社会力量奖
沙地樟子松林干扰恢复机制与调控技术
时间:2023-03-29 来源: 文字: 图片: 编辑:kxyj 点击:
主要完成人员:时忠杰 杨晓晖 闫德仁 吴 波 喻 泓 袁立敏 刘艳书 张 晓 张幼军 曹燕丽
主要完成单位:中国林业科学研究院 内蒙古林业科学研究院
项目起止时间:2005-2017年
获  奖  情  况 :2018年第九届梁希林业科学技术奖二等奖

沙地樟子松是我国防风固沙工程建设方面十分重要的树种之一,近年来沙区樟子松林出现生长下降、林分退化甚至大面积死亡问题,严重威胁着沙地樟子松林的稳定与效益发挥及区域生态安全。因此,急需深入了解其生态水文长期动态,弄清沙地樟子松林应对火和干旱等干扰的恢复与响应机制,并以此指导沙地樟子松林的发展与适应性管理。本研究属于森林生态和荒漠化防治科学技术领域。

围绕沙地樟子松林发展面临的科学问题与国家生态建设需求,本项目经过长期研究,较为系统的认识了我国北方沙区水文气候变化、樟子松林分应对地表火干扰以及干旱的响应机制及其干扰后的林分更新恢复机制,并在此基础上提出了其生态恢复与调控技术,主要内容包括4个方面:

1.沙地樟子松林对火干扰的响应机制:呼伦贝尔沙地樟子松林经常受到火干扰的影响,对其结构、格局与功能等产生了重要的影响。本项目基于群落生态学与空间生态学的理论与方法,较为系统的研究了火干扰下的沙地樟子松林分结构、空间格局、林木竞争以及植物多样性变化,揭示了樟子松林分结构、空间格局、林木竞争及林下植物多样性对地表火干扰的响应,阐明了火干扰促进沙地樟子松林分演替的机制。

2.沙地樟子松树木生长对干旱,特别是极端干旱的响应机制:干旱是北方沙区频繁发生的气候干扰事件,对沙地樟子松的生长及其气候适应性影响较大。本项目在分析沙区气候、蒸散与干旱等动态趋势基础上,采用树木年代学方法,结合统计分析,较为全面的分析了沙地樟子松生长与干旱、特别是极端干旱的关系,并对比研究了其生长与区域植被动态的关系,揭示了沙地樟子松生长对干旱,特别是极端干旱的响应与适应机制。

3.沙地樟子松种子扩散与更新恢复机制:种子扩散与更新是沙地樟子松林分受干扰后恢复的基础,然而目前对其种子扩散与更新的认识却还很肤浅。本项目通过野外定位观测与群落生态学研究方法,研究了沙地樟子松种子扩散、土壤种子库及其萌发、幼树更新的特征,揭示了大树与幼树更新的关系,并从气候和生物学角度分析了影响幼树更新的关键因素,较为系统的弄清了沙地樟子松林分更新恢复机制。

4.沙地樟子松林生态恢复与调控技术研究与示范应用:在厘清沙地樟子松应对干扰及其更新恢复机制后,结合长期定位的生态恢复过程观测与研究,构建提出包括天然封育与人工促进天然更新恢复、生物沙障促进天然更新、密度调控增强应对干扰能力和人工林近自然管理等生态恢复与调控技术,形成较为完善的干扰恢复与调控管理技术体系,并在呼伦贝尔等沙区的樟子松林分的恢复与管理中开展推广应用。

本项目发表论文45篇,其中SCI论文14篇,出版专(译)著5部,认定科技成果1项,技术标准1项、申请发明专利4项、授权实用新型专利2项。项目成果与技术在呼伦贝尔沙地樟子松林的恢复与管理中进行了大面积推广应用,仅在呼伦贝尔鄂温克自治旗就推广应用33万亩,形成间接经济效益2820万元。该成果对于沙区樟子松林分恢复与适应性管理、沙化土地治理具有重要推动作用和示范带动作用,也是我国“三北”防护林、京津风沙源区治理等重大生态工程急需的关键技术,具有广阔的推广应用前景。

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