摘 要

本文建立在FORECAST模型的基础之上，通过搜集南方型杨树人工林立地条件、林分生长以及生态环境方面的数据，在FORECAST系统中建立合理的生态系统的变化规律，最后对南方型杨树人工林不同间伐强度进行模拟,对间伐对林分总生物量、单株平均地上部生物量、地上部生物量结构、土壤速效氮、速效磷的长期影响效果进行了研究。

研究结果如下：

(1)间伐对于杨树人工林的生长发育有着明显的促进作用，有效地提高了杨树单株平均生物量。

(2)间伐能有效的降低田间速效氮、磷含量的损失率，对于杨树可持续性经营有着积极的意义。

(3)由于间伐强度的不同，对于杨树生长有着不同的影响，对于不同的经营目的应当选择适合的间伐强度，以期得出最佳效果。

关键词：FORECAST模型，南方型杨树人工林，间伐，优化模式

Long term effects and optimization mode of Poplar plantation thinning based on FORECAST model

Abstract:Poplar plantation was studied in this paper based on FORECAST model.Lagical FORECAST model was calibrated by collecting the data of forest site,forest Growth and ecotope,then using it to simulate thining of Poplar plantation in different intensity and study the long term effect of thining on total overground biomass of poplar,average individual overground biomass, structure of overground.Available nitrogen storage and available phosphorus storage.

Results showed that:

(1) Thining promote the growth of poplar plantation and raise average individual overground biomass effectively.

(2) Thinning can effectively reduce the loss rate of available nitrogen and available phosphorus storage and it is good for Poplar sustainable management.

(3) Different thinning intensity has a different effect on poplar growth.In order to get the best profit,it should choose the suitable thinning intensity for different operation purpose.

Keywords: FORECAST, poplar, thinning, optimization model

目录

1前言 1

2研究进展综述 2

2.1 国内外森林抚育间伐研究概况 2

2.1.1 间伐的意义和作用 2

2.1.2 间伐对林木的影响 3

2.1.3 间伐的经济效益 3

2.2 存在的问题及其对策 3

2.3 FORECAST模型原理及应用现状 5

2.3.1 模型的基本原理 5

2.3.2 FORECAST模型的应用 6

3 试验情况分析 6

3.1试验设计 6

3.1.1 试验材料 7

3.2 数据来源及处理方法 7

4结果与分析 7

4.1间伐对杨树人工林林分生产量的研究 7

4.1.1间伐对杨树人工林地上部分总生物量的影响 7

4.1.2 间伐对杨树人工林地上部分单株的平均生物量的影响 9

4.2 间伐对杨树人工林生物量结构的影响 11

4.3 间伐对杨树人工林的土地中速效营养元素研究 14

4.3.1 间伐对杨树人工林土壤速效氮含量的影响 14

4.3.2间伐对杨树人工林土壤速效磷含量的影响 16

5 结论 17

致 谢 19

参考文献 20

附录 22

1前言

　 杨树(Populus)具有生长快、成材早、产量高、易于更新的特点，是世界中纬度平原地区栽培面积最大、木材产量最高的速生用材树种之一^[1]。总体上，国内外杨树栽培研究仍主要集中在如何通过适地适无性系、密度控制、施肥技术、种植技术、整地技术、杂草控制及萌芽产等技术来提高杨树各类人工林的生物生产力，从而优化出基于不同经营目的的栽培模式^[2]. 近几年来，关于杨树人工林环境改良作用的研究明显增多。美国、英国、瑞典等国家正致力于种植杨树人工林来吸收城市和工业废水(物)及畜牧业生产中多余的养分，减少其流入江河所产生的富营养化作用;美国还在研究短轮伐期人工林在固持CO_²、防止温室效应的作用，以及杨树人工林在招引鸟类及保护野生动物等方面的功能等。 发展杨树人工林以满足社会经济发展和环境保护的需要是世界杨树研究的发展趋势^[3]。 为此，必须充分认识杨树在提供生物资源和改良环境中的双重作用。截至2007年，我国杨树人工林总面积已达700万hm²，其中杨树用材林面积为309万hm²，占全国杨树人工林面积的40%左右。 虽然我国杨树人工林面积位居世界第一，但人工林的产量和质量有待于进一步提高，特别是对杨树人工林的环境改良功能还缺乏全面认识^[4]。

合理的对杨树人工林进行采伐、更新，可以提供大量的木材，改善林地环境，防止森林病虫害的的发生和促进幼林生长并且缩短森林的培育期限，以达到森林的可持续发展^[5]。通常，杨树的采伐更新方式有皆伐、渐伐、择伐。皆伐是林木达到成熟年龄而一次采伐全部林木的主伐方式。渐伐是分若干次采伐掉林区的林木，以期为幼苗提供良好的生长条件。择伐则是森林主伐的一种方式，可以发挥每棵树木的最大生长潜力，使林分结构更加的合理，调节林分结构，改善林木组成，有利于营养物质的合理循环，促进林分及林冠下植被的更新和生长，缩短择伐周期，增加生物多样性，提高林分质量^[6]。目前为止，研究者认为杨树择伐强度应控制在40%以下，蓄积量择伐应不超过林分蓄积量的^[7]。多数研究认为择伐可以促进保留木和幼树的生长，改善林冠下植被的生存条件^[8]。不过，不合理的择伐方式，不能促进林分的生长，反而会对其产生破坏作用^[9]。由于杨树林天然更新的效果并不理想，所以采取人工更新措施，以获取最大效益。

在我国现阶段规定杨树人工林采伐年龄为10年以上。但根据森林经营的目的不同，可分为数量成熟、工艺成熟、经济成熟等等，由于研究目的、方法和标准的不统一，得出的轮伐期也不尽相同。当今，由于对木材需求的大量增加，学者们以市场经济学理论为指导，以工艺成熟、经济成熟理论为基础，提出了杨树人工林短轮伐期经营的问题，并且已有许多学者认为缩短杨树人工林的轮伐期是可行的。大量研究认为杨树人工林轮伐期综合确定林分10年—20年^[10]。