科研成果

杉木人工林生产力影响机制取得新的研究成果

发布时间:2021-12-24点击率:827

杉木是我国人工种植面积最大的用材树种,因此在全球气候多变的大背景下,解析杉木人工林生产力的影响机制,对于提升杉木人工林木材产量及质量具有重要的意义。研究基于福建、广西、江西、四川四个地区的杉木密度试验林30余年长期观测数据,在探究杉木人工林生产力影响机制方面取得了新的研究成果。

研究首先在深入了解影响林分生产力的因素后,筛选出了影响杉木人工林生产力的6个林分变量和10个气候因子,基于综合性能更为优异的随机森林算法,拟合了杉木人工林初级生产力与林龄、竞争强度、林分结构、立地质量和气候因子的关系。发现杉木生产力随着林龄、竞争强度的增大而减小;随着林分结构异质性、立地质量的增加而增大。发现成熟林较于中幼龄林更易受到气候变化的影响;中、高竞争强度下林分生产力表现相似,且都小于低竞争强度下林分生产力;更高的年降雨量、夏季平均最高温会扩大不同竞争强度、林分结构、立地质量林分间的生产力差距;同时,在年降雨量小于1250mm时,立地质量对于杉木生产力几乎没有影响。

杉木生产力的影响机制研究是杉木人工林科学经营管理中不可或缺的一环,基于我们研究得到的结果,弱竞争水平下的生产力高于高竞争水平下的生产力,表明无论是通过杉木低密度造林还是抚育间伐,应该考虑竞争和生产力之间的平衡;成熟林更易受到气候变化的影响。因此,我们应该更注意杉木成熟林的管理,以增强它们对极端气候事件的恢复能力。此外,应选择年降水量大于1250 mm的地方造林,这有利于提高杉木生产力。这些结论可以为未来气候变化背景下杉木人工林的经营管理提供一些理论依据及指导。


图1 杉木林分生产力与林龄、林分断面积、优势高和林分结构的关系图


图2 基于随机森林分析得到的气候与林分因子交互作用图

相关论文“Disentangling the effects of stand and climatic variables on forest productivity of Chinese fir plantations in subtropical China using a random forest algorithm”发表在一区Top期刊《Agricultural and Forest Meteorology》上。硕士生王震为论文第一作者,张雄清研究员为通讯作者,张建国研究员指导并参与了该研究工作。该工作得到了国家林草局青年拔尖人才项目和国家自然科学基金面上项目的资助。(张雄清/林业所)

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108412