塞罕壩華北落葉松人工林種群更新特征及影響因素.pdf

1、森林天然更新是森林資源自我繁衍的重要手段，是生態(tài)恢復(fù)與重建的重要途徑之一，是森林永續(xù)的基礎(chǔ)，一直是生態(tài)學(xué)家研究的熱點問題，對森林健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。塞罕壩機械林場是我國人工林面積最大的林場，華北落葉松人工林面積占據(jù)該林場有林地面積的70.6％。為了解塞罕壩地區(qū)華北落葉松人工林林下天然更新特征、更新格局及其更新影響因子，本研究以18塊不同年齡段(A-1:30-40a、A-2:20-30a)的華北落葉松人工林為研究對象，從更新苗特征

2、、空間分布格局、及更新影響因子方面對比分析兩個年齡段林分天然更新特征并探討限制更新的因子。
　　(1)從更新苗密度、生長結(jié)構(gòu)特征、年齡結(jié)構(gòu)、更新苗高與基徑隨年齡的生長動態(tài)4個方面分析了兩年齡段華北落葉松人工林天然更新特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn):兩個年齡段林分內(nèi)更新苗更新密度差異不顯著，30-40a和20-30a林分的更新苗平均密度依次為3304株/hm2、2308株/hm2;具有類似的生長結(jié)構(gòu)特性，即更新苗數(shù)量隨苗高的增長逐漸減少，并且兩種林

3、分內(nèi)85％以上的更新苗高小于5cm。更新苗高與基徑呈直線正相關(guān)關(guān)系，并且20-30a林分內(nèi)更新苗高隨基徑增長速度比30-40a快。
　　林分內(nèi)更新苗數(shù)量隨年齡的增大先迅速減少后趨于平緩穩(wěn)定，30-40a林分內(nèi)更新密度由1年生時1779株/hm2減少到3-37株/hm2;20-30a林分內(nèi)由1年生時2824株/hm2降低到幾株每公頃;林分更新苗存在高繁殖率、底存活率的現(xiàn)象，迫切需求合理的森林經(jīng)營管理。
　　兩年齡段更新苗基徑和

4、苗高均與更新苗年齡呈指數(shù)關(guān)系，并且30-40a林分的更新苗高年增長率大于20-30a林分的更新苗高年增長率，其年增長率依次為0.0959cm/a、0.0721cm/a;兩個年齡段林分苗高的年增長趨勢基本相同，均為在5-6年生前，其增長較慢，之后增長速度逐漸加大。更新苗基徑年均增長率分別為0.1579cm/a、0.1686cm/a，差異性不大。
　　(2)從兩年齡段林分內(nèi)更新苗的空間分布格局和立木距離與更新苗分布2個方面研究了更新苗

5、空間分布格局。結(jié)果發(fā)現(xiàn):兩年齡段林內(nèi)分更新苗空間分布格局均為聚集分布，并且除了20-30a林分內(nèi)80cm≤H≤120cm高度級別的更新苗呈隨機分布外，其余各高度級別的更新苗為聚集分布。另外通過對更新苗距最近立木距離的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，更新苗數(shù)量隨最近立木距離的增大呈先增加后減少的變化趨勢，但是其各自更新苗數(shù)量“峰值區(qū)”對應(yīng)的距最近立木距離不同，其中在20-30a林分內(nèi)，71.56％更新苗離最近立木距離分布在0.3-1.5m，而30-40a林

6、分內(nèi)，54.38％的更新苗距離最近立木距離位于1.2-2.1m。
　　(3)從林分結(jié)構(gòu)因子和微環(huán)境因子2大類分析了其各自對林分更新的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著林分結(jié)構(gòu)因子（基面積、郁閉度）各自量的增大，更新苗數(shù)量均呈現(xiàn)先增大后逐漸減少的趨勢，其中最適合更新苗定居的基面積為20-35m2/hm2,郁閉度為中等的林分內(nèi)更新苗的數(shù)量最多;通過多重回歸分析表明，對于兩個不同年齡段林分，基面積和郁閉度的解釋效果不同，30-40a的林分內(nèi)郁閉度更能

7、夠?qū)τ酌缰陻?shù)產(chǎn)生影響，而20-30a的林分更多的是兩個密度因子共同的作用。
　　微環(huán)境因子中土壤-枯落物因子是限制當(dāng)?shù)厝A北落葉松人工林更新的主要因子。出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是由兩個年齡段華北落葉松幼苗都表現(xiàn)出高個體數(shù)，低成活率所決定，研究所選取的兩個年齡段林分，高度＜5cm、年齡＜2a的更新苗都占到85％以上。兩個年齡段華北落葉松人工林更新主要限制因子具體表現(xiàn)為:對于30-40a林分，影響更新苗高度結(jié)構(gòu)的因子有枯落物厚度、土壤全鉀、林分

8、密度、土壤pH值、基面積;影響更新苗年齡結(jié)構(gòu)的變量有草本蓋度、林分密度、土壤全磷、土壤全氮、土壤全鉀。對于20-30a林分，影響更新苗高度結(jié)構(gòu)的變量有林分密度、土壤有機質(zhì)含量、土壤速效磷、土壤堿解氮含量、枯落物厚度;影響更新苗年齡結(jié)構(gòu)的變量為土壤pH值、草本蓋度、土壤全磷、枯落物持水量、郁閉度。通過因子分解結(jié)果表明，影響兩個年齡段林分更新苗高度結(jié)構(gòu)的純林分結(jié)構(gòu)因子分別占總解釋變異的35.5％、25.3％。20-30a林分更新苗在早期生長

9、中受土壤-枯落物因子限制比較大，而后林分結(jié)構(gòu)因子逐漸成為主要的限制性因子，這種現(xiàn)象在30-40a林分中體現(xiàn)不明顯，表現(xiàn)為除基面積外的林分結(jié)構(gòu)變量對五個高度等級更新苗呈正相關(guān)。而影響更新苗年齡結(jié)構(gòu)的純林分結(jié)構(gòu)因子也是在影響高齡更新苗過程中表現(xiàn)了更強的相關(guān)性。
　　通過對兩個年齡階段華北落葉松人工林天然更新特征、分布格局及影響因子的分析，有助于了解當(dāng)?shù)亓址痔烊桓乱?guī)律，揭示影響更新不良的關(guān)鍵因子，有助于我們針對塞罕壩地區(qū)華北落葉松人工