干扰树间伐对杉木人工林碳贮量的影响

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通过对临安青山16年生杉木人工林在干扰树间伐前后的外业调查和内业分析,对比分析间伐前和3年后间伐林分与对照林分的林分生长、林分结构、林下植被多样性和林分碳贮量的变化,评估干扰树间伐对杉木人工林的综合影响。结果表明:一、干扰树间伐对林分生长的影响:(1)间伐林分3年胸径平均生长量为1.3cm,对照林分3年胸径平均生长量为1.0cm,间伐林分一般树和目标树3年胸径生长量分别为1.2cm和1.9cm均高于对照林分一般树和目标树3年胸径生长量;(2)间伐林分3年平均单株杉木材积生长量为0.0241m3,对照林分3年平均单株杉木材积生长量为0.0192m3,其中间伐林分一般树和目标树3年平均单株杉木材积生长量分别比对照林分一般树和目标树3年平均单株材积生长量高16.86%和51.44%;(3)间伐林分蓄积受干扰树间伐移除部分林木的影响,间伐3年后林分蓄积相比间伐前仅增长13.23%,低于对照林分蓄积的22.98%,但间伐林分目标树和一般树蓄积生长率分别为30.33%和25.42%,均高于对照林分目标树和一般树蓄积生长率(17.62%和24.22%)。(4)干扰树间伐对林分生长促进作用明显,尤其是对目标树的生长影响最大。二、干扰树间伐对林分结构的影响:(1)干扰树间伐后间伐林分胸径结构趋于典型正态分布,间伐3年后间伐林分14cm及其以上径阶林木所占比例为54.68%,高于对照林分大于14cm径阶林木所占的比例48.30%,与间伐前相比,胸径14cm以上较大径阶林木株数相比间伐前增加17.92%,还出现了对照林分没有的26cm径阶,干扰树间伐有利于林分较大径阶林木的生产;(2)目标树Hegyi竞争指数由间伐前的6.12下降到间伐后的4.21,下降显著;一般树Hegyi竞争指数由间伐前的10.69下降到间伐后的9.58,下降不显著,同时经过3年的生长,目标树和一般树Hegyi竞争指数与间伐后当年相比均无显著性变化,对照林分目标树和一般树竞争指数3年内基本无变化。干扰树间伐能够有效调控目标树的竞争压力。三、干扰树间伐对林下植被多样性的影响:(1)间伐3年后,间伐林分灌木和草本的丰富度指数显著高于对照林分,间伐林分草本Shannon-Wiener多样性指数显著高于对照林分,而灌木Shannon-Wiener多样性指数虽高于对照林分但不存在显著性差异;(2)干扰树间伐后林下环境存在异质性,间伐小区域和非间伐小区域的灌木和草本物种种类上差异性较大,但林下生物多样性指数不存在显著性差异。四、干扰树间伐对林分碳贮量的影响:(1)间伐3年后间伐林分目标树和一般树平均单株杉木碳贮量生长量高于对照林分目标树和一般树平均单株碳贮量生长量,其中间伐林分目标树平均碳贮量生长量最大,为11.61kg;(2)间伐3年后间伐林分乔木层碳贮量生长量与对照林分相当,但碳贮量生长率高于对照林分,其中目标树碳贮量生长量贡献了22.12%,高于对照林分目标树的14.62%,目标树对干扰树间伐的积极影响对乔木层碳贮量增加具有重要作用;(3)林下植被和死地物碳库碳贮量在间伐3年后显著增加,其中草本层碳贮量增加最多,增加1.42t C ha-1,枯枝落叶和粗木质残体碳贮量变化率最高,分别是对照林分的8.14和19.16倍;(4)干扰树间伐对土壤碳库无显著影响,间伐林分间伐小区域土壤0-10cm和10-20cm碳贮量均低于非间伐小区域,但不存在显著性差异;(5)受干扰树间伐的影响,间伐3年后间伐林分地上碳贮量小于对照林分碳贮量,但间伐林分地上碳贮量实际生长量显著高于对照林分地上碳贮量生长量,间伐林分总碳贮量相比间伐前增加了4.23t C ha-1,林分表现为碳汇;(6)间伐3年后间伐林分内外一体化碳贮量为115.60t C ha-1,对照林分内外一体化碳贮量为117.69t C ha-1,间伐林分内外一体化碳贮量与对照林分相当,且相比间伐前林分内外一体化碳贮量增加10.32t C ha-1,干扰树间伐对林分固碳能力具有促进作用,林分表现为碳汇。
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