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闽北山地针阔混交林培育效果研究

作　者: 王冬雪
导　师: 陈世品
学　校: 福建农林大学
专　业: 森林培育
关键词: 针阔混交林 正交设计 土壤养分 林下植物多样性 生长状况 杉木连栽 混交方式 混交效果 评价
分类号: S725.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


营造针阔混交林是解决人工针叶林树种单一、多样性下降、生态系统稳定性差、多代连栽地力下降等生态问题的主要途径之一。本文以1995年造林的针阔混交林为研究对象,前茬为杉木林。采用混交树种杉木（Cunninghamia lanceolata,C hinese fir）、马尾松（Pinus massoniana）、枫香（Liquidambar formosana）、鹅掌楸（Liriodendron chinense）、桤木（Alnus cremastogyne）、初植密度、混交比例、施肥、抚育管理5个试验因子进行正交设计造林。2009年对该针阔混交林的林地土壤现状、林下凋落物养分状况、林地生物多样性、林木生长等进行调查和分析,为针阔混交林的培育效果研究提供参考。主要研究结果如下:（1）林地土壤状况:在22个试验小区中,土壤均呈酸性,pH值范围在3.3-4.5。混交林比杉木纯林pH值略高,杉木二代连栽使土壤酸度略增大。各小区的土壤养分含量均较低,尤其是N和P含量较匮乏。以土壤肥力系数进行肥力评价,杉木二代连栽小区的土壤肥力贫瘠,低于混交林。营造混交林有助于提高林地土壤的pH值,改善土壤肥力。（2）凋落物现存量、养分和持水能力:各小区的凋落物存量范围:264.75 871.75 kg/hm-2,杉木二代连栽小区的值是:385.25 kg/hm-2,各种养分的含量范围:N为3.16-7.69g·kg-1,P为0.24-0.52 g·kg-1,K为0.26-0.75g·kg-1,混交林与杉木二代林小区比较,仅桤木×杉木（1:2）、桤木×杉木（1:3）混交林凋落物量低于杉木二代林,混交林中N、P和K含量略高于杉木二代林。混交林的持水能力也比杉木二代林强。营造混交林能提高林地凋落物量,增强持水能力。（3）林下植物多样性:多数混交林林下植物的丰富度指数草本层>灌木层>层间层, shannon-wienner多样性指数灌木层>草本层>层间层,优势度和均匀度指数层间层>草本层>灌木层。纯林中优势物种明显,物种分布不均,林下物种种类较少。但4种多样性指标在各混交林中的差异不明显。混交林与杉木二代林小区比较,差异亦不显著。（4）林木生长状况:5个树种中,桤木生长最差,桤木纯林小区立木已死亡。各小区标准木的胸径、树高均随着年龄增加而缓慢增长。现取标准木已过了速生期,但材积平均生长量和连年生长量曲线还未相交,平均生长量最大值还未出现,说明林分还有一定的生长潜力,但是林木的整体生长状况较差。与杉木二代林小区的标准木比较,其他小区的单株立木材积生长量较差,但混交林各试验小区总的蓄积量略高,平均胸径和平均树高与杉木二代林小区的标准木差异不大。（5）混交效果评价:对正交试验结果分析表明,混交树种、混交比例、初植密度、施肥和抚育管理各参试因子内,差异不显著;各参试因子间为混交比例对林分蓄积量的影响最大,但无法选出最优的组合。对蓄积量与混交处理各因子之间进行回归拟合,建立一个能反应它们之间关系的模型,经检验,回归方程显著。回归方程如下:Y|^=57.01x11+16.07x12+45.96x13+59.59x14+9.89x15-4.96x16+0.00x21+67.52x22+45.81x23+0.00x31+9.12x32+28.06x33+0.00x41-5.04x42+54.76x43+0.00x51+65.44x52+14.92x53综上所述,与杉木二代纯林比较,试验小区为混交林的,有较好的保水保肥的能力,蓄积量略高,但林下植物多样性差异不显著。对试验小区的蓄积量与林分各处理因子之间关系拟合的回归模型,能为今后的混交林营造模式的探讨提供参考依据。

全文目录


摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
1 前言  11-20
  1.1 人工混交林研究的历史  11
  1.2 人工混交林的主要效益  11-12
    1.2.1 生态效益  11-12
    1.2.2 经济效益  12
    1.2.3 防护效益  12
    1.2.4 社会效益  12
  1.3 人工混交林研究成果  12-14
  1.4 杉木多代林研究概况  14-19
    1.4.1 杉木多代林的背景  14-15
    1.4.2 杉木多代林代际效应研究  15-17
    1.4.3 解决杉木多代林问题的主要研究成果  17-19
  1.5 本文研究的目的和意义  19-20
2 试验地概况  20-22
  2.1 地理位置  20
  2.2 试验林分概况  20
  2.3 试验设计  20-21
  2.4 试验实施步骤  21-22
    2.4.1 林地准备  21
    2.4.2 造林  21-22
3 研究方法  22-27
  3.1 林地调查  22
  3.2 林下植物多样性调查和数据处理  22
  3.3 养分研究方法  22-24
    3.3.1 土壤样品采集及分析  22
    3.3.2 土壤肥力的综合评价  22-24
  3.4 林下凋落物的收集及分析  24
    3.4.1 凋落物的收集  24
    3.4.2 凋落物持水量的测定  24
    3.4.3 养分含量的测定  24
  3.5 林木生长状况的调查和分析方法  24-25
    3.5.1 解析木的选取及处理  24
    3.5.2 生长方程的建立  24-25
    3.5.3 树干生长过程分析  25
  3.6 林分生长预报模型的建立  25-27
4 针阔混交林培育对林地土壤肥力状况的影响  27-34
  4.1 林地土壤有机质和PH 值的状况  27
  4.2 林地土壤大量元素潜在供应能力状况  27
  4.3 林地近期内土壤大量元素供应状况  27
  4.4 土壤肥力综合评价  27-33
  4.5 小结  33-34
5 凋落物持水能力和养分状况  34-36
  5.1 凋落物持水能力  34
  5.2 林下凋落物养分状况  34-35
  5.3 小结  35-36
6 林下植物多样性  36-40
  6.1 林下灌木层、层间层、草本层植物物种丰富度分析  36
  6.2 林下灌木层、层间层、草本层植物物种多样性指数分析  36-37
  6.3 林下灌木层、层间层、草本层植物物种优势度指数分析  37
  6.4 林下灌木层、层间层、草本层植物物种均匀度指数分析  37-38
  6.5 结论与讨论  38-40
7 人工林林分生长状况  40-56
  7.1 人工林林木生长过程分析  40-53
  7.2 人工林林木生长分析  53-54
  7.3 小结  54-56
8 混交效果评价  56-60
  8.1 正交试验设计结果与分析  56-57
  8.2 回归模型的建立  57-59
  8.3 小结  59-60
9 结论与讨论  60-62
  9.1 混交模式对林下土壤状况的影响  60
  9.2 混交模式林下凋落物的持水能力和养分含量的变化  60
  9.3 混交模式对林下植物多样性的影响  60
  9.4 混交模式对林木生长的影响  60-61
  9.5 建议  61-62
参考文献  62-67
附图：林地实地示意图  67-68
致谢  68

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 造林学、林木育种及造林技术 > 造林技术 > 混交造林
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