长白山天然云冷杉针阔混交林主要树种胸径生长与林分空间结构的关系

  目的  混交林的稳定性、发展的可能性与空间结构密切相关，探究空间结构对林分生长量的影响对促进林分良性发展有着重要作用。本研究以天然云冷杉针阔混交林为对象，分析混交度（M）和大小比数（U）对单木生长量的影响，以期为该地区天然林林分结构调整提供科学依据和指导。  方法  选用2块云杉蓄积占总蓄积比例分别为0.1~0.2（1成云，1P）和0.4（4成云，4P）固定样地的5期监测数据，采用4株相邻木法计算空间结构三参数，绘制多元分布图，分析了1P和4P内各径级云杉、臭冷杉和红松在不同混交度和大小比数的胸径生长量变化规律。  结果  1P和4P均介于中度和强度混交（M分别为0.625和0.657）且呈随机分布；臭冷杉和红松的生长介于亚优势至中庸状态间（U = 0.25 ~ 0.50），云杉在4P内介于亚优势至中庸状态间（U = 0.48），在1P内介于中庸至劣势状态间（U = 0.70）。云杉和臭冷杉的年胸径生长量随径级的增大而增大（P < 0.05）；随对象木混交度的增大而增大，其中小径级云杉和大中小径级臭冷杉与混交度呈显著相关（P < 0.05）；云杉、臭冷杉和红松的年胸径生长量随对象木大小比数的增大而减小，其中中径级木与大小比数呈显著相关（P < 0.05）。云杉在1P内的年胸径生长量低于4P，红松相反。  结论  不同径级下林木的生长具有显著差异，降低大小比数的同时适当提高混交度有利于林木的胸径生长。不同生长阶段的竞争不同导致了不同径级林木对混交度和大小比数响应的差异，故针对不同生长阶段的林木应采取不同的经营措施调整优化林分结构，促进林分长期的稳定发展。      

特呈岛红树林空间结构分析

利用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数,分析了特呈岛红树林的空间结构。结果表明:林分的平均混交度为0.66,介于中度混交和强度混交之间;在空间大小对比上,白骨壤的直径大小比数和树高大小比数分别为0.18和0.36,在林分中占有较大的优势;该地林分平均角尺度为0.61,林木分布格局为团状分布。     

运用空间结构参数二元分布对杉木-闽楠混交林林分结构分析

为了探讨杉木-闽楠混交林的林分空间结构特征和不同空间结构指标的关系,以湖南省永州市金洞林场的杉木-闽楠混交林为研究对象,利用林分空间结构分析软件(Winkelmass1.0)计算林分空间结构指标,将混交度、角尺度、大小比数两两联合,分析杉木-闽楠混交林空间结构。结果表明:杉木-闽楠混交林9块样地林分的混交度-角尺度、角尺度-大小比数的二元分布均以角尺度0.5为分界线,呈显著的正态分布,表明角尺度太大或太小均不利于增强林分混交度,团状分布制约林木胸径生长;混交度-大小比数的二元分布,随着混交度的增大,大小比数总体上表现出增大趋势;杉木-闽楠混交林林分整体处于随机分布状态,混交度不高,应补植优良乡土阔叶树种,进行密度管理。     

浙江天然常绿阔叶林空间结构特征分析

利用混交度、大小比数、角尺度3个林分空间结构参数对浙江泰顺天然米槠林进行了分析,结果表明,该林分混交度平均值为0.75,混交程度在中度至强度之间;林分大小比数平均值为0.58,多数林木处于中庸状态,处于优势状态林木多为第I林层林木;林分角尺度平均值为0.65,林木分布格局表现为聚集分布。     

北京密云水库集水区刺槐人工林空间结构分析

2006年,在北京市五座楼林场选择以刺槐为优势树种的人工林为研究对象,利用混交度大小比数和角尺度3 种结构参数,结合树种组成,分析了刺槐人工林林分空间结构。结果表明:刺槐人工林的树种混交度以零度混交（Mi=0）和弱度混交（Mi=0.25）为主,树种的平均混交度为0.158,说明刺槐林的树种空间配置简单,林分中树种混交程度较低;林木大小比数分布存在波动性变化,林分中优势、亚优势和中庸状态分布的个体比例相差不大,乔木层树种稳定性大;在角尺度研究中,相对空间结构单元而言,个别等级林木分布频度变化幅度较大,分布格局呈集群分布。      

宝华山紫楠风景林林分空间结构分析

应用传统林分结构因子配合混交度、角尺度、大小比数和开敞度4个林分空间结构参数,分析了宝华山紫楠风景林的空间结构特征。结果表明:紫楠风景林物种丰富度较高,乔木层共有15个树种,径级结构分布连续,群落垂直结构特征明显,可分为3个林层;林分平均混交度为0.483,处于中度混交状态;林分平均角尺度为0.485,属于随机分布;林分平均大小比数为0.478,有接近40%的林木处于优势状态;林分平均开敞度为0.305,林木生长空间基本充足。紫楠种群优势度明显,群落暂时处于相对稳定状态。     

