閩北天然次生林擇伐強度的閾值和擇伐策略研究.pdf

1、常綠闊葉林是閩北的地帶性植被，其植物區(qū)系組成十分豐富，蘊藏著極其豐富的生物基因，生態(tài)功能顯著，但由于不適當?shù)娜藶楦蓴_，現(xiàn)除了幾個自然保護區(qū)外，嚴格意義上的常綠闊葉林不多了，基本淪為天然次生林，在景觀和林分水平上均表現(xiàn)出不可持續(xù)性，急需采取科學合理的經(jīng)營策略。擇伐能充分發(fā)揮每棵樹木生長潛力，最大限度利用林地生產(chǎn)力，增加林分組成以及結(jié)構(gòu)上的多樣性，提高抗病能力，保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此從生態(tài)采運角度出發(fā)，按可持續(xù)經(jīng)營原則，對現(xiàn)有閩北天然次生

2、林因地因林實行擇伐是其最合理的經(jīng)營方式。 天然次生林擇伐與更新定位研究基地位于福建省建甌市大源林業(yè)采育場，試驗林分于1996年11月進行不同強度(弱度13.0％、中度29.1％、強度45.8％、極強度67.1％)擇伐作業(yè)試驗(伐后天然更新)，并設(shè)未采伐和皆伐作業(yè)進行對照，于2006年7月再次進行伐后跟蹤調(diào)查。以群落學方法調(diào)查林地植被，收集林地凋落物和取土壤剖面并以常規(guī)方法進行植被、凋落物養(yǎng)分含量和土壤理化性質(zhì)分析，比較不同的擇伐

3、強度對林地生態(tài)因子的影響，探討閩北天然次生林擇伐強度的閾值，并對采伐作業(yè)的環(huán)境成本定量化評價。在此基礎(chǔ)上，通過閩北森林資源清查固定樣地資料，分析現(xiàn)實天然次生林林分結(jié)構(gòu)特征，探討擇伐的各個技術(shù)要素的選擇與確定，旨在探索適合閩北天然次生林可持續(xù)經(jīng)營的理論與技術(shù)。主要研究結(jié)果如下： (1)擇伐作業(yè)基本上能保持原有的林分結(jié)構(gòu)和種的數(shù)量，隨著擇伐強度的增大，各樹種重要值的改變也隨著增大，弱度、中度和強度擇伐對優(yōu)勢種的影響不大，極強度擇伐后

4、，各樹種地位有了一定程度的變化，而皆伐引起樹種地位的變化最大。 (2)伐后10a弱度擇伐喬木層物種豐富度最大，隨擇伐強度增大，物種豐富度度減少；各擇伐樣地在10a后物種多樣性指數(shù)均超過伐前，而皆伐樣地物種多樣性比伐前下降。 (3)伐后10a各擇伐樣地直徑分布均為左偏，中小徑階林木居多，中度和強度擇伐樣地林分直徑分布符合負指數(shù)分布，而Weibull分布具有較強的靈活性和適應(yīng)性，基本可以用來擬合不同擇伐強度作業(yè)后的林分直徑分

5、布。 (4)各樣地大中小徑級結(jié)構(gòu)和蓄積結(jié)構(gòu)距離理想林分均有一定差距，尤其是極強度擇伐，形成了過伐的殘次林。未采伐樣地q值為1.404，除極強度擇伐外，其余各擇伐樣地q值在1.2～1.4之間，說明只要擇伐強度不超過強度擇伐，林分的q值還是合理的。 (5)隨擇伐強度的增大，蓄積量生長率呈增大趨勢，平均年生長量和總收獲量則呈凸形拋物線變化，平均年生長量在強度擇伐最大，達到6.08m3/(hm2·a)。 (6)從伐后10

6、a林分空間結(jié)構(gòu)分析，弱度和中度擇伐有利于林分空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。弱度擇伐后林木的平均混交度最大，中度擇伐次之；不同擇伐強度對林木的大小分化程度影響不大，但各主要樹種的地位都有一定程度變化；采伐并未改變林木的空間分布格局，各樣地林分整體和主要樹種均為聚集分布。 (7)在擇伐經(jīng)營的前提下，天然更新良好，且隨著擇伐強度的增大，林分更新密度增大；不同擇伐強度對伐后10a主要種群更新格局的類型沒有影響，主要種群更新格局均為聚集分布，但擇伐強度

7、不同，各種群集聚程度和平均擁擠度都呈不同的變化趨勢。 (8)不同強度擇伐作業(yè)10a后林地凋落物現(xiàn)存量和養(yǎng)分總量均下降，且下降幅度隨采伐強度的增大而加大。強度擇伐和極強度擇伐10a后林地凋落物及其養(yǎng)分含量仍未恢復(fù)，弱度擇伐和中度擇伐則與未采伐林地比較接近。 (9)弱度和中度擇伐林地經(jīng)過10a的恢復(fù)，土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、水分、孔隙狀況和養(yǎng)分含量得到恢復(fù)，并有所改善，而強度擇伐、極強度擇伐和皆伐后跡地土壤各項指標仍未恢復(fù)，其破壞程

8、度均隨采伐強度的增大而加劇。經(jīng)主成分分析得出全K、速效K、速效P、有機質(zhì)、全N、非毛管孔隙度、土壤密度、最小持水量、最大持水量、總孔隙度10項指標變化率，能較好地反映林地土壤理化性質(zhì)的變化狀況，不同強度采伐作業(yè)對林地土壤理化性質(zhì)的干擾程度依次為：皆伐作業(yè)＞極強度擇伐＞強度擇伐＞中度擇伐＞弱度擇伐。 (10)綜合擇伐強度對林地生態(tài)因子的影響結(jié)果，閩北天然次生林宜采取弱度和中度擇伐，擇伐強度的閾值不宜超過40％。 (11)從

9、涵養(yǎng)水源價值、保持水土價值、固碳釋氧價值3方面對伐后10a采伐經(jīng)營的環(huán)境成本進行了研究。結(jié)果表明，弱度擇伐環(huán)境成本較小，僅1.7元/m3，中度、強度擇伐環(huán)境成本分別為弱度的5.1、12.2倍，極強度擇伐的環(huán)境成本最大，達到25.3元/m3，是弱度擇伐的16.2倍；皆伐由于收獲量大，其單位采伐量環(huán)境成本為弱度擇伐的14.9倍，低于極強度采伐。 (12)根據(jù)閩北地區(qū)天然次生林2次森林清查固定樣地資料，分析現(xiàn)實天然次生林林分結(jié)構(gòu)特征，