青冈栎次生林林分结构与生长规律研究

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青冈栎(Cyclobalanopsis glacua)属壳斗科,是常绿阔叶林的重要组成树种,且生态幅度甚广,其生态地位和综合价值举足轻重。以珍贵乡土树种为建群种的青冈栎次生林为对象,探寻其结构和生长的规律特征,可为青冈栎次生林的科学经营和森林质量精准提升提供理论依据与参考。课题来源于林业公益性行业科研专项“闽楠、青冈栎次生林提质增量关键技术研究与示范(201504301)”的部分研究内容。以芦头实验林场为主要研究基地,利用标准地和解析木数据,分析了青冈栎次生林的林分结构和生长规律,并构建了青冈栎单木生长模型和林分断面积生长模型。主要研究内容和研究结果如下:(1)采用重要值法分析树种组成,得到Ⅰ层以青冈栎为优势树种,Ⅱ层以杜鹃为优势树种。用直方图分林层研究林分年龄结构,得到Ⅰ层主要为青冈栎幼龄林或中龄林,Ⅱ层杜鹃林平均年龄为46a。青冈栎次生林总体直径分布为左偏的单峰山状曲线,中小径阶株数比例多,大径阶株数较少。青冈栎分层径阶分布既有单峰山状曲线又有倒J型曲线。青冈栎树高分布与直径分布状态基本一致,林分呈现为高大的林木较少,中低高度的林木较多。采用多个方程和函数对该林分的胸径、树高进行拟合,结果表明青冈栎林直径分布符合Weibull分布规律,树高曲线拟合效果最好的为:H=3.0499×D0.45332。青冈栎实验形数与胸高形数均随着直径、树高的增大而减小。(2)分析青冈栎次生林直径、树高以及材积的生长过程。青冈栎直径在前5a生长缓慢,5a后生长加快,生长速率在15a达到最大值,为6.7%,此后生长速率变缓,连年生长量和平均生长量达到最大时的年龄分别为35a、52a。树高的生长规律基本与直径保持一致,生长速率最快在第5a,为8.5%,连年生长量和平均生长量达到最大时的年龄分别为35a、51a。而材积的生长在前20a都较慢,生长速率最快是在35a,为8.6%,连年生长量达到最大是在46a,在68a时,连年生长量和平均生长量相等,达到数量成熟。(3)选取5种常用的理论生长方程拟合青冈栎单木直径、树高、材积的生长过程,建立了青冈栎生长模型。对青冈栎的直径和树高生长方程模拟精度最高的为Richards理论方程,直径生长模型为:D=48.7276(1-e-0.312t)1.7754;树高生长模型为:H=17.8577(1-e-0.0308t)10582;而材积生长方程以Gompertz理论方程拟合效果最佳,模型为:V=0.3826e-6.1267e-0.06897。林分断面积生长模型选用Richards生长理论方程作为基础模型,建立了青冈栎林分优势高、平均高、林分密度指数模型,构建了包含林分年龄和林分密度的断面积生长模型,模型精度为0.727,拟合效果较好,可为区域内青冈栎次生林生长与收获预估提供理论依据,模型为:
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