辽西油松低价林早期诊断及可持续经营对策研究

可持续发展是人类共同追求的目标，生态系统服务功能是人类生存和发展的物质基础，然而由于种种原因形成了大量的低价林，它们的生态系统服务功能低下，在很大程度上影响和制约着我国林业乃至社会与经济的可持续发展，因而开展有关低价林的研究有着重要的理论与实践意义。在对低价林研究进展及其问题综合分析的基础上，以辽西油松低价林为实例，有针对性地开展了低价林定义、分类、评价、形成机制、早期诊断及可持续经营对策的研究。论文主要研究与结论如下：1. 针对低价林领域概念比较混乱、不规范、不统一的现状、从森林经营目标的角度定义了低价林概念：把那些由于种种原因引起的没有达到主要经营目标的命名应循“（优势）树种-低价-林种“方法。2. 提出并建立了辽西水土保持林生效益综合因子评价方法。并据此把辽西水土保护林划分为低效、中效和高效三个等级。3. 提出了低价林早期诊断思路与途径，并以辽西水土保持林为例初步建立了低价林早期诊断技术。低价林早期诊断可以按生态因子途径和生物因子途径进行；生物因子诊断途径又分为由宏观到微观的三个不同水平即群落水平、个体水平和器官水平。生物因子诊断途径的群落水平可以选择保留密度、结构完整性、叶面积指数作为早期诊断的指标，平均叶倾角可以作为参考指标。个体水平上建立了基于树高生长过程的早期诊断技术。提出低产木树高生长加速达到极小值之前或达到接近树高生长加速度极小值所在的一个特定的区间时为低价林经营改造的关键时期，同时认为低价林早期诊断应在该范围内做出，低产木和正常木树高生长加速度的极小值分别为 19.6 年和 32.2 年；并给出了基于树高生长过程特点的低产木生长阶段划分。器官水平的单叶面积、叶含水率、叶绿素和类胡萝卜素是对早期诊断有意义的指标。建立了生态因子途径早期诊断技术：单因素试验研究表明，土层厚度 X_1、有机质含量 X_2、土壤全氮含量 X_3、土壤含水率 X_4 、土壤微生物总数量能 X_5 可以选择作为早期诊断的敏感指标；在综合诊断时引入了判别分析的方法，并根据判别分析的思路建立了油松林生长状况生态因子途径早期诊断方法：（1）确定判别指标；（2）建立判别函数：Y=1.596X_1-0.51X_2-3.196X_3+1.622X_4+1.898X_5；（3）通过判别函数和研究对象的各项判别指标值进行早期诊断。在进行早期诊断指标的筛选和诊断途径与技术研究的基础上设计了低价林早期诊断流程。关于低价林早期诊断的途径、技术与方等，本研究是一个初步的探索，很多问题都有待进一步的深入研究。4. 在低价林评价研究中，提出并引入了两个概念-郁闭均匀度和微郁闭度，并对其表示方法、测量方法等开展了初步的研究。5. 深入探讨了成熟的内涵和标准的确定。提出应从生态系统水平来认识防护成熟，定义水土保持林的防护成熟为森林生态系统通过其各个组分和结构组合而达到的全面有效果地控制水土流失时的状态；比较了生物群落和生态系统两条途径对辽西水土保持林防护成熟的评价结果，以后者为基准，前者的错判率为 19.8%。在防护成熟的研究中首次引入了干扰理论，根据干扰出现的时间以及强度的不同，把水土保持林防护效益的变化趋势分为 6 种类型；并根据“防护成熟-干扰理论”把辽西水土保持林划分为负干扰低效水土保持林、正干扰中效水土保持林和正干扰高效水土保持林三种类型。6. 用聚类分析的方法确定了辽西低山丘陵区退化生态系统的退化程度，初步建立了基于植被演替理论和生态系统退化程度的植被恢复策略。7. 归纳了辽西低山丘陵区小流域生态系统管理应遵循的原则：提出对辽西现有油松林应实行“栽阔促针”的经营途径，森林成层结构调整对策，积极封育与景观规划对策，适应型管理对策。