极小种群广西青梅群落物种及空间结构特征

以广西老虎跳自然保护区全面调查数据为基础。利用混交度、角尺度和大小比数等结构参数,分析广西青梅的群落空间结构特征。结果表明:广西青梅的群落木本植物共有45种,隶属于27科38属432株;香楠林木数量最多,广西青梅次之。树高≥20 m的上层乔木,以广西青梅、橄榄占优势;胸径≥30 cm以上的乔木以广西青梅、橄榄、薄片青冈为优势。群落林分混交度均值为0.88,林分处于强度混交水平;香楠以零度混交和弱度混交为主,其余的树种均以强度混交和极强度混交为主。林分中大部分林木介于随机分布和不均匀分布之间,均匀分布极少,角尺度均值为0.69,空间分布格局为轻度团状分布。群落林分不同径级的林木在空间结构单元内分布频率相差不大,林木分化程度较高,林分大小比数均值为0.36,其中林木数量较多的橄榄、麻楝和饭甑青冈在各自种群结构单元中为优势木,其它树种优势度不明显。     

不同龄组杉木生态公益林空间结构

为了优化杉木Cunninghamia lanceolata生态公益林空间结构,充分发挥其生态、经济和文化等多项功能,以湖南省福寿林场杉木生态公益林9个固定样地林分空间结构的实测数据,采用混交度、大小比数和角尺度对比分析了不同龄组杉木生态公益林的空间结构特征。结果表明:杉木幼龄林的平均混交度为0.19,为0度混交和弱度混交的中间状态,杉木中龄林和成熟林的平均混交度为0.09和0.04,接近0度混交状态,3个龄组杉木林的林分混交度都偏低,林分稳定性差;杉木幼龄林、中龄林和成熟林的平均大小比数分别为0.51,0.52和0.52,接近中庸状态,说明林木个体差异不大,林木分化不严重;平均角尺度分别为0.37,0.35和0.34,为均匀分布和随机分布的中间状态,不是理想的林木水平分布格局。     

芦芽山阴坡华北落叶松-云杉天然次生林林分空间结构特征

  目的  分析芦芽山国家级自然保护区阴坡典型天然次生林的林分空间结构,为当地天然次生林的科学经营和相似立地条件下人工林的培育提供参考依据。  方法  以芦芽山自然保护区阴坡5个不同海拔的华北落叶松Larix principis-rupprechtii-云杉Picea spp.天然次生林群落调查数据为基础,通过计算群落的角尺度、大小比数、混交度和林分空间结构指数,分析不同海拔群落的空间结构特征。  结果  华北落叶松-云杉天然次生林平均角尺度为0.51~0.53,林木空间分布格局以聚集分布为主,但聚集程度较低,优势树种在林分中属于随机分布;各海拔林木的大小分化程度整体均接近中庸状态,林木大小分化程度较小,华北落叶松的大小比数小于云杉,表明华北落叶松的竞争力较大;随海拔高度的上升,林木空间隔离程度呈下降趋势;林分空间结构指数随海拔升高而下降,低海拔林分的整体结构较其他海拔更好。  结论  研究区华北落叶松-云杉天然次生林群落均处于演替后期阶段,海拔1 950 m处林分的空间结构最好,稳定性最高。图1表4参20     

闽楠天然次生林林分空间结构研究

以闽楠天然次生林为研究对象,通过12块标准地调查获取数据,运用混交度、大小比数和角尺度分析林分空间结构特征,并采用林分空间结构评价指数将其划分为5个评价等级。结果表明:(1)林分平均混交度为0.525,林木为强度混交;平均大小比数为0.506,林木分化属于中庸向劣态过渡状态;平均角尺度为0.518,林木呈聚集分布。(2)林分空间结构评价指数值为0.08~0.89,与理想的空间结构差距较大;仅5号标准地评价等级最高(Ⅴ级),其表现为林木混交程度高,林木大小分化不明显,分布格局为随机分布,闽楠为主要优势树种,在林木竞争上占有优势地位,是较理想的空间结构模式。研究结果可为优化闽楠天然次生林空间结构经营措施的制定提供参考。     

