三峽庫(kù)區(qū)馬尾松、柏木林木生長(zhǎng)及健康經(jīng)營(yíng)研究.pdf

1、全球氣候變化是人類生存所面臨的重大問(wèn)題，而三峽庫(kù)區(qū)因地形復(fù)雜，物種豐富、群落多樣，一直是我國(guó)乃至世界研究關(guān)注的熱點(diǎn)地區(qū)，因此三峽庫(kù)區(qū)主要樹(shù)種的生長(zhǎng)與氣候因子之間的關(guān)系以及其森林健康問(wèn)題成為本研究的主要內(nèi)容。樹(shù)木年輪氣候?qū)W是以植物生理學(xué)為基礎(chǔ)，以樹(shù)木年輪生長(zhǎng)特性為依據(jù)，研究氣候?qū)?shù)木生長(zhǎng)影響的程度。本研究試圖通過(guò)樹(shù)木年輪學(xué)的方法，解釋三峽庫(kù)區(qū)主要樹(shù)種生長(zhǎng)與氣候因子之間的關(guān)系，從森林經(jīng)營(yíng)的角度通過(guò)影響森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、環(huán)境因子，試圖改善森

2、林健康狀況，提高森林結(jié)構(gòu)多樣性，增強(qiáng)森林抵御外界干擾的能力，實(shí)現(xiàn)三峽庫(kù)區(qū)森林的健康、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。
　　本研究利用庫(kù)區(qū)森林資源二類清查資料和國(guó)家氣象局氣象網(wǎng)站多年歷史數(shù)據(jù)，調(diào)查庫(kù)區(qū)主要縣市的森林蟲(chóng)害發(fā)生歷史記錄，對(duì)其森林健康狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分類，對(duì)蟲(chóng)害發(fā)生和危害等級(jí)進(jìn)行了劃分，并建立了地理信息系統(tǒng)。通過(guò)樣地調(diào)查和樹(shù)木年輪資料的獲取，分析主要樹(shù)種生長(zhǎng)趨勢(shì)，建立主要樹(shù)種不同地域、不同海拔高度樹(shù)木生長(zhǎng)與氣候因子之間的關(guān)系模型。通過(guò)一定

3、的經(jīng)營(yíng)措施，試圖通過(guò)改變林分微環(huán)境控制和改善葉蜂危害狀況。分析結(jié)果表明：
　　1.馬尾松生長(zhǎng)不同海拔對(duì)氣候的響應(yīng)不同，海拔600m時(shí)，馬尾松生長(zhǎng)主要受5，6月份的降雨和5，6月份的濕度指數(shù)影響，而海拔900m時(shí)受5，6月份溫度和上年11月份降雨和濕度指數(shù)影響。
　　2.庫(kù)區(qū)中游云陽(yáng)縣分布上限的馬尾松樹(shù)輪寬度指數(shù)變化幅度大于下限，且上限樹(shù)輪樣本的信噪比、樣本總體代表性要高于下限的。總體來(lái)講，上限樹(shù)木的生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的敏感性高于下限

4、的。進(jìn)一步分析表明上限馬尾松生長(zhǎng)受前一年溫度和降水的影響，而分布在生長(zhǎng)下限的馬尾松生長(zhǎng)只與當(dāng)年降水有關(guān)，這表明云陽(yáng)分布在上限的馬尾松和分布在下限的馬尾松生長(zhǎng)與氣候因子之間的關(guān)系不同；氣候因子對(duì)分布在上限的馬尾松生長(zhǎng)的影響存在滯后效應(yīng)。
　　3.運(yùn)用相關(guān)函數(shù)及單年分析等樹(shù)木年輪氣候?qū)W方法，研究三峽庫(kù)區(qū)上游馬尾松徑向生長(zhǎng)與氣候變化的關(guān)系，結(jié)果表明，馬尾松的生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境變化比較敏感，不同海拔馬尾松對(duì)降雨量和氣溫的響應(yīng)不同，海拔600 m處

5、馬尾松生長(zhǎng)與5，6月份的降雨和濕潤(rùn)指數(shù)顯著相關(guān)，而海拔900 m處馬尾松與環(huán)境的關(guān)系相對(duì)復(fù)雜，除受當(dāng)年5，6月份溫度影響外，還受上年11月份濕潤(rùn)指數(shù)的影響，說(shuō)明同一地區(qū)不同海拔梯度的馬尾松對(duì)氣候的響應(yīng)具有不同特征。最后用多元回歸模型回歸了馬尾松徑向生長(zhǎng)與氣候因子之間的關(guān)系。
　　4.利用蟲(chóng)害發(fā)生的歷史記錄，按照單位時(shí)間內(nèi)蟲(chóng)害發(fā)生的頻率劃分為頻發(fā)區(qū)、偶發(fā)區(qū)和安全區(qū)。秭歸為湖北庫(kù)區(qū)病蟲(chóng)害發(fā)生頻率最嚴(yán)重的縣，頻發(fā)區(qū)為茅坪鎮(zhèn)；偶發(fā)區(qū)為郭家

