抚育对不同坡向"栽针保阔"红松林群落结构的影响

以长白山区"栽针保阔"红松林为研究对象,采用样带网格调查和重要值研究法,研究了不同抚育方式对阔叶红松林群落结构的影响效果.结果表明:随着透光抚育强度加大,不同坡向的"栽针保阔"红松林群落中,红松优势地位提升,阴坡和半阳坡应保持较低郁闭度,阳坡应保持中等郁闭度;半阳坡红松重要值提升幅度(0.300～0.708)＞阳坡(0...     

透光抚育对“栽针保阔”红松林中红松生长过程的影响

[目的]通过研究长白山地区不同透光抚育强度下"栽针保阔"阔叶红松林中红松的生长情况,揭示透光抚育对"栽针保阔"红松林中红松生长过程的影响规律,旨在为阔叶红松林的恢复、经营提供有力的科学依据。[方法]研究5种透光抚育(未采伐对照、低度择伐、中度择伐、强度择伐及上层皆伐)对红松生长的影响。[结果]红松在群落中的地位随着透光抚育强度的增大逐步得到提升,同时透光抚育能够显著提高"栽针保阔"红松林内红松优势木(63.4%~146.5%、64.6%~158.6%)、平均木(57.9%~271.1%、42.5%~261.7%)和被压木(56.5%~182.6%、95.5%~245.5%)的树高和胸径,且呈现出随透光抚育强度的增大而递增的规律性。[结论]透光抚育能显著提高红松树高和胸径生长。     

人工诱导的阔叶红松林群落结构动态

利用长期定位观测及临时调查资料,分析了人工诱导的阔叶红松林群落的结构、生长动态。结果表明:人工诱导的阔叶红松林,经过20多年生长,已初步形成以红松为优势树种的针阔混交林。群落垂直层次明显,径级结构合理。物种丰富度、多样性指数在乔木层、灌木层和草本层中都好于红松纯林,有利于维持森林生态系统向多元化发展。人工诱导措施是天然次生林恢复针阔混交林的重要途径,通过种间关系的调整及抚育间伐技术等人工调控技术诱导的针阔混交林,林分结构合理,系统的稳定性增加。     

采伐强度对林分蓄积生长量的影响

以云冷杉林、阔叶红松混交林、针阔混交林、落叶松林4种林分分类型为例，分析了讨论了采代强度对不同林分蓄积生长量的影响。结果表明：采代强度因林分类型不同，伐后林分蓄积生长量也不相同。云冷杉林、阔叶红松混交林、针阔混交林、落叶松林，采伐强度分别在60%、30%-50%、20%、40%时林分蓄积生长量较大。     

不同抚育强度对“栽针保阔”红松林植物多样性的影响

以长白山区"栽针保阔"红松林为研究对象,采用样带网格的调查方法,研究了不同抚育方式对阔叶红松林群落、乔木层、灌木层和草本层的物种丰富度、多样性指数和均匀度的影响机制及其影响效果,以便为阔叶红松林的恢复提供依据.结果表明:上层透光抚育保持林分郁闭度为0.2～0.6时,有利于群落植物多样性的维持,尤其是保留中等林分郁闭度(0.4左右)时,各立地上群落的植物多样性均相对较高(变化幅度为-1.83%～50.35%),而采取上层林木皆伐方式则不利于群落植物多样性的维持(变化幅度为-42.12%～20.51%);上层透光抚育对群落植物多样性的影响效果与各林分所处的立地条件存在着密切的相关性,与对照林分相比较,阳坡林分的植物多样性有较大幅度的提高(30.77%～50.35%),半阳坡林分略有下降(1.83%～10.62%),而阴坡林分略有增减(3.85%～23.56%或-7.69%),因此,其影响效果受立地条件所制约.     

