基于SORTIE模型的杉木人工林生长模拟研究
文献综述
摘要: 杉木人工林的地力衰退问题日益显露，已引起相关学者的高度重视。在研究过程中，运用林分生长模型对林分进行模拟、预测不同抚育措施下的林分结构变化具有重要意义。文中通过查阅大量文献，论述了杉木人工林地力衰退的表现形式，如林木生产力下降、养分循环功能退化以及土壤酸化、土壤酶活性降低等; 说明了在人工林经营管理过程中，应用于杉木人工林的抚育措施，如间伐，施肥，割灌; 概述了模拟杉木人工林生长的两类模型：IBMs和FORECAST模型，以及建立模型所涉及的三个方面：模型、生长方程和估计参数方法。
1 研究目的及意义
由于森林生态系统更新周期长，使用常规试验方法研究杉木人工林生长规律和经营管理效果，试验周期长，而且耗费大量的人力、财力，所以实现林分生长模拟、预测林分结构变化对优化森林经营管理很重要。本研究旨在对杉木生长过程进行描述与建模，并利用数据同化技术优化模型参数，探讨不同抚育措施对于杉木人工林生长发育的影响，分析杉木人工林生长过程的规律与内在机制，从而进一步达到节约人力资源、物力资源的目的，提高杉木人工林林分经营管理效率。
2 国内外研究概况
2.1我国杉木人工林存在的问题
国家林业局(2014)第八次全国森林资源清查的数据可知，杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林是我国南方地区主要的造林树种，约占全国人工林面积的30%[1]。长久以来，杉木人工林在生长发育过程中，对比自然森林有着诸多需要解决的问题，其中最为首要的就是地力衰退问题。
杉木人工林的衰退具有多种表现形式，主要表现有林木生产力下降、养分循环功能退化以及土壤酸化、土壤酶活性降低等[2-6]。范少辉（2000）研究发现，连栽导致杉木胸径和树高生长量持续下降，生长速生期缩短。并且林分分化日趋明显，杉木生长明显衰退。Zhang Xiaoquan等(2004)研究表明，随着连栽代数的增加，杉木林林分生物量增量从第１次轮作到第２次轮作减少２４％，从第２次轮作到第３次轮作又减少４０％。QingKui Wang(2008)通过比较单一杉木林和混交林凋落物分解及养分，研究发现相比起混交林，杉木纯林的每年凋落物量、凋落物的分解速率以及由凋落物返还的氮、磷、钾都要更低，致使杉木林生态系统养分地球化学循环功能下降。王士亚（2016）指出，随着杉木连栽次数的增多，土壤酸碱度、全氮含量、全碳含量均有所降低；秦国宣（2008）指出着第 2 代杉木林林分年龄的增长，土壤酶活性逐渐降低，第 2 代杉木人工林地的土壤酶活性显著低于自然恢复的杉木林地。随着杉木人工林的生长发育，从多个方面都体现出非常严重的地力衰退问题。
