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马尾松是我国南方的主要速生用材树种之一。大面积纯林经营易出现立地质量下降、生物多样性降低和生产力下降等问题,对马尾松纯林进行近自然改造,营造针阔混交林可改善这一系列生态问题,能有效维持林分的自然生长能力,提高森林的生态稳定性,改善森林的生态功能,有利于马尾松人工林可持续经营。本研究以广西忻城县欧洞林场42a马尾松林下套种4种不同密度大叶栎,密度分别为3000株/hm2(T1)、2500株/hm2(T2)、1667株/hm2(T3)、1250株/hm2(T4),同时设置马尾松纯林为对照(CK),对13a后形成的异龄复层混交林开展混交林生长表现、土壤理化性质、水源涵养能力以及林下植被多样性差异研究,构建马尾松-大叶栎混交林生态功能评价指标体系,分析马尾松人工林近自然化改造效果,提出马尾松过熟林林下套种大叶栎的最佳经营密度,为人工针叶纯林改造和可持续经营提供理论依据和技术支撑,主要研究结论如下:(1)不同套种林分密度处理下马尾松13a胸径的生长量在9.18-10.75cm之间,胸径的生长量大小排序为T2>T1>CK>T3>T4;马尾松树高生长量为5.33-7.83m之间,树高生长量大小排序为CK>T2>T3>T4>T1。不同套种林分密度下大叶栎的胸径的生长量为12.98-17.25cm之间,胸径的生长量大小排序为T4>T3>T2>T1;大叶栎树高生长量为17.55-19.75m之间,树高生长量大小排序为T4>T3>T2>T1。建立马尾松林分林龄-胸径与林龄-树高生长模型,其中Chapman-Richards和Po wer方程分别对马尾松胸径、树高的拟合度最好。在54a时,马尾松径阶主要集中分布在55cm径阶和60cm径阶之间,其中T2和T3马尾松大径材占比更高。马尾松-大叶栎混交林林分总蓄积量在365.36-606.47m3/hm2之间,T2和T3总蓄积量、生物量和碳储量高于其他处理。(2)不同套种密度对马尾松-大叶栎混交林土壤理化性质的影响主要集中在0-20cm土层,土壤容重和土壤总孔隙度以T1最优,全氮含量、全磷含量、有效磷含量、全钾含量、速效钾含量均以CK最高,T4土壤有机质含量高于其他处理,土壤水解氮含量以T2最高。(3)不同套种密度影响马尾松-大叶栎混交林水源涵养能力,CK凋落物层厚度(3.52cm)显著大于其他密度处理;CK马尾松纯林凋落物蓄积量(3.04t/hm2)显著大于T2、T3和T4;T3的凋落物层最大持水系数最大(245.69%);CK凋落物层最大持水量最大(6.12t/hm2)。(4)不同套种密度影响马尾松-大叶栎混交林林下植被多样性,灌木层Shannon多样性指数和Simpson优势度指数表现为T4、T3和T2高于CK,Pielou均匀度指数表现为混交林均高于CK。草本层Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数表现为CK高于各套种密度的马尾松-大叶栎混交林。不同套种密度混交林中Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数基本符合随套种密度增大而降低的趋势。(5)不同套种密度马尾松-大叶栎混交林生态功能综合评价得分最高的为T3处理。碳汇指标中T3和T2处理得分高于其他处理,达到优秀等级;土壤条件指标得分随着套种密度的增大而减小,CK马尾松纯林得分最高,属于优秀等级,优于其他处理;水源涵养能力指标中T1和T3得分属于优秀等级,优于其他处理;林下植被生态指标中CK马尾松纯林得分最高,属于优秀等级,T1的林下植被生态指标为较差等级。(6)综合各项评价指标,T3在林分总蓄积量、生物量、碳储量、水源涵养能力等方面均有较好表现,既能获得较多的木材收获量,也能保持良好的生态功能,是本试验中马尾松林下套种大叶栎的最佳密度。