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闽西北桉树人工林可持续经营技术研究

作　者: 罗素梅
导　师: 何东进
学　校: 福建农林大学
专　业: 森林经理学
关键词: 闽西北桉树人工林可持续经营技术影响因子生长分析
分类号: S792.39
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

以福建省永林公司永安经营区桉树人工林为研究对象,从林分结构、群落组成水源涵养、混交模式、造林密度、小地形等方面对闽西北桉树人工林可持续经营技术进行研究,研究结果如下:(1)不同类型桉树人工林土壤养分存在小尺度异质性,各养分指标含量差异较大。样地pH值在4.28~5.12之间,属于桉树生长的最适范围。桉树各林分有机质含量随土壤深度的增加而降低,三个土层的平均含量分别为14.41、9.04、5.73 g/kg,总体有机质含量偏低。土壤全N含量在0.69~2.02g/kg之间,随取样土层深度增加,全氮含量有所降低,各样地间的差异逐渐变小。全磷含量在土层间变化不大,但在不同的研究样地中,全磷的分布很不均匀。全钾的含量随土层深度的增加而增大,全钾的分布普遍较均匀。水解氮、有效磷和速效钾随土壤深度的变化均呈现含量随土层加深而均匀增大的趋势。不同林分土壤平均水解氮含量变化较大,个别样地有效氮极缺乏。有效磷总体含量较丰富。样地间速效钾含量变化较大,波动范围为31.45~185.72 mg/kg。(2)不同的混交方式对桉树人工林生长和水源涵养能力均有一定的影响。不同桉树品种的混交有利于桉树的生长,混交林在平均胸径、平均树高、材积和蓄积上生长上都存在优势。不同品种的混交林生长状况排序为:巨桉>巨桉-巨赤桉>邓恩桉-巨桉(7:3)>尾巨桉>邓恩桉-巨赤桉>邓恩桉-尾巨桉>邓恩桉-巨桉>(5:5)>本沁桉>邓恩桉。涵养水源能力研究表明:混交林的水源涵养能力高于纯林,9种类型的混交样地中,邓恩桉-巨桉混交林的林冠层持水量最大为14.03 t/hm2,其次就是邓恩桉-尾巨桉混交林和尾巨桉纯林,持水量分别为10.54 t/hm2和10.05 t/hm2,巨桉-巨赤桉居第5位,8.96 t/hm2,本沁桉、巨桉、邓恩桉纯林分别为8.63、7.73、6.76 t/hm2。枯枝落叶层的持水率将近林冠层的10倍。尾巨桉纯林的林地枯枝落叶数量少,但持水率最大,达到339.8%,巨桉-巨赤桉混交林的枯枝落叶最多,总鲜重是尾巨桉纯林的5倍多,但持水率水平较低。9群落类型比较,持水量最大的是巨桉-巨赤桉混交林,为12.73 t/hm2。草本层的持水率略大于灌木层,灌木层持水量最大的是巨桉-巨赤桉混交林,(3.02 t/hm2),最小的是巨桉纯林(0.67 t/hm2),草本层持水量最大的是邓恩桉-巨赤桉混交林(2.12 t/hm2),最小的是本沁桉纯林与邓恩桉-巨桉混交林(0.43 t/hm2)。(3)密度是影响林分胸径、材积的重要因子,低密度林分的胸径树高明显占优势,随着密度的增大,林分蓄积增大,但是当密度大于2700株·hm-2时,林分蓄积也出现下降趋势,研究区桉树人工林的种植并没有使林地灌草层物种多样性下降。密度对林下植物多样性没有明显的影响,但是植物种类存在一定差异性。密度为1950株·hm-2时林下植物的收获量最大。枯落物的存在有利于维持土壤质量。(4)海拔梯度研究表明,在420-739m海拔范围内,邓恩桉林分的蓄积量随海拔的下降而递增,不同海拔之间的胸径生长差异均达到极显著水平。低海拔物种数量最多,中海拔次之,高海拔最少,但林下植物的个体数则是中海拔占优势,各样低的多样性指数和均匀度指数的变化规律一致,都是随着海拔的上升而表现出递减的趋势。(5)坡向对尾巨桉生长的影响在树高和胸径2因子上出现分异现象,阴坡有利于树高生长,而阳坡平均胸径较大。