馬尾松人工林的老齡林優(yōu)勢種群數(shù)量特征研究.pdf

1、馬尾松是我國亞熱帶地區(qū)特有的鄉(xiāng)土樹種，分布廣泛，適應(yīng)性強，生長迅速，也是我國主要造林樹種中分布最廣的一種，是我國亞熱帶東南部濕潤地區(qū)典型的針葉樹代表種。馬尾松天然更新及人工造林容易，它在恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)中能起到引導(dǎo)作用。目前對馬尾松老齡林的研究較少，本研究探討了光澤馬尾松人工林老齡林的種群數(shù)量特征，從而為馬尾松老齡林的可持續(xù)經(jīng)營奠定了基礎(chǔ)，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本研究應(yīng)用數(shù)量統(tǒng)計學(xué)方法對馬尾松老齡林進(jìn)行了分析討論，包括胸徑結(jié)構(gòu)、樹冠

2、分形特征、空間分布格局、種群密度效應(yīng)、種內(nèi)競爭等特征，旨在了解馬尾松老齡林的自然變化規(guī)律，從而為馬尾松林的合理經(jīng)營及持續(xù)利用提供依據(jù)。研究結(jié)果如下： (1)選用胸徑作為個體大小的指標(biāo)研究馬尾松種群大小結(jié)構(gòu)。研究表明：70年、10年、4年馬尾松種群直徑與株樹的分布曲線都是形成一條以林分算術(shù)平均直徑為峰點、中等大小的林木株數(shù)占多數(shù)、向其兩端徑階的林木株樹逐漸減少的單峰左右近似于對稱的山狀曲線，這條曲線近似于正態(tài)分布曲線。馬尾松老齡林

3、各徑階分布比較連續(xù)，中齡林出現(xiàn)徑階空缺的現(xiàn)象，幼齡林又表現(xiàn)出了徑階連續(xù)的分布，這導(dǎo)致馬尾松老齡林、幼齡林的更新較中齡林的快。同時用不同的模型對直徑分布進(jìn)行檢驗，檢驗結(jié)果表明，不同的模型適合于不同的年齡，但威布爾分布對同齡林種群直徑分布擬合效果最好。 (2)運用分形理論，對不同年齡的馬尾松樹冠進(jìn)行研究，結(jié)果表明：隨著馬尾松年齡的減小，樹冠分形維數(shù)也隨之減小。對老齡林的研究采用三種不同的尺度指標(biāo)：冠幅、底面積、體積，分別測度馬尾松老

4、齡林樹冠的分形維數(shù)，對馬尾松老齡林種群樹冠空間占據(jù)程度及利用生態(tài)空間的能力進(jìn)行分析，同時運用改進(jìn)單純形法求解分形維數(shù)。結(jié)果表明，馬尾松老齡林三種尺度指標(biāo)樹冠的分形維數(shù)差距很大，分維數(shù)D分別為3.4071、0.6227、0.1052。以冠幅為測度指標(biāo)的分形維數(shù)最大，因此馬尾松老齡林種群樹冠分形維數(shù)的測定指標(biāo)最好用冠幅。 (3)根據(jù)實地調(diào)查資料，采用C、I、Iδ、Ca和M*/x- 5種聚集度指標(biāo)對不同年齡的馬尾松種群的空間分布格局進(jìn)

5、行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明，馬尾松老齡林、15年生種群分布格局呈均勻分布圖式，其它呈聚集分布。 (4)用Logistic種群增長新模型及優(yōu)化后的模型對馬尾松不同年齡種群的基面積進(jìn)行模擬，結(jié)果兩個模型表現(xiàn)出相一致的變化趨勢。馬尾松種群基面積的增長隨著種群年齡的增長而增加，內(nèi)稟增長率的變化趨勢與其相反。當(dāng)胸徑處于26～30cm之間時，馬尾松老齡林種群基面積的增長速度達(dá)到最大。在不同年齡，馬尾松種群具有不同的基面積最大增長期。馬尾松幼齡林

6、種群增長較迅速，受到干擾后返同平衡所需要的時間較短，但是內(nèi)稟增長率較大也說明馬尾松種群受環(huán)境波動的影響就越大，不利于馬尾松種群調(diào)節(jié)作用。而老齡林的內(nèi)稟增長率最小，受到干擾后返同平衡所需要的時間較長。 (5)用種群密度與直徑生長關(guān)系模型、賴內(nèi)克模型及吳承禎提出的密度效應(yīng)模型對馬尾松的種群密度效應(yīng)進(jìn)行模擬，研究表明：種群密度對平均胸徑、平均胸高斷面積的影響顯著，賴內(nèi)克模型能很好地模擬馬尾松老齡林種群密度效應(yīng)規(guī)律。種群密度與年齡關(guān)系的

7、模型表明，馬尾松種群隨著年齡的增長，種群的密度是呈現(xiàn)出下降的趨勢，這與胸徑對種群密度的影響表現(xiàn)出一致的變化規(guī)律。 (6)用與距離無關(guān)的競爭指數(shù)相對直徑、相對樹高、相對冠幅，來反映個體與群體之間的競爭；用樹冠體積、生長空間指數(shù)以及多種描述形狀的指數(shù)一樹冠伸長度、冠長率、樹冠完滿度和樹冠投影比等指數(shù)來反映林木個體競爭能力。與距離有關(guān)的可以用簡單競爭指數(shù)表示。本文研究表明：選擇與冠幅有關(guān)的競爭指數(shù)可以很好的反映馬尾松老齡林種內(nèi)競爭的變

8、化趨勢。比較不同競爭指數(shù)與胸高斷面積生長量擬合的結(jié)果，得出，相對胸徑與徑階平均胸高斷面積生長量擬合的相關(guān)系數(shù)最高。 (7)馬尾松的老齡林，在生態(tài)、科研、景觀、人文等方面發(fā)揮了巨大的作用。但是從本文的研究來看，馬尾松老齡林受人為干擾較嚴(yán)重，老齡林天然更新較緩慢。此外，環(huán)境因素也是影響其更新的重要因子。建議采取以下保護(hù)措施：統(tǒng)一規(guī)劃，保護(hù)和整治相結(jié)合；大力宣傳，廣泛發(fā)動，提高對開展老齡林保護(hù)活動意義的認(rèn)識；確實開展馬尾松老齡林及其生