间伐与气候对长白落叶松树轮宽度影响研究

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为研究间伐及气候因子对长白落叶松树轮宽度的影响,以期了解全球气候变化背景下,树木生长对气候变化的响应,及人类营林措施对树木生长的影响。本文以长白落叶松为研究对象,采集年轮宽度数据,结合历年样地调查与气候数据,分别建立含间伐效应的树轮宽度模型、含气候与间伐效应的树轮宽度模型以及在不同间伐强度下气候敏感的树轮宽度模型,分析间伐与气候因子对树木生长的影响及间伐对树木生长与气候因子关系的影响。主要结论如下:(1)将样地与树木个体水平的随机效应引入模型后,模型AIC值下降,决定系数(R2)有大幅提高。混合模型可提高预测精度和解释随机误差来源,是研究树木生长较为理想的研究方法。(2)形成层年龄、林分密度、单木竞争、间伐和气候因子均对长白落叶松树轮宽度有显著影响,间伐后树轮宽度增加,并呈现先增加后减弱的趋势,其中第一次间伐时间在林龄20年左右,重度间伐(40%)效果强于中度间伐(30%)强于轻度间伐(20%),第二次间伐时间在林龄26年左右,中度间伐效果弱于轻度间伐。因此对林龄20年左右的长白落叶松云冷杉混交林进行中高强度的间伐,能显著促进伐后若干年内保留木的生长。(3)气候因子中有7个变量对长白落叶松树轮宽度表现出显著影响,其中,7月最高气温和生长季大于5℃积温对树轮宽度影响最大,夏季热湿指数次之,冬季降水量、9月最低气温、4月平均温和5月降水量对树轮宽度影响较小。在全球气候变化的背景下,在对树木生长进行研究时,为使研究结果更精确,应同时考虑气候因子的影响。(4)不同强度间伐的林分中影响树轮宽度的气候因子略有差别,冬季降水量在未间伐组和轻度间伐组有显著影响,而在中度和重度间伐组不显著。中高强度间伐能改变气候因子对长白落叶松树轮宽度的影响,使冬季降水量不再影响长白落叶松的生长,增强生长季积温对长白落叶松生长的影响,因此间伐可以作为温带森林抵御气候变化,保障森林生产力的重要手段。
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