气候和竞争对人工林中欧洲落叶松（Larix gmelinii）生长的影响：对温带地区森林管理的启示

《European Journal of Forest Research》：Impacts of climate and competition on the growth of Larix gmelinii in plantation: implications for forest management in temperate regions

本研究分析竞争与气候因素对兴安落叶松个体生长的影响，采用多元线性回归、混合效应模型和深度学习，发现BAI更能反映生长动态，气候非线性影响显著，竞争因素主导，不同林分密度和树径响应不同，为森林管理提供依据。

　　

摘要

本研究探讨了竞争、气候因素及其相互作用对Larix gmelinii人工林中单株树木生长的影响，以及这些因素对选择性砍伐森林管理的相关性。利用国家森林资源连续清查的数据，本研究通过应用多元线性回归、线性混合效应模型和深度学习模型，系统分析了气候、林分及单株树木特征对落叶松生长的影响。研究揭示了气候因素与生物因素之间的复杂相互作用，为制定旨在促进大直径落叶松生长的管理策略提供了科学依据和技术支持。结果表明，年基面积增长量（BAI）比年平均直径增长量（\({D}_{MAI}\)）更能准确反映单株树木的生长动态。气候因素对树木生长的影响是非线性的，并存在阈值效应：总体而言，最冷月平均温度（MCMT）和年平均降水量（MAP）与树木生长呈正相关，而夏季平均最高温度（SMMT）则呈负相关。竞争因素的影响超过了气候因素的影响，低密度林分、林分内胸径较大的树木以及大直径树木表现出更高的生长速率。研究还发现，树木对气候因素的反应存在显著差异，这取决于林分和树木的特性。具体而言：（1）在竞争压力和树木大小方面，优势树木表现出明显的生长优势；（2）大直径树木对气候压力的抵抗力以及对有利生长条件的响应明显强于中直径和小直径树木；（3）较高的最冷月平均温度促进了低至中等密度林分中的树木生长，但在高密度林分中，由变暖引起的干旱压力削弱了这一正面效应；（4）低密度林分中的树木比高密度林分中的树木更能耐受高温；（5）水资源的可用性显著改变了竞争动态，在水资源充足的情况下，高密度林分的生长速率高于中等密度林分。本研究为选择性砍伐森林管理提供了理论支持，并为应对气候变化和优化森林管理策略提供了宝贵指导。