落叶松云冷杉林生长模拟及生态采伐更新技术体系研究

摘要

森林采伐是森林利用的主要手段，也是调节森林结构、促进森林生长和健康发展的重要措施之一。长期以来，我国的森林采伐以木材利用为主要目的，给森林本身和环境造成了很大的不利影响。随着减少对环境影响的森林采伐(ReducedImpactLogging，简称RIL)和生态采伐(Ecology-basedHarvesting)理念的提出，研究如何通过采伐，使森林既有高的经济效益，又不损失生态效益、不降低生物多样性与生态环境质量，正是科学的营林体系过去缺乏研究、现在还没有解决的重要问题。 本研究在系统总结分析林分生长模拟和生态采伐更新研究现状的基础上，以长白山落叶松云冷杉林为研究对象，进行研究对象的生长动态分析和模拟，研究采伐活动对研究对象及其环境的影响，总结提出长白山落叶松云冷杉林生态采伐更新技术体系，包括共性技术原则和个性技术指标。研究主要取得了以下几方面的结论： (1)对于由人工落叶松纯林演变而来的落叶松云冷杉混交林，采伐林分断面积和蓄积表现出相同的生长过程，即林分在采伐后，采伐强度越大，断面积和蓄积的年平均生长率越大；采伐林分的断面积和蓄积在采伐初期要小于未采伐林分，但随着林龄的增大以及林木竞争的加剧，会逐渐的向未采伐林分靠近。 (2)对用罗辑斯蒂(Logistic)函数和理查德(Richards)函数模拟落叶松单木生物量的生长变化规律比较分析表明，罗辑斯蒂函数优于理查德函数。用罗辑斯蒂函数对样本生物量的估计的总相对误差均在±1％以内，预估精度均在92％以上。其中总量、木材和树皮的预估精度在95％以上。落叶松单木生物量各组份的数量成熟龄分别为：总量28年，树干和树皮27年，树枝30年，树叶27年。各组份的比率分别为：树干72％，树皮9％，树枝16％，树叶3％。 (3)通过间伐对落叶松云冷杉林的影响研究分析表明，间伐促进了落叶松云冷杉林保留木生长的显著增加。林分及各树种(组)单木的断面积和蓄积生长率，均随间伐强度的增加而增加。间伐没有对总收获量产生显著的影响。各间伐样地的枯损无显著差异，但强度间伐比中度间伐的枯损蓄积和枯损木平均直径要大。间伐没有显著地改变林分的树种组成。间伐样地的物种多样性略有提高；间伐增加了林下灌草的生物量；间伐样地的土壤物理性质也略有改善。对于乔木层，弱度采伐时树枝和树干材生物量占总生物量比率较大。未间伐林分叶生物量占总生物量比率较大。 (4)通过林隙对林分更新的初步研究表明，林隙对树木的更新有着重要的作用。一般林隙形成的原因为风倒和采伐大树，本次研究的中的林隙主要是由风倒形成。林隙内树种数量均大于非林隙内的树种数量，树种组成比非林隙丰富。因此，在森林经营中，可以模拟自然，通过合理的采伐在森林中创造适应不同树种更新的不同大小的林隙来促进林木的生长和演替。 (5)通过集材对林地及植被的影响研究表明，原条集材造成的损伤较严重，原木集材对保留木的损伤相对较轻。集材对集材道地表结构的影响很大，夏季易形成侵蚀沟，造成水土流失。因此，集材最好在冬季进行。集材对集材道上植被恢复带来很大困难，主道上几乎无乔木更新，支道上虽然植被更新良好，但相对于采伐迹地更新缓慢。 (6)通过对几种清林法的初步研究表明，归堆、归带和散铺清林法对长白山云冷杉混交林的天然更新效果产生的影响较小。散铺法使得该林型林下植被的生长受到抑制。堆放时间超过10a的枝堆上出现了一定数量天然更新的云冷杉幼苗。 (7)在综合各种研究成果的基础上，提出了由共性技术原则和个性技术指标组成的森林生态采伐更新技术体系。共性技术原则主要包括理论基础、支撑技术和生态采伐更新作业规程等内容。个性技术指标是指针对具体森林类型的生态采伐更新技术标准和指标。本研究以落叶松云冷杉林为研究对象，提出了适合的生态采伐更新的技术模式。模式包括林分特征描述、培养目标、采伐方式、采伐作业设计、集材、伐区清理、更新等环节的技术指标和要求。为东北天然林的生态采伐更新提供了模式样板。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

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1引言

2研究概述

3落叶松云冷杉林生长分析和模拟研究

4采伐活动对落叶松云冷杉林的影响研究

5落叶松云冷杉林生态采伐更新技术体系研究

6结论与讨论

参考文献

附表：主要植物中文、拉丁名对照表

致谢

作者简介

在读期间发表的论文、论著(2003～2006)

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