坡位对不同坡向桉树人工林生长的影响规律不太一致。在阳坡,下坡林分的生长最好,平均胸径比上坡位大11.8%,林分蓄积量大42.8%,中坡林分生长与下坡差异不大,平均胸径比下坡小4.02%,生长状况最差的是上坡位,其平均树高差异接近2m,单株立木材积只达到下坡位70%的水平。在阴坡,生长状况最好的是中坡,下坡和上坡的差异在4%~10%之间。小地形对桉树人工林生长的影响较小。1.5年生桉树林林分的保存率均在96%左右,波动幅度很小,平均胸径的差异值仅为0.02cm,树高相差0.24m,林分蓄积分别为7.8、8.1、8.1m3,总体上看桉树人工林在山坡和山洼的生长状况较好,但这种生长优势并不明显。水分和养分是桉树速生丰产的两大制约因素。整地方式、树种选择、密度控制等经营措施都是围绕保持地力、提高产量的可持续林业经营模式进行的,在林分的养分循环中,由于养分循环速度跟不上快速生长的桉树人工林消耗养分速度,人工林土壤养分趋向于减少,所以林业的可持续发展主要靠人为因素的补给,这种人为因素的控制可以为桉树人工林可持续发展提供物质基础。本研究对影响桉树人工林生长各因子进行主成分分析结果表明:在闽西北地区海拔是对桉树生长影响最大的地形因子,在土壤因子中pH值和有机质含量、田间持水量和容重、孔隙度都是排在前面的重要因子,混交方式和林下植被情况也会影响人工林的可持续经营。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-13
1 前言  13-17
2 研究区概况与研究方法  17-25
  2.1 研究区自然概况  17-18
    2.1.1 地理位置  17
    2.1.2 地质地貌  17
    2.1.3 气候  17-18
    2.1.4 土壤  18
    2.1.5 植被  18
  2.2 样地概况  18-19
  2.3 研究方法  19-25
    2.3.1 样地调查方法  19-20
    2.3.2 生物多样性计算  20-21
    2.3.3 水源涵养功能测定  21-23
    2.3.4 土壤化学成分分析  23-24
    2.3.5 数据分析方法  24-25
3 结果与分析  25-57
  3.1 桉树人工林的土壤养分状况  25-33
  3.2 混交方式对桉树人工林的影响  33-42
    3.2.1 不同混交方式桉树人工林生长状况比较  33-34
    3.2.2 不同桉树品种生长过程分析  34-36
    3.2.3 不同桉树混交类型林下物种多样性比较  36-38
    3.2.4 不同桉树混交类型涵养水源能力比较  38-42
  3.3 桉树人工林的密度效应  42-48
    3.3.1 密度对林分径级结构的影响  42-43
    3.3.2 密度对林分生长过程的影响  43
    3.3.3 林下植物多样性比较  43-46
    3.3.4 枯落物和土壤持水能力比较  46-48
  3.4 桉树人工林的海拔效应  48-52
    3.4.1 海拔对邓恩桉生长的影响  48-50
    3.4.2 海拔对物种多样性的影响  50-51
    3.4.3 不同海拔邓恩桉人工林涵养水源能力研究  51-52
  3.5 桉树人工林的微地形效应  52-57
    3.5.1 坡向对桉树生长的影响  52-54
    3.5.2 坡位对尾巨桉生长的影响  54-55
    3.5.3 小地形对桉树生长的影响  55-57
4 桉树人工林可持续经营关键因子筛选  57-59
5 结论与讨论  59-65
  5.1 结论  59-61
  5.2 讨论与建议  61-65
参考文献  65-73
致谢  73

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