兴安落叶松复层异龄林形成机理及其经营活动响应研究

There have been great changes of Larix gmelinii forest structure in Daxing'anling Mountains in the recently years based on the previous research and our field investigation. The uneven aged mixed tiered forest has many advantages than the uniform evenaged forest, such as the complex forest structure, the stable function and the high production. We have found that the uneven aged mixed tiered forest exited in every aged. Uncovering its formation mechanism will help us grape the pivotal forest management technology. We plan to research the temporal and spatial distribution and the dynamics of forest age structure, diameter structure, stratification structure, horizontal pattern, natural generation, natural differentiation, natural thinning, forest production and diversity using combination of field investigation and simulation. At the same time, we plan to analysis the relationship of the uneven aged mixed tiered structure with forest age, type, habitat,density, distribution pattern, forest gap and the natural disturbance in Daxing'anling. The objective of this study is to search the possible formation mechanism of uneven aged mixed tiered, and make a theory foundation for the approaching natural forest management and technology of Larix gmelinii in the Da Xing'anling Mountains, Northeastern China.

据前人研究成果和我们近几年的调查发现，近代大兴安岭兴安落叶松林从幼龄林到成熟林，均呈现单层同龄向复层异龄显著变化。复层异龄林相比单层同龄林具有结构复杂、功能稳定、生产力高等优势。兴安落叶松复层异龄林成因机理研究，对其科学经营具有重要理论意义。目前，由于复层异龄林的成因和诱导因子相关研究的缺乏导致结构调控关键技术模糊。本项目拟通过样地调查和仿真模拟等方法研究其年龄结构、直径结构、层次结构、密度结构、水平格局等结构特征，结合天然更新、林木分化、自然稀疏、生产力和多样性研究，揭示时空变化动态。利用系统诊断技术和主分量分析技术，研究复层异龄林结构与林龄、林型、密度、格局、林隙、干扰的相互影响关系，并结合结构特征研究，确定兴安落叶松复层异龄林成因影响链（网），揭示形成机理。在此基础上，依据经营活动对兴安落叶松林的影响和响应，探索结构调控关键技术，为构建兴安落叶松林近自然经营理论与技术体系奠定基础。

兴安落叶松林在未经人为干扰的情况下，经过长期的进展演替，往往形成与当地自然条件适应性最好的地带性顶级群落。在空间、时间和树种结构上，常常表现为复层异龄混交状态，其在对环境的保护、利用与改善及生态稳定性方面比单层林或人工林具有更大的优势。由于复层异龄林针阔混交林林木的结构复杂，是多种因素综合作用的结果和表现，目前尚未明确兴安落叶松复层异龄林成因机理。本资助项目针对这一突出问题，分析兴安落叶松复层异龄林成因影响因素，揭示形成机理，制定大兴安岭白桦-兴安落叶松天然次生林现阶段的最优经营目标，探索结构调控关键技术。. 本项目克服长期连续复测数据匮乏，数据共享困难，充分利用收集的历史数据，多次采集野外数据，分析兴安落叶松复层异龄林结构特征和形成机理，制定调控目标，提出顶级群落模式的结构调控关键技术。主要结果：（1）从空间结构、非空间结构、林木分化、生物量、多样性、林木分化等构建了判别兴安落叶松复层异龄林形成的关键林分特征指标，并提出兴安落叶松原始林具有动态连续的垂直林层结构；（2）依据影响复层异龄林林分生长和结构特征的关键要素，结合天然更新揭示了兴安落叶松复层异龄林形成的机理，并提出大兴安岭白桦-兴安落叶松天然次生林现阶段的经营目标；（3）依调控目标设计了白桦-兴安落叶松天然次生林全周期培育经营措施。. 本研究通过提出兴安落叶松复层异龄林顶级群落经营模式，为大兴安岭林区天然林保护工程实施集约经营，提高森林服务功能提供理论与技术支撑。