湘西石漠化立地人工混交林林分空间结构特征及稳定性评价

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jueduizone
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合理的林分空间结构决定着林木生长的整体态势和林分功能的发挥,对石漠化地区人工混交林林分结构进行研究,利用结构化森林经营技术指标分析石漠化与各项指标的相关性并对林分稳定性做出评价,可为石漠化地区人工林科学经营提供理论依据。本研究选取湘西武陵山石漠化综合治理国家长期科研基地3.5 hm2人工混交林固定样地为研究对象,对林分中的石漠化等级进行全面踏查和评判,根据4种不同的石漠化程度等级和林分类型,重新设置16块20 m × 20 m标准地,对标准地内的树木(DBH≧4cm)进行全面调查和林下植物多样性调查,利用林分的直径分布特征、林木物种多样性、空间结构特征对林分稳定性等进行了全面的分析,探讨了武陵山石漠化地区内人工混交林空间结构特征及林分稳定性。结论如下:(1)植物组成结构显示,林分通过多年的更新和演替,已经发展成多个种类的混交林,具有较高的物种多样性指数。本研究的实验林分中,乔木层物种共有26科 43 属 56 种,主要树种为香樟(Cinnamomum camphora)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、喜树(Camptotheca acuminata)。林下植物中,灌木层植物种类共计20科31属54种,主要物种有山茶(Camellia japonica)、竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)、金银花(Lonicera japonica);草本层植物种类共计23科43属68种,其中毛蕨(Cyclosorus interruptus)占绝对优势,其它主要草本为过路黄(Lysimachia christiniae)、莎草(Cyperus rotundus)、牛膝(Achyranthes bidentata)等。灌木层与草本层的多样性指标(丰富度、Shannon指数)中均大致表现为:Ⅰ(香樟-玉兰)>Ⅱ(香樟-青冈栎 Cyclobalanopsis glauca)>Ⅳ(仿栗 Sloanea hemsleyana-杉木)>Ⅲ(杉木-青冈栎),表明阔叶混交林物种多样性指数高于针阔混交林。(2)混交林径阶分布结构显示,林分符合典型异龄林直径结构特征,数量最多是中小径阶,也说明林分处在更新演替的初中期。不同石漠化程度中均以中间径阶的林木株数占多数,随着径阶的增大或减少林木的株数呈下降的趋势,林分胸径分布均呈单峰状。轻度石漠化和中度石漠化的径阶分布趋势较为平缓,且大径阶林木存在的数量多于重度石漠化与极重度石漠化。其中华山松(Pinus armandii Franch.)平均胸径高达33.4 cm,为大径阶林木,仿栗平均胸径为7.3 cm,表明多为幼树。整体来看,符合典型异龄林直径结构特征。(3)不同生境和不同树种组成的林分在混交度等方面存在差异。不同石漠化等级各林分类型大小比数表现为阔叶树种的分化程度大于针叶树种,阔叶树种中又以马褂木(Liriodendron chinense)的分化程度最高;各标准地的林分混交程度多为中度混交,玉兰(Yulaniadenudata)与香樟的混交林林分混交度最好,仿栗-糙叶树(Aphananthe aspera)混交林的林分混交度最差;16块标准地的角尺度整体以团状分布状态为主,开敞度主要集中在充足、不足与基本充足状态,其中香樟-构树(Broussonetiapapyrifera)、香樟-喜树、玉兰-香樟混交林的生长空间很充足;主要树种为仿栗的样地存在一定竞争压力。(4)林分空间结构分析显示,石漠化程度、竞争指数等与林木个体大小间存在显著相关性。林分空间结构显著性明显,其中呈极显著正相关(P<0.05)的为大小比数与竞争指数、开敞度与平均胸径、平均胸径与平均树高,说明林木间单木的个体差异程度越大所承受的竞争压力就越小,单木胸径越大林木越高大,生长空间越充足;呈极显著负相关(P<0.05)的为角尺度与开敞度、开敞度与竞争指数、石漠化程度与平均胸径、石漠化与平均树高说明随石漠化程度增加林木的生长受到抑制,从而致使林木矮小,处于劣势。(5)林分稳定性分析显示石漠化生境严重程度影响林分的稳定性。本文用FSSI与FSSD对16块标准地的林分稳定性进行评价。结果表明,轻度石漠化生境、中度石漠化生境的林分稳定性相对良好,重度石漠化、极重度石漠化生境的林分稳定性相对中等。16块标准地内没有出现较优、较差林分,但总体上与理想的林分空间结构尚有一定差距。以玉兰、香樟、青冈栎为主混交的林分具有相对良好的林分空间结构,以杉木、仿栗为主的混交林具有相对中等的林分空间结构。
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