间伐强度对华北落叶松天然更新的影响

doi:10.13287/j.1001-9332.202305.006

应用生态学报 ›› 2023, Vol. 34 ›› Issue (5): 1169-1177.doi: 10.13287/j.1001-9332.202305.006

间伐强度对华北落叶松天然更新的影响

冯泳翰¹, 闫珏¹, 郭钰¹, 赵怡¹, 董媛¹, 梁文俊¹, 魏曦^1*, 毕华兴²

¹山西农业大学林学院, 山西晋中 030801;
²北京林业大学水土保持学院, 北京 100083

收稿日期:2022-12-26 接受日期:2023-02-20 出版日期:2023-05-15 发布日期:2023-11-15
通讯作者: *E-mail: weixi860826@163.com
作者简介:冯泳翰, 男, 1997年生, 硕士研究生。主要从事水土保持和林业生态研究。E-mail: 18293380779@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(31971725,31971644,31901365)、山西省高等学校科技创新项目(2021L105)、山西省优秀博士来晋工作奖励资金科研项目(SXYBKY2018032)和山西农业大学科技创新基金项目(2018YJ09)

Effect of thinning intensity on natural regeneration of Larix principis-rupprechtii

Feng Yonghan¹, YAN Jue¹, GUO Yu¹, ZHAO Yi¹, DONG Yuan¹, LIANG Wenjun¹, WEI Xi^1*, BI Huaxing²

¹College of Forestry, Shanxi Agricultural University, Jinzhong 030801, Shanxi, China;
²School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China

Received:2022-12-26 Accepted:2023-02-20 Online:2023-05-15 Published:2023-11-15

摘要/Abstract

摘要： 以山西庞泉沟自然保护区华北落叶松纯林为对象,设置5个间伐强度(5%、25%、45%、65%、85%),利用相关性分析,构建间伐强度-林下生境-天然更新的结构方程模型,分析间伐强度对华北落叶松天然更新的影响机制。结果表明: 中度间伐(45%)和强度间伐(85%)林地的更新指数明显大于其他间伐强度并且差异显著。构建的结构方程模型适配度良好,间伐强度对各因子的影响依次为:土壤碱解氮(-0.564)>更新指数(0.548)>土壤容重(-0.462)>母树平均高度(-0.348)>草本植物盖度(-0.343)>土壤有机质(0.173)>枯落物未分解层厚度(-0.146)>土壤全氮(0.110),间伐强度对更新指数有正向影响,这种影响主要通过调整母树高度、加速枯落物分解、改善土壤理化性质,间接促进华北落叶松天然更新。抚育间伐能够有效改善更新苗的生存环境,在后续森林经营中从华北落叶松天然更新的角度考虑,间伐强度选取中度间伐(45%)和强度间伐(85%)更为合理。

关键词: 间伐强度, 天然更新, 华北落叶松, 结构方程模型

Abstract: We analyzed the impacts of thinning intensity on the natural regeneration of Larix principis-rupprechtii in Shanxi Pangquangou Nature Reserve, with an experiment of five thinning intensities (5%, 25%, 45%, 65% and 85%). We constructed a structural equation model of thinning intensity-understory habitat-natural regeneration by using correlation analysis. The results showed that the regeneration index of moderate thinning (45%) and intensive thinning (85%) stand land was significantly higher than that of other thinning intensities. The constructed structural equation model had good adaptability. The effects of thinning intensity on each factor were as follows: soil alkali-hydrolyzable (-0.564) > regeneration index (0.548) > soil bulk density (-0.462) > average height of seed tree (-0.348) > herb coverage (-0.343) > soil organic matter (0.173) > undecomposed litter layer thickness (-0.146) > total soil nitrogen (0.110). Thinning intensity had a positive impact on the regeneration index, which was mainly through adjusting height of the seed tree, accelerating litter decomposition, improving soil physical and chemical properties, and thus indirectly promoting the natural regeneration of L. principis-rupprechtii. Tending thinning could effectively improve the survival environment of regeneration seedlings. From the perspective of natural regeneration of L. principis-rupprechtii, moderate thinning (45%) and intensive thinning (85%) were more reasonable in the follow-up forest management.

