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。      

浙江凤阳山天然混交林林分空间结构分析

以浙江凤阳山天然混交林为研究对象,对其角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数进行测定分析．以期为该区域阔叶混交林林分结构的优化调整提供理论依据和技术支持。在凤阳山国家级自然保护区内．设置20m×20m的4个固定样地．采用全面调查法,调查样地内胸径大于起测径阶（5cm）的林木特征值。结果表明：凤阳山天然混交林优势种群以木荷Schimasuperba,浆果椴死liaendochrysea,亮叶水青冈Faguslucida和多脉青冈Cyclobalanopsis multine埘曲为主．形成多优势种结构特征。数目最多的优势种木荷在空间大小对比上处于中庸地位,77％的水丝梨Sycovsis sinens厶完全处于受压迫的状态,8％处于最优势状态,说明水丝梨分化严重。优势树种木荷的平均混交度为0．48,多呈单种聚集,短柄袍Quercus glandulifera var．brevipetiolata由于数量很少．平均混交度只有0．17,说明短柄袍呈团状分布。而其他树种平均混交度几乎都在0．50以上。以上数据说明．在该林分中．除木荷、短柄袍外,同树种聚集在一起的情况很少,树种之间的隔离程度较大,说明研究林分是由不同树种呈现弱中度混交结构状态组成的较复杂群落。从林木水平分布格局上看．该天然混交林分为团状或均匀分布．其林木分布格局会逐渐趋向于随机分布．向项级群落即常绿阔叶林演替。图2表4参18     

新疆阿尔泰山地天然针叶林林分空间结构特征

阿尔泰山地分布的以西伯利亚落叶松、西伯利亚云杉和西伯利亚红松为主要树种组成的天然针叶林,是我国典型的西西伯利亚山地南泰加林的代表。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阿尔泰山地天然针叶林空间结构特征。结果表明：(1) 林分角尺度均值为0.509,表明阿尔泰山地天然针叶林的林分总体呈随机分布格局;随着林木直径的增大,分布格局模式为“随机分布—团状分布—随机分布”;(2) 林分的平均混交度为0.629,属于由不同树种组成的中强度混交,西伯利亚云杉混交度最小,且随着林木径阶的增加,混交度呈逐渐增加的趋势;(3) 西伯利亚冷杉和西伯利亚落叶松在林分中具有明显优势的地位,而西伯利亚红松处于劣态。随着林木胸径的增大,林木的大小比数逐渐减小,大小分化却由小径木的劣态转到中径木的优势地位,再到大径木的绝对优势地位。在阿尔泰天然针叶林经营中,可以考虑把大径阶的西伯利亚落叶松作为采伐木,达到优化林分结构的目的。     

福建支提山突脉青冈天然林林分空间结构研究

利用混交度、大小比数和角尺度等3种结构参数,分析了福建支提山突脉青冈天然林的空间结构.结果表明:突脉青冈、少叶黄杞、细柄阿丁枫、白楠等优势树种混交度低,呈弱度混交,同树种单种聚集在一起的情况较多;其他树种中,较强度、强度混交占了很大的比例.突脉青冈天然林分的树种空间大小分化和大小组合的差异极大,枫香、罗浮栲、椤木石楠在空间大小对比上占有一定的优势,而杨梅、槭树、山茶、锥栗等树种受压严重.根据角尺度分析,福建支提山突脉青冈天然林整体分布格局属不均匀分布.     

金沟岭林场天然混交林空间结构分析

在吉林省汪清林业局金沟岭林场选取一块未受人为干扰的天然混交林,用角尺度 、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对其进行了分析。结果表明,该林分的平均角尺度为0.520,林木分布格局为聚集分布;该林分的平均混交度为0.83,说明它是一个由不同树种组成呈现强度混交结构状态的复杂森林群落;阔叶树种胸径优势明显,针叶树种中只有冷杉处于优势,红松和云杉都处于劣势。通过分析天然混交林空间结构状态,为同地区的过伐林和人工林林分结构的优化调整提供依据。     

