基于六种方法的黄龙山林区油松人工林稳定性综合评价研究

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对于人工林稳定性,评价方法多局限于一种或两种,且对于稳定性结果的分类研究较少。本文以黄龙山林区油松人工林为研究对象,通过咨询专家和查阅大量文献,建立了油松人工林稳定性综合评价指标体系,并基于野外样地实测数据与室内实验分析数据,应用层次分析法(AHP)、隶属函数法(SF)、主成分分析法(PCA)、灰色关联度法(GRA)和稳定度指数法(SDI)等综合评价方法,对比M.Godron法和森林群落稳定性内部状态和邻域环境综合评价法FCS(内外综合评价法),对黄龙山不同类型油松人工林进行稳定性评价;并分别运用固定区间评价,动态区间评价和聚类分析等方法分别对评价结果进行分类,探讨不同评价方法和不同分类方法的优缺点,指出了未来开展稳定性评价的方法与方向,以指导黄龙山油松人工林的经营管理。研究的主要结论如下:(1)确立人工林稳定性综合评价指标体系,包含反映抵抗力、恢复力和持久性的物种多样性、立地条件、林分结构和活力四个方面共14个指标:乔木层多样性、灌木层多样性、草本层多样性、地形因子、土壤物理性质、土壤化学性质、枯落物厚度、林分密度、种群年龄结构、水平空间结构、林分垂直结构、种群更新潜力、地上生物量、林分健康状况。(2)按照龄组、坡向和起源将黄龙山林区油松人工林25个样地分为六类,各林分类型的稳定性表现为:阳坡天然林NS较优,阴坡成熟林MC良好,阴坡近熟林SC一般,阳坡近熟林SS、阴坡中龄林HC和阳坡中龄林HS较差;随着人工林林分的发育,其稳定性越来越好,且越来越接近于天然林状态。(3)根据稳定性评价结果可将六种综合评价法分为三类:第一类为AHP、SDI和GRA,采用极大值标准化法;第二类为SF和PCA,采用固定指标范围的标准化法;第三类为指标体系不同的FCS;指标体系的不同和标准化方法的选择都会对结果产生较大影响;而对于M.Godron法,使用Hossfeld生长曲线拟合效果较好,且使用固定评价区间对稳定性的分类效果也较优,但不适宜使用其研究总体稳定性,应着重于研究乔木层稳定性,灌木层和草本层的稳定性可作为参考。层次分析法AHP、灰色关联度法GRA和稳定度指数法SDI,分别从主观经验、平均分配和客观角度分别对各个指标的权重进行赋值,进而评价稳定性,稳定性结果有较大相似性,成为未来稳定性研究必须选用的三种方法,在此基础上,选取多种分类方法进行对比,可确保稳定性评价结果的客观性。(4)乔木层Simpson多样性指数、Alatato均匀度指数、Menhinick丰富度指数都与人工林群落稳定性有显著的正相关性,灌木层Menhinick丰富度指数与稳定性有显著的负相关性,草本层Simpson多样性指数与稳定性有显著的正相关性,乔木层多样性对人工林群落稳定性评价更为重要,在一定程度上支持多样性-稳定性理论。(5)对于黄龙山林区,油松人工林中龄林和近熟林稳定性差,急需进行抚育措施,改善结构不良、树种单一的林分,并注意保护阔叶树种;改善乔木层密集结构,给林下灌木层提供生长空间,进而改善更新幼苗的生长环境;同时应对林下厚度较大的枯落物进行适当清理,给乔木树种的繁殖体提供接触土壤发芽的条件,使林分向着复层、异龄、混交的天然林方向发育。
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