毛白杨人工林丰产栽培理论基础与技术体系研究

论文摘要

本研究以优良乡土树种毛白杨(Populus tomentosa Carr.)为对象,以实现人工林的定向、速生、丰产、优质、稳定和高效为目标,以森林生态学、林木遗传学、树木生理学和现代育林学原理为指导,针对毛白杨用材林在造林和栽培中存在的理论和主要技术问题,在毛白杨主要分布区山东省地域范围内,开展定位试验和调查研究,利用现代生物统计和计算机技术,对影响毛白杨人工林生长的主导因子和关键技术进行分析,以期为山东省乃至华北地区毛白杨人工林的培育提供理论依据和配套技术体系。其主要研究内容包括:(1)毛白杨品种特性与生长发育规律研究;(2)毛白杨丰产栽培生理基础研究;(3)毛白杨人工林立地分类和质量评价研究;(4)毛白杨丰产栽培造林技术研究;(5)毛白杨丰产栽培技术体系及经济效果评价研究。主要研究结果如下:1、影响毛白杨人工林生长的主导立地因子是地形、土壤类型、土壤质地和地下水位。在鲁西黄泛冲积平原区,地形的影响最大,土壤质地次之,其后为地下水位和土壤类型。在鲁中南、胶东山麓河谷平原区:土壤质地影响最大,地形次之,其后为土壤类型和地下水位。2、山东省毛白杨人工林立地类型划分为32个,立地指数级在9~19之间。立地指数级在16以上,495株/hm2的林分蓄积年均生长量达9.0 m3以上的立地类型,为最适宜栽培毛白杨用材林的立地类型;立地指数级为14~15,495株/hm2的林分蓄积年均生长量达5.0 m3~7.5 m3的立地类型,为较适宜栽培毛白杨用材林的立地类型;立地指数级小于13的立地类型,为栽培毛白杨用材林不够适宜的立地类型。3、毛白杨光合速率的季节变化和日变化均呈双峰曲线,高峰期分别出现在5月、8月、10点和14点;蒸腾速率季节变化和日变化分别呈双峰曲线和单峰曲线,高峰期分别出现在5～6月、9月和14点,光合和蒸腾速率均与光照和环境温度呈正相关,且受品种遗传特性的影响。幼林在一年内的生长主要集中在5～7月,占全年生长量的70%以上;叶片的N、P、K含量以5月份最高;蒸腾速率与光合速率均在5～6月较高,表明5～6月是加强抚育管理,促进林木生长的关键时期。4、在集约经营条件下,毛白杨丰产林的蓄积年均生长量在18 m3/hm2,表现出良好的速生性和丰产性。胸径、树高在造林后第2年就进入速生期,到第6～8年结束,