Key words: thinning intensity, natural regeneration, Larix principis-rupprechtii, structural equation model

冯泳翰, 闫珏, 郭钰, 赵怡, 董媛, 梁文俊, 魏曦, 毕华兴. 间伐强度对华北落叶松天然更新的影响[J]. 应用生态学报, 2023, 34(5): 1169-1177.

Feng Yonghan, YAN Jue, GUO Yu, ZHAO Yi, DONG Yuan, LIANG Wenjun, WEI Xi, BI Huaxing. Effect of thinning intensity on natural regeneration of Larix principis-rupprechtii[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2023, 34(5): 1169-1177.

参考文献

[1] Liang WJ, Wei X. Factors promoting the natural rege-neration of Larix principis-rupprechtii plantation in the Lvliang Mountains of central China. PeerJ, 2020, 8: 107717
[2] 韩有志, 王政权. 森林更新与空间异质性. 应用生态学报, 2002, 13(5): 615-619
[3] Kolo H, Ankerst D, Knoke T. Predicting natural forest regeneration: A statistical model based on inventory data. European Journal of Forest Research, 2017, 136: 923-938
[4] 陈启民, 罗青红, 宁虎森, 等. 古尔班通古特沙漠南缘不同林龄人工梭梭林主林层和更新层特征. 应用生态学报, 2017, 28(3): 739-747
[5] Singh S, Malik AZ, Sharma MC. Tree species richness, diversity, and regeneration status in different oak (Quercus spp.) dominated forests of Garhwal Himalaya, India. Journal of Asia-Pacific Biodiversity, 2016, 9: 293-300
[6] 张晓鹏, 于立忠, 杨晓燕, 等. 辽东山区天然更新红松幼苗种群结构与动态. 应用生态学报, 2022, 33(2): 289-296
[7] 邵佳怡, 杜建会, 李升发, 等. 高山林线生态交错区木本植物幼苗分布特征、更新机制及其对气候变化的响应. 应用生态学报, 2019, 30(8): 2854-2864
[8] 黄萍, 刘艳红. 北京松山油松林林分结构和地形对幼苗更新的影响. 生态学杂志, 2018, 37(4): 1003-1009
[9] 胡延辰, 张晓林, 韩晓义, 等. 蒙古栎次生林的生长更新与林下植被多样性对林分密度的响应. 应用生态学报, 2022, 33(3): 727-732
[10] 李晖, 杨华, 谢榕. 长白山云冷杉林林隙冠层特征及与幼苗幼树的关系. 北京林业大学学报, 2021, 43(7): 54-62
[11] 池森, 王从军, 黎庆菊, 等. 喀斯特次生林幼树更新空间分布格局及种间关联性. 应用生态学报, 2020, 31(12): 3989-3996
[12] 刘旭军, 程小琴, 田慧霞, 等. 不同间伐强度下华北落叶松人工林土壤磷组分特征及其影响因素. 应用生态学报, 2018, 29(12): 3941-3948
[13] Wang ZB, Yang HJ, Wang DH, et al. Response of height growth of regenerating trees in a Pinus tabuliformis Carr. plantation to different thinning intensities. Forest Ecology and Management, 2019, 444: 280-289
[14] 吴敏娟, 尤誉杰, 张晓红, 等. 不同干扰模式对受害马尾松人工纯林林分结构的影响. 应用生态学报, 2019, 30(1): 58-66
[15] 王佳佳, 贺涛, 张沂, 等. 间伐强度对阿尔泰山天然林下植被的影响. 生态学报, 2022, 42(23): 9761-9768