透光抚育强度对小兴安岭“栽针保阔”红松林碳储量的影响

  目的  揭示透光抚育对“栽针保阔”红松林中长期碳汇的影响规律,为恢复地带性顶极植被阔叶红松林提供依据。  方法  采用相对生长方程与碳/氮分析测定法,同步测定小兴安岭不同透光抚育强度（对照（未采伐未栽针）、轻度透光抚育（伐除上层蓄积1/7）、中度透光抚育（伐除上层蓄积1/5）、强度透光抚育（伐除上层蓄积1/4））下的中期“栽针保阔”红松林（杨桦次生林冠下栽植红松35年,透光抚育30年）的生态系统碳储量（植被与土壤）、植被净初级生产力与年净固碳量,揭示透光抚育强度对“栽针保阔”红松林中长期碳汇作用的影响规律及机制。  结果  （1）透光抚育30年后,各透光抚育强度使中期“栽针保阔”红松林的植被碳储量（（81.15 ± 3.63） ~ （100.24 ± 1.10） t/hm2）显著降低了14.7% ~ 19.0%（P < 0.05）,但各透光抚育强度之间却无显著差异性（源于上层阔叶树碳储量随透光抚育强度呈递减趋势（21.1% ~ 31.2%）,冠下红松却呈递增趋势（39.0% ~ 107.4%））。（2）各透光抚育强度均使其土壤碳储量（（108.32 ± 6.27） ~ （121.42 ± 11.75） t/hm2）与对照相近（?8.4% ~ 2.7%,P > 0.05）,但轻度、中度和强度透光抚育却改变了土壤碳储量的空间分布格局（水平分布上土壤表层碳储量随透光抚育强度增大而递减;垂直分布上轻度和中度透光抚育使其由对照的上 > 中 ≈ 下转化为上 > 中 > 下或上 ≈ 中 > 下）。（3）轻度透光抚育使其生态系统碳储量（（189.47 ± 5.16） ~ （218.44 ± 10.65） t/hm2）已得到恢复（?5.3%,P > 0.05）,但中度和强度透光抚育仍使其较对照显著降低9.3%和13.3%（P < 0.05）,且3者均使其生态系统碳储量分配比例略有改变（植被碳储量占比降低3.06% ~ 4.57%）。（4）轻度透光抚育使其植被年净初级生产力NPP（（8.02 ± 0.79） ~ （9.51 ± 0.79） t/hm2）和年净固碳量VNCS（（3.72 ± 0.37） ~ （4.42 ± 0.37） t/hm2）已得到恢复（?11.5%和?9.7%,P > 0.05）,而中度和强度透光抚育却使其仍显著低于对照15.4% ~ 15.7%和14.0% ~ 15.8%（P < 0.05）,但各透光抚育强度之间也无显著差异性（源于上层阔叶树种年净初级生产力和年净固碳量随透光抚育强度呈递减趋势（20.8% ~ 25.6%和19.3% ~ 24.5%）,冠下红松年净初级生产力和年净固碳量却呈递增趋势（0.90 ~ 1.12 t/hm2和0.43 ~ 0.52 t/hm2））。  结论  轻度透光抚育30年后小兴安岭“栽针保阔”红松林生态系统碳储量及年净固碳量已得到恢复,而中、强度透光抚育使两者显著降低9.1% ~ 14.3%和14.3% ~ 16.7%,故从维持森林碳汇角度考虑在次生林恢复地带性顶极植被阔叶红松林经营实践中采取低强度透光抚育方式比较适宜。      

透光抚育对长白山"栽针保阔"红松林土壤碳储量影响

运用采伐试验方法,研究上层透光抚育(对照为栽针未采伐、轻度透光抚育(25%)、中度透光抚育(50%)、强度透光抚育(75%)、全透光(100%), 透光抚育强度是指蓄积比例)对长白山中期(33年生)“栽针保阔”红松林土壤碳储量及凋落物碳储量的影响。结果表明: 透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林的土壤密度((0.83±0.02)~(1.15±0.03)g/cm3)与土壤碳含量((43.36±1.60)~(70.26±1.94)g/kg)具有影响。中度透光抚育显著降低了其土壤密度(8.4%,P0.05),但显著提高了其土壤碳含量(14.9%,P0.05);强度透光抚育与全透光显著提高了土壤密度(23.3%和27.1%,P0.05),但也显著降低了土壤碳含量(23.7%和29.1%,P0.05);而轻度透光抚育对土壤密度与土壤碳含量均无显著影响。透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林的土壤碳储量((13.12±1.57)~(23.46±2.03) kg/m2)产生了较大的影响;其中,中度透光抚育使其土壤碳储量显著提高了12.8%(P0.05),强度透光抚育与全透光使其显著降低了29.9%和36.9%(P0.05),而轻度透光抚育对其并无显著影响。透光抚育对于其凋落物碳储量((2.13±0.39)~(2.82±0.37) t/hm2)的影响相对较大;轻、中度透光抚育较对照提高了8.1%和19.5%,但仅有中度透光抚育提高显著(P0.05),强度透光抚育与全透光样地较对照样地降低了3.8%和9.8%,仅有全透光降低显著(P0.05)。因此,中度透光抚育能够提高中期“栽针保阔”红松林的土壤碳储量及凋落物碳储量,强度透光抚育与全透光则会降低其土壤碳储量(皆伐也会降低其凋落物碳储量),故从维持或提高“栽针保阔”红松林土壤碳储量考虑,采取中低度透光抚育方式比较适宜。      

