塞罕壩華北落葉松人工林種群更新特征及影響因素.pdf

1、森林天然更新是森林資源自我繁衍的重要手段，是生態(tài)恢復(fù)與重建的重要途徑之一，是森林永續(xù)的基礎(chǔ)，一直是生態(tài)學(xué)家研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)森林健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)是我國(guó)人工林面積最大的林場(chǎng)，華北落葉松人工林面積占據(jù)該林場(chǎng)有林地面積的70.6％。為了解塞罕壩地區(qū)華北落葉松人工林林下天然更新特征、更新格局及其更新影響因子，本研究以18塊不同年齡段(A-1:30-40a、A-2:20-30a)的華北落葉松人工林為研究對(duì)象，從更新苗特征

2、、空間分布格局、及更新影響因子方面對(duì)比分析兩個(gè)年齡段林分天然更新特征并探討限制更新的因子。
　　(1)從更新苗密度、生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特征、年齡結(jié)構(gòu)、更新苗高與基徑隨年齡的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)4個(gè)方面分析了兩年齡段華北落葉松人工林天然更新特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn):兩個(gè)年齡段林分內(nèi)更新苗更新密度差異不顯著，30-40a和20-30a林分的更新苗平均密度依次為3304株/hm2、2308株/hm2;具有類似的生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特性，即更新苗數(shù)量隨苗高的增長(zhǎng)逐漸減少，并且兩種林

3、分內(nèi)85％以上的更新苗高小于5cm。更新苗高與基徑呈直線正相關(guān)關(guān)系，并且20-30a林分內(nèi)更新苗高隨基徑增長(zhǎng)速度比30-40a快。
　　林分內(nèi)更新苗數(shù)量隨年齡的增大先迅速減少后趨于平緩穩(wěn)定，30-40a林分內(nèi)更新密度由1年生時(shí)1779株/hm2減少到3-37株/hm2;20-30a林分內(nèi)由1年生時(shí)2824株/hm2降低到幾株每公頃;林分更新苗存在高繁殖率、底存活率的現(xiàn)象，迫切需求合理的森林經(jīng)營(yíng)管理。
　　兩年齡段更新苗基徑和

4、苗高均與更新苗年齡呈指數(shù)關(guān)系，并且30-40a林分的更新苗高年增長(zhǎng)率大于20-30a林分的更新苗高年增長(zhǎng)率，其年增長(zhǎng)率依次為0.0959cm/a、0.0721cm/a;兩個(gè)年齡段林分苗高的年增長(zhǎng)趨勢(shì)基本相同，均為在5-6年生前，其增長(zhǎng)較慢，之后增長(zhǎng)速度逐漸加大。更新苗基徑年均增長(zhǎng)率分別為0.1579cm/a、0.1686cm/a，差異性不大。
　　(2)從兩年齡段林分內(nèi)更新苗的空間分布格局和立木距離與更新苗分布2個(gè)方面研究了更新苗

5、空間分布格局。結(jié)果發(fā)現(xiàn):兩年齡段林內(nèi)分更新苗空間分布格局均為聚集分布，并且除了20-30a林分內(nèi)80cm≤H≤120cm高度級(jí)別的更新苗呈隨機(jī)分布外，其余各高度級(jí)別的更新苗為聚集分布。另外通過(guò)對(duì)更新苗距最近立木距離的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，更新苗數(shù)量隨最近立木距離的增大呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，但是其各自更新苗數(shù)量“峰值區(qū)”對(duì)應(yīng)的距最近立木距離不同，其中在20-30a林分內(nèi)，71.56％更新苗離最近立木距離分布在0.3-1.5m，而30-40a林

6、分內(nèi)，54.38％的更新苗距離最近立木距離位于1.2-2.1m。
　　(3)從林分結(jié)構(gòu)因子和微環(huán)境因子2大類分析了其各自對(duì)林分更新的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著林分結(jié)構(gòu)因子（基面積、郁閉度）各自量的增大，更新苗數(shù)量均呈現(xiàn)先增大后逐漸減少的趨勢(shì)，其中最適合更新苗定居的基面積為20-35m2/hm2,郁閉度為中等的林分內(nèi)更新苗的數(shù)量最多;通過(guò)多重回歸分析表明，對(duì)于兩個(gè)不同年齡段林分，基面積和郁閉度的解釋效果不同，30-40a的林分內(nèi)郁閉度更能

7、夠?qū)τ酌缰陻?shù)產(chǎn)生影響，而20-30a的林分更多的是兩個(gè)密度因子共同的作用。
　　微環(huán)境因子中土壤-枯落物因子是限制當(dāng)?shù)厝A北落葉松人工林更新的主要因子。出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是由兩個(gè)年齡段華北落葉松幼苗都表現(xiàn)出高個(gè)體數(shù)，低成活率所決定，研究所選取的兩個(gè)年齡段林分，高度＜5cm、年齡＜2a的更新苗都占到85％以上。兩個(gè)年齡段華北落葉松人工林更新主要限制因子具體表現(xiàn)為:對(duì)于30-40a林分，影響更新苗高度結(jié)構(gòu)的因子有枯落物厚度、土壤全鉀、林分

8、密度、土壤pH值、基面積;影響更新苗年齡結(jié)構(gòu)的變量有草本蓋度、林分密度、土壤全磷、土壤全氮、土壤全鉀。對(duì)于20-30a林分，影響更新苗高度結(jié)構(gòu)的變量有林分密度、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤速效磷、土壤堿解氮含量、枯落物厚度;影響更新苗年齡結(jié)構(gòu)的變量為土壤pH值、草本蓋度、土壤全磷、枯落物持水量、郁閉度。通過(guò)因子分解結(jié)果表明，影響兩個(gè)年齡段林分更新苗高度結(jié)構(gòu)的純林分結(jié)構(gòu)因子分別占總解釋變異的35.5％、25.3％。20-30a林分更新苗在早期生長(zhǎng)

9、中受土壤-枯落物因子限制比較大，而后林分結(jié)構(gòu)因子逐漸成為主要的限制性因子，這種現(xiàn)象在30-40a林分中體現(xiàn)不明顯，表現(xiàn)為除基面積外的林分結(jié)構(gòu)變量對(duì)五個(gè)高度等級(jí)更新苗呈正相關(guān)。而影響更新苗年齡結(jié)構(gòu)的純林分結(jié)構(gòu)因子也是在影響高齡更新苗過(guò)程中表現(xiàn)了更強(qiáng)的相關(guān)性。
　　通過(guò)對(duì)兩個(gè)年齡階段華北落葉松人工林天然更新特征、分布格局及影響因子的分析，有助于了解當(dāng)?shù)亓址痔烊桓乱?guī)律，揭示影響更新不良的關(guān)鍵因子，有助于我們針對(duì)塞罕壩地區(qū)華北落葉松人工