[16] 吴雪铭, 余新晓, 陈丽华, 等. 间伐强度对坝上樟子松林下持水能力的影响. 应用生态学报, 2021, 32(7): 2347-2354
[17] 张金钰, 邱新彩, 刘欣, 等. 间伐对塞罕坝华北落叶松人工林土壤酶活性的影响. 应用与环境生物学报, 2022, 28(2): 300-307
[18] 周焘, 王传宽, 周正虎, 等. 抚育间伐对长白落叶松人工林土壤碳、氮及其组分的影响. 应用生态学报, 2019, 30(5): 1651-1658
[19] 李荣, 何景峰, 张文辉, 等. 近自然经营间伐对辽东栎林植物组成及林木更新的影响. 西北农林科技大学学报: 自然科学版, 2011, 39(7): 83-91
[20] 米爽, 宋子龙, 秦江环, 等. 抚育采伐对吉林蛟河针阔混交林幼苗更新的影响. 北京林业大学学报, 2019, 41(5): 159-169
[21] 汪娅琴, 王德炉, 吴丽丽. 间伐强度对光皮桦天然次生林天然更新及植物多样性的影响. 东北林业大学学报, 2021, 49(9): 19-24
[22] 王杰, 陆景星, 王相震, 等. 华北落叶松人工林间伐后9～10年林下天然更新研究. 北京林业大学学报, 2021, 43(12): 17-28
[23] 张宇, 魏曦, 梁文俊, 等. 林隙大小对华北落叶松人工林林下更新动态的影响. 林业科学研究, 2022, 35(4): 84-92
[24] 刘波, 陈林, 庞丹波, 等. 六盘山华北落叶松土壤有机碳沿海拔梯度的分布规律及其影响因素. 生态学报, 2021, 41(17): 6773-6785
[25] 魏曦, 梁文俊, 毕华兴, 等. 晋西黄土区油松林分结构与水土保持功能的多因子复合关系. 林业科学研究, 2020, 33(3): 39-47
[26] 曾思齐, 甘静静, 肖化顺, 等. 木荷次生林林木更新与土壤特征的相关性. 生态学报, 2014, 34(15): 4242-4250
[27] 杜纪山, 李希菲. 杉木树高曲线参数稳定性的研究. 林业科学研究, 1998(2): 54-59
[28] 张培, 庞圣江, 杨保国, 等. 抚育间伐对江南油杉林分生长的影响. 西北林学院学报, 2020, 35(4): 84-88
[29] 梁文俊, 魏曦, 赵伟文, 等. 关帝山不同林分结构华北落叶松林枯落物水文效应. 水土保持学报, 2021, 35(2): 324-329
[30] 李荣, 张文辉, 何景峰, 等. 不同间伐强度对辽东栎林群落稳定性的影响. 应用生态学报, 2011, 22(1): 14-20
[31] 卫舒平, 梁文俊, 魏曦, 等. 不同密度华北落叶松林天然更新及其影响因子. 应用生态学报, 2022, 33(10): 2687-2694
[32] 赵冲, 蔡一冰, 黄晓, 等. 杉木凋落物覆盖对自身幼苗出土和早期生长的影响. 应用生态学报, 2019, 30(2): 481-488
[33] 余坦蔚, 葛志强, 严强, 等. 杉木人工林自然衰老叶和绿色叶凋落物分解对间伐强度和施肥的响应. 生态学杂志, 2021, 40(6): 1589-1598
[34] 周树平, 梁坤南, 杜健, 等. 不同密度柚木人工林林下植被及土壤理化性质的研究. 植物研究, 2017, 37(2): 200-210
[35] 杨勇, 江荣风, 李花粉, 等. 土壤容重改变对锌/镉超累积植物遏兰菜根系特征及吸镉的影响. 环境科学, 2010, 31(12): 3043-3049
[36] 刘少冲, 陈立新, 段文标, 等. 影响不同林型天然红松混交林林隙更新的土壤特征因子. 生态学报, 2017, 37(12): 4072-4083
[37] 于文睿南, 潘畅, 郭佳欢, 等. 杉木人工林表土有机质含量及其对土壤养分的影响. 中国生态农业学报, 2021, 29(11): 1931-1939
[38] 翟凯燕, 马婷瑶, 金雪梅, 等. 间伐对马尾松人工林土壤活性有机碳的影响. 生态学杂志, 2017, 36(3): 609-615
[39] 龚固堂, 牛牧, 慕长龙, 等. 间伐强度对柏木人工林生长及林下植物的影响. 林业科学, 2015, 51(4): 8-15
[40] 杨振意, 薛晔, 薛立, 等. 不同密度大叶相思人工林林下植物和土壤特性. 水土保持通报, 2013, 33(3): 154-158
[41] 秦燕燕, 蒋斌, 曹秀文, 等. 间伐强度对白龙江林区云杉人工林下植物多样性及其更新的影响. 草业科学, 2014, 31(4): 599-606
[42] 朱玉杰, 董希斌, 李祥. 不同抚育强度对兴安落叶松幼苗光合作用的影响. 东北林业大学学报, 2015, 43(10): 51-54
[43] 周钰淮, 王瑞辉, 刘凯利, 等. 抚育间伐对川西柳杉人工林生长和林下植被多样性的影响. 中南林业科技大学学报, 2022, 42(6): 65-74

