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带状采伐毛竹林林下植被动态及与新竹生长的关系

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东北林业大学学报 2022年第10期50卷 32-39页

作者：肖箫官凤英王树梅国家林业和草原局-北京市共建竹藤科学与技术重点实验室(国际竹藤中心) 北京100102

2017年12月份,在江苏省宜兴国有林场选取林分条件较为一致的集中连片毛竹(Phyllostachys edulis)纯林,根据毛竹地下系统对竹笋生长发育及竹林恢复影响的范围,设置3、5、8、12、15 m五种不同采伐宽度(采伐长度均为20 m)的毛竹林带状皆伐... 详细信息

2017年12月份,在江苏省宜兴国有林场选取林分条件较为一致的集中连片毛竹(Phyllostachys edulis)纯林,根据毛竹地下系统对竹笋生长发育及竹林恢复影响的范围,设置3、5、8、12、15 m五种不同采伐宽度(采伐长度均为20 m)的毛竹林带状皆伐,设置3个20 m×20 m未实施采伐的对照样地(CK)。于2018、2020年(毛竹出笋年),分别在2个年份的7月份进行新生竹调查(采伐带当年出笋量、退笋量,新生竹胸径、枝下高);在8月份进行灌草多样性调查,设置2 m×2 m的灌木调查样方,每个灌木样方中间设置1 m×1 m的草本调查样方进行物种统计(灌草的种类、数量、冠幅(盖度))。采用植被组成重要值、玛格列夫(Margalef)丰富度指数、香农-维纳(Shannon-wiener)多样性指数、辛普森(Simpson)优势度指数、皮洛(Pielou)均匀度指数、植被群落相似性系数等指标,分析带状皆伐毛竹林新竹生长与林下植被多样性指数相关性、林分恢复动态规律。结果表明:随着采伐林分恢复,林下植被组成产生变化,第二个大年(2020年)林下植被减少了8科10属13种,各采伐宽度的2个大年(2018、2020年)之间的群落相似性较低,植被组成逐渐趋向简单的喜阴结构。采伐宽度,与草本多样性指数呈显著正相关,与灌木丰富度呈显著正相关,与物种均匀度呈显著负相关;草本多样性指数在采伐宽度8m时最大,在第二个大年时的玛格列夫丰富度指数为1.62、香农-维纳多样性指数为1.68、辛普森优势度指数为0.76、皮洛均匀度指数为0.78;灌木多样性指数在采伐宽度12 m时最大,在第二个大年时的玛格列夫丰富度指数为3.64、香农-维纳多样性指数为1.71、辛普森优势度指数为0.63、皮洛均匀度指数为0.56。林下植被多样性,与新生竹胸径、枝下高呈显著负相关,与成竹率呈显著正相关;灌木层多样性与竹林密度呈显著负相关。采伐对林下植被多样性的促进作用不能长期维持,灌木对于采伐干扰程度更加敏感;新生竹质量越高,林下植被多样性越小;建议在第二个大年后,及时适当施肥、疏笋,以保持物种多样性和生态稳定性。

关键词：毛竹带状采伐植物多样性

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带状采伐后施肥对毛竹林恢复的影响

东北林业大学学报 2023年第5期51卷 14-19,29页

作者：黄翔洪桢华张晓萍宋贤芬赵各进谭鸿儒刘健余坤勇福建农林大学福州350002 福建省林业调查规划院

以福建省三明市永安市上坪乡毛竹(Phyllostachys edulis)林地为试验地,设置9 m带状采伐宽度,采用施肥配比(A)和施肥量(B)2因素3水平试验设计,探究带状采伐后不同施肥处理对土壤养分质量分数的影响,以及土壤养分对新生竹林空间和非空间... 详细信息

以福建省三明市永安市上坪乡毛竹(Phyllostachys edulis)林地为试验地,设置9 m带状采伐宽度,采用施肥配比(A)和施肥量(B)2因素3水平试验设计,探究带状采伐后不同施肥处理对土壤养分质量分数的影响,以及土壤养分对新生竹林空间和非空间结构的影响。结果表明:(1)处理A_(1)B_(1)(N、P、K元素质量比为4∶2∶3,施肥量为449.7 kg/hm^(2))是提高土壤水解氮、有机质、全氮及有效磷质量分数的最优处理组合;(2)施肥配比在竹林立竹度和树高的生长中起主导作用,施肥量在竹林胸径的生长中起主导作用;(3)竹林的立竹度与土壤各养分质量分数之间均无显著相关性,但胸径与土壤有机质、全氮、有效磷质量分数呈极显著正相关(p采伐更新和恢复。