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 国内外人工林发展历史、现状与趋势
• 1.2 人工林培育的基本原理
• 1.2.1 森林生态系统理论
• 1.2.2 人工林生态系统物质生产原理
• 1.2.3 森林立地分类与质量评价
• 1.2.4 林分结构与密度控制
• 1.2.5 人工混交林营造理论
• 1.3 人工林立地分类和质量评价研究进展
• 1.3.1 森林立地分类的途径
• 1.3.2 森林立地质量评价的方法
• 1.4 杨树人工林培育技术研究进展
• 1.4.1 优良无性系选育
• 1.4.2 适地适无性系
• 1.4.3 造林密度和轮伐期
• 1.4.4 种苗类型、整地与除草
• 1.4.5 施肥
• 1.4.6 灌溉
• 1.4.7 幼林间作
• 1.5 人工林技术经济效果评价研究
• 1.5.1 杨树人工林短轮伐期栽培的经济效益
• 1.5.2 技术经济效果的评价方法
• 1.6 毛白杨人工林培育研究概况及存在的主要问题
• 1.6.1 毛白杨良种选育研究概况
• 1.6.2 毛白杨栽培技术研究概况
• 1.6.3 存在的主要问题
• 2 立题依据、研究目标与技术路线
• 2.1 立题依据
• 2.2 研究目标
• 2.3 技术路线
• 3 材料与方法
• 3.1 研究范围及自然概况
• 3.1.1 调查研究地区自然概况
• 3.1.2 定位试验地区自然概况
• 3.2 试验设计
• 3.2.1 品种对比试验
• 3.2.2 苗木截梢造林试验
• 3.2.3 整地规格试验
• 3.2.4 植苗规格试验
• 3.2.5 栽植深度试验
• 3.2.6 灌溉试验
• 3.2.7 施肥试验
• 3.2.8 幼林间作试验
• 3.2.9 幼林整形修枝试验
• 3.3 观测指标与测试方法
• 3.3.1 林木生长指标
• 3.3.2 林木形质指标
• 3.3.3 林木生理指标
• 3.3.4 木材材性指标
• 3.3.5 土壤理化性质指标
• 3.3.6 间种作物投入产出指标
• 3.3.7 经济效果评价指标
• 3.4 典型调查与资料收集
• 3.4.1 典型调查
• 3.4.2 资料收集
• 3.4.3 数据分析
• 4 结果分析
• 4.1 毛白杨人工林立地分类与质量评价
• 4.1.1 立地指数的曲线拟合及编制
• 4.1.1.1 树高曲线的拟合
• 4.1.1.2 样本标准差曲线的拟合
• 4.1.1.3 基准年龄的确定
• 4.1.1.4 立地指数的展开
• 4.1.2 立地分类主导环境因子分析
• 4.1.2.1 主导因子筛选与等级划分
• 4.1.2.2 毛白杨生长与立地因子的直观分析
• 4.1.2.3 毛白杨生长与立地因子的数量化分析
• 4.1.2.4 立地因子等级对毛白杨生长的重要程度
• 4.1.3 立地类型划分
• 4.1.4 立地质量评价与立地条件选择
• 4.2 毛白杨品种特性与生长发育规律研究
• 4.2.1 品种特性
• 4.2.1.1 速生性、丰产性
• 4.2.1.2 林分生物量及其分布
• 4.2.1.3 形质特性
• 4.2.1.4 木材的物理力学特性
• 4.2.2 生长发育规律
• 4.2.2.1 年生长节律
• 4.2.2.2 胸径、树高、材积生长模型的建立与拟合
• 4.2.2.3 林木生长时期划分及生长特点
• 4.2.2.4 林木材积生长的数量成熟龄
• 4.3 毛白杨丰产栽培生理基础研究
• 4.3.1 不同毛白杨品种光合特性的比较
• 4.3.2 不同毛白杨品种蒸腾特性的比较
• 4.3.3 苗木主要营养元素含量及其季节变化
• 4.4 毛白杨人工林栽培技术研究
• 4.4.1 优良无性系筛选和评价
• 4.4.1.1 生长量
• 4.4.1.2 干形及分枝
• 4.4.1.3 木材的物理力学特性
• 4.4.1.4 品种多性状综合评价
• 4.4.2 苗木不同强度截梢造林效果
• 4.4.2.1 抽梢发枝特点及干形变化
• 4.4.2.2 对胸径、树高旬生长量的影响
• 4.4.2.3 对林分胸径、树高生长量的影响
• 4.4.3 适宜苗龄及苗木规格
• 4.4.3.1 不同苗龄及规格对林分胸径的影响
• 4.4.3.2 不同苗龄及规格林分树高的影响
• 4.4.4 不同整地规格造林效果
• 4.4.4.1 不同整地规格的林木生长量
• 4.4.4.2 不同整地规格的土壤容重、含水率
• 4.4.5 合理造林密度
• 4.4.5.1 不同栽植密度林分生长发育规律
• 4.4.5.2 不同密度林分的数量成熟龄
• 4.4.6 适宜栽植深度
• 4.4.6.1 成活率与抗风倒情况
• 4.4.6.2 根系发育
• 4.4.6.3 生长量
• 4.4.7 合理灌溉研究
• 4.4.8 合理施肥研究
• 4.4.8.1 朱庄林场 N、P、K 肥效及配比试验
• 4.4.8.2 长清县西仓村N 肥用量试验
• 4.4.8.3 饮马泉苗圃 N、P、K 正交试验
• 4.4.8.4 平度何家店村 N、P、K 正交试验
• 4.4.9 幼林间作效应分析
• 4.4.9.1 不同间作处理对林地土壤养分的影响
• 4.4.9.2 不同间作处理对树体营养状况的影响
• 4.4.9.3 不同间作处理对土壤含水量的影响
• 4.4.9.4 不同间种作物对树木叶面积及林木生长量的影响
• 4.4.9.5 土壤及树体养分状况与与林木生长量相关性分析
• 4.4.10 幼林整形修枝技术
• 4.4.10.1 整形修枝的最佳时期
• 4.4.10.2 整形修枝的方法
• 4.4.10.3 幼树修枝量
• 4.5 毛白杨人工林技术经济效果评价研究
• 4.5.1 单项技术措施的经济效果分析
• 4.5.1.1 苗木规格
• 4.5.1.2 整地规格
• 4.5.1.3 施肥
• 4.5.1.4 间作
• 4.5.2 综合技术措施的经济效果分析
• 4.5.2.1 技术参数
• 4.5.2.2 评价指标
• 4.5.2.3 效果分析
• 4.6 毛白杨丰产栽培技术体系构建
• 4.6.1 优质丰产基础技术
• 4.6.1.1 选用优良品种
• 4.6.1.2 选择优良立地
• 4.6.2 优化配套造林技术
• 4.6.2.1 细致整地
• 4.6.2.2 选用壮苗
• 4.6.2.3 苗木处理与栽植季节
• 4.6.2.4 合理密度与采伐年龄
• 4.6.2.5 栽植深度与栽植方法
• 4.6.2.6 幼林修枝抚育
• 4.6.3 林地环境调控技术
• 4.6.3.1 合理施肥
• 4.6.3.2 合理灌溉
• 4.6.3.3 松土除草
• 4.6.3.4 农林间作
• 4.6.3.5 有害生物防治
• 5 讨论
• 5.1 毛白杨丰产栽培的生理基础和生产潜力
• 5.2 毛白杨人工林的发育规律和数量成熟
• 5.3 毛白杨人工林的立地分类和质量评价
• 5.4 毛白杨幼林间作效果
• 5.5 毛白杨丰产栽培技术体系的构建
• 6 结论
• 6.1 研究特色及创新点
• 6.2 主要结论
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介
• 博士期间发表的论文
• 致谢