近自然生态恢复模式下杉木林群落生态学特性研究

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1、福建农林大学2008届硕士研究生学位论文近自然生态恢复模式下杉木林群落生态学特性研究摘要人工林的生态问题一直以来都是国内外林学家们研究的重点和热点问题。杉木(Cunninghamialanceolata(1amb．)Hook．)是我国南方最重要的造林树种，杉木人工林多代连栽普遍存在地力衰退和生产力下降等严重的生态问题，直接制约着整个南方用材林基地和生态公益林建设。有鉴于此，本研究多年来积极消化吸收国内外学者提出的人工林经营新理论和新方法，对杉木入工林生态系统实施近自然生态恢复和重建技术以及生态系统经营管理的实践研究，本论文试图在已建立的两

2、种近自然生态恢复模式(老龄杉木林模式和撂荒天然更新模式)的基础上，对不同生态恢复模式的组成、结构、功能及其动态过程进行全面而深入地研究，为退化的杉木人工林生态系统的恢复和重建以及杉木人工林的可持续经营提供科学的理论依据和实践指导。具体研究结论如下：(1)通过延长杉木轮伐期和依靠天然更新，老龄杉木林群落已初步形成了多层次、多物种的群落外貌特征。现有林分乔木层密度为1477株·hm-2，林分总蓄积量为435。95m30hm也。目前杉木居于林冠上层，密度为662株·hm’2，蓄积量占总蓄积量的88．9％，而进入乔木层的天然更新阔叶树达到28种，

3、较大地丰富了林分的物种组成。坡位及坡向对该群落树种的密度和生长有明显的影响。该群落林下层更新有大量的幼苗幼树，共有乔木幼苗或幼树(包括小乔木和乔木树种)38种，总个体数量达到8151株·hm。2，为老龄杉木林群落的后续演替提供了良好的种源条件。但没有发现杉木的林下更新。随着年龄的增长，老龄杉木的胸径、树高及材积连年生长量和平均生长量呈现出在前期逐渐增长，后期逐渐下降的趋势。·(2)老龄杉木林群落总生物量为254．456tohm五，乔木层生物量占总生物量的97．06％，优势明显，其次为灌木层，草本层和凋落物层生物量所占比例较小。乔木层中树干

4、的生物量所占比例最大，达到67．58％，其次为根、皮、枝及叶。乔木层生物量的径级分配和树高级分配均呈现出中间高，两头低的分配方式，即以胸径范围20．25cm和树高范围20-25m内地生物量所占的比例最大。该群落乔木层生物量相对集中于少数优势树种，杉木树种总生物量最大，占乔木层总生物量的82．21％，其次为木荷(Schimasuperba)和栲树(Castanopsisfargesii)，分别占乔木层总生物量的8．65％和3．53％。(3)乔木层物种的物种数和个体数在高度和胸径级上的分布具有相似的特性。物种数基本上呈现随着树高级和径级增加而

5、减小的趋势，而个体数则均随着树高级和径级增加呈现双峰曲线的特点，这与天然更新的阔叶树进入乔木层有关。该群落具有较高的个体密度，平均密度为6．4株·m-2，乔木层和林下植被层的物种数与个体数量成正比例关系。(4)老龄杉木林群落共有维管束植物63科，103属及．128种，植物种类较为丰富。其中乔木层共有29个树种，其中杉木的重要值达到47．86％，优势明显。灌木层、草本层和藤本层的物种数分别为56、35和33种，灌木层以紫麻(Oreocnidefrutescens)的重要值最大，草本层以薄盖短肠蕨(Allantodiahachijoensi)

6、的重要值最大，藤本层以三叶崖爬藤(Tetrastigmahemsleyanum)的重要值最大。坡向对各个层次物种组成及其重要值有明显的影响。高位芽植物达到了68．75％，占了绝大多数。群落物种组成种类的叶级谱中以中小叶为主，达到86．72％。种子植物属的地理分布类型以泛热带分布为主，占29．55％。该群落的生活型谱、叶性质和种子植物属的地理分布类型与安曹下老龄杉木林相似。．(5)老龄杉木林群落具有较高的物种多样性，Shannon．Wiener多样性指数(H)达到3．8600，高于安曹下老龄杉木林群落；并且各多样性指数和均匀度指数均呈现灌木

7、层>藤本层>草本层>乔木层的趋势。物种多样性异质性明显，坡向和坡位对老龄杉木林群落物种多样性都有明显的影响，尤其是对生态优势度指数。影响程度会因多样性指标的不同而有所不同。近自然生态恢复模式下杉木林群落生态学特性研究不同坡向的林分垂直结构异质性指标(VSI)和水平结构异质性指标(HHI)均存在一定的差异，总体呈现出西南坡>东南坡>北坡的趋势，说明西南坡的林分垂直和水平方向上的枝叶层次较复杂，提供的生境类型较多，能为各种动植物和微生物提供的小生境或食物的多样性就越大，林分总体的生物多样性就越高。恶(6)应用聚集强度的各指数来分析判断老龄杉木

8、林群落乔木层各种群的空间分布格局，乔木层物种主要以随机分布为主，占总数的41．38％；乔木层植物物种之间Z。检验中只有木荷(Schimasuperba)和细齿柃木(Enryanitida)间呈