关键词：毛竹带状采伐施肥土壤养分非空间结构空间结构更新恢复

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带状采伐对天然更新油松幼树树冠结构的影响

沈阳农业大学学报 2021年第3期52卷 287-294页

作者：高慧淋胡万金曲杨殷有沈阳农业大学林学院沈阳110161 辽宁省生态实验林场辽宁朝阳122000

为促进辽西半干旱地区油松人工林的可持续经营,以辽西地区辽宁省生态实验林场油松人工林为研究对象,分析带状采伐对天然更新油松幼树树冠结构的影响。2014年春季选取油松成熟林进行带状采伐,2017年冬季在采伐带及保留带内各选取不同地... 详细信息

为促进辽西半干旱地区油松人工林的可持续经营,以辽西地区辽宁省生态实验林场油松人工林为研究对象,分析带状采伐对天然更新油松幼树树冠结构的影响。2014年春季选取油松成熟林进行带状采伐,2017年冬季在采伐带及保留带内各选取不同地径大小的50株幼树进行枝条解析。测量幼树的地径、树高、冠长等林木因子,同时测量所有枝条的枝长、弦长、分枝角度、着枝深度。每株幼树每轮选取1个标准枝条,测量标准枝枝长的连年生长量。结果表明:伐带内天然更新幼树单株的平均轮数11.5,保留带内幼树活枝的平均轮数为12.1,对照区内幼树活枝的平均轮数为12.8。方差分析结果表明采伐带、保留带与对照区内油松幼树单株活枝轮数差异不显著(p>0.05)。在实施带状采伐后,采伐带内幼树单株每轮平均枝条数量为2.4,保留带内单株每轮平均枝条数量2,采伐带内单株每轮枝条数量显著大于保留带(p采伐带内枝条的分枝角度从树冠上部至下部变化较大,保留带内则变化相对较小,且保留带各轮枝条分枝角度总体上大于采伐带。采伐带内枝条的平均生长量为16.1cm,保留带的平均生长量为11.7cm,差异显著(p采伐带内天然更新油松幼树树冠形状的平均拐点为0.66,保留带平均拐点为0.73,对照区的幼树树冠的平均拐点为0.74,保留带内幼树的拐点显著大于采伐带,保留带与对照区之间的拐点差异不显著(p>0.05)。研究结果可为制定科学合理的森林经营方案以促进油松人工林天然更新奠定基础。

关键词：带状采伐天然更新油松幼树树冠结构辽西地区

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带状采伐毛竹林经营宽度及成效研究

带状采伐毛竹林经营宽度及成效研究

作者：宋贤芬福建农林大学

学位级别：硕士

毛竹资源的规模化、机械化经营是解决成本上升,毛竹资源集约经营的重要路径。探讨毛竹带状采伐的经营方式,将打破、革新传统毛竹资源经营模式,为毛竹资源的机械化采伐经营提供理论基础和技术指导,推进发挥毛竹资源优势,增加林农经济收入... 详细信息

