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华北落叶松是燕山地区主要造林树种之一,具有寿命长、抗性强、生长快、材质好、用途广的特性,可提供高质量的无节材,是重要的用材树种。但是由于华北落叶松生长速度较快,自然整枝较差,导致其木材节子较多,影响美观及其加工利用。修枝是人工林抚育的主要措施,对无节材培育具有重要意义,但修枝高度的问题目前主要为定性描述,缺乏定量标准,并且对不同高度枝叶功能研究也不够深入。因此,本文以河北省茅荆坝林场华北落叶松人工林为研究对象,从修枝对树木生长和木材材性的影响以及华北落叶松不同冠层光合产物有效性展开研究,以此确定林分有效冠高并建立以枝下高、胸径和生长空间为自变量的有效冠高模型。以期为华北落叶松人工林的无节材培育提供科技支撑。主要研究结果如下:1.修枝对华北落叶松的生长具有促进作用。其中处理P2(冠高比1/2)对华北落叶松胸径生长的促进作用显著大于其它处理(P<0.05);各处理间材积的增长量均表现为P2>P1>P3,但差异不显著(P>0.05);各处理间树高的生长总体呈现“W”形,但无显著差异(P>0.05)。2.修枝减少了节子数量,提升了木材质量。修枝处理会使节子在树干中的长度变短,减少单位面积内节子数量。各处理间节子减少量从大到小到排序为P2、P1、P3;因节子数量的减少从木材含水率、木材密度、木材化学性质等方面提高了木材质量。3.不同冠层高度(上层、中层、下层)光合特性存在差异。不同光照强度下,华北落叶松叶片各方向上净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr垂直分布规律均为上层>中层>下层;各项指标水平分布规律为南>北。全光状态下,华北落叶松叶片各方向上净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr垂直分布规律均为上层>下层>中层,各项指标水平分布规律均为南>北。根据不同冠层华北落叶松叶片的光响应曲线的拟合情况可知,树冠叶片的光饱和点和光补偿点垂直分布规律为上层>中层>下层。从不同冠层高度光合效能利用情况来看,整体呈现上层>中层>下层的分布规律,水平方向呈现南>北的规律,所以在人工修枝时可以疏除下层部分枝条,并可以采取南北不对称修枝,即疏除北向下层部分枝条。4.不同冠层高度枝干生物量、生长量存在差异。不同样地华北落叶松林分树干断面积生长量情况为:编号C1-C4样木在7m处增长量最大且为正增长、C5-C9样木在6m处增长量最大为正增长;树干不同高度处枝叶生物量与树干生物量鲜重比值变化情况为:样木C1-C4在7-8m处较树干其余高度处有急剧增加、样木C5-C9在6-7m处较树干其余高度处有急剧增加;树干不同高度处枝叶生物量与树干生物量干重比值变化趋势与鲜重比值变化趋势基本一致;各样木干鲜重占比在其它树干高度处增长不明显。枝条基径生长量、枝长生长量随着枝深度变化情况为:样木C1-C3,基径生长量△Da分别在着枝深度L1的5.97m、5.39m、5.08m处下降幅度最大、样木C4-C6,基径生长量△Da分别在着枝深度L1的5.71m、5.71m、4.38m处下降幅度最大、样木C7-C9,基径生长量△Da分别在着枝深度L1的4.16m、3.17m、4.16m处下降幅度最大。综合考虑不同冠层高度处冠层光合特性、枝叶生物量分配特征以及枝条属性因子变化情况,得出不同样地华北落叶松有效冠高范围为6-8m。5.以易测定的胸径DBH/(cm)、生长空间K/(m2)、枝下高Hcw/(m)等生长因子作为模型的自变量,对其进行相关分析和逐步回归分析进行模型拟合,通过比较方程内的残差平方和(RSS)、均方差(MSE)、剩余标准差(Sy.x)以及相关指数(R2),以RSS、MSE、Sy.x最小、R2最大的原则,选择拟合优度最好的模型作为燕山山地华北落叶松人工林有效冠高的预估模型。最终确定有效冠高的模型为:HEC=6.658-0.259DBH-0.141K+0.862Hcw