日本落叶松人工林叶量动态变化规律及其与数量成熟龄的关系

摘要

【目的】探索日本落叶松叶量（叶片干质量）、林分蓄积、林分密度的变化规律，并深入分析林分叶量与数量成熟龄的关系。【方法】以湖北省建始县长岭岗林场日本落叶松人工林为研究对象，基于30个样地的90株解析木数据，构建了单木叶量、林分密度、林分叶量和林分蓄积模型，探究单木和林分叶量动态变化规律，以及林分叶量高峰时间与数量成熟龄之间的关系。【结果】（1）添加哑变量（优势木、平均木、劣势木）并以幂函数作为异方差的Logistic方程为单木叶量的最佳模型（R²=0.620、rRMSE=0.554、RMSE=2.821 kg、MAE=1.756 kg），林分密度最优模型为Logical方程（R²=0.708、rRMSE=0.190、RMSE=187.975株/hm²、MAE=168.045株/hm²），林分蓄积最优模型为Korf方程（R²=0.703、rRMSE=0.337、RMSE=59.681 m³/hm²、MAE=48.705 m³/hm²）。（2）单木叶量随林龄增加而增加，而林分叶量呈单峰趋势，在24 a达到峰值后下降；不同林层的叶量随林龄增长呈现明显的分层特征。（3）林分叶量与蓄积年平均生长量变化趋势一致，林分叶量达到峰值时间与数量成熟龄（24 a）高度吻合。【结论】本研究构建的考虑树木等级的叶量预测模型，揭示了单木与林分尺度上的叶量动态差异，研究还发现林分叶量峰值出现时间与数量成熟龄高度一致，为湖北地区日本落叶松的叶量准确预估、科学制定森林经营方案及确定最佳采伐期提供理论依据和实践指导。

关键词

日本落叶松 / 叶量 / 哑变量 / 数量成熟龄

基金资助

“十四五”国家重点研发计划（2023YFD2200801）