熱帶山地人工針闊混交林結(jié)構(gòu)動態(tài)及作業(yè)法應用研究.pdf

1、人工林經(jīng)營技術體系的是以物質(zhì)生產(chǎn)為主導目標下的森林經(jīng)營技術體系，目標是保持基本的林分穩(wěn)定性、林地生產(chǎn)力和森林生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)最大化的森林數(shù)量和質(zhì)量生長。但對于長期復雜的經(jīng)營計劃，人工林經(jīng)營作業(yè)法的設計上仍存在著爭論。本研究以中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)實驗中心山地人工林為研究對象，以系統(tǒng)抽樣數(shù)據(jù)、偽時間序列樣地數(shù)據(jù)、經(jīng)營單位級數(shù)據(jù)為基礎，分析林分垂直結(jié)構(gòu)、林分發(fā)育階段以及補植配置結(jié)構(gòu)動態(tài)，設計人工針闊混交林森林發(fā)展類型和作業(yè)法措施。

2、　　(1)熱林中心人工針葉純林向針闊混交林改造模式是可行的。通過5年的經(jīng)營和補植，人工林混交經(jīng)營能夠?qū)α址值臄?shù)量、多樣性以及非生物因素（土壤）均產(chǎn)生產(chǎn)生積極效果，兩種速生樹種形成的森林環(huán)境也能為后續(xù)樹種的進入創(chuàng)造良好的森林環(huán)境。本研究的50％保留木經(jīng)營方式在3種不同經(jīng)營類型中最有效果的經(jīng)營方式，采伐恢復群落的物種數(shù)量、個體樹種豐富度以及多樣性指數(shù)都高于未經(jīng)營的林分。保留木經(jīng)營50％的措施下套種大葉櫟的混交模式的林木均比套種灰木蓮模式的林

3、木生長更好，混交林在林分總生長、林下植物多樣性和土壤發(fā)育上都明顯優(yōu)于同一生長階段的人工純林。所以混交林經(jīng)營模式建議繼續(xù)在該地區(qū)實施，值得在不同地方的人工林經(jīng)營中推廣。
　　(2)林分垂直結(jié)構(gòu)分析結(jié)果顯示，人工林不同的高度等級下材積和蓄積量分布特征變化顯著。上林層（樹高＞15.6 m）的林木株數(shù)所占比例只是總株數(shù)的12％，卻提供了30％以上的林分胸高斷面積和47.8％的林分蓄積，這印證了林分所提供物質(zhì)收獲的主體并不是株數(shù)多的林木，而

4、是為數(shù)不多的上層林木;林分高度的增加改變了林木的光合作用和生長過程，所以在不同高度的林分呈現(xiàn)不同的樹種組成和結(jié)構(gòu)特征，大部分人工林應控制高徑比(H/D)在100以下，形成很好的樹冠，在林內(nèi)和林緣都有混交樹種與馬尾松并存。
　　(3)人工林的經(jīng)營導向應該是由純林開始，通過人為控制過渡到針闊葉混交林的基本方向。本研究發(fā)現(xiàn)隨著發(fā)育的進展，造林初期大量先鋒落葉樹種也逐步由常綠耐陰樹種取代，該區(qū)域人工林的林齡發(fā)展階段大致為:馬尾松人工純林→

5、馬尾松+杉木混交林→馬尾松+杉木+紅椎針闊混交林→常綠闊葉林，這個林齡序列亞熱帶地區(qū)十分常見。綜合個體數(shù)量分析不同林齡階段的林分蓄積發(fā)現(xiàn)，10a、20a和30a林木個體多，但是蓄積量并不是最多，相比較林齡40a和50a林木數(shù)量都基本維持在相同的水平，蓄積量有所增加。林齡50-60a階段林木株數(shù)較少，但是從林分的生產(chǎn)力來說，50％以上的林分胸高斷面積和林分蓄積的林木在這階段。必須結(jié)合經(jīng)濟需求和生態(tài)效益引導林分的未來發(fā)展方向，引入早期耐陰和

6、落葉量大的樹種改進林下土壤板結(jié)狀況，待補植樹種生長到主林層后，上層樹冠遮陰保護后期樹種的更新和生長。
　　(4)科學合理采伐強度能夠恢復群落中的物種豐富度和多樣性增加。50％保留木采伐方式在3種不同經(jīng)營類型中最有效果的經(jīng)營方式。保留木采伐改變了林分微環(huán)境（濕度、溫度）和林下的光照和土壤特征，采伐恢復群落的物種數(shù)量、單位個體物種豐富度以及多樣性指數(shù)都高于未經(jīng)營的林分。森林采伐后不僅增加林木個體密度，資源的再分配和異質(zhì)性都增加，增加了

7、群落內(nèi)的物種多樣性。在人工林樹種選擇和配置上，以大葉櫟為混交樹種的林分能更有效的增加生長量，大葉櫟在混交林內(nèi)能夠更加有效的利用資源，表現(xiàn)在促進生物量的積累上。作為速生先鋒樹種，大葉櫟在4種樹種中生長較快，生物量的積累能力最強，大葉櫟與其他樹種混交林總生物量均高于未經(jīng)營過林分生物量。通過樹種選擇合理配置，有利于林木的生長，實現(xiàn)以生物多樣性保育為目標的多功能經(jīng)營。
　　(5)森林發(fā)展類型設計和林分作業(yè)法措施作為人工林經(jīng)營模式的表達方法

8、，設計了同齡林和異齡林等2種人工林發(fā)展類型以及對應的作業(yè)法經(jīng)營模式。人工林垂直結(jié)構(gòu)、林分發(fā)育階段劃分、冠下造林樹種選擇和配置方法能應用到經(jīng)營規(guī)劃，設計不同主導功能的發(fā)展類型和作業(yè)法。作業(yè)設計是在發(fā)展類型目標導向下規(guī)定本經(jīng)理期內(nèi)對當前林分執(zhí)行具體撫育間伐作業(yè)、補植或造林作業(yè)、促進天然更新作業(yè)的技術內(nèi)容，經(jīng)營周期計劃是以森林發(fā)展類型為培育目標、從森林發(fā)生發(fā)展到最終利用全過程中各項技術措施的經(jīng)營規(guī)劃。不同的森林發(fā)展類型和需求功能必須選擇不同的

9、樹種進行配置，而強度過大的森林采伐將會降低群落物種多樣性，這直接影響到林木的發(fā)生、生長和恢復，不僅能加速植被的恢復速度，而且套中樹種能為森林生態(tài)系統(tǒng)的早期演替樹種的定居、生長和拓殖的環(huán)境提供潛在的利益。混交樹種的選擇則需要確定經(jīng)營混交林的目的，多個樹種混交的林分，確定培育目標和輔助林木和主林木，樹種間在生態(tài)和生長上能夠互補促進的作用，以耐陰樹種和喜光樹種搭配為主，混交的樹種對土壤應有利影響，在提高混交林的價值上就需要兼顧的珍貴樹種。所以