以水源涵養(yǎng)為目標(biāo)的低功能人工林更新技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源緊缺的問題越來越突出，有效的保護(hù)水資源是當(dāng)前重要的生態(tài)任務(wù)之一。森林作為生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，在水源涵養(yǎng)方面起著重要的作用。然而，當(dāng)前大多數(shù)人工林結(jié)構(gòu)單一，難以起到高效發(fā)揮森林水源涵養(yǎng)的功能。為此，需要對以水源涵養(yǎng)為目標(biāo)的人工林分進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，使其有效地發(fā)揮高水源涵養(yǎng)的功效。
　　 本文以赤峰市敖漢旗大五家流域境內(nèi)人工林為研究對象，從影響水源涵養(yǎng)功能的因素入手，著重討論了林分結(jié)構(gòu)、土壤結(jié)構(gòu)等方面對水源涵

2、養(yǎng)功能的影響，并對流域內(nèi)各種森林植被類型水源涵養(yǎng)功能進(jìn)行綜合評價。同時，本著操作性強(qiáng)、科學(xué)性高的原則篩選出影響水源涵養(yǎng)功能發(fā)揮的林分外在表現(xiàn)因子和輔助因子，針對流域及流域周邊森林水源涵養(yǎng)功能林分的特點(diǎn)提出低功能林的概念、界定標(biāo)準(zhǔn)和定向更新技術(shù)措施；嘗試用干擾指數(shù)來定量描述林分結(jié)構(gòu)，提出了該流域內(nèi)發(fā)揮水源涵養(yǎng)功能人工林的目標(biāo)林分結(jié)構(gòu)；運(yùn)用層次分析法探討了各種森林類型合理面積的配置和以水源涵養(yǎng)為目標(biāo)區(qū)域森林覆被率的發(fā)展目標(biāo)，提出了調(diào)整建議和

3、目標(biāo)結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果主要有以下幾方面：
　　 (1)運(yùn)用鄰體干擾模型研究小葉楊(Populus simonii)、油松(Pinustabulaeformis)、華北落葉松(Larix principis-rupprechtii)等林分結(jié)構(gòu)得到，林分干擾指數(shù)與林木的胸徑、樹高和樹冠面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與林木的高徑比呈正相關(guān)關(guān)系；確定了林分類型在特定條件下的鄰體干擾半徑，即丘陵小葉楊檸條(Caraganamicrophella)混交林

4、、淺山小葉楊純林、平原小葉楊林帶楊樹鄰體影響半徑分別為3m、5m、6m；油松純林鄰體影響半徑為5m；華北落葉松鄰體影響半徑為3m。
　　 (2)通過樹干解析資料，對流域內(nèi)主要喬木樹種小葉楊、白榆(Ulmus pumila)、油松、華北落葉松的生長過程和生物量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，各樹種的樹高、胸徑、材積累積生長量遵循3次多項式曲線；同時各樹種的生長受到一定程度的抑制，其原因除受立地環(huán)境尤其是水分因子的限制外，也與林分密度有關(guān)；小

5、葉楊、白榆、油松、華北落葉松等樹種數(shù)量成熟齡分別為14a，20a，13a，17a。
　　 (3)運(yùn)用主成分分析法從枯落物層和土壤層的角度，對流域境內(nèi)人工林水源涵養(yǎng)功能進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明，水源涵養(yǎng)功能量化指標(biāo)變動范圍為1.95～8.91，順序依次為針闊混交林＞闊葉林＞針葉林＞闊灌混交林＞針灌混交林＞灌木混交林＞灌木林。針闊混交林水源涵養(yǎng)功能在該流域內(nèi)表現(xiàn)較好，其次是闊葉林、針葉林、闊灌混交林、針灌混交林，桑(Morus mon

6、golica)杏(Prunus sibirica)灌木混交林、檸條灌木純林水源涵養(yǎng)功能較低。
　　 (4)通過對枯落物層、土壤層涵蓄水分因子與林分表現(xiàn)因子典型相關(guān)分析。結(jié)果表明，8種森林植被類型14項林分表現(xiàn)因子對涵蓄水分因子典型相關(guān)性均較大，其中關(guān)系最密切、影響最大的為樹高、胸徑、公頃蓄積量、年蓄積生長量、郁閉度、地被物蓋度、下木蓋度、群落結(jié)構(gòu)等8項因子，依此可運(yùn)于劃分森林植被水源涵養(yǎng)功能高低的林分指標(biāo)因子。
　　 (

7、5)通過主成分分析、聚類分析、貝葉斯判別分析、典型判別分析等方法分別對不同樹種組成的森林植被類型水源涵養(yǎng)功能等級進(jìn)行判別，并對功能等級屬于第Ⅳ類的低功能林分列出劃分技術(shù)參數(shù)。
　　 (6)通過層次分析法對敖漢旗以水源涵養(yǎng)功能為目標(biāo)的森林植被類型組成進(jìn)行比較評價。結(jié)果表明，樹種結(jié)構(gòu)組合為針闊葉林21.78％，楊樹林21.54％，油松針葉林為20.97％，山杏林12.28％，檸條林11.8％，經(jīng)濟(jì)林果11.63％；區(qū)域目標(biāo)規(guī)劃森林覆

8、蓋率為47.86％，流域規(guī)劃森林覆被率為69％。
　　 (7)通過綜合效果測度對研究區(qū)主要喬木樹種、灌木樹種、混交樹種的適宜性進(jìn)行評價。結(jié)果表明，10種喬木樹種達(dá)到適生要求，其中楊樹和榆樹表現(xiàn)出較廣的適生范圍，其次是柳樹、油松成為當(dāng)?shù)鼗纳交钠律鷳B(tài)治理的主栽樹種；灌木樹種在該地區(qū)適生性較強(qiáng)，其中山杏表現(xiàn)出較廣的適生范圍，其次是沙棘、檸條、楊柴：喬木樹種混交中，闊葉樹混交對立地條件要求嚴(yán)格，針闊葉樹種混交表現(xiàn)出強(qiáng)的適宜性、其次是喬灌