基于潜在生产力的吉林省长白落叶松人工林立地质量评价

摘要

【目的】为验证基于林分潜在生长量的立地质量评价方法的可行性，并优化此方法，采用潜在生长量法估算林分断面积和蓄积潜在生产力，为长白落叶松人工林立地质量评价和抚育经营提供科学依据。【方法】基于吉林省一类调查和二类调查局级固定样地数据，采用广义代数差分法建立长白落叶松人工林优势高生长模型，根据地位指数划分立地等级。建立含立地等级哑变量的断面积和蓄积生长模型，利用黄金分割法搜索最优密度，求解潜在生产力，并通过自然稀疏线进行验证；以现实林分年龄和林分密度指数计算现实生产力；结合现实生产力和潜在生产力两者差异综合评估生产力提升空间。【结果】（1）长白落叶松人工林的优势高、断面积、蓄积生长模型拟合效果良好，调整决定系数为0.877、0.985、0.966；均方根误差为1.037 m、0.886 m²/（hm²·a）、9.756 m3/（hm²·a）；相对均方根误差为7.353%、6.588%、11.890%。5个立地等级的地位指数平均值大小为19.8、17.8、15.7、13.5和11.6 m。（2）同一林龄，断面积和蓄积潜在生产力对应的最优林分密度指数不同。基准年龄30年时断面积潜在生产力为0.861～0.941 m²/（hm²·a），蓄积潜在生产力为5.319～8.775 m3/（hm²·a）。与近熟林、成熟林、过熟林相比，中龄林和幼龄林现实生产力与潜在生产力差异较大，表明它们具有较大的生产力提升空间。（3）在林分生长过程中，潜在生产力对应的最优密度始终不大于林分自然稀疏的最大密度。【结论】约束林分初始株数后计算的潜在生产力更符合实际，进一步验证了基于潜在生长量的立地质量评价方法的可行性。在中幼龄阶段，长白落叶松的现实生产力与潜在生产力差异显著，该差异随立地质量的下降而增大。研究结果给出了潜在生产力对应的最优林分密度，可为长白落叶松人工林的抚育经营提供依据。

关键词

潜在生产力 / 现实生产力 / 广义代数差分法 / 立地质量评价 / 自然稀疏线