6、壩鎮(zhèn)和歸州鎮(zhèn)；除此外基本屬于安全區(qū)域。而夷陵縣馬尾松毛蟲(chóng)則在太平溪鎮(zhèn)、樂(lè)天溪鎮(zhèn)和小溪塔鎮(zhèn)為頻發(fā)區(qū)；三斗坪鎮(zhèn)和雅雀嶺鎮(zhèn)為偶發(fā)區(qū)；其他地區(qū)均為安全區(qū)。
　　5.各種氣象因子綜合作用于馬尾松毛蟲(chóng)的發(fā)生，秭歸縣馬尾松毛蟲(chóng)的發(fā)生主要受受溫度和日照的影響比較顯著，其次為風(fēng)速，馬尾松毛蟲(chóng)的發(fā)生面積主要與當(dāng)年4月份的平均溫度、最高溫度、最低溫度和日照時(shí)數(shù)相關(guān)。
　　6.通過(guò)主成分分析，影響夷陵地區(qū)馬尾松毛蟲(chóng)發(fā)生的主要是降雨、日照和溫度，通過(guò)

7、月份氣象因子的分析，4月份的平均溫度、4月份日照時(shí)數(shù)和5月份總降雨量與馬尾松毛蟲(chóng)發(fā)生面積之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系。
　　7.不同帶寬改造后對(duì)林分徑級(jí)組成的影響主要在小徑級(jí)林木，即改造后無(wú)論哪種帶寬，都表現(xiàn)出低徑級(jí)林木株數(shù)增多的現(xiàn)象，而對(duì)高徑級(jí)則影響不大。不同樹(shù)種改造帶柏木更新幼苗數(shù)量都比未改帶有明顯的增加，而不同樹(shù)種在改造帶內(nèi)所產(chǎn)生的環(huán)境條件的不同，導(dǎo)致柏木幼苗數(shù)量的差異。
　　8.帶狀改造后對(duì)Simpson指數(shù)的影響不同，2

8、0m帶寬改造對(duì)于灌木層來(lái)講，Simpson指數(shù)改造帶平均0.4813，未改帶為0.6078，未改帶高出改造帶20.8％，而草本卻恰恰相反，改造帶0.6478，未改造0.4393，改造帶高出未改帶32.2%。6m改造后灌木層生物多樣性指數(shù)D，H與20m結(jié)果一致，S則是改造帶小于柏木帶，與20m處理的結(jié)果相反。
　　20m帶寬改造后Shannon-Wiener指數(shù)與Simpson指數(shù)的結(jié)果相似，改造帶灌木：0.985,未改帶灌木1.2

9、609，未改帶比改造帶高21.8%，改造帶草本1.3403，未改帶0.8767，改造帶比未改帶高出34.6%。
　　9.6m帶寬改造后9，10月份平均溫度分別比20m帶寬高0.85℃，0.62℃，最高溫度之間分別相差0.39℃和0.77℃，6m帶寬的較差要比20m的低，說(shuō)明改造帶窄，整個(gè)林分的郁閉度比20m的高，土壤溫度由于太陽(yáng)輻射影響而產(chǎn)生的溫度差異要小。
　　10.帶狀改造后改造帶內(nèi)部與邊緣葉蜂幼蟲(chóng)的數(shù)量存在顯著差異，而

10、不同帶寬之間沒(méi)有產(chǎn)生顯著差異，帶寬改造帶內(nèi)葉蜂入土的數(shù)量顯著高于林分邊緣，而不同帶寬之間沒(méi)有顯著差別。葉蜂入土主要集中在5月9-18日的10天之間。6m帶寬、20m帶寬及20m改造林緣在這10天內(nèi)截獲的幼蟲(chóng)數(shù)量分別占截獲幼蟲(chóng)總數(shù)量的85%，88%和79%。即平均84%的葉蜂幼蟲(chóng)是在5月9-18日之間入土。
　　11.不同帶寬改造對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響不同，土層深度20～40cm的土壤容重降低的幅度20m帶寬要高于6m帶寬改造，而土層

11、0～20cm土壤容重降低的幅度6m帶寬要高于20m帶寬改造；6m改造帶土層0～20cm和20～40cm土壤總孔隙度分別提高4.7%、1.6%，而20m改造帶土層0～20cm土壤總孔隙度提高23.4%,土層20～40cm土壤總孔隙度比對(duì)照則降低了29.4%。土壤有機(jī)質(zhì)由于改造后林分環(huán)境條件的不同，使有機(jī)質(zhì)積累和分解的速度不同，導(dǎo)致20m帶寬改造后土層0～20cm和20～40cm有機(jī)質(zhì)含量比對(duì)照分別提高了15.0%、28.4%。6m帶寬改造