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《北京林业大学》 2008年
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北京山区防护林优势树种群落结构研究

岳永杰  
【摘要】: 防护林建设是我国广大地区林业建设的核心,是生态环境建设的重要组成部分。北京市防护林建设已成为关系首都人民生活水平的提高、经济的发展和生态环境改善的首要问题。防护林结构是直接影响其防护效益发挥的关键因素,防护林经营的最主要目标就是调控其结构使之尽可能保持最优。因此,本研究从防护林植物区系、群落物种多样性、群落空间结构和种群空间分布格局等方面研究了防护林在组织、结构方面的差异,揭示优势树种群落空间结构特征,以结构化森林经营为手段,对北京山区防护林优势树种群落树种组成、竞争关系和种群空间分布格局进行设计与调整,构建林分尺度上防护林的最优空间结构,提高其防护效能,为防护林可持续经营提供理论依据。 在北京山区13个自然保护区或林场设置了24块公顷级标准地,以优势树种群落个体空间定位信息为基础,采用相邻木结构单元法和点格局分析方法,分析了群落的空间结构和种群分布格局,采用林分空间结构参数角尺度、大小比数和混交度,对优势树种群落进行了结构调整研究,主要研究结果兹分述如下: (1)北京山区防护林优势树种群落确认有维管植物86科261属454种(含栽培种),外来种有2科4属4种,野生植物有85科257属450种。野生维管植物以世界分布的科最多,温带分布的科最少,植物属以温带成分为主,温带性质明显,中国特有属最少,植物特有成分低。野生植物的生活型以高位芽植物占优势,占总种数的48.45%,地面芽植物种占野生植物种的30.67%,一年生草本植物、地下芽植物和地上芽植物数量较少,分别占野生植物种的12.00%、6.00%和2.89%。 (2)防护林优势树种群落植物种类多,不同优势树种群落植物种类组成差异较大,相同林分类型植物种类组成也存在较大差异。不同优势树种林分密度差异较大,松山自然保护区油松天然林林分密度最大,为1821株/hm2,百花山自然保护区核桃楸林林分密度最小,为606株/hm2;林分胸高总断面积差异较大,百花山自然保护区辽东栎林的胸高总断面积最大,值为29.959m2/hm2,板栗林由于林龄小,林分总断面积最小,值为5.094 m2/hm2;防护林直径和树高分析表明,优势树种主要以近似的反“J”形分布、正态分布和多峰或单峰山状分布为主;林分活立木总蓄积变化规律整体上表现为天然林高于人工林,部分天然林由于林分密度小或立地条件较差,致使林分活立木总蓄积量小于人工林,华北落叶松由于树种生长速度较快,林分密度大,立地条件较好,林分蓄积量最大。 (3)不同优势树种群落物种多样性丰富,物种丰富度指数和物种多样性指数在群落梯度上变化规律明显,草本层物种丰富度指数高于灌木层和乔木层,整体而言,草本层灌木层乔木层;不同生长型植物均匀度指数在群落梯度上的分布没有明显的规律性,整体而言,草本层物种均匀度指数大于灌木层和乔木层。 (4)北京山区防护林优势树种群落空间结构分析表明,防护林树种混交程度普遍偏低,不同优势树种群落混交程度差异较大,雾灵山林场山杨林和蒙椴林属于天然次生混交林,林分的混交度均较大,混交状况良好,侧柏天然林、槲树天然林和板栗人工林混交度最小,林分混交状况最差;大小比数分析表明,油松天然林、侧柏天然林、黑桦天然林、蒙古栎天然林、辽东栎天然林、槲树天然林、山杨天然林、核桃楸天然林等林木分化程度较高,相对空间结构单元而言,不同大小比数等级林木的分布较均匀,生态位分化明显;角尺度分析表明,防护林优势树种群落整体上分布格局以集群分布为主,部分天然林和密度较小的人工林林木个体水平分布格局呈随机分布,只有少数人工林的水平分布格局呈均匀分布。 (5)防护林优势树种群落内,主要种群的水平分布格局随尺度的变化规律明显,以集群分布为主要特征,但不同优势树种群落的主要种群的最大聚集程度、最大聚集规模及最大聚集尺度随林分类型的不同差异较大。防护林群落主要种群之间的关系以显著性负相关关系为主,种间关系为正关联的种对极少,主要种群之间竞争激烈,人工林主要种群之间的竞争比天然林的种间竞争激烈。 (6)防护林优势树种群落不同生长发育阶段个体的分布格局随尺度的变化规律复杂,大树的分布格局主要以随机分布为主;中树的分布格局主要以集群分布为主;幼树的分布格局随尺度的变化呈集群分布或随机分布。不同生长发育阶段个体之间的关系以负关联为主,负关联达到显著水平的种对占总种对数的43.5%,正关联的种对只有1对。中树和幼树、中树和大树之间的负相关关系较强,幼树和大树之间相关性较弱。 (7)防护林中大部分天然林的水源涵养能力高于人工林,大部分人工林水源涵养能力偏低,在人工林中,华北落叶松林的水源涵养功能最强,在天然林中,百花山保护区黑桦林、松山保护区油松林和蒙古栎林的水源涵养能力均较低。 (8)对油松林、侧柏林、华北落叶松林进行林木水平分布格局调整、树种组成调整和竞争关系调节,并对经营效果进行了多方面评价,评价结果表明,通过群落空间结构调整,增加了保留木的营养空间,减少了林木竞争压力,改善了林分混交状况,为保留木的生长创造了良好的空间环境。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S727.2

【引证文献】
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7 吴得荣;王冬梅;刘敏;丁海波;;野生板栗群落优势树种间竞争研究[J];湖南农业科学;2011年07期
