油松建筑材林全生命周期密度调控研究

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河北平泉黄土梁子镇有油松(Pinus tabulaeformis)人工林适生区,该地区林分结构不合理、培育目的单一、经营管理粗放、部分林区每年未能及时更新密度调控措施,导致生产力低下。因此,本文以构建油松建筑材全生命周期密度调控措施体系为重点,采用空间代时间法,具体以河北平泉油松人工林为研究对象,重点对阳坡中土、阴坡中土和阴坡厚土三种立地、不同生长阶段油松林分开展全生命周期密度动态调控技术研究。剖析不同立地、不同密度梯度下油松人工林全生命周期的干形指标、树干生产力和生物量分配状况,揭示适宜油松人工林培育的最佳立地及密度效应;开展合理密度研究,制定各径级林木的树冠面积和密度指标表;制定适用于华北地区油松建筑材林密度管理图,且针对最适宜培育油松建筑材的立地,结合建筑材材种出材量,确定最佳主伐年龄。旨在实现油松建筑材林全生命周期精细化培育和森林可持续经营,为林场等相关部门森林经营措施的制定提供精细化参考。创新之处在于首次制定出河北油松建筑材材种规格,提出主要立地类型油松建筑材林全生命周期密度调控措施,填补现阶段研究的空白。主要结论如下:(1)阴坡厚土和阴坡中土相较于阳坡中土,林分整体分杈率低、活冠高长、高径比大,干形较好,且以阴坡厚土油松林分干形最佳。(2)同一林龄下阳坡中土油松林的理论密度最大,阴坡中土次之,阴坡厚土最小。对于同一径阶,林分合理经营密度大小均呈现出阳坡中土<阴坡中土<阴坡厚土。小于径阶18cm时,随着径阶增大,阴坡中土、阴坡中土和阴坡厚土油松林分的合理经营密度均逐渐减小,径阶18~22cm时,三种立地条件下油松人工林合理经营密度基本一致,为500株·hm-2左右。(3)阳坡中土油松林分初植密度为3000~3300株·hm-2,按株数进行定量的下层疏伐,10a生开始间伐,间伐强度为12%,15a和25a以强度20%、25%进行第二次和第三次间伐,共间伐3次,间隔期为5a和10a,在成熟龄期保留株数密度1650株·hm-2让林木自然生长,保持较好干形,且生物量多向树干转移,伐期树高9~11m,平均单株材积为0.0697m3,公顷蓄积115m3,用于培育油松小径级建筑材,材种规格为8~16cm。(4)阴坡中土油松林分初植密度为2700~3000株·hm-2,按株数进行定量的下层疏伐,9a、19a分别以20%和30%强度进行第一次和第二次间伐,共间伐2次,间隔期为10a,在成熟龄期保留1500株·hm-2林分以获得较好干形,伐期树高9~11m,平均单株材积0.0920m3,公顷蓄积138m3,用于培育中径级油松建筑材,材种规格为16~22cm。初植密度为2200~2500株·hm-2,9a生开始间伐,首次间伐强度为20%,17a和27a分别以25%和30%强度进行第二次和第三次间伐,共间伐3次,间隔期分别为8a和10a,保留密度为1000株·hm-2,伐期树高11~13m,平均单株材积0.1450m3,公顷蓄积145m3,用于培育大径级油松建筑材,材种规格为>22cm。(5)阴坡厚土油松林分初植密度为2000~2300株·hm-2,按株数进行定量的下层疏伐,7a、15a分别以20%和30%强度进行第一次和第二次间伐,共间伐2次,间隔期为8a,最佳主伐年龄为47a,保留株数密度为1200株·hm-2,伐期树高11~13m,保留株树平均单株材积0.1375m3,公顷蓄积165m3,用于培育中径级油松建筑材,材种规格为16~22cm。初植密度为1000~1200株·hm-2,7a生开始间伐,首次间伐强度为20%,13a和23a分别以20%和25%强度进行第二次和第三次间伐,共间伐3次,间隔期分别为6a和10a,保留密度为530株·hm-2以获得较好干形,此时树干生物量占比最佳,最佳主伐年龄为53~55a,伐期树高13~15m,保留株树平均单株材积0.2245m3,公顷蓄积119m3,用于培育大径级油松建筑材,材种规格为>22cm。
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