川西南山地云南松林窗特征及其更新研究

论文摘要

云南松（Pinus yunnanensis）系川西南山地主要针叶森林类型的优势树种,也是川西南偏干性常绿阔叶林的先锋树种和用材树种之一。目前,关于云南松林经营的研究有很多,但关于云南松林窗特征及林窗更新情况的报道较少。而林窗作为最为常见的一种干扰,并且是森林自我更新的重要途径之一。开展林窗更新的研究,将有助于科学评价云南松林的更新能力、林窗干扰状况和森林演替发生规律,探讨云南松林和偏干性常绿阔叶林更新、维持和循环动态,具有很强的实际意义。本文以四川省攀枝花市大黑山森林公园云南松林为对象,研究了川西南山地云南松林林窗的一般特征,并对云南松林窗下更新做了详细的研究,以期为云南松林经营及川西南山地植被恢复提供科学依据。研究结果表明:（1）云南松林窗形状呈椭圆形,CG的长短轴比为1.8,EG的长短轴比为1.5。林窗大小:CG为255.6±195.7m2（18.1-934.5m2）,EG为458.9±272m2（50.7-1356.5m2）;以500m2以下的林窗占主体。林窗形成木以1-5株占主体,主要死亡方式为风倒,枯立木和人工砍伐各占到25%左右,云南松林窗有七种形成方式:风倒、枯立、人工砍伐、风倒+枯立、风倒+人工砍伐、枯立+人工砍伐和风倒+枯立+人工砍伐。平均每个林窗拥有2.64株形成木,每个形成木可形成林冠林窗118m2,扩展林窗219m2。形成木的平均树高为17.6±2.8m（11.5-24.9m）、年龄为89.3±24.7a（15-140a）和胸径为35.6±7.5cm（18-64cm）。通过相关分析,林窗大小不受林窗形状的影响,但受形成木和边界木特征的影响。形成木和边界木越大,群落年龄越大,林窗的大小越大。在云南松林的可持续经营中,要合理利用形成木,并模拟自然干扰规律适时择伐、人工科学地促进森林循环。（2）云南松林林窗边界木主要组成树种为云南松,边界木为5～9株的林窗数量最多（74%）;单个林窗边界木平均高度多数在18～22m之间（61%）,平均胸径多数在35～50cm之间（82%）;边界木偏冠现象明显,偏冠率1均大于0.5,单个林窗边界木偏冠率1平均值集中在0.6～0.8之间（75%）;边界木的个体大小随林窗面积增大而增加。（3）云南松边界木偏冠现象普遍存在,树冠偏倚程度大于0.5的个体达到了95%[偏冠率一,0.72±0.14（0.231～1）]和93%[偏冠率二,0.86±0.37（0.134～2.583）]。在特定的自然地理条件下,云南松边界木偏冠方向和方位可能有关,树冠偏向南方的边界木近80%。偏冠率一和胸径、侧树间距、后树间距存在显著相关关系,和树高、枝下高无关;偏冠率二和侧树距离有关,和胸径、树高、枝下高、后树距离无显著相关关系。综合结果表明,云南松边界木偏冠程度受邻体树木分布和云南松自身特征的影响。（4）选用Weiner指数、Hegyi指数和张跃西指数计算竞争强度,研究了云南松老龄林径级相当的枯立木和活立木的邻体竞争强度。将8m范围内邻体分为三类:云南松、科斗科类和其它类,分别占42.83%、20.65%、36.52%（枯立木）和44.29%、22.49%、33.22%（活立木）。分别受枯立木和活立木周围邻体的分布格局差异的影响,邻体对云南松枯立木的种内竞争和种间竞争相当,对云南松活立木的竞争以种内竞争占优势。邻体对云南松枯立木的竞争强度小于活立木的,但不存在统计学上的显著差异。由于枯立木死亡后大小不变,三个指数所得枯立木竞争强度均大于枯立木死亡时的竞争强度。因此,活立木的竞争强度比枯立木死亡时受到的竞争强度还要大,这表明枯立木死亡受邻体竞争影响的可能性较低。由于Weiner指数、Hegyi指数和张跃西指数的构建参数不同,同样数据所得竞争强度各不相同,随距离的变化趋势也各异,但在计算云南松枯立木和活立木竞争强度时获得了一致结果。（5）林窗干扰有利于云南松更新,但不同的林窗大小、年龄、开阔度等林窗特征影响着川西南山地云南松的更新。云南松幼苗在小林窗中更新密度最大,而大林窗中云南松幼树、成树的密度较大。幼苗和幼树在幼年林窗中密度较大,而成树在老年林窗中密度最大。云南松幼苗密度随开阔度的提高而降低,幼树和成树的密度则增加。开阔度越大云南松个体也越大,但在开阔度低于0.6的林窗中,云南松不能更新。在小林窗、幼年林窗以及开阔度在0.6～1.0的林窗中,云南松幼苗向幼树的转化率较低。林窗和非林窗下云南松的重要值均排第一位,表明未来该研究区域森林仍以云南松为主。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 引言
• 1.1 林窗研究综述
• 1.1.1 林窗概念
• 1.1.2 林窗的形态特征
• 1.1.3 林窗更新
• 1.1.4 林窗更新过程
• 1.1.5 林窗更新的影响因素
• 1.1.6 林窗干扰格局
• 1.1.7 林窗模型
• 1.1.8 林窗与森林经营
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 研究区域概况
• 1.4 研究方法
• 1.4.1 野外调查
• 1.4.2 数据分析
• 2. 研究结果与分析
• 2.1 林窗特征
• 2.1.1 林窗的形状和大小
• 2.1.2 林窗大小和边界木、形成木的关系
• 2.1.3 云南松林窗形成方式和形成木特征
• 2.1.4 小结与讨论
• 2.2 林窗边界木特征
• 2.2.1 边界木的树种组成及数量
• 2.2.2 林窗边界木的年龄、胸径及高度
• 2.2.3 CG、EG面积与林窗边界木的关系
• 2.2.4 小结和讨论
• 2.3 云南松边界木偏冠及其影响因素
• 2.3.1 云南松边界木偏冠现象
• 2.3.2 云南松偏冠率的影响因素
• 2.3.3 独立木偏冠分析
• 2.3.4 小结和讨论
• 2.4 云南松枯立木和活立木竞争强度对比研究
• 2.4.1 云南松对象木及其邻体特征
• 2.4.2 枯立木和活立木竞争强度
• 2.4.3 枯立木和活立木竞争强度随距离变化
• 2.4.4 小结和讨论
• 2.5 云南松林窗更新研究
• 2.5.1 云南松林窗干扰频率
• 2.5.2 不同面积林窗内云南松更新种群特征
• 2.5.3 不同年龄林窗云南松更新种群特征
• 2.5.4 不同开阔度云南松更新种群特征
• 2.5.5 林窗和林冠下云南松数量特征
• 2.5.6 不同大小、年龄和开阔度林窗下云南松更新数量动态
• 2.5.7 云南松林窗与非林窗内树种的组成特征
• 2.5.8 小结和讨论
• 3. 结论
• 4. 讨论
• 参考文献
• 学习期间发表的论文
• 致谢