南亚热带人工针叶纯林近自然改造早期对群落特征和土壤性质的影响

借鉴近自然森林管理理念,用阔叶林或针阔混交林替代南亚热带大面积人工针叶纯林已被认为是一种有效的森林培育方式.1993年,在位于广西凭祥的中国林业科学研究院热带林业实验中心伏波试验场营造了马尾松和杉木纯林.为了提高针叶纯林的生产力和维护生态平衡,2007-2008年间,运用近自然森林培育技术,分别在间伐后的马尾松和杉木纯林中套种等量混合的当地优质乡土树种红椎(Castanopsis hystrix)和香梓楠(Michelia gioii苗木,套种密度均为405株/hm2(以下简称“马尾松近自然林”、“杉木近自然林”).选择邻近地块相同林龄、相似立地条件的未经改造的马尾松、杉木人工纯林作为对照(以下简称“未改造纯林”),研究了马尾松和杉木人工针叶纯林近自然改造早期对群落特征和土壤性质的影响,以期为马尾松和杉木人工林的可持续经营提供科学依据.研究结果表明:(1)近自然林中马尾松和杉木的密度、胸高断面积均显著低于各自未改造纯林(P＜0.05),但其平均胸径均高于各自未改造纯林,其中马尾松达显著差异(P＜0.05).(2)近自然林成年树(DBH≥10 cm)的林木株数少于未改造纯林,树种仍以马尾松和杉木占据绝对优势地位,而近自然林小树(5 cm≤DBH＜10 cm)和幼树(1 cm≤DBH＜5 cm)的物种数、株数均多于未改造纯林,套种的红椎和香梓楠已经成为近自然林中重要值最大的幼树物种,红椎和香梓楠在马尾松近自然林中的生长状况优于杉木近自然林.(3)马尾松近自然林灌木层和草本层的物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与其未改造纯林均无显著差异;杉木近自然林灌木层的丰富度指数和草本层的Pielou指数显著高于其未改造纯林(P＜0.05),其他指数则没有显著差异.(4)马尾松和杉木近自然林的土壤容重、总孔隙度、全磷、全氮、全钾和速效钾与各自未改造纯林没有显著差异,但马尾松近自然林的土壤有机碳含量和pH值显著低于其未改造纯林(P＜0.05),杉木近自然林的速效磷含量显著低于其未改造纯林(P＜0.05).     

东北天然次生林生物量对不同森林经营策略的响应

【目的】优化森林经营模式,以提高东北天然次生林生物量。【方法】以东北针叶林、阔叶林、针阔混交林为研究对象,通过设置样地并分林层（乔木层、灌木层、草木层、凋落物）进行调查与测算的方法,分析粗放经营、目标树经营和无干扰3种经营模式下天然次生林生物量的变化。【结果】1）针叶林、阔叶林中林分总体生物量排序为目标树经营>无干扰>粗放经营,针阔混交林中林分总体生物量排序为目标树经营>粗放经营>无干扰,目标树经营与无干扰、粗放经营间差异显著,乔木层占林分生物量的比例均在92%以上;2）乔木层生物量排序均为目标树经营>无干扰>粗放经营,目标树经营模式下乔木层生物量与无干扰、粗放经营间差异显著,其中干材生物量最大,占乔木层生物量的46.52%～68.33%;3）针叶林、阔叶林中灌木层、〖JP2〗草本层生物量排序为无干扰>粗放经营>目标树经营,针阔混交林中灌木层、草本层生物量排序为粗放经营>无干扰>目标树经营,无干扰经营模式下的灌木层、草本层生物量与粗放经营、目标树经营间差异大多显著;4）凋落物生物量大小为目标树经营大于粗放经营和无干扰经营。【结论】目标树经营能够增加林分总体、乔木层和凋落物的生物量,可作为提高东北天然次生林生物量的重要经营模式。     

