抚育间伐对栓皮栎人工林林分结构特征的影响

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栓皮栎人工林是落叶阔叶林最有代表性的林分类型之一,抚育间伐是人工林近自然经营的重要方式,研究抚育间伐对栓皮栎人工林林分结构的影响,为培育大径级木材及栓皮栎人工林的可持续经营提供决策依据。本文以国有登封林场栓皮栎人工林为研究对象,在林场内选择具有代表性的林分进行抚育间伐处理,同时在生长及环境条件基本一致的林分内设置未抚育间伐的林分作为对照。在抚育林分和未抚育林分内分别设置总面积为1 hm~2(100 m×100 m)的固定大样地,对样地进行每木调查和每木定位,并开展目标树调查,分析抚育间伐对国有登封林场栓皮栎人工林林分直径结构和树高结构、空间结构特征、林木点格局以及目标树个体分布格局的影响,为国有登封林场栓皮栎人工林的可持续经营提供数据参考。主要研究结果如下:1、从抚育样地和对照样地林分直径分布、林分高度分布的总体分布特征可以看出,抚育间伐调整了林分直径结构和树高结构,使林分直径、高度结构趋于合理。采用KS检验和AD检验对抚育样地和对照样地林木直径分布和树高分布的拟合优度进行检验,表明抚育样地林分直径以Weibull分布和Normal分布拟合效果最优,林分高度以Weibull分布和Normal分布拟合效果最优。2、基于Voronoi图和Delaunay三角网确定林分的基本空间结构单元,以此计算出林分空间结构参数,结果表明:抚育间伐有利于提高林分树种空间隔离程度,抚育样地和对照样地林分平均混交度分别为0.0487、0.0311,均属于弱度混交;抚育间伐可以优化林分中活立木的空间分布格局,减少林木之间的空间挤压,使林木更趋于随机分布与均匀分布,抚育样地和对照样地林分平均角尺度分别为0.3696、0.3815,平均空间密度指数分别为0.5701、0.7159;抚育间伐降低了林分竞争激烈程度,同时提高了林木优势度,使原来处于挤压或生长处于劣势的林木得到释放,有利于保留木的快速生长,抚育样地和对照样地林分平均竞争指数分别为2.9466、4.7714,平均大小比数分别为0.4946、0.4987。3、对林分空间结构参数二元分布特征的研究表明,抚育间伐减少了同一分化程度林木与周围的相邻木为同种的比例,由对照样地的90.90%减少到抚育样地的85.32%,增加了林木呈随机分布且与另一树种伴生的比例,由对照样地的6.25%增加到抚育样地的9.98%。抚育样地和对照样地同一分化程度林木处于随机分布状态的比例近似相等。4、对林木点格局的研究表明,抚育间伐影响了样地整体、优势林木总体及优势林木不同直径大小个体在空间上的分布,经抚育间伐后林分整体空间分布格局得到改善,林分内林木分布格局趋于随机分布。抚育样地栓皮栎种群在小尺度(0~2 m)上,其格局呈均匀分布,在2~16 m的尺度内呈弱的聚集分布,在大于16 m的尺度上呈随机分布;对照样地栓皮栎种群总体在很大范围尺度内(0~33 m)表现为聚集分布格局,在33~38 m尺度内呈随机分布,在大于38 m的尺度上呈弱的聚集分布。5、对目标树个体分布格局的研究表明,抚育间伐促进了林分内目标树的生长,减弱了目标树在林分中所受的竞争压力,增加了目标树的竞争辐射范围,提高了目标树在林分中的平均竞争能力。在抚育样地和对照样地内确定的目标树株数均为60株左右,抚育样地目标树的平均胸径和平均树高分别为16.88 cm、13.81 m;抚育样地目标树的CI_i、ME、C、g_CI竞争指数平均值分别为1.6768、0.9755、10.1725、1.0210,均显著小于对照样地的2.1431、1.1130、13.6165、1.2398(P<0.05)。
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