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9 宋丁全,姜志林,郑作孟,赵世荣;光皮桦林优势树种间的竞争[J];南京林业大学学报;2000年04期
10 方水池;;厦门岛城市林业发展概况及优势树种选择[J];亚热带植物科学;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴承祯;洪伟;蓝斌;;森林资源管理数学模型的优化及应用[A];管理科学与系统科学进展——全国青年管理科学与系统科学论文集(第4卷)[C];1997年
2 崔君至;陈尊贤;;南仁山区土壤性质在不同地形位置之分布[A];中国土壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(面向农业与环境的土壤科学综述篇)[C];2004年
3 宋明华;;气候变化过程中青藏高原植被空间格局的模拟分析[A];2005青藏高原环境与变化研讨会论文摘要汇编[C];2005年
4 王诗咏;;徐州市园林植物群落营造技术初探[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
5 侯继华;马克平;;东灵山辽东栎种群的竞争及结构动态[A];第五届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文摘要集[C];2002年
6 王长文;陈国林;牟惠生;;PDA在林业野外数据采集上的应用[A];2004中国科协学术年会第十一分会场论文集[C];2004年
7 张国梁;战鹏;李仁松;严新华;尚明玉;苏萍;张立勤;;大苗区集约化经营管理技术研究[A];西部六省(区)中心城市园林科技信息网第26次会议论文集[C];2007年
8 胡启武;欧阳华;;祁连山青海云杉林非结构性碳研究[A];中国青藏高原研究会2006学术年会论文摘要汇编[C];2006年
9 王长文;陈国林;牟惠生;;PDA在林业野外数据采集上的应用[A];中国林学会2004年年会论文集[C];2004年
10 上官周平;郑淑霞;;辽东栎叶片气孔密度及δ~(13)C值的时空变异[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 高菲实习生 朗凯;1.5亿株乡土优势树种成植绿“主角”[N];宁夏日报;2008年
2 李文明记者 达娃·梅朵;6县区列为省级树种采集地[N];昆明日报;2008年
3 斯荣道尔吉;柠条——灌木之王[N];锡林郭勒日报;2007年
4 肖家玉张义刚;新龙县加强有害生物监测防治[N];甘孜日报(汉文);2007年
5 张亚男 王然;绿色征途[N];中国冶金报;2010年
6 华晓东;城乡绿化:要着力打造林荫大道[N];海南日报;2006年
7 李孙强;伐区“废物”生真金[N];中国绿色时报;2006年
8 值班记者 赵常丽;皇天后土:为大都市增添无限生机[N];咸阳日报;2010年
9 丁秀玲;上半年新疆林果业发展迅速[N];新疆科技报(汉);2006年
10 湖南浏阳苗木经纪人 周志平 周志邦;如何快速优质低价组织货源[N];中国花卉报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄庆丰;皖南低山天然次生阔叶林林分结构与优势树种地上生物量[D];安徽农业大学;2011年
2 岳永杰;北京山区防护林优势树种群落结构研究[D];北京林业大学;2008年
3 杨新兵;华北土石山区典型人工林优势树种及群落耗水规律研究[D];北京林业大学;2007年
4 赵中华;基于林分状态特征的森林自然度评价研究[D];中国林业科学研究院;2009年
5 施新程;基于二维Kalman滤波的森林资源动态监测方法研究[D];南京林业大学;2006年
6 徐海;天然红松阔叶林经营可视化研究[D];中国林业科学研究院;2007年
7 夏富才;长白山阔叶红松林植物多样性及其群落空间结构研究[D];北京林业大学;2007年
8 廖声熙;滇中云南松林景观格局、林分结构及近自然经营模式研究[D];中国林业科学研究院;2008年
9 常新华;长白山阔叶红松林生态系统管理研究[D];北京林业大学;2009年
10 廖晓丽;沿海防护林体系优化配置的研究[D];福建农林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史梅娟;中亚热带三种优势树种水分生理特征研究[D];福建师范大学;2010年
2 李晓亮;望天树(Parashorea chinensis)林优势树种种子雨和乔木幼苗动态的初步研究[D];中国科学院研究生院(西双版纳热带植物园);2009年
3 靳云燕;北京市森林生态效益计量评价及案例研究[D];北京林业大学;2007年
4 理艳霞;茂兰喀斯特森林优势树种钙循环机制[D];贵州师范大学;2008年
5 吴开华;铜陵低山丘陵天然次生林空间结构研究[D];安徽农业大学;2013年
6 王芳;基于ArcGIS林分空间结构的研究[D];南京林业大学;2013年
7 李兴兴;基于i-Tree tools的城市小区森林结构和效益的研究[D];四川农业大学;2012年
8 王爱英;西双版纳石灰山三种常绿优势树种水力特征的季节变化及其对干旱胁迫的适应机制[D];中国科学院研究生院(西双版纳热带植物园);2008年
9 辛营营;浙江青山湖针阔混交林林木竞争态势研究[D];浙江农林大学;2011年
10 孙嘉男;黄土高原柴松群落优势树种竞争关系研究[D];陕西师范大学;2011年
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