以日本落叶松人工林为例分析木本植物组成和生长影响的时间效应

以日本落叶松人工林为例分析木本植物组成和生长影响的时间效应人工林是全球森林资源的重要组成部分,其快速发展缓解了人类对木材产品日益增长的需求。我国人工林面积居世界首位[1],主要造林树种为针叶树,如马尾

以日本落叶松人工林为例分析木本植物组成和生长影响的时间效应 , 人工林是全球森林资源的重要组成部分其快速发展缓解了人类对木材产品日益增长的需 [1],,(Pinusmassoniana) 求。我国人工林面积居世界首位主要造林树种为针叶树如马尾松、 (Larixspp.)(Pinustabuliformis), 落叶松、油松等目前针叶人工林面积达到全国人工造林面 2/3[2]——, 积的。当前全球林业定位发生了根本转变由木材生产为主的单一目标经营转向 [3] 以维持人工林高生产功能为主、兼顾提升人工林生态系统主要生态功能的多目标经营。 ,, 但是集中连片栽植的针叶人工纯林因树种组成和林龄结构单一出现生物多样性减少、土 , 壤酸化和肥力下降、森林病虫害频发等问题无法满足人工林生态系统生产和生态功能的双 ,[4],, 重需求阻碍人工林的可持续发展因此如何将针叶人工纯林诱导形成生产和生态功能较 [5],, 高的针阔混交林已成为当前研究的热点和难点。有研究表明通过优化林分结构促进乡 土阔叶树种在人工林内的天然更新是诱导同龄针叶纯林转化成复层异龄针阔混交林的重要 [4] 途径之一。 ,[6] 幼苗定居和幼树建成是天然更新过程中的关键阶段极易受到环境因子的影响。抚育间 ,, 伐作为人工林的重要经营措施通过调整林分结构改变林下空间、光照条件和养分状况等 ,[7] 环境因子进而影响阔叶树种的定居和建成。人工林内环境因子随间伐后时间的推移而 [8],, 变化因此人工林内更新植物组成和生长情况对间伐的响应存在一定的时间效应。理解 , 间伐影响的时间效应有助于确定人工林林下阔叶树种更新过程并预测未来针叶人工林的发 , 展方向为制定促进阔叶树种更新的经营措施提供科学依据。但目前已有研究主要探讨不同 , 间伐强度下更新植物的多样性和生物量特征较少追踪间伐后不同时期人工林林下更新植被 [9] 组成和生长的动态变化过程。 (,) 更新阔叶树的生长还受到自身生物特性如耐荫性的影响。耐荫性反映了植物在弱光条件 [10],[11], 下的生存能力而基径和树高的调整是植株适应遮荫环境的一种策略。有研究发现 ,,, 在遮荫胁迫下植物为了最大程度地获取光照通常减少用于基径生长的碳投入将更多的碳 ,[11] 分配于植株的高生长呈现基径变细而树高增加的形态特征。林分郁闭度随间伐后时间 ,, 的延长而增大导致林下光照有效性降低不同更新植物如何调整基径和树高以适应间伐后 [12], 不同时期人工林林内环境因子仍有待深入研究并可为营造混交林选择合适树种提供一 定的科学参考。 ,(2.61×106hm2) 东北林区是我国重要的用材林基地尤其落叶松人工林在我国落叶松人工林 (85%)[13] 中占据主导地位面积占比达。该地区落叶松人工林同样出现生物多样性减少、 () 土壤肥力下降等问题相比于毗邻次生林。但目前关于通过间伐促进阔叶树更新以解决人 ,, 工林问题的研究多关注间伐强度对更新早期过程的影响更新幼苗能否长成幼树仍不清 ,,, 楚。因此亟需确定间伐的时间效应以完善和调整落叶松人工林抚育间伐技术实现落叶松 , 人工林生产和生态功能兼顾。为此本研究在辽宁省抚顺市清原满族自治县日本落叶松 (Larixkaempferi),(1349 人工林核心栽植区选择间伐后不同时期短期～年、中期～年、长 >9),3 期年采用空间替代时间的方法调查林下更新阔叶木本植物多样性和种耐荫性更新树 (),() 种的生长状况基径、树高分析不同间伐时期人工林内光照郁闭度与更新木本植物生长