次生林冠下人工栽植红松幼树生长发育特征研究

摘要

红松(Pinus koraiensis Sieb.et Zucc.)阔叶混交林是东北东部山区的典型地带性顶级生态群落，由于长期的不合理的开发利用，目前原始红松阔叶混交林所剩无几，逐渐退化演替为次生林。在次生林冠下人工栽植红松是把次生林恢复为红松阔叶林的可行途径。
　　本研究以1989(A)和1982(B)年生两个生长阶段的红松幼树为对象，以单株定向培育理论为指导，采用开敞度(K)为主要空间结构量化调整指标，设置开敞度K=1，K=1.5和K=2等三个梯度和对照处理，同时结合大小比数(U)、混交度(M)和角尺度(W)等参数对林分空间结构进行调整，通过对林分结构调整、适宜环境及生物量分配上的研究，解决林下栽植红松幼树生长缓慢、发育羸弱等问题，调整并协调好阔叶树种与红松生长发育间的相互关系，做到精准化的经营，提出该生长阶段红松幼树的经营方案，并得出以下结果:
　　经林分空间结构的调整，两个生长阶段上层阔叶树种组成与生长特征趋于一致。上东、西北、东南或中部的遮挡林木被伐除，大小比数值U=0或U=0.25，混交度(M)和角尺度(W)相应地调整为M=0.5，W=0.5，并保留木以叶片小或枝叶稀疏的阳性树种为主。
　　两个生长阶段中调整后林分的生长状况与对照林分相比表现出明显的优势，1989年栽植红松(A)，A1处理（开敞度K=1）的地径和树高4年净生长量分别高出对照63.4％和68.5％，而A3(开敞度K=2)＞A2(开敞度K=1.5)＞ACK;1982年栽植红松(B)，各处理红松幼树的平均胸径净生长量以B1(开敞度K=1)处理最大，高出对照(BCK=0.77cm)82.7％，而平均树高的4年净生长量以B3(开敞度K=2)最大高出对照(BCK=0.43 m)80.6％，B1(开敞度K=1)、B2(开敞度K=1.5)次之均高出70.5％。
　　在树木形态方面，两个生长阶段冠下栽植红松的平均树枝下高均很低，其中1982年栽植红松(B)干死枝的宿存率较大，自然整枝能力平均为0.242。两个阶段的冠幅半径均以东部最高。1989年栽植红松(A)中，ACK处理得红松幼树的正形率(0.661)最大，依次为A1(开敞度K=1)、A2(开敞度K=1.5)、A3(开敞度K=2)，1982年栽植红松(B)中红松幼树正形率以B1(开敞度K=1)处理最高，B1(开敞度K=1)＞B2（开敞度K=1.5）＞B3(开敞度K=2)＞BCK。
　　随着开敞度的增大，两个生长阶段的红松幼树的比叶面积逐渐增大，其中当年生叶的比叶面积最大，本研究的个体生长环境调整在合理范围之内。
　　确定两个阶段红松幼树地上生物量模型为W=aD0b和W=aD1.3b，并计算得出，两个生长阶段K=1处理林分红松幼树生物量均高于其他处理，分别为A1（开敞度K=1）的1.328 t/hm2和B1（开敞度K=1）的22.302 t/hm2，1989年栽植红松(A)平均单株生物量A3(开敞度K=2)＞A1（开敞度K=1）＞A2(开敞度K=1.5)＞ACK，1982年栽植红松(B)，平均单株生物量为B1（开敞度K=1）＞B2（开敞度K=1.5）＞B3(开敞度K=2)＞BCK，不同龄级红松幼树针叶生物量均已当年生针叶生物量最高。
　　生物量结构特征中，两个生长阶段红松树干生物量分别以A1（开敞度K=1）和B1(开敞度K=1)处理所占比例最大，分别为46.7％和46.7％。树皮占树干的比率以A1(开敞度K=1)和B1（开敞度K=1）处理最小，1989年栽植红松(A)树枝所占比例最高分别为A2(开敞度K=1.5)(29.1％)处理，1982年栽植红松(B)各处理数值比例相近，只有B2(开敞度K=1.5)与其它处理差异较大。
　　综上所述，次生林冠下栽植15～25年生红松幼树阶段综合表现均在开敞度K=1处理中表现最优，可以达到最佳经营效果。

目录

摘要

1 绪论

1．1 东北东部山区红松阔叶混交林

1．2 恢复红松阔叶混交林的途径

1．3 红松阔叶混交林的经营

1．3．1 林分结构的研究

1．3．2 经营研究现状

1．3．3 前期研究成果

1．4 研究目的与意义

2 研究地区概况

2．1 研究地区概况

2．2 样地布设

3 林分生长发育特征

3．1 研究方法

3．1．1 林分空间结构参数

3．1．2 上层阔叶树调查

3．1．3 红松幼树生长发育特征

3．2 上层阔叶树生长状况

3．2．1 林分树种组成

3．2．2 阔叶树生长状况

3．2．3 阔叶树径级分布

3．3 冠下栽植红松幼树生长发育

3．3．1 冠下栽植红松幼树株数分布

3．3．2 冠下栽植红松幼树地／胸径与树高

3．3．3 冠下栽植红松幼树形态特征

3．3．4 冠下栽植红松幼树比叶面积

3．4 本章小结

4 冠下栽植红松幼树生物量

4．1 研究方法

4．2 红松幼树生物量模型

4．3 红松幼树生物量

4．3．1 红松幼树林分地上生物量

4．3．2 红松幼树林分生物量结构特征

4．3．3 红松幼树林分各龄级针叶生物量

4．3．4 红松幼树单株生物量

4．4 本章小结

结论

营林建议

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

声明