基于相邻木关系的林分空间结构参数应用研究

森林经营是林业发展的永恒主题,其原理就是道法自然,即遵从自然规律进行既定目标的森林结构调整。森林结构可以帮助我们了解森林的发展历史、现状和生态系统将来的发展方向,已经成为分析和管理森林生态系统的关键因子。森林结构主要通过空间多样性、物种多样性和大小多样性来表征,在很大程度上由相邻木的空间关系所决定。基于相邻木关系的林分空间结构参数角尺度、混交度和大小比数等在国内外关于林分空间结构分析、林木竞争与优势度计算、物种多样性测度以及结构恢复重建与优化调整等研究中被广泛使用,并取得了良好的效果。挖掘空间结构参数新的应用领域以及对结构参数理论体系的进一步完善将是基于相邻木关系的林分空间结构研究亟待解决的首要问题,如何把空间结构的3个方面作为统一整体来分析林分空间结构的特征与变化是目前研究的一个重要方向。未来的研究还将聚焦于变量的三维或二元分布,即变量的"体"、"面"研究,因其可视性将成为现在和未来林学研究的又一重要方向。     

经营措施对林分空间结构特征的影响

【目的】探讨不同改造模式和经营措施对林分空间结构的影响,为合理经营森林提供依据。【方法】运用角尺度、混交度和大小比数等林分结构参数,对甘肃小陇山全面清理割灌改造华山松(模式1)、油松(模式2)和日本落叶松(模式3)以及带状割灌改造华山松(模式4)、油松(模式5)5种灌木林地改造模式林分的空间结构特征进行了分析。【结果】模式1~5林分的平均角尺度分别为0.459,0.431,0.388,0.514和0.472,抚育间伐对降低全面割灌造林林分林木个体分布的均匀性有一定作用,带状割灌造林能够减少均匀性而增加随机性,使林分更接近自然;模式1~5林分的平均混交度为0.347,0.291,0.291,0.323和0.324,属于弱度混交与中度混交的过渡类型。带状割灌造林和抚育间伐不仅均有利于提高林分的混交程度,而且还均能影响林分的直径分布结构,灌木林地改造后,其林分直径结构并未表现出纯林的直径结构特征;抚育间伐能对林木个体的大小分化程度产生深刻的影响,带状割灌造林能有效地改善林分的大小分化程度。【结论】带状割灌造林模式较全面清理割灌造林模式更有利于林分结构趋于合理。     

不同经营方式下杨梅林分空间结构比较

对3种不同经营方式下杨梅Myrica rubra的混交度和角尺度进行了比较研究,采用胸径、生物量、冠幅和树高计测大小比数对不同经营方式下杨梅林分空间结构进行分析。研究结果表明,集约型杨梅林分的混交度为0,复合型的平均混交度大于粗放型的平均混交度;各样地的角尺度平均值为0．564～0．667。均属于集聚分布格局,但复合型的角尺度分布图基本上呈正态分布,所以复合型杨梅更接近于均匀分布;复合型经营方式下,杨梅林分的胸径大小比数、生物量大小比数、冠幅大小比数和树高大小比数较其他2种经营方式下分布均匀。复合型经营更有利于生态效益的发挥。在森林经营管理中,以杨梅为目的树种进行林分配置时,以树高优势较杨梅弱的下层树种为宜;择伐时应尽量保留大小比数比最近邻木高的个体。图6表2参13     

连城县黑松针阔混交林林分空间结构分析

研究的林分是以黑松为优势的针阔混交林,胸径分布以1~20 cm的中小径木占绝对优势。经角尺度、混交度、大小比数3种空间结构参数分析,结果表明:林分水平空间分布格局为聚集分布,单树种除杨梅属随机分布外其他树种都属聚集分布;整体林分混交程度为中度以下,树种间隔离程度较小。黑松在林分中以同树种或只与一种不同树种混交占71.4%;林木生长竞争处于中庸状态,个体大小分化差异不大,不同竞争地位的个体数量基本相同。但各树种都有一定个体受到相邻木的压制,阔叶树被压制的个体相对比例最大。     

宝天曼国家级自然保护区栎类天然林林分空间结构特征

利用混交度、大小比数和角尺度3个空间结构参数,结合最近相邻木平均距离研究了宝天曼国家级总体上处于弱度混交水平;3个龄级林分平均角尺度均在0.475～0.517范围内,其分布频率集中在0.5的尺度上,分别占各自结构单元总数的51%、55%、45%;锐齿栎平均大小比数在3各龄级上分别为0.331、0.469、0.549,总体处于绝对优势地位;随着龄级增加,参照树与4株最近相邻木的平均距离呈现递增的趋势,但均集中在3 m以内。     