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Effect of thinning intensity on natural regeneration of Larix principis-rupprechtii

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[1]	赵怡, 李福明, 朱景康, 常晨隆, 冯泳翰, 梁文俊, 魏曦. 华北落叶松人工林林隙大小对其更新的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(8): 2039-2046.
[2]	解萍萍, 张博奕, 董一博, 吕鹏程, 杜明超, 张先亮. 华北落叶松和白杄径向生长对干旱的生态弹性差异 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(7): 1779-1786.
[3]	郭蓉, 吴旭东, 王占军, 蒋齐, 俞鸿千, 贺婧, 刘文娟, 马琨. 荒漠草原土壤细菌和真菌群落对降水变化的响应 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(6): 1500-1508.
[4]	赵楠, 赵颖慧, 邹海凤, 白晓红, 甄贞. 1990—2020年黑龙江省植被覆盖度的时空变化趋势及驱动力 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(5): 1320-1330.
[5]	任倩茹, 毛晓雅, 齐晓君, 刘晋仙, 贾彤, 吴铁航, 柴宝峰. 芦芽山华北落叶松林不同深度土壤原生动物群落分布格局及驱动机制 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(5): 1395-1403.
[6]	王恒, 王小雪, 贾建恒, 张子航, 郭明明. 华北落叶松径向生长对升温突变的响应 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(10): 2629-2636.
[7]	余恒, 胥超, 张文强, 周嘉聪, 陈仕东, 熊德成, 刘小飞, 杨智杰. 经营方式对亚热带森林土壤可溶性有机碳含量和光谱学特征的影响 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(8): 2146-2152.
[8]	李红强, 姚荣江, 杨劲松, 王相平, 谢文萍, 张新. 滨海盐渍农田土壤硝化势特征及其影响因素 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(8): 2205-2212.
[9]	巫清芸, 吴志伟, Robert E. Keane, 林世滔, 李顺, 单延龙. 赣南地区森林地表死可燃物载量与环境因子的关系 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(6): 1539-1546.
[10]	汪椿凯, 黄选瑞, 李雪, 姜雨, 王小雪, 张先亮. 不同林分类型林缘华北落叶松细胞特征 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(5): 1191-1198.
[11]	胡延辰, 张晓林, 韩晓义, 万小亮, 梁泰铭, 陆秀君. 蒙古栎次生林的生长更新与林下植被多样性对林分密度的响应 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(3): 727-732.
[12]	黄婷, 郝家田, 杜一尘, 田翠翠, 张婧, 王海, 侯琳. 青海三江源地区三种天然圆柏林更新特征 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(2): 297-303.
[13]	缑倩倩, 高敏, 张宇, 王国华. 晋西北丘陵风沙区不同种植年限柠条的种子形态特征 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(11): 2907-2914.
[14]	卫舒平, 梁文俊, 魏曦, 卜瑞瑛, 姚佳峰. 不同密度华北落叶松林天然更新及其影响因子 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(10): 2687-2694.
[15]	董雪婷, 张静, 张志东, 黄选瑞. 树种相互作用、林分密度和树木大小对华北落叶松生产力的影响 [J]. 应用生态学报, 2021, 32(8): 2722-2728.