苏南带状采伐毛竹林林分恢复特征研究

摘要

近年来，由于劳动力资源紧缺、竹材采伐成本上升、经营利润连年下滑、竹农经营积极性下降，毛竹林经营管理日渐困难。针对生产中存在的实际问题，为实现增产减投，本文从改变传统毛竹林采伐、管理方式出发，在江苏国有宜兴市林场内开展五种宽度(3m、5m、8m、12m、15m)带状采伐毛竹林林分恢复特征研究，为未来开展毛竹林机械化、规模化经营提供理论依据。本研究控制采伐宽度及采伐面积，观测样地内生物多样性特征、新生竹特征、土壤变化特征，阐明了带状采伐毛竹林恢复机制。研究表明:　　(1)带状采伐降低了新生竹林质量，促进了发笋数量及成竹数量，具体表现在:相较于参考样地出笋及新生竹状况，带状采伐样地出笋数量及新生竹数量增加，种内竞争加大，退笋率高且成竹率低;新生竹平均胸径及平均枝下高降低一个等级，但3m保留样地平均胸径比S1、S2样地分别大0.15cm、1.23cm，12m保留样地平均枝下高比S2样地大0.32cm。单位面积内，3m保留样地(9.86cm)及8m保留样地(9.47cm)新生竹平均胸径较其余类型带状样地大，12m保留样地新生竹平均枝下高(6.04m)最高，15m采伐样地新生竹数量(2789)最多。3m采伐样地和15m保留样地数量-胸径等级曲线及数量.枝下高等级曲线能同时模拟到高精度，8m采伐样地、12m保留样地和15m采伐样地数量.胸径等级曲线模拟精度高，5m采伐样地数量-枝下高等级曲线模拟精度高。8m和12m宽度带状样地新生竹林拟合的线性方程及新生竹径，高特征（DBH≥8cm或者CH≥4m）与参考样地类似，表现最为合理。建议在8～12m宽度范围内做深入研究。　　(2)研究区林下物种共计53科95属110种（灌木计37科64属76种，草本计18科30属34种），以蔷薇科、菊科、大戟科、茜草科、百合科、唇形科、禾本科、马鞭草科等为主。物种丰富度随着毛竹林郁闭度增加而降低，但人为采伐对物种丰富度（特别是木本植物）有显著促进作用;相较于参考样地，带状样地物种增加，但12m保留样地物种减少5种。五种宽度采伐样地内，8m和15m宽度带状样地Shannon-Wiener指数、Simpson指数及Gleason物种丰富度表现优于参考样地，但物种均匀度却不及。3m、5m、8m带状样地生物量集中分布于茎部及叶部，S1、S2样地及12m、15m带状样地生物量集中分布于根部及叶部;采伐作业对8m和15m宽度采伐样地林下植被生物量具促进作用，对其余带状样地无明显影响。　　(3)带状采伐后，林地土壤化学性质变化剧烈，由于复杂毛竹地下系统及地上林窗条件影响，不呈现明显规律;林下土壤温湿度随地表覆盖物而变化，地表覆盖率高，则温度低湿度高，地表覆盖率低，则温度高湿度低。从一月至五月，土壤养分变化剧烈，土壤含水量增大，土壤容重减少，全N、全P、全K分解转化速率增大，碱解氮、有效磷及速效钾含量增多，土壤有机质、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶呈减少趋势。脲酶、蔗糖酶与土壤pH值呈显著负相关;5月份土壤数据分析表明有机质与全N、全P、碱解氮、有效磷、速效钾呈极显著正相关。在出笋前后及新生竹生长旺季，8m带状样地的土壤温度条件均优于其余样地。出笋前（1月份）各类型样地土壤湿度相差不大，出笋后（5月份）8m样地及15m样地土壤湿度比其余样地低:植物生长旺盛期（9月份）8m样地土壤湿度高于其余样地，15m样地土壤湿度最低。　　以上研究结果表明，以毛竹为主体的毛竹林群落在带状采伐干扰之后，地上部分以8m带状样地毛竹林结构最优，12m带状样地毛竹林结构与8m带状样地类似，但更为离散;林下植被以8m带状样地、15m带状样地的物种丰富度、物种多样性、生物量指标最优:林地土壤养分变化以8m带状样地、15m带状样地最为剧烈，8m带状样地土壤温湿度变化表明该样地更适宜发笋、成竹、林下植被生长。因此，8m宽度带状采伐样地恢复效果最好。但从毛竹林结构角度考虑，建议在8～12m宽度做深入研究。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1引言

1．2国内研究现状

1．2．1传统竹林经营方式

1．2．2基于干扰理论的森林环境研究

1．3国外研究现状

1．4研究内容及技术路线

1．4．1研究目的与意义

1．4．2研究内容

1．4．3拟解决的关键问题

1．4．4技术路线

第二章研究区概况及研究方法

2．1研究区概况

2．1．1研究区地理位置

2．1．2地形与气候条件

2．1．3植被类型

2．1．4毛竹林经营类型

2．2带状采伐样地设置

2．3数据处理与软件运用

第三章带状采伐毛竹林林下植被物种多样性特征

3．1样地设置与数据处理

3．1．1样地设置

3．1．2生物多样性统计分析

3．2结果与分析

3．2．1林下植被物种丰富度

3．2．2林下植被重要值

3．2．3物种多样性分析

3．2．4林下植被生物量

3．3讨论

3．3．1林下植被与毛竹郁闭度相关性讨论

3．3．2采伐对物种多样性的影响

3．3．3生物量与物种多样性及采伐作业相关性讨论

3．4小结

第四章带状采伐毛竹林恢复特征

4．1新生竹生长指标分级

4．1．1胸径分级

4．1．2枝下高分级

4．1．3成竹率与退笋率

4．2结果与分析

4．2．1单位面积毛竹林特征

4．2．2新生竹特征

4．3讨论

4．3．1单位面积毛竹林带状样地差异及相关性

4．3．2采伐作业与新生竹林相关性

4．4小结

第五章带状采伐毛竹林林地土壤变化特征

5．1土壤取样与测定方法

5．2结果与分析

5．2．1土壤物理性质

5．2．2土壤化学性质

5．2．3温湿度变化规律

5．3采伐因子与土壤肥力相关性讨论

5．4小结

第六章结论与展望

6．1结论

6．2创新点

6．3展望

参考文献

附录

在读期间的学术研究

致谢