不同经营模式对丹清河林场天然次生林植物群落结构及其多样性的影响

以黑龙江省哈尔滨市林业局丹清河林场的针叶林、阔叶林及针阔混交林3种天然次生林为对象,以无干扰模式为对照,研究粗放经营模式和目标树经营模式对植物群落结构及其多样性的影响。结果表明:1)在针叶林、阔叶林、针阔混交林中,相对于粗放经营模式和无干扰模式而言,目标树经营模式中以目标树为主的第1林层断面积值最大,占林分断面积百分比为95.00%,90.00%,87.00%,但第2,3林层断面积最小,形成了合理的林冠结构;2)目标树经营模式的林木平均密度(408～858株·hm-2)显著低于(P<0.05)粗放经营模式(992～1917株·hm-2),而平均胸高断面积(18.18～46.03m2·hm-2)与粗放经营模式(18.43～39.70m2·hm-2)无显著差异(P<0.05),平均树高(11.8～14.9m)和平均胸径(15.94～27.34cm)均显著高于(P<0.05)粗放经营模式(分别为7.1～11.0m和10.18～19.00cm);3)粗放经营模式和无干扰模式60%以上的林木为小径木(12cm以下),目标树经营模式60%以上为中径木(14～18cm)和大径木(20cm以上);4)粗放经营模式乔木层的多样性高于目标树经营模式;灌木层除阔叶林的多样性与目标树经营模式不可比外,其余林分的多样性均高于目标树经营模式;草本层的多样性则以目标树经营模式为最高;5)粗放经营模式只注重短期经济价值而忽略生态要求,无干扰模式只注重绝对生态保护而忽略人对森林资源的利用需求,二者都不符合人类经营森林的目标。目标树经营模式可改善群落和林冠结构,不仅能够获得较好的经济效益,还能平衡生态功能,符合人类经营森林的目标。     

南亚热带马尾松红椎人工林群落结构、物种多样性及基于自然的森林经营

研究广西凭祥伏波林场28年生马尾松纯林、红椎纯林及红椎×马尾松混交林的群落结构与物种多样性,根据培育人工大径材和满足生态服务功能的发展目标,提出基于自然的森林经营方向.结果表明:马尾松纯林可划分为2层(Ⅰ层13 ～24 m优势种为马尾松,Ⅱ层2～9m优势种为红椎),红椎纯林可划分为2层(Ⅰ层:12～17 m,优势种为红椎;Ⅱ层:2～8 m,优势种也为红椎),红椎×马尾松混交林可划分为3层(Ⅰ层:20～25 m,优势种为红椎;Ⅱ层:13～20 m,优势种为马尾松;Ⅲ层:4～7 m,优势种为红椎);胸径大于1 cm的乔木物种数表现为马尾松纯林(11种)＞红椎×马尾松混交林(7种)＞红椎纯林(4种);胸径大于1 cm的林木株数表现为马尾松纯林(1949株·hm-2)＞红椎纯林(825株·hm-2)＞红椎×马尾松混交林(383株·hm-2);胸高断面积表现为马尾松纯林(30.05 m2·hm-2)＞红椎×马尾松混交林(17.48 m2·hm-2)＞红椎纯林(12.35 m2·hm-2);平均胸径表现为红椎×马尾松混交林(21.7 cm)＞红椎纯林(9.9 cm)＞马尾松纯林(9.7 cm);除丰富度指数外,红椎×马尾松混交林灌木层的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数均显著低于2种纯林(P＜0.05);红椎纯林草本层多样性指数最低,但3种林分之间差异不显著(P＞0.05).对于该地区的马尾松纯林,通过林分结构调整,充分依靠林下天然更新,适当补植阔叶树种,最终形成以阔叶树为主的异龄、复层针阔混交林;对于红椎纯林,根据目标树经营体系,通过林分结构调整,补植部分阔叶树种,最终形成异龄、复层阔阔混交林;对于红椎×马尾松混交林,根据目标树经营要求对妨碍目标树生长的林木进行砍伐,促进林下马尾松和红椎更新,最终形成异龄、复层针阔混交林.     

南亚热带红椎马尾松纯林及其混交林生物量和生产力分配格局

研究中国林业科学研究院热带林业实验中心28年生红椎纯林、马尾松纯林以及红椎-马尾松混交林的生物量和生产力分配格局.结果表明:红椎纯林、马尾松纯林与红椎-马尾松混交林生物量分别为94.797,212.435和155.638 t·hm-2;3种林分的乔木层生物量均占林分生物量的95％以上,其他各层均表现为凋落物层(0.56％～3.26％)＞草本层(0.24％～0.85％)＞灌木层(0.25％ ～0.37％);在3种林分的乔木层各组分中,干材生物量最大,占总生物量的49.31％ ～ 62.25％,红椎纯林中其他组分表现为根(17.16％)＞枝(11.76％)＞干皮(6.84％)＞叶(1.99％),而马尾松纯林与红椎-马尾松混交林则为枝(18.39％ ～ 19.98％)＞根(14.48％ ～17.72％)＞叶(5.55％～8.80％)＞干皮(4.19％ ～ 5.57％);3个林分的净生产力表现为红椎纯林(3.369t·hm-2a-1)＜红椎-马尾松混交林(5.628 t·hm-2a-1)＜马尾松纯林(7.781 t·hm-2a-1).