多穗石栎－小叶青冈，山杜英－木荷，阿丁枫－红楠。逡逑在同一环境条件下，正联结可能在某种程度上指示相互作用的存在对一方或逡逑双方种是有利的，例如互惠共生或资源划分方面的互补；负联结可能表明不利于逡逑一方或双方的相互作用，例如种间竞争、干扰。三个演替阶段的正负关联种对数逡逑的比值，过渡阶段最小（０．６２４），亚顶极阶段最大（０．８２７），也进一步验证了演逡逑替过渡阶段，种间竞争相对激烈，负关联种对数较多，亚顶极阶段种间关系相对逡逑稳定，群落也趋于稳定。逡逑１逡逑

常绿阔叶次生林,种间关联,将乐,半矩阵

过渡阶段20个主要树种的种间关联广检验半矩阵Fig.4-2Semi-matrixgraphofinterspeci8ccorrectionx}testof20maintreespeciesintransitionsuc

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