毛竹资源的规模化、机械化经营是解决成本上升,毛竹资源集约经营的重要路径。探讨毛竹带状采伐的经营方式,将打破、革新传统毛竹资源经营模式,为毛竹资源的机械化采伐经营提供理论基础和技术指导,推进发挥毛竹资源优势,增加林农经济收入,助力乡村振兴的重要作用。研究以福建省永安市毛竹林为研究对象,设置5种同一施肥处理不同采伐宽度(3m、6m、9m、12m、15m)样地和27个同一宽度(9m)不同施肥处理的样地,施肥选取N:PO:KO为2:1:1.5、3:1:2、5:1::.5(A1、A2、A3)3种配比施肥和450、600、750 Kg/hm(B1、B2、B3)3种施肥量进行二因素三水平施肥试验。通过两年的施肥监测,结合无人机技术研究不同采伐宽度和施肥模式的毛竹林恢复效果,以期为毛竹的带状采伐经营提供辅助决策。研究的主要结论如下:(1)带状采伐降低了毛竹林分质量,中高宽度的采伐促进了林分密度的生长。具体表现在:2021年,6m、9m、12m和15m采伐带林分密度高于对照,15m采伐带的林分密度最高为522株/hm;5种采伐带的单位断面积均小于对照,9m采伐带单位断面积最高为29580.69 cm/hm。2022年,9m和12m采伐带的林分密度增加,3m、6m和9m采伐带的断面积增加,9m采伐带的林分密度和断面积最高,分别为1593株/hm和99390.37 cm/hm。(2)不同施肥处理的新竹林分生长状况不一致,部分配比施肥更能促进新竹生长。具体表现为:2021年,A1B1、A1B2和A2B1处理的林分密度低于对照,A1B3和A3B1处理的断面积高于对照;A3B1处理的单位林分密度和断面积最高为870株/hm和32515.86cm/hm。2022年,A2B2、A2B3、A3B1、A3B2和A3B3处理的林分密度和断面积均高于对照;其中,A3B1处理林分密度最高为1963株/hm,A2B2单位断面积最高为127652.78 cm/hm。(3)依据毛竹林经营成效综合评价的内涵,确定了毛竹林分密度、高度、光谱纹理特征和空间结构作为毛竹经营成效遥感评价因子。各指标的提取结果如下:通过主成分分析法构建了林分光谱纹理综合评价模型为:林分光谱纹理评价值=0.38绿度植被指数+0.36红绿比值植被指数+0.32(Red*NIR)+0.348(Red Edge/Red)+0.222信息熵+0.102均值。2021年研究区林分密度提取总体精度均值为90.8%,2022年研究区林分密度总体精度均值为87.87%。基于林分密度数据获取林分平均高,林分高度实测值与估测值线性拟合曲线的决定系数(R)为0.7366。通过主成分分析法构建的林分空间综合评价模型:林分空间结构评价值=0.14角尺度+0.289大小比数+0.476聚集指数+0.17开敞度;2021年角尺度、大小比数、聚集指数和开敞度的实测值与估测值的相对精度分别为89.09%、90.47%、80.75%和84.33%;2022年分别为94.69%、92.59%、80.37%和92.25%。基于遥感估测指标构建毛竹经营成效评价模型为:毛竹林经营成效遥感评价值=0.2559林分光谱纹理评价值+0.25林分空间结构评价值+0.2512平均高+0.2428林分密度;毛竹林经营成效遥感评价值与实测值的R为0.8323。(4)基于毛竹林经营成效评价模型获取同一施肥处理不同采伐宽度以及同一采伐宽度不同施肥处理样地的毛竹林经营成效评价值。2021年5种采伐带的评价值为6m>9m>12m>15m>3m,分别为0.42、0.41、0.28、0.18和0.15;2022年为9m>6m>3m>12m>15m,分别为0.69、0.67、0.66、0.64、0.64。2021年A1B1、A1B3、A2B1、A2B3、A3B1和A3B2处理的经营成效评价值高于对照,依次为0.45、0.45、0.53、0.44、0.53和0.46;2022年,A2B2、A2B3、A3B1、A3B2和A3B3处理的经营成效评价值高于对照,依次为0.74、0.73、0.72、0.72、0.69。(5)对不同处理的毛竹单位面积、生物量和经营成效评价值进行比对分析。2021年样地的毛竹林经营成效评价值与单位面积和生物量的趋势有细微差异,2022年样地的毛竹林经营成效评价值与单位断面积的趋势一致。在同一施肥不同宽度采伐下,2021年、2022年毛竹林经营效果最好的分别为6m和9m采伐带;在同一宽度不同施肥处理,2021年、2022年最有效促进毛竹生长的N肥、P肥、K肥的配比分别为2:1:1.5、施肥量为450Kg/hm和配比为3:1:2、施肥量为600Kg/hm。(6)2020年、2021年和2022年记录到的林下灌木层物种丰富度呈先增加减少的趋势,草本层物种数量变

