林分结构与培育.ppt
第三章 林分结构及其培育,讲课内容,第一节 人工林的合理结构第二节 林分密度第三节 确定造林密度的原则和方法第四节 树种组成及混交林,人工林概述,1、什么叫人工林？通过人们的生产营造与更新所培育的森林。2、人工林的种类有几种？用材林、防护林、经济林、新炭林、特种用途林 3、人工林特点 生长快、产量高、质量稳,上海人工林现状,从农田林网到经济果林，再到大步推进生态公益林发展，本市森林资源总量快速增长，林业实现跨越式发展，市绿化和市容管理局今天透露，截至2008年，本市林地总面积140万亩，比1999年增加113万亩；森林覆盖率11.63%，比1999年增加8.46个百分点，年均增长近1个百分点，到2015年本市森林覆盖率达到15%。上海市林业的这一跨越式发展呈现几大特点：一是林业作为上海城市生态建设、改善人居环境和城市经济可持续发展的基础部分来发展，初步构建了城市森林生态系统框架；二是林业发展形成了具有上海特色的南汇水蜜桃、松江水晶梨、崇明三岛的柑橘和桑椹、嘉定的葡萄，以及奉贤的黄桃等特色品牌，带动了上海各片区林业经济的全面发展。,林业的经济效益,据统计，已投产的果林每亩平均年产值超过5000元，是一般粮食作物的好几倍，且高于大多数经济作物；果品年产值超过千万元的乡镇有17个，其中南汇区大团镇林果产值超亿元。本市林业跨越式发展，还形成了一批新的旅游度假地，如海湾国家森林公园、马陆葡萄主题公园等。市郊各区县的桃花节、葡萄节、柑桔节等已成为上海家喻户晓的特色旅游节目。据不完全统计，南汇桃花节自1991年创办以来，累计接待旅游客人超过1000万人次，直接收入4亿元。,第一节 人工林的合理结构,一、人工林群体结构 人工林群体结构是指人工林组成的树种、密度、配置、林层、根系等在时间和空间上的水平和垂直分布状况。群体结构具有一定的相对性，随着人工林生长发育，林层、根系等营养空间必将发生变化，因此，在人工林生长发育各个阶段应不断进行人为控制调节，使群体结构更趋均匀合理，对环境利用更为充分。所以，合理的群体结构是提高人工林生产力的重要手段，是获得 人工林优质速生丰产的重要途径之一。,二、群体结构的分类,人工林的结构包括水平结构和垂直结构两类，换句话说，人工林的结构是由林木的数量 配置以及树种组成等决定的。在人工林形成过程中，林木在单位面积上的数量(密度)及其平面排列方式(配置)形成 一定的水平结构，它与树种生长速度、树冠大小等关系密切。而不同的林木个体，由于生物特 性及对环境的适应性不同，形成了人工林的垂直结构(即成层现象)。,二、群体结构的分类,不同林种及不同树种组成的人工林群体结构是不同的。理想的用材林应具有林木分布均 匀、密度适中、配置合理、复层林冠的群体结构，这样群体结构既能使各个体有充分发育的条 件，又能最大限度地利用营养空间，获取更多的物质和能量，发挥林分最大的生产潜力，达到优质、速生、丰产的目的。,三、群体结构的重要意义,l、结构与产量 培育人工林是为了收获它的生物量，即获取林木光合作用生产有机物质的产量。而这种产量的高低，不仅取决于树木个体的遗传基础，而且要有一个合理的群体结构。如合理的复层结构，喜光速生树种居林冠上层，中等耐荫树种居中层，耐荫树种居下层每一林层由生态特性相近的树种组成，不同树种适应不同层次的环境条件。,l、结构与产量,据报道，在南方14个省区46种混交林中，木材产量均比纯林(单层林)高出20%以上，多的可达1-2倍。如马尾松和红栲混交林，28年生时每公顷蓄积量为3923m3，;松纯林 为2325m3，混交林比纯林增加682%。,2结构与生态效益,人工林的结构状况不仅体现 森林群落形态特征，而且良好的群体结构也会产生巨大的生态效益。例如由不同树种组成及其在林地上合理配置的群体结构，地上部分有不同的冠形互相交错，林冠呈复层垂直郁闭，林下枯枝落叶丰富，深浅根系又互相搭配，土壤质地疏松，结构良好。这样的群体结构生态环境优越，食物链长，营养结构复杂，生态处在动态平衡中。因此，不但具有较强的抗性，能有效地防止病虫等，,四、立体林业,所谓立体林业就是“充分、合理和有效地利用林地的生态资源，进行多层次、多行业、多时效的综合经营，以获得最佳的生态、经济和社会效益”。立体林业着眼于生态资源的合理利用，所以也有人称之为生态林业。经营立体林业的关键，首先必须选择适宜的立体组合。立体组合是指同一块地内，先后或种植树木、果树和其他经济作物。在收益的时间上构成长中短相叠连的时态，在经营内容上既有种植业，又有养殖业和加工业;在空间上呈乔、灌、草及层间植物多层结构的人工植物群落。,四、立体林业,四、立体林业,经营立体林业成功与否，与立体组合是否适宜，物种间搭配、群体结构是否合理息息相关，同时立体林业最终目的是发展林业，首先要经营好林业，否则就失去立体林业的本意。由于立体林业对生态环境和经营方法有特殊要求，因而经营的规模有一定的局限性，但立体林业毕竟是经营林业的一种好形式，各地可因地制宜发展。,一、密度的作用1 初始密度在郁闭成林中的作用2 密度对林木生长的作用 树高 直径单株材积 林分干材产量3 密度对生物量的作用单产、总产量4 密度对干材质量的作用：侧枝数量和节疤数量5 密度对根系生长及林分稳定性的作用,第二节 林分密度,第二节 林分密度,一、密度的作用 1、初始密度在郁闭成林中的作用 造林密度与林分郁闭是正相关，造林密度越大，郁闭越早。