天然林林分空间结构综合指数的研究

以常用林分空间结构参数（混交度、大小比数和角尺度）为切入点,以微观经济学中柯布 道格拉斯生产函数相关理论为基础,通过构建以混交度、大小比数和角尺度为“投入”与林分整体空间结构为“产出”的林分空间结构生产函数,定义了林分空间结构指数（FSSI）。同时,根据林分空间结构3参数的“三维散点图”中现实的林分空间结构向理想结构点变化的趋势,计算了林分空间结构距离（FSSD）。结合黑龙江省3个不同区域、不同林分类型的75块固定样地全面调查数据的林分空间结构参数、林分空间结构指数以及林分空间结构距离的计算结果,验证了林分空间结构指数和林分空间结构距离均能有效反映林分空间结构特征及其动态变化。可以认为,林分空间结构指数和林分空间结构距离是对目前广泛使用的林分空间结构参数的完善和补充,二者均能作为定量描述林分空间结构状态和变化的综合指标。      

长白山云冷杉原始林径阶多样性及空间结构分析

利用径阶多样性指数,配合混交度、大小比、角尺度3空间结构参数分析了长白山云冷杉原始林的结构特征.结果表明:在调查的25年间,林分径阶多样性总体变化不大,但在小范围内有先增大再减小的趋势.对目前林分空间结构的研究看出,林分平均混交度为0.82,林分种间隔离程度较大,林分处于稳定水平:林分胸径大小比数和树高大小比数分别为0.50和0.46,总体优势度有继续上升的潜力;林分平均角尺度为0.514,呈随机分布状态.     

宝天曼天然林空间格局分析

利用混交度、大小比数和角尺度等3种结构参数,分析了天然林的空间结构。用平均混交度和混交度分布分析了林分的树种空间配置情况。结果表明:(1)该种林分主要以中、强度混交为主,树种之间的混交度属性差异很大;(2)该种林分以随机分布为主。同时还应用大小比数分析各个树种大小比数分布,以判断各树种林木的大小分化程度,得出栎林在生长上占有一定优势。     

秦岭中段华北落叶松人工林林分结构优化研究

为了建立基于空间结构调整的华北落叶松林分结构优化方案,以秦岭中段22年生、40年生华北落叶松人工林为研究对象,通过林分采伐强度确定、林分空间结构优化技术综合应用,从林分优势度、空间结构特征(角尺度W、大小比数U、混交度M)等方面定量分析华北落叶松人工林的林分结构变化。结果表明:秦岭中段22年生、40年生华北落叶松人工林中,华北落叶松是乔木层的建群种与优势种,经营前后,22年林分华北落叶松优势度变化不大,树种多样性保持不变,40年生林分华北落叶松优势度有所下降;通过林分空间结构调整,22年生林分的平均角尺度从0.490降到0.478,林分分布格局更加合理,混交度由0.283增加为0.396,胸径大小比数由0.450增至0.497,树高大小比数由0.487增加到0.492,林木个体生长的优势程度得到提高;40年生林分的平均角尺度从0.527降到0.506,林分分布格局由轻微团状分布变为随机分布,混交度由0.348上升到0.477,林分混交度明显提高;胸径大小比数由0.497变为0.492,树高大小比数由0.493变为0.498。说明基于林分空间结构分析的择伐方案使林分结构得到了显著的优化,是提升秦岭中段华北落叶松人工林林分质量的有效手段。     

未来3种气候模式下的阔叶林森林空间结构优化

全球气候变化对森林生态系统造成了重大影响,构建气候模式下的阔叶林森林空间结构优化模型可应对气候变化,同时进行林木数量上的恢复和保护。选择湖南省龙虎山林场1 600 m²的固定样地,模拟林木在林分中的位置,采用改进多族群PSO算法并结合气候敏感的树高-胸径的广义模型,开展RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5气候情景下15 a后森林空间结构优化研究。结果表明,RCP2.6气候情景下样地择伐4株树后效果最明显,林分调整后的混交度、林层指数、开阔比数、大小比数以及林分均质性指数均增加,竞争指数、角尺度以及空间密度指数均下降,其中竞争指数和开阔比数变化最大,为-26.877%和28.148%;RCP4.5气候情景下该样地择伐8株树后效果最明显,林分调整后的混交度、林层指数、开阔比数、大小比数、均质性指数等均增加,竞争指数、角尺度以及空间密度指数均下降,其中开阔比数和均质性指数的变化最大,为21.43%和38.01%;RCP8.5气候情景下该样地择伐7株树后林分优化为最佳状态,林分调整后的混交度、林层指数、开阔比数、大小比数、均质性指数均增加,竞争指数、角尺度以及空间密度...     

雷州半岛红树林空间结构研究

利用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数,分析了雷州半岛红树林的空间结构.结果表明:样地1、2、3、4的混交度为0.66、0.62、0.52、0.41,样地4介于弱度混交到中度混交之间,其他样地介于中度混交和强度混交之间;在空间大小对比上,白骨壤Avicennia marina的直径大小比数在4块样地中都较小,生长占有较大的优势,红海榄Rhizophora stylosa在各样地中都处于劣势和绝对劣势状态,其他树种平均大小比数都在0.5左右,生长上处于中庸状态;样地1、2、3、4的林分平均角尺度分别为0.61、0.43、0.45、0.63,样地1、4的林木分布格局为团状分布,样地2、3为均匀分布.     

