落叶松人工林生态采伐模式及评价

论文摘要

当前,林业生产正在由采伐天然林向采伐人工林为主转变。由于采伐作业条件多变,作业对象分散,作业面积大,作业工作量大,劳动消耗和机械转移消耗较大,所以研究适宜林地形态、地势、坡度、季节和作业空间等环境条件的人工林生态采伐模式及评价体系势在必行。本论文是针对落叶松人工林资源的现状,以带岭林业实验局落叶松人工林集材试验为依据,首次对落叶松人工林不同作业模式下的集材生产效率及成本进行了比较研究,对于平缓坡地带集材生产率皆伐J-50拖拉机集材最大、皆伐畜力集材次之、择伐畜力集材最小;集材成本皆伐畜力集材最低、择伐畜力集材次之、皆伐J-50拖拉机最高。首次利用三参数韦布尔函数描述采伐落叶松人工林的直径分布情况,其可信度达到92.3%;利用所建立的胸径分布模式可预测采伐后林分的胸径分布情况,为今后林木定向培育及管理提供根据。首次针对林分生长因子应用灰色模型与统计模型进行比较研究,得出未采伐落叶松人工林生长因子适用于灰色模型,对于采伐后生长因子适用于统计模型。通过调查与分析,得出落叶松人工林保留木损伤率随采伐强度和林分密度的增加而呈增大的态势。通过对比分析试验表明,拖拉机皆伐集材、畜力皆伐集材和畜力择伐集材作业均对土壤表层的物理性质产生明显的影响,采伐作业后,表层土壤的容重明显增加,土壤的孔隙度、持水量和排水能力均下降;畜力皆伐集材迹地土壤有机质降低最大,其次是畜力择伐,拖拉机皆伐降低最小。首次采用多目标决策方法,将经济指标和环境指标整合到一起,对落叶松人工林采集作业模式的目标进行综合评价,得出择伐—畜力集材的最优作业模式。该模式符合当前采伐量较少、采伐地点分散的落叶松人工林生产状况,对相同类型的落叶松人工林作业区具有借鉴作用。首次构建针对落叶松人工林生态采伐评价模型,提出了具体的指标计量方法,以促进森林的适度采伐,使之既能满足社会对木材的需求,又能充分发挥其生态效益和社会效益。研究的成果对落叶松人工林的更新、生长、林分质量和生产力的提高,落叶松人工林生态采伐的生产率的提高,作业成本的降低均具有重要的现实意义,尤其是对林区经济的可持续发展具有很高的学术价值和实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 综述
• 1.1 研究的必要性
• 1.2 人工林采伐工艺与技术
• 1.3 采伐作业对林分结构与生长的影响
• 1.4 采伐作业对保留木的损伤
• 1.5 采伐作业对土壤的影响
• 1.6 森林评价
• 1.7 人工林研究的主要问题和论文的主要研究内容
• 2 采伐对落叶松人工林结构的影响
• 2.1 研究地区概况及资料来源
• 2.1.1 研究地区概况
• 2.1.2 资料来源
• 2.2 采伐作业对人工林林分结构的影响
• 2.2.1 胸径分布模式
• 2.2.2 结果分析
• 2.2.3 胸径分布预测模式
• 2.2.4 小结
• 2.3 采伐对林分生长的影响
• 2.3.1 当前主要应用的生长理论
• 2.3.2 本文的理论基础
• 2.3.3 实例
• 2.3.4 结果分析
• 2.3.5 小结
• 3 采伐对落叶松人工林林分生长的影响分析及预测
• 3.1 采伐对落叶松人工林林分生长的影响分析
• 3.1.1 自然概况和数据来源
• 3.1.2 采伐对落叶松人工林林分生长影响分析
• 3.1.3 结果分析
• 3.2 落叶松林木生长统计预测模型
• 3.2.1 生长模型的选择
• 3.2.2 落叶松林木生长统计预测模型
• 3.2.3 结果分析
• 3.3 落叶松林木生长灰色预测模型
• 3.3.1 灰色系统简述
• 3.3.2 采伐后林木生长灰色模型计算
• 3.3.3 采伐后落叶松林木生长灰色模型
• 3.4 两种预测模型的对比分析
• 3.4.1 两种模型的对比分析
• 3.4.2 分析结果
• 4 落叶松人工林不同采集作业效率及成本分析
• 4.1 缓坡皆伐伐区拖拉机集材与畜力集材效率的比较
• 4.1.1 试验地概况
• 4.1.2 研究方法
• 4.1.3 集材效率与集材距离、集材时间、趟载量的关系分析
• 4.1.4 集材生产率
• 4.2 缓坡皆伐与择伐伐区畜力集材效率的比较
• 4.2.1 试验地概况
• 4.2.2 研究方法
• 4.2.3 集材效率与集材距离、集材时间、趟载量的关系分析
• 4.2.4 集材生产率
• 4.3 陡坡择伐伐区滑道接运与畜力集材效率的比较
• 4.3.1 试验地概况
• 4.3.2 研究方法
• 4.3.3 集材效率与集材距离、集材时间的关系分析
• 4.3.4 集材生产率
• 4.4 伐区集材作业成本分析
• 4.4.1 试验地及作业模式
• 4.4.2 集材成本比较
• 4.5 小结
• 5 采伐对落叶松人工林保留木损伤率的影响
• 5.1 采伐落叶松人工林对保留木损伤率的分析
• 5.2 采伐针阔混交林对保留木损伤率的分析
• 5.2.1 采伐强度对保留木损伤率的影响
• 5.2.2 林分密度对保留木损伤率的影响
• 5.2.3 采伐强度和林分密度对保留木损伤的综合影响
• 5.3 小结
• 6 采伐对落叶松人工林土壤性质的影响
• 6.1 研究地区和研究方法
• 6.1.1 试验地概况
• 6.1.2 试验方案设计
• 6.1.3 研究方法
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 土壤物理性质分析
• 6.2.2 土壤化学性质分析
• 6.3 土壤质量的主成分量分析
• 6.4 小结
• 7 落叶松人工林采集作业模式及评价
• 7.1 落叶松人工林采集作业模式优选
• 7.1.1 试验地及作业模式
• 7.1.2 试验数据调查与分析
• 7.1.3 采集作业模式的优选
• 7.1.4 小结
• 7.2 落叶松人工林生态采伐评价
• 7.2.1 评价内容
• 7.2.2 建立评价模型
• 7.3 落叶松人工林生态采伐评价指标计量方法
• 7.3.1 生态采伐作业评价原则和计量方法
• 7.3.2 生态采伐对生态健康影响评价
• 7.3.3 森林效益的计算
• 7.4 小结
• 结论与建议
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