青冈栎次生林林木综合竞争压力指数研究

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我国栎类总面积有1672万公顷,其中天然的有1610万公顷,它们广泛分布在全国,总面积占中国森林资源总面积的10.15%,占中国天然林总面积的13.7%,栎类次生林的经营是我国天然林保护的重点领域。林木竞争是森林生态系统中的普遍现象,是塑造植物形态、生活史的主要动力,并对植物群落的结构和动态具有深刻的影响,它是生态学研究的核心问题之一。本文以湖南省国有芦头林场青冈栎次生林为研究对象,以了解青冈栎林分竞争状况、掌握青冈栎林分竞争结构规律为目的,通过选取青冈栎优势木构建冠幅模型并推导出自由树冠幅模型,根据树高和影响圈提出影响体,结合竞争压力指数(CSI)提出综合竞争压力指数(C-CSI)这一定量表达林木竞争的新指标,对样地以及单木的竞争压力指数和综合竞争压力指数进行了比较分析。基于综合竞争压力指数对林木进行分级研究,根据分级结果对青冈栎次生林进行模拟间伐分析。主要结论如下:(1)拟合得出青冈栎优势木冠幅模型为CW=0.1589+0.2509*D,采用平均离差百分数调整法得到青冈栎自由树冠幅模型为CW=0.1773+0.2799*D。提出了单木影响体来表示单木生长发育需要的三维生长空间,基于单木影响体,提出了综合竞争压力指数C-CSI,并研究得出其计量模型为C-CSIi = 100(?)。(2)CSI和C-CSI在表达林木竞争上确实存在差异,根据竞争产生的原因以及造成的结果,选取大小比数、健康指数、空间密度指数以及交角竞争指数四个指标对CSI和C-CSI进行比较,结果表明C-CSI反映林木竞争状况要比CSI准确。对不同径阶和不同高阶的CSI和C-CSI进行比较,发现树体(胸径和树高)越大,其受到的竞争压力越小,同时,CSI和C-CSI的差异也越大。通过分析CSI、C-CSI、CI三个竞争指数与胸径和树高生长因子的关系发现C-CSI的拟合效果要比CSI和CI的都好,即C-CSI更能表达林木在林分中受到的竞争压力状况,这充分说明了在评价林木竞争时考虑树高的必要性。(3)基于CSI和C-CSI值对林木分级的结果存在差异,而基于C-CSI的林木分级要优于基于CSI的林木分级,就四个样地的总体状况而言,四个样地中都属优势木居多,总体竞争压力不大,生长状况较好,只有少部分林木扎堆生长,属于被压木和中庸木。(4)基于C-CSI的林木分级结果,对样地Ⅲ和Ⅳ进行模拟间伐分析,得出在间伐后林分的平均大小比数和平均健康指数基本保持不变,但林木的平均生长空间明显增大,受到的平均竞争压力显著减小,间伐后,林分中不存在被压木和中庸木。
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