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云南松群落动态特征及其在近自然改造中的应用

作　者: 蔡年辉
导　师: 李根前
学　校: 西南林学院
专　业: 森林培育
关键词: 云南松种群动态群落结构演替方向近自然化改造
分类号: S791.257
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

云南松(Pinus yunnanensis)是云南省的主要森林植被类型之一,占全省林地面积的52%、占有林地蓄积的32%。但是,云南松80%为纯林,组成简单、生物多样性低,从而导致病虫危害严重、林分稳定性差。上述纯林问题在林业发达国家也遇到过,并且进行了积极的、长期的探索,相继提出了适合于自己实际情况的育林制度及相应的技术措施。实践证明,解决纯林问题经济而有效的途径是“纯林近自然化改造和建立恒续林体系”。但是,云南松以前的研究主要集中在遗传改良、森林保护、非木材资源开发利用和营林等方面,对纯林近自然化改造的基础研究还未见报道。因此,为了给云南松纯林的近自然化改造提供依据,采用空间差异代替时间变化法、样地编年序列法和常规方法对群落及种群时空动态进行研究。以调查资料为基础,通过时空动态特征分析,提出了近自然采育设计与技术参数;以纯林近自然化改造试验资料为基础,比较了改造前后群落结构和林分质量的变化情况。通过以上研究,得到以下主要结论:(1)相似立地条件下的群落结构比较研究结果表明,天然混交林在物种丰富度、林分结构、林木质量和维持林地土壤肥力的能力等方面明显优于人工纯林,因此在生产功能和生态功能的持续发挥等方面具有纯林无法比拟的优越性。由此可见,将云南松纯林改造成复层异龄混交林不仅具有必要性,而且具有可行性。(2)群落和种群时空动态的研究结果表明,从山脊到山坡下部,物种组成由简单到复杂,群落类型也由以云南松为主的单优群落向针阔混交林、常绿阔叶林转变。根据云南松群落及种群时空动态判断,随着种群年龄的增加:山脊的云南松能够通过林窗更新保持种群数量和结构的稳定性,最终形成云南松纯林;山坡中部云南松种群的数量和生物量维持在一定水平,最终形成针阔混交林;山坡下部的云南松种群数量和生物量迅速下降并接近于零,种群结构为衰退型,最终形成常绿阔叶林。(3)根据以上研究结果,提出了云南松纯林近自然化改造的群落类型、混交比例和目标树保留密度等关键技术参数。在山脊,目标林相为云南松纯林;在山坡上部,为云南松或滇油杉与阔叶树混交林,混交比例为8:2-7:3;在山坡中部,为云南松或滇油杉与阔叶树混交林,混交比例为6:4-5:5;在山坡下部,为常绿阔叶林或云南松与常绿阔叶树混交林,混交比例为2:8。参考天然林的树种组成,选择旱冬瓜、黄毛青冈、滇青冈、槲栎、高山栲等作为混交树种。在林分形成的初期,不适宜确定目标树;在林分形成期,目标树的密度保留250-300株/ha;在林分稳定期,目标树的密度保留150-200株/ha。(4)参照上述技术参数,提出了云南松林近自然化改造目标树单木控育的采伐设计并进行田间试验。采伐前后的比较研究结果表明,通过近自然化采伐降低了云南松在林冠层的地位和作用而提高了阔叶树在林冠层的地位和作用,并使云南松种群的树干通直度结构得到明显改善,更新层和草本层物种多样性也显著提高。而且,近自然化采伐在经济上具有可行性。由此表明,对云南松林实施近自然化改造,不仅符合云南松群落演替方向,而且能提高群落的稳定性、物种多样性和林分质量。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-20
  1.1 前言  11-12
  1.2 云南松营林技术和群落学研究  12-14
    1.2.1 云南松营林技术研究  12-13
    1.2.2 云南松群落学研究  13-14
  1.3 云南松的纯林问题  14-16
    1.3.1 遗传品质退化  14-15
    1.3.2 生物多样性下降  15
    1.3.3 潜在地力衰退，林分生产力下降  15
    1.3.4 生态系统自调节能力下降  15-16
  1.4 近自然的林业发展概述  16-19
    1.4.1 近自然林业理论产生的历史背景  16-17
    1.4.2 近自然林业的内涵  17
    1.4.3 近自然的林业的经营方法与目标  17-18
    1.4.4 研究现状和发展趋势  18-19
  1.5 研究解决的主要问题  19
  1.6 研究的目的与意义  19-20
2 研究区概况  20-22
  2.1 地理位置  20
  2.2 地形地貌  20
  2.3 气候  20
  2.4 植被  20-21
  2.5 土壤  21-22
3 研究方法  22-27
  3.1 样地选择与设置  22
    3.1.1 样地选择  22
    3.1.2 样地设置  22
  3.2 样地调查  22-23
    3.2.1 样方法  22-23
    3.2.2 中点四分法  23
    3.2.3 样地群落学和环境条件调查  23
  3.3 资料分析  23-27
    3.3.1 重要值计算  23-24
    3.3.2 优势种群高度级统计  24
    3.3.3 个体通直度的划分  24
    3.3.4 分布格局的判定  24-25
    3.3.5 径级的划分  25
    3.3.6 生物多样性测定  25-27
4 结果与分析  27-59
  4.1 云南松人工林与天然林群落结构的比较  27-33
    4.1.1 种类组成和优势种类  27-29
      4.1.1.1 种类组成  27
      4.1.1.2 优势种类  27-29
    4.1.2 枯落物与林下植被特征  29-30
    4.1.3 云南松群落优势种群的结构特征  30-32
      4.1.3.1 优势种群的高度级结构  30-31
      4.1.3.2 云南松种群的干形结构  31-32
    4.1.4 小结  32-33
  4.2 云南松天然林群落结构的空间动态研究  33-40
    4.2.1 云南松群落的组成  33
    4.2.2 群落的优势种类  33-35
    4.2.3 优势种群高度级结构  35-37
    4.2.4 优势种群的个体分布格局  37-39
    4.2.5 小结  39-40
  4.3 云南松种群结构与数量的时空动态  40-46
    4.3.1 云南松种群结构动态  40-42
    4.3.2 云南松种群密度动态  42-44
    4.3.3 云南松种群生物量动态  44-45
    4.3.4 云南松种群个体分布格局  45-46
    4.3.5 小结  46
  4.4 云南松群落动态特征在近自然改造中的应用  46-48
    4.4.1 目标林相设计  46-47
    4.4.2 目标树的密度  47
    4.4.3 混交树种的选择  47-48
  4.5 云南松林近自然化改造及初步效果  48-59
    4.5.1 采伐技术要素  48
    4.5.2 采伐后群落结构的变化  48-55
      4.5.2.1 择伐对林冠层重要值的影响  49
      4.5.2.2 择伐对云南松种群通直度结构的影响  49-51
      4.5.2.3 径级结构的变化  51-52
      4.5.2.4 高度级结构的变化  52-54
      4.5.2.5 物种多样性的变化  54-55
    4.5.3 采伐的经济效益分析  55-56
    4.5.4 改造相关问题的探讨  56-59
      4.5.4.1 生态效益的预估  56-58
      4.5.4.2 采伐后的补植问题  58-59
5 结论与讨论  59-62
  5.1 结论  59-60
  5.2 讨论  60-62
参考文献  62-68
致谢  68-69
附录  69

云南松群落动态特征及其在近自然改造中的应用

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