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油松多功能人工林密度效应控制图的研制及应用

马佳明  
【摘要】:为了运用切实的经营方式管理油松人工林,高效的利用森林资源,以发挥油松人工林的经济和生态效益。本研究以太行山地区油松人工林为研究对象,以收集的森林资源清查小班和样地调查数据为基础,通过数据处理和模型拟合,运用Origin2017软件绘制曲线组,构建油松人工林蓄积量密度控制图,并进一步研制水源涵养、碳储量和生物量密度控制图,实现密度控制图由单一的蓄积量向固碳和涵养水源等多功能的转变,同时建立不同立地指数曲线模型,将林分年龄与密度控制图连接起来,并对多功能人工林密度控制图进行了应用。主要结论如下:(1)利用二类调查数据和解析木数据,对油松人工林的树高胸径生长和立地等级进行分析,树高最优模型为理查兹模型,胸径最优模型为单分子模型。在此基础上构建了地位指数曲线,反映了不同立地情况下,树高与年龄的变化有较大差异,地位指数级越高,树高越高。随着年龄的增大,树高值逐渐增加。(2)通过二类调查小班,利用非线性回归分析,运用Origin2017软件绘制曲线组,构成蓄积量密度控制图,并对其进行了应用。当林分立地条件为Ⅰ级,初始密度为5 000株/hm2时,对间伐的林分和不间伐的林分比较,在林龄为30 a时间伐4次的林分平均直径比不间伐的林分大,林分不间伐的蓄积量比间伐1次的小2.8 m3/hm2,比间伐4次的林分大25.3 m3/hm2;从密度来看,间伐林分的密度均表现为较合理的密度,而不间伐的林分密度基本达到最大值;从蓄积量增长率来看,间伐林分的增长率均大于不间伐的林分;从林木采伐过后产生的经济效益分析,间伐的林分木材收入均大于不进行间伐的林分,且其中间伐2次林分的经济收益最高。(3)依据研究所得生物量碳储量与蓄积量间的量化关系,编制了生物量和碳储量密度控制图,并对其进行了应用。当立地条件为Ⅲ级,初始密度为2 000株/hm2时,林分的生物量在林龄为10~40 a时年均增长量逐年上升,林龄为30~50 a时逐渐下降。在碳储量的目标经营设计方面,确定了林分的立地、初始密度和平均直径时,为满足经营需求,使得直径大于90 cm,碳储量大于90 t/hm2,在适当林龄间伐过后,林分生长到平均直径为21 cm时,林分碳储量为92.93 t/hm2,达到了我们经营目标的要求。(4)本研究用枯落物最大持水量来体现林分水源涵养能力,依据枯落物的最大持水量与林分蓄积量间的关系,拟合得到关系式:Y=16.619 × ln M-50.676。依据蓄积量密度控制图计算各曲线模型,编制水源涵养密度控制图,并对其进行了应用。林分位于Ⅰ级立地条件下,林分初始密度为2 000株/hm2,平均直径为10 cm时,林分在30 a时不进行间伐的林分枯落物最大持水量最大,为57.8 t/hm2,间伐1次次之,间伐2次的最小,而在35a时间伐1次的林分与不间伐的林分枯落物最大持水量相差不大,但是间伐1次的林分疏密度仅为0.87,而不间伐的林分疏密度接近1,可见间伐1次的林分枯落物最大持水量还有较大的提升空间。


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