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森林生物量是森林生态系统运行的能量基础和营养物质的来源,是研究生产力、净生产力和碳循环的基础,合理地利用和管理森林生物量对缓解和应对全球气候变化以及实现区域或全球的可持续发展具有重要意义。LANDIS7.0 PRO是空间直观景观模型的最新版本,立地密度模块的构建实现了多种干扰对森林生物量、碳储量的动态变化的模拟,为研究大时空尺度的森林生物量提供了一种新的研究方法。本文基于丰林保护区生物量数据库,分析了保护区生物量空间格局,对LANDIS7.0 PRO模型进行调整、参数化及验证,实现模型在小兴安岭地区的应用。
采伐是人类对森林生态系统主要的人为干扰,是造成森林生态系统破坏和退化的重要因素。研究区实施天然林保护工程以来,林业经营实行分管理区采伐并降低采伐强度。本文选取采伐进行研究,模拟现行采伐方案下森林生物量的动态变化。主要结论如下:
(1)保护区基于地统计插值森林生物量的估测方法是可行的,保护区不同林分结构(林型、林龄组)具有不同的生物量水平,森林生物量空间分布随地形因子(海拔、坡度、坡向)呈现一定的规律性。
(2)森林生物量的动态变化趋势表明,现行的采伐模式可以维持森林原有的演替状态,促进森林的生长和更新,使森林处于生长期,森林生长量和更新量足以补偿采伐量。
(3)单个树种的生物量在两种预案下(采伐和不采伐)呈现多种趋势:针叶树种(红松、落叶松)采伐后生物量升高,适度采伐促进森林更新与生长。而云杉、冷杉两个预案下生物量相差较小。
(4)先锋树种采伐后生物量明显低于不采伐的生物量,达到寿命后趋于相等。红松伴生阔叶树种枫桦和春榆生物量动态变化趋势与先锋树种的趋势一致,椴树不参与采伐,更新量和生长量超过采伐量,采伐后生物量升高。在两种预案下蒙古栎生物量动态变化较为复杂,处于交替升高趋势。
LANDIS7.0 PRO模型在小兴安岭地区的应用,具有可行性,实现了采伐预案下大时空尺度森林生物量的动态变化模拟,为森林可持续经营管理提供理论依据和支持。