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《中国林业科学研究院》 2013年
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杉木人工林生长及材种结构规律研究

相聪伟  
【摘要】:论文以福建卫闽国有林场杉木密度试验林连续观测30年数据为依据,系统研究了杉木人工林生长和材种结构变化的立地及林分密度效应,得出如下主要结论: 1.林分发展的初期,直径生长主要受林分初植密度的影响,随林分初植密度增加而减小;在林分发展的中后期,随着自然稀疏的发生,直径呈现加速生长现象,林分密度效应逐渐减弱,而立地效应逐渐突出,随立地指数的增加而增大,相同立地指数小区直径生长有趋于相近的趋势。基于Richards参数与林分因子的相关关系,构建的林分平均直径生长混合效应模型,拟合结果良好(R2=0.9749),并且具有明确的生物学解析性,能够准确预测林分直径的生长过程,推荐在林分直径生长模拟中应用。 2.林龄相同时直径分布偏度值随初植密度的增加而增大;林龄不同时,随林分发展低密度小区(A密度(1667株/ha)小区及B1(3333株/ha)小区)直径分布偏度先减小后增加;高密度小区直径分布偏度则先减小后增加,生长末期再减小,30年生时分布在0.5左右。林龄相同时,林分直径分布峰度值随林分密度的增加而减小。林龄不同时,随林分发展峰度先增加后减小。而与之相反,随林分发展变异系数则先减小后增加,同时研究发现林分直径的变异系数与直径生长速率关系密切。基于林分平均直径、偏度值、峰度值的Weibull直径分布参数预估模型,预测结果良好(决定系数R2均在0.9以上),为杉木人工林直径分布结构预测提供了理论依据。 3.林龄相同时,枯损量随初植密度及立地指数的增加而增加。初植密度为A密度的小区以及B密度小于16m立地指数小区,30年生时不发生枯损。30年生时,立地指数相同小区立木株数有趋于相近的趋势,其中14m及16m立地指数小区立木株趋于B密度,而高于16m立地指数的小区立木株数趋于A密度,这一发现对杉木人工林经营具有重要的指导作用。本研究中基Richards直径生长混合效应模型与Yoda最大密度线方程构建的林分立木株变化方程:ln N=13.411-1.913ln+13.8272-0.4560SI-17.3264PD0.3553ln1-exp-3.4573PD0.7041t,预测结果良好(R2=0.9689),同时具有生物学解析性,能够准确描述既定初植密度及立地指数林分中立木株数的变化,为杉木人工林经营过程中不同时期保留密度的确定提供了理论基础。 4.林分蓄积及总材积整个林分发展过程中呈现出“S”曲线,林龄相同时,林分蓄积及总材积随立地指数的增加而增加。林分发展后期,立地指数相同小区蓄积量差异逐渐减小,有趋于相近的趋势,而林分总材积则未表现出趋近的现象。初植密度相同时,林分蓄积及总材积年平均生长量峰值林龄在低密度和高密度林分(A、D、E密度),随立地指数的增加而增加。但在B、C密度小区内峰值林龄随立地指数的增加而减小。 5.材种出现时间取决于林分初植密度及立地质量,相比较受立地质量影响更大,中径材、大径材出现的时间随立地指数增加而减小,而随初植密度增加各材种出现时间变化不明显。30年生时,立地指数为12m、14m小区以及16m的B1小区中径材出材量未达峰值,其它小区峰值出现时间随立地指数增加而减小。 12m及14m立指数小区及16m立地指数的B小区30年生时仍处于中径材生长期,大径材出材量及出材率较低。大于16m立地指数的小区30年生时均处于大径材生长期,各小区中大径材出材率均在0.5以上,且在林分发展后期林分蓄积相近小区,初植密度越大,林分大径材出材量及出材率越小,小径材出材率越大。若以大径材为人工林培育目标,应选择大于16m立地指数的小区,且以低密度造林,轮伐期应在30以上,以促进大径材的生长。
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S791.27

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