林业科学

作者：韩新生1,2,3,王彦辉1,*,于澎涛1,李振华4,于艺鹏1,王晓1

单位：1. 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所　国家林业和草原局森林生态环境重点实验室　北京 1000912. 宁夏农林科学院林业与草地生态研究所　宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室　宁夏生态修复与多功能林业综合研究中心　银川 7500023. 中国水利水电科学研究院　北京 1000384. 新乡学院土木工程与建筑学院　新乡 453003

关键词：华北落叶松人工林,林木生长,林龄,林分密度,立地指数,耦合模型

基金：中国林业科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目（CAFYBB2021ZW002）；国家自然科学基金委员会区域创新发展联合基金资助项目（U20A2085，U21A2005）；国家自然科学基金国际（地区）合作与交流资助项目（42161144008）；宁夏自然科学基金项目（2023AAC03404）。

目的: 分析宁夏六盘山半干旱区叠叠沟小流域华北落叶松人工林林龄、密度和主要立地因子对树高和胸径生长的影响，建立树木生长的多因子响应耦合模型，为该地区华北落叶松人工林生长预测和可持续经营提供理论依据。方法: 2018和2019年，在六盘山半干旱区叠叠沟小流域分别选择42和57块华北落叶松人工林样地，调查树高、胸径、林龄、密度等林分结构特征以及坡向、土壤厚度等立地因子，并收集2003—2017年在叠叠沟小流域调查的93块样地历史数据。基于192块样地数据，分析树高和胸径对林龄、密度、坡向、土壤厚度等因子的响应规律，利用2/3和1/3的数据建立和验证树高与胸径生长的多因子响应耦合模型。结果: 树高和胸径对林龄、密度、坡向、土壤厚度的响应规律各异；树高和胸径随林龄增加先快速增加，后在林龄超过20年时缓慢增加；树高和胸径随密度增加先表现为稳定，后在密度分别超过2 000、1 500株·hm−2时缓慢下降，在密度超过3 000、2 300株·hm−2时加快下降；树高和胸径随坡向偏离正北方向的角度增加先表现为稳定，后在坡向超过80°时迅速降低；树高和胸径随土壤厚度增加先表现为增加，后在土壤厚度分别超过90、80 cm渐趋稳定。基于连乘耦合、立地指数和立地因子3种林木生长模型表达式，建立树高和胸径响应林龄、密度、坡向、土壤厚度和立地指数的耦合模型并拟合模型参数；树高模型的确定系数分别为0.804、0.902、0.806，NS系数分别为0.793、0.903、0.762；胸径模型的确定系数分别为0.846、0.803、0.834，NS系数分别为0.837、0.840、0.818；3种模型拟合效果均较好。结论: 宁夏六盘山半干旱区华北落叶松人工林树高和胸径生长随林龄、密度、坡向、土壤厚度增加分别表现为先快后慢增加、先稳定后下降、先稳定后降低、先升高后稳定，建立的连乘耦合、立地指数和立地因子多因子耦合模型精度均较高，但鉴于研究区尚未确定立地指数分布规律并综合考虑各模型精度、应用难度、结构复杂程度差异，建议采用多因子连乘耦合模型预测华北落叶松人工林树高和胸径生长。

来源：2024年第11期

《林业科学》期刊编辑部

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