辽东山区林下植物资源形成与调控机制研究

Non-wood plant resources are an important part of biodiversity in forest ecosystem, which play an irreplaceable role in ensuring regional ecological security and economic development by maintaining the structure and function of forest ecosystems. However, there are a few problems such as the unregulated utilization and near-exhaustion of non-wood plant resources. It is a key that how to maintain and protect the non-wood plant resources, and achieve the efficient, stable and sustainable use of resources. Moreover, making clear the formation and control mechanism of non-wood plant resources is the core of solving the problems. This project will take the main non-wood plant resources in the montane regions of eastern Liaoning Province as the object. The experimental methods applied in this study may include field monitoring, location testing, remote sensing monitoring, isotope labeling and model simulation. The specific objectives of this project are as follows: 1) to reveal the forming process and influence mechanism of non-wood plant resources; 2) to make clear the reserves and acceptable quantity (threshold for utilization) and their relationships of non-wood plant resource; 3) to determine the control mechanisms and key technology for sustainable use of non-wood plant resources; 4) to indicate the measures/countermeasures which can promote the formation and sustainable use of non-wood plant resources by artificial control. Besides enriching and completing the maintaining mechanism of biodiversity, the results obtained in this project certainly will provide theoretical basis and technological support for protecting forest resources effectively, and then realizing the efficient, stable and sustainable use of non-wood resources in the montane regions of eastern Liaoning Province (even in Northeast China).

林下植物资源是森林生物多样性的重要组成部分，在维持森林生态系统结构与功能，进而保障区域生态安全和经济发展中具有无可替代的作用。但是，目前存在林下植物资源无序利用、濒临枯竭等问题。如何维持和保护林下植物资源、实现资源的高效稳定可持续利用是亟需解决的关键，而明确林下植物资源形成与调控机制是解决问题的核心。本项目以辽东山区主要林下植物资源为对象，通过野外监测、定位试验、遥感监测、同位素标记、模型模拟等手段，在个体-系统-景观-区域尺度，重点揭示林下植物资源形成过程及其影响机制；明确林下植物资源蕴藏量、允收量（利用阈值）及二者之间关系；确定林下植物资源可持续利用的调控机制与关键技术；在此基础上，寻求通过人为调控促进林下植物资源形成和可持续利用的措施/对策；为丰富和完善生物多样性维持机制，有效保护森林资源，进而实现辽东山区乃至东北地区林下资源高效稳定可持续利用提供理论基础与技术支撑。

本项目以辽东山区主要林下植物资源为研究对象，开展了林下植物资源形成与调控机制研究。已完成全部计划内容，对丰富森林培育学、实现辽东山区林下植物资源保护和高效稳定可持续利用等目标具有重要意义。主要结果包括：.（1）阐明了林下植物资源形成过程与机制：林下直接播种辽东楤木种子的出苗率偏低（<8%）；大叶芹在林下播种时适量覆土和凋落物更有利于种子出苗，林冠开阔度为20%的次生林环境更适宜其幼苗生长；次生林内啮齿动物分散储藏红松种子的最佳林下微生境植被覆盖度为0.2-0.3，通过在次生林内形成大林窗并栽植3年生红松幼苗以促进林下红松更新。.（2）评估了林下植物资源蕴藏量和允收量：研发建立了“辽东林下经济植物生物量动态模拟估算软件系统”和“辽东山区主要林下植物资源的允收量控制模型”，为林下植物资源可持续利用提供了重要的数据支持。.（3）明确林下植物资源采收调控对策：刺五加采收全部嫩叶的25%为最适采收强度；辽东楤木嫩芽作为新鲜山野菜出售时宜仅采收全部顶芽，作为食品或药品原材料可采收50%顶芽和50%侧芽；大叶芹采收强度应控制在50%。.（4）提出林下植物资源的最佳人工培育措施：辽东楤木幼苗在0%-75%遮荫强度下施半肥（50g/样方）最有利于促进幼苗生长；从保证植株生长和萌生能力的角度，提出辽东楤木植株最佳平茬方式（对大植株进行短平茬处理，平茬高度：6-15 cm）、最佳切根方式（小植株在切根距离0.25m处100%切根）。.（5）明确辽东楤木-落叶松复合经营对土壤性质的影响机制：种植辽东楤木5年后，已退化的落叶松人工林土壤化学（无机氮和速效磷）和微生物学性质得到改善，其改善程度取决于辽东楤木凋落叶占比。.成果表达：发表论文10篇，其中SCI&nbsp;论文8篇（第一标注7篇）；获授权专利1项、软件著作权2项、辽宁省生态学会团体标准1项；获国家科学技术进步二等奖1项、辽宁林业科学技术一等奖1项；培养博士后、博士共6人；4份辽宁省政协提案/社情民意被采纳；30人次参加国内外学术交流、主办2次国内学术会议。基于项目基础研究成果形成的林下植物资源保护和可持续利用技术，在辽东山区推广应用，相关媒体刊发报道，取得良好生态价值和社会效益。