关键词：毛竹林带状采伐施肥恢复成效遥感

毛竹林带状采伐后垦复施肥对新竹生长及土壤养分含量的影响

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热带作物学报 2021年第4期42卷 1047-1054页

作者：张洋洋凡莉莉黄霞熊婷婷荣俊冬李士坤郑郁善福建农林大学林学院福建福州350002 漳平市林业局福建漳平364400

为了解毛竹林带状采伐后采取垦复施肥经营方式对竹林快速更新恢复的效果,筛选最优组合模式,为毛竹林采伐更新恢复过程中高效培育提供理论依据。本研究以福建省漳平市毛竹林地为研究对象,设置8 m采伐宽度,采用竹蔸施肥(A)、垦复方式(B)... 详细信息

为了解毛竹林带状采伐后采取垦复施肥经营方式对竹林快速更新恢复的效果,筛选最优组合模式,为毛竹林采伐更新恢复过程中高效培育提供理论依据。本研究以福建省漳平市毛竹林地为研究对象,设置8 m采伐宽度,采用竹蔸施肥(A)、垦复方式(B)和施肥比例(C)3因素3水平L9(34)正交试验设计,探讨带状采伐下毛竹林垦复施肥对出笋数、立竹数以及土壤氮、磷、钾养分含量的影响,分析新竹生长及土壤养分的相关关系。结果表明:3个因素对毛竹出笋数和立竹数重要性顺序相同,均为B>C>A,但对土壤不同养分指标表现不同,其中B因素为首要因素且占较大比例;相关性分析表明,出笋数、立竹数均与土壤全磷、全钾、速效钾呈显著正相关(P带状采伐后林地迹地更新效果,最优的垦复施肥组合为A3B2C3,即用竹篼施肥2(200 g/竹篼),垦复方式为带状深翻,氮、磷、钾配比为17∶8∶5。

关键词：毛竹林带状采伐垦复施肥土壤养分

基于TLS的带状采伐毛竹林空间分布特征及动态研究

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基于TLS的带状采伐毛竹林空间分布特征及动态研究

作者：黄兰鹰中国林业科学研究院

学位级别：硕士

带状采伐作为一种全新的毛竹林采伐方式,具有高效率、低成本等优势,当前对毛竹林带状采伐研究多关注于林下植被、土壤理化性质和伐后次年新竹生长状况,对伐后毛竹林的空间分布和动态特征研究较少,而空间分布在很大程度上影响着林分生长... 详细信息