但郁闭过早就要进行抚育间伐，在经济上是不合算的。落叶松造林密度和郁闭时间的关系：树冠郁闭能加强幼林对不良环境因子的抗性，减缓杂草竞争，保持林分稳定，增强对林地的保护作用。,第二节 林分密度,2、密度对林木生长的作用（1）密度与径生长的关系 林分密度与林分平均胸径呈反比关系；一般用倒数式表示：1/D=A+BN D：林分直径；N：林分密度；A、B：常数 密度影响树冠大小，而树冠大小和径生长有关，因此密度影响径。,第二节 林分密度,2密度对树高生长的影响 密度对树高生长影响比较小，但不同树种表现不同：（1）密度越大、高生长越快：欧洲赤松、花期松、挪威云杉等，侧枝发达、树冠大，通过大密度抑制侧枝生长，促进光补偿点以下枝条自然整枝，促进高生长。,第二节 林分密度,（2）密度越大、高生长减低：杨树、桉树、辐射松等，生长快、需要较大营养空间，营养空间过小会抑制高的生长。（3）无明显规律：落叶松等，侧枝不发达、主干明显、生长快。,第二节 林分密度,3、密度与根系生长的关系（1）对个体根系的影响：密度越大，个体根系越小。（2）对林分根系的影响：根总量随林分密度的增加而递减；林分密度越大，根系水平、垂直分布的范围越小且浅。,第三节 确定造林密度的原则和方法,造林密度确定除考虑生长外，要考虑其他因素。一、确定造林密度的原则（一）、根据经营目的确定 林种不同造林密度不同 用材林生产的材种不同，造林密度不同。（二）、根据造林树种特性确定 喜光速生树种应稀植，耐荫慢生树种宜密植。干形通直宜稀植，干形不好的宜密植。树冠宽阔的宜稀植。,第四节 树种组成及混交林一、培育混交林的意义 可以充分利用光能和地力 可较好地改善林地的立地条件 可较好地促进林木生长 可较好地发挥林地的多种效益 可有效地提高林木的抗性,二、种间相互作用的主要方式1 机械的作用方式：伤害、缠绕、绞杀等2 生物的作用方式：授粉、根系连生、菌丝桥等3 生物物理的作用方式：辐射场、热场等4 生物化学的作用方式：化感作用Allelopathy5 生理生态的作用方式：改变林地的物理环境 改变林地的生物环境改变林地化学环境（互不利用养分、枯落物分解、土壤养分有效化、树种间养分互补转移等）,三、混交类型1 混交林中的树种分类 主要树种、伴生树种、灌木树种2 树种的混交类型（按树种类型、按生态习性、按生活型等）主要树种与主要树种混交 主要树种与伴生树种混交 主要树种与灌木树种混交 主要树种、伴生树种与灌木树种混交,四、混交树种的选择条件：1 应与主要树种有不同的生态要求2 充分利用天然成分（更新幼树、灌木等）3 有较高的经济价值和生态、美学价值4 具有较强的耐火和抗病虫害性，尤其转主寄主5 最好萌芽力强，容易繁殖，以便于调整和伐后恢复,五、混交方法 1 星状混交 2 株间混交 3 行间混交 4 带状混交 5 块状混交 6 不规则混交 7 植生组混交,1,2,3,4,5,带状混交,行状混交,行状混交（22m）,行状混交（11m）,六、混交比例七、混交林树种间关系调节 造林时间、造林方法、苗龄、株行距等。八、人工林轮作,第一节 林木个体的生长发育一、林木个体发育（林木生长、林木发育）二、林木生长的周期性（前期生长性、全期生长型）三、个体生长的协调性（地上地下、侧枝与主茎、营养生长与生殖生长）四、极性与再生,第四章 森林的生长发育及其调控,第二节 林木群体的生长发育一、林木群体生长发育规律 幼苗阶段seedling stage 幼林阶段sapling stage 幼林阶段young stand stage 中龄林阶段half-mature or middleaged stage 成熟林阶段mature stand stage 过熟林（衰老）阶段 overmature stand stage,二、林分发育阶段及其相应的年龄和龄级,林分材积生长量1 总生长量(gross increment)2 净生长量(net increment)3 收获量(yield)4 枯损量(morality)5 采伐量(cut)6 进阶生长量(ingrowth),三 林木群体生长量1 林分平均高(average height)2 林分平均胸径(average DBH)3 林分断面积(cross area)4 林分蓄积(5 林分生物量（biomass),第三节 森林的生产力及其调控一、森林生物量及其形成的生理学生态学基础 1 光合速率(photosynthetic rate)2 叶面积(leaf area)3 生长期（growth period)4 老化过程（senescence process),二、森林生产力水平和潜力 1 森林生产力（priductivity）和森林生产潜力(potential productivity)的概念 2 我国森林的现实生产力,全国各省(自治区)人工林林分面积与区域气候生产力,国内外高生产力的人工林实例*包括间伐,主要树种速生丰产林生长标准,三、提高森林生产力水平的途径选用适当的培育方式顺应自然科学培育遗传改良林分结构调整立地的选择和调控,作业,1、什么叫森林结构？它由哪几部分组成？决定它们的因素是什么？2、什么叫林分密度？什么叫造林密度？什 么叫经营密度？3、密度对林木高生长有何作用？密度对林木直径生长有何作用？4、什么叫合理密度？它的提出有何实践意义？,
