经营方式对甘肃小陇山锐齿栎天然林林分质量的影响

发布时间：2020-07-18 18:47

【摘要】：锐齿栎天然混交林是小陇山地区主要的森林类型,分布广,面积大,对当地的水源涵养、水土保持、环境保护等方面起到了十分重要的作用,经营和保护好这一宝贵自然资源意义重大。然而,人为干扰严重导致锐齿栎天然林出现了不同程度的退化,亟需采取科学合理的经营恢复技术。本研究以小陇山锐齿栎天然林为对象,借助“十二五”《西北华北森林可持续经营技术研究与示范》课题,2013年在甘肃小陇山百花林场大杆子沟锐齿栎天然林3号小班所布设的经营模式对比试验,试验设计了3种经营方式(近自然经营、结构化经营和次生林综合培育)和对照(未经营),每种经营措施设置4个20m×20m的固定样地,共16个固定样地(具有相似的立地条件),对每个样地内胸径大于5cm的林木利用全站仪(TOPCON-GTS-602AF)进行了定位,并进行每木调查(调查内容包括树种名称、胸径、冠幅、树高以及坐标信息,并挂牌标记)。本研究于2017年9月,对所有样地进行复测,调查所有保留木的胸径、树高、冠幅等因子,并增测了每个样地林分冠层特性和采集土壤样品用于分析微生物群落多样性。通过空间和非空间、静态和动态、宏观和微观、单因子和综合等方法,从林分生长及动态、林分结构、林分稳定性及土壤微生物群落结构特征4个方面分析林分质量,再基于π值法则和近自然评价测度林分质量对经营干扰的响应,进而探究不同经营方式对锐齿栎天然林林分质量的影响,为今后锐齿栎天然林实施科学的经营管理提供理论依据。本研究主要得出以下结论:(1)结构化经营能有效改善林分状态。结构参数一元分布可知,结构化经营有效地调整林木水平格局,使其林木趋向合理的随机分布且在经营后4年中仍保持合理状态;结构化经营实施能够明显提高林分混交度,而其它经营方式对林分混交度的影响不明显。结构参数二元分布可知,经营措施实施的当年,各经营模式对林分中“最佳”微结构(高度混交且为优势木、高度混交且随机分布、随机分布且为优势木)林木比例无明显影响,而结构化经营的实施明显降低了林分中“劣势”微结构(非随机分布且低度混交、低度混交且为劣势木)的林木比例;但经营4年后,唯有结构化经营的林分中“最佳”微结构(高度混交且随机分布、高度混交且为优势木)的林木比例较经营前明显提高;且“劣势”微结构(非随机分布且低度混交、低度混交且为劣势木)的林木比例也明显低于经营前,同时也明显低于对照。(2)结构化经营和次生林综合培育的实施均减少了林分中小径级林木的比例,而近自然经营的实施未对林分中大、小林木比例产生明显影响。经营后4年,近自然经营和次生林综合培育的林分中小径级林木比例增多,结构化经营的林分大径级林木比例增多。同时得出,结构化经营能够促进小径级林木的胸径生长,在其它经营方式及未经营林分中未发现这种规律。结构化经营和近自然经营均促进了林分的进界木株数增加,但结构化经营方式下林木的死亡率为最低。(3)结构化经营和近自然经营均提高了林分的叶面积指数,结构化经营也降低了林分平均叶倾角。结构化经营和近自然经营均增加了林分的光合有效辐射。结构化经营措施能有效提高林分蓄积量、乔木层生物量和碳贮量的年均增长量和增长率;预测经营后10年,结构化经营的林分生产力也高于其它经营方式和对照。(4)结构化经营能有效提高林分稳定性。结构化经营和近自然经营实施后均使林分稳定性得到改善,次生林综合培育则未改善林分稳定性。经营实施4年后,结构化经营的林分状态较经营后明显提高,反映出林分稳定性增强;其它经营方式的林分状态较经营后反而降低,反映出林分稳定性减弱。(5)结构化经营方式能使林分更加接近自然。结构化经营的林分与地带性顶极群落相应的状态特征指标差异最小,其次为次生林综合培育和近自然经营,未经营林分差异最大,说明结构化经营效果较优。(6)土壤细菌和真菌独有物种(OTU)比例在结构化经营方式下最高。在门分类水平上,各经营方式及对照中土壤细菌和真菌的丰富度、多样性均无明显差异;而在属分类水平上,结构化经营方式下的土壤细菌多样性明显高于对照。结构化经营的林分土壤酸杆菌门(Acidobacteria)丰富度明显较高,有利于林木的生长发育;而近自然经营的林分土壤子囊菌门(Ascomycota)丰富度明显较高,反映出不良的林内土壤环境。
【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S718.5
【图文】：

概况我国西北部，秦岭山脉西段，地理坐标为北纬°43′，平均海拔 1600m，最高海拔可达 2686m温带过度地带，气候温和湿润；年平均气温为 7，年均降水量约为 750mm，主要集中于 7、8、989-1658mm，相对湿度 68%-78%，年日照时长5d。该地区土壤具有明显的垂直分布规律，由北厚度为 30-60cm，土壤有机质含量较高，pH 值s aliena var. acuteserrata）为主的松栎混交林，主松（Pinus armandii）和山核桃(Carya cathayensi拉丁名见表 2-1。

(1) (2)图 2-2 样地示意图Fig.2-2 The schematic diagram of plots表 2-2 各样地基本情况Table.2-2 Basic characteristics of plot海拔levation/m坡度 Slope/(°)坡向Aspect坡位Slopeposition设置时间Set time经营时间Managementtime经营方式Manageme1749 27 东（E） 上 2013 2013 近自然经营1727 34 东（E） 中 2013 2013 近自然经营1699 35 东（E） 下 2013 2013 近自然经营1709 35 东（E） 中 2013 2013 近自然经营1664 36 东（E） 下 2013 2013 结构化经营1727 37 东（E） 中 2013 2013 结构化经营

第二章 研究材料和方法区，在样地中以对角线为基个固定点连续拍摄 3 张图片供 HemiView 数字植物冠层分析于 2018 年 9 月下旬，在天气面灌草层的干扰，相机支架用 HemiView 2.1 半球影像图

【参考文献】

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本文编号：2761285