透光抚育对长白山“栽针保阔”红松林群落结构和凋落物影响

[目的]为加快阔叶红松林恢复,完善"栽针保阔"恢复理论体系,并为阔叶红松林恢复实践提供科学依据。[方法]运用采伐试验方法,研究上层透光抚育(对照-栽针未采伐、轻度采伐-25%、中度采伐-50%、强度采伐-75%、皆伐-100%,采伐强度是指蓄积比例)对长白山中期(33年)"栽针保阔"红松林群落结构、群落蓄积量及凋落物的影响规律。[结果]①随着择伐强度增大,红松的重要值逐渐上升(0.364%~0.732%),红松在群落中的优势地位逐渐上升,而阔叶树种重要值却不断下降。②轻、中度择伐较对照凋落物量(6.11±0.42~7.45±0.79 t/hm2)显著提高了8.6%和13.7%(P0.05),强度择伐和皆伐降低1.2%和6.7%,但仅皆伐降低显著(P0.05);对于凋落物碳储量,中度择伐使其凋落物碳储量(2.13±0.39~2.82±0.37 t/hm2)较对照提高19.5%(P0.05),皆伐使其降低9.8%(P0.05)。③皆伐、强度择伐、中度择伐和轻度择伐蓄积量(221.2~260.6 m3/hm2)较对照群落分别提高了26.9%、19.5%、15.9%和7.7%,且均与对照之间存在显著差异(P0.05)。而对于红松蓄积量(36.6~184.4 m3/hm2),皆伐、强度择伐、中度择伐、轻度择伐依次较照样地提高了5.0、4.1、2.8、1.9倍,且均与对照有显著差异(P0.05)。[结论]从促进林分稳定性、维持凋落碳储量及提高森林的生态效益综合考虑,采伐强度应以中低度透光方式为宜。     

抚育对长白山幼龄次生林群落结构与动态的影响

采用抚育采伐试验方法,研究了不同经营方式(对照、常规经营和优化经营)对长白山林区5种典型幼龄次生林林群落(落叶松—白桦林、杨桦林、杂木林、硬阔林及阔叶红松林)的树种组成结构、径级结构及演替趋势的影响规律。结果表明:优化经营能够提升高幼龄林群落中红松、水曲柳等珍贵树种的地位(重要值提高37.5%～400.0%),提高森林经营价值;优化经营能够显著降低各类型幼龄林的小径木株数比例(7.2%～29.9%)及提高中径级林木的比例(5.1%～26.4%),充分发挥森林的生产潜力;优化经营能够改变幼龄林的演替趋势(由次生林转化为阔叶红松林),从而加速地带性顶极植被阔叶红松林的恢复进程。     

长白山不同林型空间格局及树种多样性多尺度分析

物种空间分布如何影响群落多样性格局目前还不清楚。以长白山针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林3 个 5.2 hm2 样地为基础,采用Ripley爷s K 函数分析了树种的空间分布,在种群水平上检验了不同树种对局域多样性格 局的影响。研究结果显示:1)针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林样地中绝大多数树种在小尺度上呈聚集分布;针 阔混交林样地中簇毛槭、色木槭和蒙古栎在大尺度( 30 m)上呈现随机或均匀分布;椴树红松林和云冷杉林样地 中树种空间分布受研究尺度影响较小,在不同空间尺度上树种空间格局基本一致。2)在物种组织水平上,同一树 种对不同林分的多样性格局影响存在差异。但在群落组织水平,针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林却具有一致 的多样性格局组建规律。多样性促进种比例随着空间尺度的增加而减少,中性种比例随着空间尺度的增加而增 大。中小尺度上多样性促进种在群落构建中起主导作用,而在大尺度上中性种决定了群落多样性格局。3)绝大多 数树种的空间分布与其多样性维持作用之间没有明显关联性。少数针叶树种臭松、红松和鱼鳞松在空间聚集分布 的尺度范围越大时,其对局域群落多样性呈非促进效应的尺度范围相对也越大。建议未来从物种聚集效应角度出 发进一步探讨群落多样性的形成和维持机制。