间伐对油松人工林碳储量的长期影响

间伐不仅能改变人工林林木生长状况,还会影响整个森林碳储量,研究间伐对人工林碳固存的长期影响,有助于准确评价人工林的碳汇功能,为人工林的科学经营管理提供参考。2016年8月,以黄土高原森林区营造于1962年,间伐于1985年的4种(强度间伐、中度间伐、轻度间伐、对照)油松人工林为对象,保留密度分别为800,1 500,2 200,2 900株/hm^2,研究了间伐对油松人工林不同植被层、叶凋落物、粗木质残体和土壤有机碳库的影响。结果表明:轻度和中度间伐下油松人工林系统碳储量较对照显著提高了28.54%和21.33%,强度间伐碳储量(154.66t/hm^2)与对照(169.26t/hm^2)无显著差异。乔木层是油松人工林的主要碳库,占人工林总碳储量的64.85%~74.62%。不同处理下乔木层树干碳储量所占比例最高(52.05%~56.43%),树根和树枝次之(22.27%~22.60%和17.73%~18.32%),树叶最低(3.56%~7.01%)。中度和强度间伐下在提高林下灌草多样性的同时,总的灌草碳储量分别比对照高24.27%和25.24%。间伐显著降低了叶凋落物碳储量,其中,强度间伐下的叶凋落物只有对照的48.15%。土壤碳库的变化主要是由土壤表层0—20cm有机碳变动所引起,中度和强度间伐土壤表层碳储量较对照分别减少了17.68%和33.76%,而轻度间伐(51.23t/hm^2)与对照(50.96t/hm^2)无显著差异。土壤表层碳储量与植物多样性和基础呼吸呈显著负相关。轻度和中度间伐有助于森林生态系统碳固定,其中轻度间伐不仅有利于地上植被碳固定,而且还有助于土壤碳库的维持。

间伐对油松人工林优势种群结构与分布格局的影响

以陕西省黄龙山林区经中度和强度间伐(30%和45%) 12年后的油松人工林为研究对象,以未伐林地为对照,对不同间伐强度下群落中建群种油松(Pinus tabuliformis)和辽东栎(Quercus liaotungensis)的结构、空间分布格局及辽东栎更新进行了分析。结果表明:间伐促使油松径阶曲线由正偏向负偏转变,中度间伐和强度间伐下大径级(DBH≥20 cm)林木所占比例要高于对照,同时,中度和强度间伐显著增加了林下结构多样性,分别是对照的1.34和1.52倍;中度和强度间伐下油松种群分别在小尺度上(0～4.5 m,0.5～4 m)呈均匀分布,但对照林地在2～4 m呈聚集分布,所有处理在稍大尺度上均呈随机分布;在0～10 m尺度上,间伐累积生物量与对照之间并无差异,中度间伐在15～25 m尺度上显著提高累积生物量,其累积生物量在25 m尺度上较对照增加了29.55%,而强度间伐在25 m尺度上累积生物量较对照增加了8.35%;强度间伐下的油松和辽东栎成年树在整个空间尺度上无关联,且强度间伐下辽东栎幼苗幼树龄级呈现倒"J"增长型,表明强度间伐有加速针叶人工林向针阔混交林过渡的趋势。总之,间伐能优化人工林结构,改变生物量分布格局,影响群落的演替方向,为人工生态林的定向培育提供了方法和理论支持。