天目山针阔混交林林木碳汇生长空间优化配置模式研究

作     者：范佩佩 

作者单位：浙江农林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韦新良

授予年度：2015年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：针阔混交林 Voronoi图 碳密度 生长空间 邻近木 树种结构 

摘      要：针阔混交林是浙江省重要的森林类型,充分发挥针阔混交林的碳汇功能,对当地生态环境的改善和经济可持续发展有重要作用。研究对象为天目山针阔混交林,采用典型选样法在林内设置15块30m×30m的固定标准地。采用实测调查法,调查样地内所有胸径≧5cm的林木。以林木冠幅作为空间分割尺度来生成Voronoi图,对样地内的林木生长空间及碳储量等特征进行统计和分析,结果表明:(1)单株生长空间面积中,最大为120.81m2、最小为0.03m2、平均为7.60m2;群组生长空间面积中,最大为342.79m2、最小为0.48m2、平均为34.25m2。群组中每株树木周围平均有4到5株树。单株优势种中,平均面积最大的是白栎,最小的是麻栎;群组优势种中,平均面积最大的是黄连木,最小的是苦槠。优势种中苦槠、锥栗和麻栎的空间面积大小较稳定,而马尾松、杉木、白栎和山矾等空间面积大小差异性较大。从整体来看,林木的平均胸径变化趋势与平均空间面积变化趋势是一致的,具有相关性。(2)对象木的最近邻木株数为3-13株,多数为5、6和7株,平均为6株;各样地分布情况相同,总体分布在6株上下波动,较均匀。林木胸径的大小对于其周围邻近木株数影响不大。(3)林分中主要的固碳树种为马尾松和白栎,针叶树种的碳汇效应优于阔叶树种。各树种的碳储量在不同树高级和冠幅级处变化较为相似,整个变化趋势呈现一个近似正态的峰状曲线。小径级和中径级株数占林分的绝大部分,48cm径阶以上的较大林木株数较少。(4)单株生长空间碳密度平均为19.61Kg/m2,群组生长空间碳密度平均为18.28Kg/m2,在均值上差异不明显,但最大值差异比较明显;单株生长空间碳密度比群组生长空间碳密度差异性更大。(5)以马尾松等树种为对象木的单株生长空间碳密度具有较高的水平;以马尾松、苦槠、麻栎等树种为对象木的群组生长空间碳密度具有较高的水平。(6)林木生长空间周边的邻近木数量对其碳密度有明显的影响。随着最近邻木株数增加,林木碳密度呈现出先增加后降低的特点。当单株最近邻木株数为5时,其碳密度达到最大值;对群组而言,当其最近邻木株数为7时,碳密度达到最大值。(7)林木碳密度和空间结构因子的相关性研究显示:当林木处于高混交度、低竞争强度、随机分布时其碳汇效应较高。(8)具体的优化配置模式为:树种选择以马尾松、苦槠、麻栎为主要树种,周边配置与其的生态习性有较大差异的树种,如山矾、山合欢、枫香等;每株林木周围保持5-7株最近邻木,最有可能获得较高碳储量;林木与邻近木混交度较高、角尺度表现为近自然随机分布、受周边林木的竞争压力较小时有较好的碳汇能力。