带状采伐作为一种全新的毛竹林采伐方式,具有高效率、低成本等优势,当前对毛竹林带状采伐研究多关注于林下植被、土壤理化性质和伐后次年新竹生长状况,对伐后毛竹林的空间分布和动态特征研究较少,而空间分布在很大程度上影响着林分生长、发育和稳定性,故开展伐后毛竹林的空间分布和动态特征研究对毛竹林带状采伐的恢复评价具有重要意义。与传统毛竹林调查手段相比,地基激光雷达(TLS)可以高效、无损、快速地获取毛竹林三维激光点云数据,为竹林调查工作提供了一种新手段。因此,本文首先利用TLS技术开展毛竹林单木位置、胸径、竹高、叶面积指数等参数提取方法研究,在此基础上利用两个大年数据,阐明5种采伐带毛竹林(3m、5m、8m、12m、15m)空间分布特征及动态变化规律,为带状采伐毛竹林恢复评价提供数据支撑。研究主要结论如下:1、利用TLS数据对毛竹林参数提取,结果表明,在单木尺度上,基于毛竹形态特征发展的一种新的毛竹茎干检测方法精度较高,单木检测的正确性均为100%,完整性最高可达91.93%;相对于二维曲线圆拟合(R=0.86),根据点云空间分布的圆柱拟合对胸径拟合有更高的精度(R=0.91);TLS数据对毛竹竹高估测结果较差(R=0.70);在林分水平上,利用TLS数据基于体元冠层分析方法提取样地毛竹林叶面积指数,当相邻点的数量n和标准差的倍数K分别设置为50和5,体元大小为3cm×3cm×3cm时,估测的叶面积指数最准确。2、带状采伐影响了毛竹的空间分布。伐后四年,3m、5m、12m和15m采伐带毛竹在小尺度(采伐带毛竹在0.4m-0.9m尺度为聚集分布,所有采伐带的毛竹在其他尺度下均为随机分布。两个大年采伐带毛竹空间分布发生变化,3m、8m和15m在小尺度(采伐带毛竹在0.5m-0.6m尺度上存在正关联,其他伐带在空间上总体无明显关联。3、采伐带毛竹胸径和生物量空间分布特征。3m采伐带第一个大年毛竹的胸径、生物量分别呈离散、随机分布模式,第二个大年和伐后四年毛竹的胸径、生物量均呈随机分布模式;5m、8m和12m采伐带第一个大年和伐后四年毛竹的胸径、生物量均呈聚集分布模式,第二个大年毛竹的胸径、生物量均呈随机分布模式;15m采伐带第一个大年毛竹的胸径、生物量均呈随机分布模式,第二个大年毛竹的胸径、生物量分别呈聚集、随机分布模式,伐后四年毛竹的胸径、生物量分别呈随机、聚集分布模式。4、采伐带立竹度、竹高、胸径、生物量、叶面积指数特征及变化趋势。伐后四年,立竹度表现为12m>15m>5m>8m>3m,平均胸径和竹高均随着采伐宽度增加呈逐渐减小的趋势,单位面积生物量随着采伐宽度增加呈先增加后降低再增加的趋势,采伐带平均叶面积指数随着采伐宽度增加呈先增加后降低的趋势,8m采伐带最大。第二个大年与第一个大年相比,立竹度降低,平均胸径和竹高显著提高,单位面积生物量差异不显著。本研究提出了一种毛竹资源调查新方法,阐明了5种采伐带毛竹林空间分布特征及动态变化规律,研究结果可为带状采伐毛竹林恢复和科学经营提供理论依据。

关键词：毛竹带状采伐地基激光雷达参数提取空间分布

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苏南带状采伐毛竹林林分恢复特征研究

苏南带状采伐毛竹林林分恢复特征研究

作者：詹美春中国林业科学研究院

学位级别：硕士

近年来,由于劳动力资源紧缺、竹材采伐成本上升、经营利润连年下滑、竹农经营积极性下降,毛竹林经营管理日渐困难。针对生产中存在的实际问题,为实现增产减投,本文从改变传统毛竹林采伐、管理方式出发,在江苏国有宜兴市林场内开展五种... 详细信息

