采伐干扰对吉林蛟河针阔混交林生态功能的影响

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森林生态系统作为陆地生态系统的主体,在地球生态系统中发挥着极为重要的作用,它可以给人们提供木材、林副产品等,提供经济功能。在新形势下,采伐不仅仅要求木材生产,追求经济价值,也要注重诸如固碳释氧、调节气候、保持水土等的生态功能的变化,考虑森林的生态效益。本文以我国东北吉林蛟河针阔混交林为研究对象,用野外调查和计算机模拟相结合的方法,通过森林优化模拟模型FSOS,探究了4种采伐强度(50%,35%,15%,0)对森林生态功能的短期影响和长期影响。运用FSOS模型制定了3种森林经营方案,比较了各个方案的预期效果,从而确定了综合效益最佳的森林经营方案,以期对今后针阔混交林经营管理提出一些建议和对策,并弥补我国在多目标经营决策上的不足。研究结果表明:(1)从采伐对森林生态功能的短期影响来看,森林蓄积量、树种结构和群落结构的变化对森林生态功能影响较大,在采伐时应首先关注这些因子,而植被覆盖度、树高等因素虽然影响较小,但也不能忽略。(2)采伐对针阔混交林蓄积生长率有影响,这个影响会持续很长时间,并且采伐强度越大,受影响时间越长。短期内蓄积增长率随采伐强度的增加呈先增加后减少趋势,表现为采伐强度15%(8.24%)>未采伐(8.19%)>采伐强度50%(6.89%)>采伐强度35%(6.71%)。但采伐对林分树高生长的影响不显著。(3)从短期来看(30年内),不进行采伐能使更多CO2固定在森林中。但从长期来看(30年后),采伐能固定更多碳,并有效缓解温室效应。所以为了获得最大的碳储存收益,重点应该放在长期的森林经营管理上,而不是短期经营,而且在森林经营中,应尽可能保持森林及其产品中碳的数量并延长木产品的寿命。(4)采伐强度越大,森林生态功能恢复时间越长,15%的采伐强度处理后森林需要5-10年的时间恢复,35%的采伐强度处理后需要10-15年恢复,50%的采伐强度处理后恢复时间最长,需要15-20年。中低强度采伐后,森林能表现出更好的生长潜力,乔木层、灌木层和草木层的多样性都有所提高。以15%的采伐强度为基础制定的采伐方案虽然能获得较高生态效益,但在模拟后期过熟林比例较高,大约占到了25%,影响森林生长率和集采。以50%的采伐强度为基础制定的采伐方案会使森林生态系统的稳定性下降,森林年龄结构不合理,中龄林占比太多,在50%上下波动,影响生态系统功能,不利于可持续经营。以35%的采伐强度为基础制定的采伐方案使森林有更合理的年龄结构,不仅能获得较高生态效益,还能更好地利用木材资源,获得更多经济效益,年均利润约为60万元,使森林综合效益最大化。综合考虑,对于吉林蛟河针阔混交林,35%的采伐强度方案最合理,每20年采伐1次,采伐强度应在35%上下。
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