森林多功能经营在林分层面均衡结构量化及单木层面交互调控研究

China has the largest area plantation in the world but due to unreasonable management regime the plantation is of poor structure and low productivity hindering its multiple functions. Close-to-nature forest management is widely adopted for plantation and many successful examples are achieved. However, the further investigation for the transformed close-to-nature forests are rarely reported. In this study,We choose the transformed Pinus massoniana and Cunninghamia lanceolata close-to-nature forests as the study objects in Tropical Research Center in Guangxi and conducted the research from both stand-leve and single tree-level.At the stand-level, we establishing the equibrilium curve from the definition and combination of the maximum dbh,the residual basal area,the basal are after thinning, q,and the number of trees in the dbh-class with the largest dbh. The equibrilium curve for the continuous cover forest served as the target for single tree management. At the single tree level, the forest stand are rastered into small pixel and each pixel is assigned the each trees to form growing area for each tree based on the newly establised competition index. We use crown area, crown volume, ecological niche to study the utilisation efficiency of growing area which is the base for single tree management. Finally, forest management ecological controlling measures based on equibrilium curve and individual-based interactive-mechanism towards to forest multi-function will be proposed.

我国人工林面积位于世界第一，然而由于经营方法的不当，人工林结构不合理、生产力低下，影响着森林多功能的发挥。近自然森林经营思想被广泛地应用于人工林多功能经营，并且取得了一系列成果。然而对改造成功的近自然林，如何采取进一步经营措施的研究鲜有报道。本研究以广西热林中心杉木、马尾松近自然林为研究对象，从林分和单木层面进行研究。在林分层面上，从林分最大收获直径、q值、最大径阶林木株数、剩余胸高断面积、持续更新最小阈值构建"恒续林"的均衡曲线，作为指导单木经营的基础。在单木层面上，对林分空间进行栅格化处理，并以新构建的竞争指数为基础，将林分栅格化的小单元归属给相应林木，最终实现林分营养空间的量化划分。在此基础上，采用分枝结构、冠面积、冠体积、生态位及重叠度揭示单木营养空间利用规律，作为单木调控的理论依据。最后，提出基于均衡曲线和单木个体的林分系统交互影响的经营生态学调控模式。

我国人工林居于世界第一，但是其林分质量低下，经济价值不高。尤其是防风固沙、水土保持等生态功能缺失。异龄混交林由于其复杂的结构，其所发挥的功能多样，不仅能够提供高价值的林木产品，而且发挥着人工林不可比拟的生态功能。因此，异龄混交林经营，越来越为世界各国所接受。在这一背景之下，中国林科院热带林业实验中心，开展了马尾松和杉木人工纯林的近自然化改造，改造效果得到国内外业界的肯定。然而，这些改造的混交林如何进一步合理经营，特别是实现经营措施的科学量化，则鲜有研究。..在这样的一个背景下，本项目以林学、生态学原理为基础，探讨混交林量化经营模式，试图从定量的角度规范混交林经营措施，区别于以往的定性经营措施。本研究主要研究内容包括：混交林单木生长对立地情况的相应机制；混交林单木最优空间划分；混交林密度控制最优阈值；单木层面择伐及林分层均衡曲线调控模式。研究结果包括：混交林单木生长与立地的关系；异龄混交林林分层面最优结构均衡曲线参数的量化确定；单木经营体系中，择伐木量化确定技术；单木及林分层面异龄混交林经营模式。..本研究的关键数据基于40余块异龄混交林改造样地。本研究在林分层面构建了混交林量化分布曲线，即均衡曲线，认为该曲线为最佳曲线，因此认为经营措施的制定需要围绕该曲线的恒定而展开，因此使得经营目标明确，并且容易操控。此外，最优择伐木量化确定，明确了围绕着该均衡曲线而展开的森林结构调整的具体操作措施。上述量化经营体系，区别于以往凭借经验的定性经营模式，对我国天然林经营提供了一定的借鉴作用。