近年来,由于劳动力资源紧缺、竹材采伐成本上升、经营利润连年下滑、竹农经营积极性下降,毛竹林经营管理日渐困难。针对生产中存在的实际问题,为实现增产减投,本文从改变传统毛竹林采伐、管理方式出发,在江苏国有宜兴市林场内开展五种宽度（3m、5m、8m、12m、15m）带状采伐毛竹林林分恢复特征研究,为未来开展毛竹林机械化、规模化经营提供理论依据。本研究控制采伐宽度及采伐面积,观测样地内生物多样性特征、新生竹特征、土壤变化特征,阐明了带状采伐毛竹林恢复机制。研究表明:（1）带状采伐降低了新生竹林质量,促进了发笋数量及成竹数量,具体表现在:相较于参考样地出笋及新生竹状况,带状采伐样地出笋数量及新生竹数量增加,种内竞争加大,退笋率高且成竹率低;新生竹平均胸径及平均枝下高降低一个等级,但3m保留样地平均胸径比S1、S2样地分别大0.15cm、1.23cm,12m保留样地平均枝下高比S2样地大0.32cm。单位面积内,3m保留样地（9.86cm）及8m保留样地（9.47cm）新生竹平均胸径较其余类型带状样地大,12m保留样地新生竹平均枝下高（6.04m）最高,15m采伐样地新生竹数量（2789）最多。3m采伐样地和15m保留样地数量-胸径等级曲线及数量-枝下高等级曲线能同时模拟到高精度,8m采伐样地、12m保留样地和15m采伐样地数量-胸径等级曲线模拟精度高,5m采伐样地数量-枝下高等级曲线模拟精度高。8m和12m宽度带状样地新生竹林拟合的线性方程及新生竹径-高特征（DBH≥8cm或者CH≥4m）与参考样地类似,表现最为合理。建议在8～12m宽度范围内做深入研究。（2）研究区林下物种共计53科95属110种（灌木计37科64属76种,草本计18科30属34种）,以蔷薇科、菊科、大戟科、茜草科、百合科、唇形科、禾本科、马鞭草科等为主。物种丰富度随着毛竹林郁闭度增加而降低,但人为采伐对物种丰富度（特别是木本植物）有显著促进作用;相较于参考样地,带状样地物种增加,但12m保留样地物种减少5种。五种宽度采伐样地内,8m和15m宽度带状样地Shannon-Wiener指数、Simpson指数及Gleason物种丰富度表现优于参考样地,但物种均匀度却不及。3m、5m、8m带状样地生物量集中分布于茎部及叶部,S1、S2样地及12m、15m带状样地生物量集中分布于根部及叶部;采伐作业对8m和15m宽度采伐样地林下植被生物量具促进作用,对其余带状样地无明显影响。（3）带状采伐后,林地土壤化学性质变化剧烈,由于复杂毛竹地下系统及地上林窗条件影响,不呈现明显规律;林下土壤温湿度随地表覆盖物而变化,地表覆盖率高,则温度低湿度高,地表覆盖率低,则温度高湿度低。从一月至五月,土壤养分变化剧烈,土壤含水量增大,土壤容重减少,全N、全P、全K分解转化速率增大,碱解氮、有效磷及速效钾含量增多,土壤有机质、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶呈减少趋势。脲酶、蔗糖酶与土壤p H值呈显著负相关;5月份土壤数据分析表明有机质与全N、全P、碱解氮、有效磷、速效钾呈极显著正相关。在出笋前后及新生竹生长旺季,8m带状样地的土壤温度条件均优于其余样地。出笋前（1月份）各类型样地土壤湿度相差不大,出笋后（5月份）8m样地及15m样地土壤湿度比其余样地低;植物生长旺盛期（9月份）8m样地土壤湿度高于其余样地,15m样地土壤湿度最低。以上研究结果表明,以毛竹为主体的毛竹林群落在带状采伐干扰之后,地上部分以8m带状样地毛竹林结构最优,12m带状样地毛竹林结构与8m带状样地类似,但更为离散;林下植被以8m带状样地、15m带状样地的物种丰富度、物种多样性、生物量指标最优;林地土壤养分变化以8m带状样地、15m带状样地最为剧烈,8m带状样地土壤温湿度变化表明该样地更适宜发笋、成竹、林下植被生长。因此,8m宽度带状采伐样地恢复效果最好。但从毛竹林结构角度考虑,建议在8～12m宽度做深入研究。

关键词：毛竹林带状采伐采伐宽度种内竞争物种多样性人为干扰

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硬头黄竹丛/带状采伐生长恢复特征研究

硬头黄竹丛/带状采伐生长恢复特征研究

作者：王路君中国林业科学研究院

学位级别：硕士

竹子是重要的森林资源,具有很高的经济价值和生态价值。当前,竹林经营普遍面临竹产品原材料价位下跌和农村劳动力成本上升的双重压力,是提升竹林经营效益亟待解决的重点问题。针对竹林采伐经营中传统择伐机械化程度低、人工成本高的现状... 详细信息

