水分限制型森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)動態(tài)及其模擬研究.pdf

1、六盤山林區(qū)是黃土高原西部保存比較完整的山地森林生態(tài)系統(tǒng)，是我國西北典型的、重要的水源涵養(yǎng)林區(qū)，對西部干旱半干旱地區(qū)水土保持和生態(tài)建設(shè)有重要的意義。 本文以六盤山林場涇源地區(qū)主要森林類型為研究對象，通過2004-2005年的生長季標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查和收集數(shù)據(jù)，從單株和林分兩個尺度用方程擬合等方法對研究區(qū)典型森林類型和主要樹種的林分結(jié)構(gòu)、動態(tài)、生長規(guī)律及生長對氣候因子的響應(yīng)等進(jìn)行探索，為區(qū)域森林植被研究提供了參考，也可為該區(qū)域森林發(fā)展類型的

2、設(shè)計起到科學(xué)的指導(dǎo)作用。 研究主要內(nèi)容為：1.華北落葉松人工林、椴、櫟混交和樺樹混交天然次生林三個典型森林類型的林分水平、垂直、空間結(jié)構(gòu)和物種多樣性研究；2.華北落葉松、遼東櫟、蒙椴和白樺四個主要樹種的直徑、樹高生長研究；3.樹木生長對溫度和降水的相關(guān)和響應(yīng)面函數(shù)研究：4.主要森林類型直徑和株數(shù)生長動態(tài)研究；5.天然次生林生長動態(tài)的模擬與預(yù)測。 取得的主要結(jié)果：1.研究區(qū)內(nèi)華北落葉松人工林樹種組成單一，為均勻分布空間格局

3、，天然更新能力較弱，呈顯著正態(tài)胸徑—株數(shù)分布，垂直分層不明顯。椴、櫟混交林林分密度大，多為聚集分布，呈近正態(tài)及一定的倒J型胸徑—株數(shù)分布趨勢，垂直分層不明顯，處森林發(fā)育早期；樺樹混交林林分密度低，呈近正態(tài)胸徑—株數(shù)分布，林分較高大，無明顯垂直分層，受雪壓危害嚴(yán)重。兩種森林均為天然次生林，呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)混交化、闊葉化、物種多樣性豐富、生產(chǎn)力較高、天然更新能力強(qiáng)等特征。2.在30年生以前的森林發(fā)育早期階段，發(fā)現(xiàn)華北落葉松的胸徑、樹高、材積生長顯

4、著快于三種闊葉樹。闊葉樹種生長差異不大。3.年輪指數(shù)對氣候因子(溫度、降水)的相關(guān)和響應(yīng)面函數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)主要樹種樹木生長和降水呈正相關(guān)性.適當(dāng)?shù)母邷赜兄跇淠旧L，而高溫少雨，會顯著限制樹木生長。在溫度滿足樹木生長的條件下，溫度和降水共同影響土壤含水量，進(jìn)而影響樹木生長。4.用Freese方程擬和徑階生長量的效果較好。解析木生長數(shù)據(jù)比較分析發(fā)現(xiàn)占林木總株數(shù)不到13％的優(yōu)勢木畜積生長量在林分總生長量的47％以上，培養(yǎng)優(yōu)勢木對林分經(jīng)營

5、有重要意義。建立天然次生林和人工落葉松林林木株數(shù)生長動態(tài)表，為生長模擬提供了初始條件.5.建立了天然次生林的林分徑級分布生長模型、樹高生長模型、林分進(jìn)界生長模型、對氣候因子的響應(yīng)模型模型，使用WLForSimu模擬系統(tǒng)對林分生長動態(tài)的模擬和預(yù)測。通過預(yù)測值和同組樣地的復(fù)測值檢驗，認(rèn)為該模型可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測天然次生林的林分生長趨勢。模擬結(jié)果表明，六盤山天然次生林還處于森林演替早期階段，還要經(jīng)過相當(dāng)長時間的自然演替，才能達(dá)到林分結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)