抚育采伐对蛟河次生针阔混交林功能结构和谱系结构的影响

作     者：郝珉辉 李晓宇 夏梦洁 何怀江 张春雨 赵秀海 Hao Minhui;Li Xiaoyu;Xia Mengjie;He Huaijiang;Zhang Chunyu;Zhao Xiuhai

作者机构：北京林业大学国家林业局森林经营工程技术研究中心北京100083 

出 版 物：《林业科学》 (Scientia Silvae Sinicae)

年 卷 期：2018年第54卷第5期

页      面：1-9页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0907[农学-林学] 090704[农学-森林经理学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0902[农学-园艺学] 

基　　金：国家重点研发计划重点专项项目(2017YFC0504104) 国家自然科学基金项目(31670643) 

主　　题：抚育采伐 森林经营 功能性状 功能结构 谱系结构 尺度依赖性 生物多样性 

摘      要：【目的】研究不同强度森林抚育采伐对温带针阔混交林群落结构、生物多样性及生态系统功能的影响机制,为温带针阔混交林经营管理提供科学依据和理论指导。【方法】以吉林蛟河4块1 hm2的针阔混交林采伐样地为研究对象,样地于2011年7月建立,2011年12月进行抚育采伐作业,并于2015年7月对保留木进行复测。采集、测定叶面积、比叶面积、叶碳含量、叶氮含量、叶片碳氮比和最大树高6类植物功能性状数据,根据物种之间的性状距离和谱系距离构建功能性状树和系统发育树。通过Blomberg’s K值法检验植物功能性状的系统发育信号;利用功能多样性指数和最近邻体性状距离指数计算2011年采伐前和2015采伐后不同空间尺度上(10 m×10 m、20 m×20 m和50 m×50 m)群落功能多样性和功能结构的变化情况;利用谱系多样性指数和最近亲缘关系指数计算群落谱系多样性和谱系结构的变化情况;通过树木4年间平均胸高断面积的增长量来量化保留木的生长差异。【结果】除叶面积外,其余5类功能性状均表现出显著的系统发育信号;抚育采伐前后,群落功能结构和谱系结构的变化具有尺度依赖性,在10 m×10 m尺度上,采伐后群落的离散度上升,聚集度下降,在20 m×20 m和50 m×50 m尺度上,采伐后群落的离散度下降,而聚集度上升;功能多样性和谱系多样性对采伐强度的响应同样存在尺度效应,中低强度抚育采伐对群落多样性的影响仅体现在小尺度上,而高强度抚育采伐即使在大尺度上也会对群落多样性产生显著影响;经历不同强度的抚育采伐后,样地内保留木的生长差异表现为中度采伐样地重度采伐样地轻度采伐样地对照样地。【结论】中低强度的抚育采伐能够优化群落的功能结构和谱系结构,从而达到促进资源利用、加快保留木生长的目的;高强度的采伐会导致生态位空间过度释放,不利于资源的充分利用以及树木生长,也会对森林生物多样性产生严重的负面影响。因此,从调整群落结构、促进保留木生长以及保护生物多样性的角度出发,对温带针阔混交林的抚育采伐作业应控制在中等强度以内。