竹子是重要的森林资源,具有很高的经济价值和生态价值。当前,竹林经营普遍面临竹产品原材料价位下跌和农村劳动力成本上升的双重压力,是提升竹林经营效益亟待解决的重点问题。针对竹林采伐经营中传统择伐机械化程度低、人工成本高的现状,选择我国典型丛生竹种—硬头黄竹(Bambusa rigida)为研究对象,设置了丛状采伐(1/3丛、1/2丛、整丛)、带状采伐(带宽3m、6m、9m、20m)两种采伐模式,以传统择伐作为对照,研究了不同采伐模式对硬头黄竹恢复更新的影响。综合评价采伐后竹林笋期特征、新竹特征、林分生物量、土壤理化性质等指标,筛选适用于机械化采伐的硬头黄竹采伐模式,为今后机械化、省力化、规模化采伐经营模式发展应用提供科学依据。主要结论如下:(1)丛状采伐研究提出了不同强度丛状采伐硬头黄竹的恢复特征,表明了丛状采伐的可行性。1/3丛采伐、1/2丛采伐后第1年成竹数量与传统择伐相比无明显差异。新竹平均胸径显著低于传统择伐,第2年就可以恢复到伐前水平。整丛采伐后出笋、成竹数量显著增加,成竹胸径显著减小。采伐后连续3年硬头黄竹成竹数量分别为6713株·hm、4338株·hm、3394株·hm,分别为传统择伐的2.20倍、1.21倍、1.02倍;新竹平均胸径分别为1.42cm、2.55cm、3.42cm,为传统择伐的28.80%、52.47%、69.80%。采伐后新竹平均胸径逐年增长,伐后第3年成竹数量与传统择伐无显著差异。根据硬头黄竹采伐后连续3年生长恢复情况,预估4～5年可以恢复到伐前水平。(2)不同带状采伐(带宽3m、6m、9m、20m)伐后第1年新竹平均胸径分别为1.31cm、1.28cm、1.29cm、1.42cm。第2年新竹平均胸径分别为2.26 cm、2.67 cm、2.66 cm、2.70cm,较第1年显著提升且随带宽增加而提高,20m带宽新竹显著高于其它带宽。保留带(3m-6m、6m-9m、9m-20m)成竹数量、新竹平均胸径均显著高于传统择伐保留带,随采伐带宽增加而提升,9m-20m保留带成竹数量为6120株·hm,平均胸径为5.10cm。笋后采伐第1年9m带、20m带成竹数量、新竹平均胸径总体优于笋前采伐,其它带宽间差异不显著。(3)研究优选了采伐前后硬头黄竹地上生物量模型28个,比较了采伐前后单株及林分生物量分配特征。硬头黄竹各器官生物量占比为竹秆>竹枝>竹叶,采伐前竹秆占比为84.82%,采伐后3年分别为58.50%、69.13%、83.68%,采伐后第3年竹秆占比恢复正常水平。传统择龄而伐的竹子采伐方式,极大地限制了丛生竹的机械化、省力化、规模化采伐经营应用。不同强度的丛状采伐和带状采伐模式是丛生竹采伐方式的创新和尝试。随着研究深入开展,可望突破传统的竹林择伐作业方式,建立适合机械化采伐的丛生竹技术模式,为现代化竹子采伐机械研发和推广应用提供重要的技术参数和科技支撑。

关键词：硬头黄竹丛状采伐带状采伐采伐季节分配特征生物量模型

闽中毛竹林带状采伐后土壤微生物群落结构的早期响应

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闽中毛竹林带状采伐后土壤微生物群落结构的早期响应

作者：吴昌明中国林业科学研究院

学位级别：硕士

毛竹（Phyllostachys edulis）林是我国分布最广、面积最大的重要经济和生态竹林类型,是典型的异龄结构林分,传统上按留养幼龄毛竹择伐成熟毛竹的方式培育大径材竹,生态和经济效益明显。但随着劳动力成本的上升,传统择伐作业的高成本极... 详细信息

