基于结构-功能模型的树木邻体竞争效应研究

林木个体竞争直接影响树木的树冠结构和生物量生产及分配过程。结构-功能模型综合考虑结构和功能的互反馈，为研究树木邻体竞争效应提供了新的方法。本项目拟以油松等1-2种典型造林树种为对象，以GreenLab模型为框架，构建基于邻体竞争的树木结构-功能模型；从林木的结构、功能和二者交互三个方面研究邻体竞争效应对目标树木几何形态属性、新器官生成个数、生物量生长与分配机制的影响；在基于邻体竞争的林木结构-功能模型拟合的基础上，模拟采伐对树木生理生态过程和拓扑形态结构的影响。为深入理解竞争对林木结构和功能的影响机理、合理确立林分密度，制定抚育和采伐等森林经营管理措施提供依据。

林木个体竞争直接影响树木的树冠结构和生物量生产及分配过程。结构-功能模型综合考虑结构和功能的互反馈，为研究树木邻体竞争效应提供了新的方法。本项目以油松典型造林树种为对象，以GreenLab模型为框架，构建基于邻体竞争的树木结构-功能模型；分析了两种密度条件下油松的生理生态特性、形态结构特性。具体来说，通过两种密度条件下油松统计学特征分析了竞争对于树木形态的影响；通过隐含参数的不同分析了两种密度条件下，树木的直径生长模式的不同，也就是年轮生物量分配模式的差异；通过比较两种密度条件下油松针叶和节间生物量比例的不同，分析了密度和光照对于器官汇强的影响；通过数学统计分析了光照对于不同密度油松的分枝率影响，并且用GreenLab 反馈功能模型将其模拟出来。通过Digiplante软件实现了不同竞争情况下，不同生长阶段树木形态、生物量的模拟；本项目以林分中相邻的相互有竞争关系的一组树木为研究对象，研究基于GreenLab结构-功能模型的油松邻体竞争效应；本项目量化年龄与GreenLab结构-功能模型中各项参数之的总体趋势，用于预测其他年龄油松的GreenLab结构-功能模型中各项参数及生物量等情况；本研究在广泛查找文献的基础上，综述了几种主要的结构一功能模型在林木竞争研究中的应用以及对竞争表达的改进,并且指出目前结构一功能模型在林木竞争研究中存在的问题及未来的应用前景；同时本项目做了结构-功能模型组成部分异速生长模型的相关研究。本项目为深入理解竞争对林木结构和功能的影响机理、合理确立林分密度，制定抚育和采伐等森林经营管理措施提供依据。本项目在核心刊物发表论文6篇，其中SCI论文2篇，EI论文2篇，培养博士生1名。