基于FORCAST模型的落叶松人工林间伐长期效果与优化模式研究

论文摘要

本文以东北东部林区落叶松（Larix olgensis）人工林为研究对象，在对一个经营周期内落叶松人工林固定样地的实际间伐效果研究基础上，针对间伐在短期内可以有效的促进林地生产力的增长，而对生态系统的长期影响尚难以预测的问题，采用森林生态系统经营管理模型（FORCAST模型）模拟预测的研究方法，通过收集落叶松人工林土壤和树木生长等方面数据和调查分析落叶松人工林灌木和草本生物量及养分含量，对FORCAST模型进行修正和调校，利用该模型研究间伐对落叶松人工林主伐时各代干材生物量、生态系统速效氮、速效磷、速效钾贮量的长期影响效果，探讨落叶松人工林间伐的合理模式，以便为长期维持落叶松人工林生产力提供依据。研究结果如下：（1）同一立地条件下的落叶松人工林平均胸径随着经营密度指数的逐渐减小而增大，经营密度为0.7、0.8、0.9、1的林地保留木平均胸径依次比对照增加了16.33％、10.41％、7.05％、3.87％。而各不同经营密度指数的林地单株材积分别比对照增加了14.90％、24.24％、12.28％、9.23％，综合研究认为落叶松人工林适宜的经营密度指数为0.7、0.8。而不同的经营密度对林地总蓄积量影响不明显。（2）落叶松人工林中灌木和草本生物量随林龄的变化趋势为升高-降低-升高-稳定的趋势，最高值一般在5-8年，20年左右开始稳定；灌木（根、枝、叶）和草本（地上、地下）各组成部分的养分含量随林龄的变化趋势有较大差异性，但经过一系列的波动也是在20年左右趋于稳定。（3）FORCAST模型预测结果表明：间伐在短期内可有效的促进落叶松人工林的生产力，但随着连栽代数的增加，生产力的增加量逐代减少，最后渐渐和未经人为经营管理的林分趋于一致，采取适度的间伐强度可使林地的生产力在5-10代内不下降，综合研究结果认为落叶松人工林适合采用中度和弱度间伐模式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 国内外森林抚育间伐研究概况
• 1.1.1 间伐的意义和作用
• 1.1.2 间伐对林木的影响
• 1.1.3 间伐强度的确定
• 1.1.4 间伐开始期与间隔期的确定
• 1.1.5 间伐后对生态系统养分的影响
• 1.1.6 间伐对林下植被的影响
• 1.1.7 间伐剩余物的处理
• 1.1.8 间伐的经济效益
• 1.2 落叶松人工林经营研究概况
• 1.2.1 适宜立地的选择
• 1.2.2 林分密度的控制
• 1.2.3 采伐与更新
• 1.2.4 轮伐期
• 1.3 存在的问题及其对策
• 1.4 研究目的及意义
• 2 研究地区概况
• 3 落叶松人工林合理经营密度研究
• 3.1 研究方法及数据分析
• 3.1.1 研究方法
• 3.1.2 数据分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 首次间伐对林分生长的影响
• 3.2.2 第二次间伐对林分生长的影响
• 3.2.3 第三次间伐对林分生长的影响
• 3.2.4 落叶松人工林到达成熟期林分状况
• 3.3 讨论
• 3.4 小结
• 4 落叶松人工林林下灌丛生物量及养分含量研究
• 4.1 研究方法
• 4.1.1 灌木、草本生物量的研究方法
• 4.1.2 灌木、草本养分含量的研究方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 落叶松灌木生物量研究
• 4.2.2 落叶松草本生物量研究
• 4.2.3 落叶松灌木养分含量分析
• 4.2.4 落叶松人工林草本养分含量分析
• 4.3 小结
• 5 基于FORCAST模型的落叶松人工林抚育间伐的研究
• 5.1 研究方法
• 5.1.1 FORCAST的调校
• 5.1.2 不同间伐方式的模拟
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 间伐对落叶松人工林主伐时干材生物量的影响
• 5.2.2 间伐对林地速效氮贮量的影响
• 5.2.3 间伐对林地速效磷贮量的影响
• 5.2.4 间伐对林地速效钾贮量的影响
• 5.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