毛竹（Phyllostachys edulis）林是我国分布最广、面积最大的重要经济和生态竹林类型,是典型的异龄结构林分,传统上按留养幼龄毛竹择伐成熟毛竹的方式培育大径材竹,生态和经济效益明显。但随着劳动力成本的上升,传统择伐作业的高成本极大地压缩了竹资源培育的效益,限制了竹农对竹林经营的积极性。机械化带状采伐可能是解决劳动力成本上升的关键途径,竹林培育学者在我国多区域开展了不同采伐带宽毛竹林更新生长研究。本研究针对不同采伐带宽的毛竹林,利用Illumina Hi Seq 2500测序平台,采用16S r RNA的V3-V4区段引物、ITS1引物对土壤细菌与真菌进行高通量测序,获得带状采伐经营干扰后的毛竹林土壤细菌和真菌的群落组成、功能及多样性特征信息,通过带状采伐后土壤养分与酶活性的响应特征、功能分析特征、系统发育学特征,探究带状采伐对毛竹林土壤微生物群落结构的影响机制,为毛竹带宽采伐作业设计提供理论支撑。研究结果表明:（1）细菌共得到17门、40纲、85目、126科、195属、213种,真菌得到10门、27纲、58目、96科、138属、117种。细菌优势菌群中,仅放线菌门在3m采伐带显著增加;带状采伐措施对真菌优势菌群无显著影响。（2）带状采伐后,3m、9m采伐带土壤细菌的Ace多度指数显著升高,3m采伐带的Chao1多度指数显著升高;Shannon、Simpson多样性指数无规律变化,且不同采伐带间无显著性差异,说明带状采伐对细菌的丰度及数量产生了显著影响,而对细菌的物种多样性无显著影响;土壤真菌的Alpha多样性指数,土壤细菌与真菌的Beta多样性均无显著变化。毛竹林土壤细菌的KEGG、COG、Bug Base表型功能多样性,真菌的FUNGuild功能分组无显著变化。（3）在丰度较高细菌类群中,放线菌门（Actinobacteria）与全磷极显著正相关（p＜0.01）,厚壁菌门（Firmicutes）与全磷、速效氮显著正相关（p＜0.05）,放线菌门与过氧化氢酶、N/P显著负相关,浮霉菌门（Planctomycetes）与速效氮显著负相关（p＜0.05）;全磷、速效氮、过氧化氢酶、N/P是土壤门水平细菌群落结构发生变化的主要驱动因子。（4）在丰度较高的真菌类群中,担子菌门（Basidiomycota）与速效氮含量极显著负相关（p＜0.01）,隐真菌门（Rozellomycota）与C/N极显著正相关（p＜0.01）,与p H、有机质、过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、C/P显著正相关（p＜0.05）,与全钾显著负相关（p＜0.05）,子囊菌门（Ascomycota）与全氮含量、N/P显著正相关（p＜0.05）,被孢霉门（Mortierellomycota）与土壤有机质、C/P、N/P显著负相关（p＜0.05）;土壤p H、速效氮、磷酸酶、脲酶是真菌群落变化的主要驱动因子。（5）细菌的Ace指数与全磷显著正相关（p＜0.05）,Chao1指数与全磷极显著正相关（p＜0.01）;真菌的Ace、Chao1指数与N/P极显著负相关（p＜0.01）,Chao1指数与全磷、速效钾显著正相关（p＜0.05）。细菌属间有725个相关关系,真菌间361个,细菌的网络相关性比真菌的复杂,应对带状采伐干扰时细菌群落比真菌群落更稳定。（6）细菌与真菌的系统发育净种间亲缘关系距离指数（NRI）、净最近种间亲缘关系指数（NTI）均大于0,说明保留带及各采伐带的土壤细菌与真菌群落为系统发育聚集,微生物群落结构的维持机制符合生态位理论,环境因子决定了微生物的群落结构。带状采伐对毛竹林土壤细菌与真菌的NRI、NTI无显著性影响,细菌与真菌的系统发育仍倾向于聚集。毛竹林带状采伐后,土壤细菌与真菌的NTI呈下降趋势,土壤微生物近缘种间的系统发育距离变远,生态位也随之分化。以上结果反映了毛竹林土壤微生物对带状采伐干扰的响应特征及机制,毛竹林在带状采伐后的恢复初期,对地下土壤微生物群落的物种组成、功能、多样性及系统发育特征无显著性影响,仅细菌丰度在3m、9m采伐带显著增高。土壤细菌群落结构在9m采伐带最相似,真菌群落结构在12m采伐带最相似,说明经带状采伐后,9m、12m采伐带的土壤微生物群落稳定性相对较好。毛竹林经带状采伐后短期恢复过程中,所设置的采伐带宽还未达到土壤微生物群落的中度干扰程度。根据带状采伐后毛竹林生产力指标及土壤性质变化特征的已有研究成果,采伐带宽设置6～9m较好,若短期内使用带状采伐经营毛竹林可设置9m采伐带宽,土壤微生物群落的恢复力和抵抗力较强,稳定性较高。

关键词：毛竹林带状采伐土壤微生物土壤养分土壤酶活性多样性