基于Voronoi图的侧柏游憩林空间结构分析

为了探究侧柏游憩林的林分结构调控途径,采用聚集指数、混交度、大小比数及开敞度4个指数,基于Voronoi图空间结构单元分析了北京西山国家森林公园典型侧柏林的林分空间结构特征。结果表明:1）林分平均聚集指数为1.31,林木总体上呈均匀分布格局;2）林分平均混交度为0.427,树种空间隔离程度较低,且空间配置较为简单;3）林分平均胸径和树高大小比数分别为0.512和0.497,林木胸径及树高分化均不太明显,说明林分处于中等竞争状态;4）林分平均开敞度为0.320,林内空间较为开阔,林木生长空间基本充足。侧柏游憩林的林分空间结构基本合理,建议通过少量间伐或补植乡土阔叶树种等措施优化林分空间结构,进一步提升该地区侧柏林的游憩价值。      

秦岭中段华北落叶松人工林空间结构的二元分布特征

【目的】探讨采用二元分布描述林分空间结构特征的优越性并应用于实践。【方法】对秦岭中段20和40年生华北落叶松人工林典型样地进行调查,利用林分空间结构分析软件Winkelmass 1.0和Excel 2007计算林分空间结构指标的二元分布,即混交度-大小比数、大小比数-角尺度、角尺度-混交度。【结果】20年生华北落叶松林分中,处于不同优劣程度和混交等级组合的林木株数基本相等;相同优劣程度或相同混交等级的多数林木处于随机分布,而处于相同分布格局且不同优劣程度或不同混交等级的林木株数比例基本相等。40年生华北落叶松林分中,处于不同优劣程度的绝大多数林木周围无其他伴生树种;相同混交状况或相同优劣程度的林木大多处于随机分布;最常见的结构单元为参照树周围相邻木为相同树种且呈随机分布。20和40年生华北落叶松林分中,处于优势、高度混交和随机分布组合的林木相对频率值分布不合理。【结论】通过实例证实二元分布是研究林分空间结构特征较为有效的方法,可为林分结构优化和决策提供借鉴和指导。     

井冈山国家自然保护区典型常绿阔叶林林分空间结构分析

【目的】分析井冈山国家自然保护区典型常绿阔叶林的林分空间结构,为其恢复及次生林改造过程中的树种配置、人工抚育与综合定量评价林分空间结构等提供参考依据。【方法】于2010年6月在线路踏查的基础上,于井冈山国家自然保护区内具代表性的地段,分别对丝栗栲(Castanopsis fargesii)、罗浮栲(Castanopsis faberi)、红楠(Machilus thunbergii)3种典型常绿阔叶林群落设置标准地,每种群落类型各设置3块,对标准地进行调查,获取数据,计算群落的大小比数、混交度、角尺度和林分空间结构指数,对各群落的空间结构特征进行分析。【结果】丝栗栲、罗浮栲和红楠群落的平均大小比数分别为0.491,0.483和0.495,各群落平均处于中庸状态,林木大小分化程度不大;平均混交度分别为0.820,0.847和0.876,各群落中同一树种聚集在一起分布的情况较少;平均角尺度分别为0.535,0.519和0.531,林木分布格局均为聚集分布。经K-S检验,丝栗栲、罗浮栲和红楠群落间的大小比数、混交度和角尺度差异均不显著;平均林分空间结构指数分别为72.9,74.4和74.7,也表明了各群落的空间结构差异不明显。【结论】研究区3种典型群落总体上处于相对稳定的状态,形成亚热带常绿阔叶林多优势种的特征;林分空间结构指数将不同参数进行综合,与采用单一结构参数定量描述林分空间结构状态相比具有较好的效果,可为综合评价林分空间结构及制定合理经营措施等提供依据。     

三元地区毛竹林分空间结构分析

以福建三元地区毛竹林为研究对象,利用角尺度、混交度和大小比数3个结构参数并结合树种组成,分析了该地区毛竹林的空间结构.结果表明:毛竹林分树种混交度以弱度混交为主,树种的平均混交度为0.29,说明毛竹林的树种空间配置简单,林分中树种混交程度较低;林木的大小比数分布存在波动性变化,林分中处于优势状态的个体所占比例较大,亚优势、中庸、劣势和绝对劣势的林木个体比例相差不大,说明树种稳定性不高.在角尺度研究中,相对空间结构单元而言,个别林木分布频度变化幅度较大,分布格局呈集群分布.