金洞林场闽楠人工林林分结构与多功能研究

发布时间：2018-06-13 08:14

  本文选题：闽楠 + 人工林　； 参考：《中南林业科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：我国是人工林最多的林业大国,但目前在人工林多功能森林经营过程中遇到了如树种结构单一、集中大片种植引起生物多样性退化、地力退化等问题,最终导致人工林传统经营难以实现森林价值最大化。闽楠作为珍贵大径材用材树种,面临着天然林遭受大面积破坏,人工林生长缓慢、林分空间结构不合理导致林分多功能效益不高等问题。结构决定功能,合理优化林分结构能有效提升林分的多功能效益。因此对闽楠人工林现实林分结构与多功能研究,并探究以角尺度、混交度和大小比数为代表的林分空间结构与林分多功能之间到底存在怎样的耦合关系以及如何应用近自然经营理念提高闽楠等珍贵树种多功能效益成为目前急需解决的问题。本文以金洞林场闽楠人工林为研究对象,运用4年生纯林、混交林和14年生纯林、混交林共12块样地的森林经营监测数据,对闽楠人工林林分结构进行特征分析,建立生产力、固碳、保育土壤、林下物种多样性4个方面共14个多功能评价指标,对纯林和混交林进行多功能对比分析,并对林分空间结构和多功能因子进行相关性分析,建立空间结构与多功能因子关系模型,最后提出金洞林场现有林分的多功能优化经营措施。研究的主要内容和结论如下:(1)闽楠人工林林分结构特征分析。通过对林分直径、树高特征值和Weibull分布拟合参数估计值分析,结果表明:在直径结构方面,闽楠纯林偏向大径阶,而混交林则偏向小径阶,但混交林分布较集中,4年生混交林4～6号样地、14年生混交林11、12号样地均符合Weibull分布曲线,且4年生闽楠混交林直径分布呈现理想的林分直径结构倒“J”型;在树高结构方面则表现为闽楠纯林偏向小径阶,混交林偏向相对大的径阶。混交林分在直径和树高结构中均表现为随着年龄的增长逐渐出现林木分化的趋势。运用大小比数、角尺度和混交度对林分空间结构进行分析,结果显示混交林林分较纯林具有较强的竞争优势,且闽楠在混交林中开始出现大小分化的趋势;4年生闽楠纯林表现为均匀分布,4年生闽楠混交林为随机分布,14年生闽楠人工林则均表现为聚集团状分布,闽楠作为目的树种在林分中的分布状态与林分整体的分布状态保持一致;混交林树种隔离程度最高;在综合反映空间结构优劣程度指数上,混交林也表现最优。综合来看,闽楠人工混交林空间结构较纯林合理,为理想的林分结构模式。(2)闽楠人工林多功能特征分析。从生产力、固碳、保育土壤及林下物种多样性等4个方面14个多功能指标,对闽楠人工纯林和混交林进行多功能对比分析。生产力功能4年生和14年生混交林林分蓄积量分别为110.42m3/hm2、230.02m3/hm2均较相同年龄下纯林蓄积量22.19m3/hm2、192.64m3/hm2高,且不同林分类型之间具有显著差异,表明混交造林有利于提高林分的生产力。12块样地林分固碳能力在1.0328～27.2475 t/hm2之间,混交造林较纯林有更高的固碳能力,这与生产力功能变化趋势保持一致。从保育土壤功能来看,4年生混交林分土壤速效养分水平较纯林好,14年生混交林土壤中氮、速效磷、全钾元素含量较闽楠纯林多。杉木林下补植4年生混交造林对于林下物种多样新促进作用大于直接闽楠混交造林,纯林林下草本层物种数量随着林龄的增加而增加,分布也表现为越均匀。综合来看,混交林较纯林能更好地发挥林分多功能效益,且林下补植混交造林在各个功能方面均表现出优势。(3)林分空间结构与多功能指标相关关系与模型构建。林分空间结构因子与多功能指标间均具有一定的相关关系,角尺度对林分蓄积量有极显著相关关系;大小比数和角尺度对林分固碳量分别具有显著和极显著影响,表明在闽楠幼龄林阶段,林木分布相对聚集能有效提高林分生产力和固碳功能;角尺度和混交度对土壤速效氮含量有显著影响,说明林分的混交度越高,土壤中速效氮含量越高;灌木层香农威纳指数受到角尺度和混交度显著的影响,而草本层香农威纳指数受到大小比数和混交度显著的影响,说明混交造林和林木空间分布相对聚集,能促进林下灌木幼树的生长,林分越具竞争优势,林下草本层的多样性越丰富。(4)金洞林场现有林分多功能优化经营措施。针对金洞林场目前大片的杉木人工林面临着连载造成地力退化、病虫害危害,急需将其利用近自然多功能理念优化改造转型成为以乡土树种为主的针阔混交林这一现状,提出了杉木—闽楠针阔混交林经营模式及林分多功能经营措施。
[Abstract]:In this paper , there are 14 multi - functional evaluation indexes of forest stand structure and multi - function factors , such as tree structure single , concentrated large area planting , forest division multi - functional benefit , etc . The main contents and conclusions of this paper are as follows : ( 1 ) The forest division structure and multi - function factor relation model of Fujian Province , and the mixed forest is more concentrated and the forest stand structure can effectively improve the multi - function benefit of forest division . ( 2 ) There are 14 multi - functional indexes of forest stand - in forest under the same age . The results show that the distribution of forest stands at the age of 1.0328 - 27.2475 t / hm2 .
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S757
，

本文编号：2013337