森林抚育间伐与林分总生产量关系及其近自然调控机制研究

森林抚育间伐能否提高林分总生产量一直是营林学界争论的问题，对此主要有三方面的观点：①抚育间伐能增加林分总产量；②抚育间伐降低林分总生产量；③抚育间伐对林分总产量没有影响或影响不大。本项目在大兴安岭兴安落叶松天然林用反证数式推导法和样地实验法证明森林抚育间伐能否增加间伐林分总生产量，回答营林学界一直悬而未决的问题，丰富营林学抚育间伐理论和意义。课题申请人已通过反正数式推倒法研究，证明了当间伐强度（p）小于p'（p'=1-(p0)/a,a=v/v0）时，间伐是能够增加间伐间隔期末林分蓄积量的。在此研究基础上，通过密度效应理论和定位间伐实验样地，进一步研究自然稀疏强度（p0）、间伐间隔期末林分平均材积（v）和对照林分平均材积（v0）的比率（a），从而确定增加林分产量的减法强度上限及其分布区间，结合间伐对象选择和保留木控制，提出增加间伐林分总产量的控制机制，为今后抚育间伐实践提供科学依据。

林分总生产量是指抚育间伐林分生长发育过程中单位面积主伐量（活立木蓄积量）和抚育采伐量之和，或是未经抚育间伐林分的同期主伐量（活立木蓄积量）和林木自然枯损量之和。抚育间伐能否提高林分总产量问题一直是林业营林学界争论的问题。主要有三方面的观点：①抚育间伐能增加林分总产量；②抚育间伐降低林分总产量；③抚育间伐对林分总产量没有影响。. 该问题影响抚育间伐技术推广应用和公众认识，进而影响幼中龄林的集约经营。. 为了弄清抚育间伐能否增加林分总生产量，本项目围绕以下内容开展研究：. ①研究影响林分蓄积量的间伐强度(P)域值表达式P<1-(1-P0)/a，即当间伐强度P小于1-(1-P0)/a时，则间伐间隔期末的间伐林分蓄积量就会大于未间伐林分同期蓄积量。P0为自然稀疏强度，a称间伐材积效果系数(a=v/v0)。通过利用密度效应、林分因子间关系及自然稀疏和生长规律，可以求解P0、v、v0等可控指标。. ②模拟间伐方法、对象、保留密度及强度和间隔期条件控制下的林分总产量，并通过样地实验实测进行检验。. 利用生长过程表和密度效应理论，通过模拟间伐，研究结果表明，抚育间伐能够增加林分总生量。模拟间伐兴安落叶松草类林（I地位级）至51年时，间伐林分胸径为19.6cm，林分蓄积量为264.4m3，三次间伐材积为177m3/hm2，总生产量441 m3/hm2；对照林分胸径为16.5cm，蓄积量为246m3/hm2，自然稀疏材积28m3/hm2，总生产量274 m3/hm2。对照林分胸径为16.5cm，林分蓄积量为246.2m3。抚育间伐与对照林分总生产量的比值是1.61（51年），间伐产量占间伐林分总产量的40%。固定样地两次实测验证表明，间伐林分91 m3/hm2大于对照林分47m3/hm2。. 此研究成果为抚育间伐技术奠定了坚实的理论基础，为我国天然林保护与集约经营提供了技术支撑，可应用于确定抚育间伐的开始期、间隔期、结束期、间伐木选择、间伐强度等技术指标。