冀北山地山杨白桦混交林林分空间结构研究

为了探究山杨和白桦混交林的林分空间结构,运用林分结构参数混交度、角尺度、大小比数和直径分布指标,对木兰围场次生山杨、白桦混交林的群落结构特征进行了研究.结果表明:山杨、白桦次生混交林的树种组成很丰富,群落中当地树种占绝对主导地位;从水平结构来说,林分平均角尺度为0.502,群落呈现出随机分布格局;群落的树种隔离度很高,平均混交度为0.618,但其主要树种山杨和白桦的混交度最低为0.26和0.39;群落所有乔木树种以胸径作为大小比数的指标的优势树种排列为:落叶松>黑桦>白桦>蒙古栎>山杨>棘皮桦>花楸>云杉>黄桦>油松>五角枫;林分整体处于结构稳定发展状态.     

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。     

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。     

栎树混交林空间结构与群落稳定性研究

【目的】了解不同演替时期落叶阔叶林空间结构和稳定性的差异以及两者之间的关系。【方法】利用混交度、角尺度和大小比数3个空间结构参数及稳定度指数方法,分析侧柏栎树混交林(PQM)、栎树混交林(PM)和黄连木栎树混交林(QPM)3种处于不同演替时期的森林群落的空间结构和群落稳定性特征。【结果】1)PQM、PM和QPM 3种森林群落的混交度分别为0.506,0.790和0.678,PM属于极强度混交,PQM和QPM属于强度混交;角尺度分别为0.459,0.522和0.447,PM属于团状分布,PQM和QPM属于均匀分布;大小比数分别为0.430,0.501和0.507,3种群落的生长都处于优势状态。2)PQM、PM和QPM 3种群落的稳定性指数分别为-0.219,0.352,-0.134,以PM最高。【结论】1)随着演替的进行,林木的混交程度和水平分布格局呈现先上升后下降的趋势,并以侧柏栎树混交林最低;林木的大小分化程度呈增大趋势。2)栎树混交林的稳定性最强,侧柏栎树混交林的稳定性最弱,稳定性最高的群落并没有出现在顶级群落。     

长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分空间结构分析

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对长白山过伐林区特有的长白落叶松Larix olgensis-云杉Picea jezoensis-冷杉Abies nephrolepis混交林进行了分析,目的是为长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分结构的优化调整提供依据。结果表明：该林分的平均角尺度为0.520,林木分布格局为团状分布;林分的平均混交度为0.64,说明它是一个由不同树种组成的呈现中度混交结构状态的较复杂森林群落;从直径大小比数来看,林分中针叶树种具有胸径优势,尤其是云杉的直径优势最突出,红松Pinus koraiensis则分化严重,生长处于劣势。在实际应用中,可以根据林分平均角尺度以及各树种的角尺度、混交度和大小比数,分树种来确定采伐木,逐步使林分结构得到调整,接近最优结构。     

八一镇湿地公园林分空间结构分析

以西藏林芝市八一镇湿地公园的高山松混交林为对象,从林分空间结构因子聚集指数、角尺度、混交度、大小比数等4个方面对湿地公园的林分空间结构进行研究。八一镇湿地公园森林群落类型主要为高山松针阔混交林,高山松针阔混交林中北京杨、藏川杨、旱柳、高山松等树种的组成很丰富,在研究标准地中不同树种的组成为3高3藏3北1旱。结果表明,八一镇湿地公园的结构较为合理,林分处于相对稳定状态,林分平均角尺度约为0.45,群落呈均匀分布格局;群落的混交度平均约0.4125,所以呈中度混交状态。大小比数约0.36,有将近30%在该林分空间结构中处于优势地位;聚集指数约0.9389,所以林木有随机分布趋势。通过适当增加树种多样性,制定相应的补植改造、抚育间伐等措施,可进一步改善湿地公园的林分结构。     

东北过伐林区蒙古栎林空间结构分析与评价

基于面积为50 m×50 m的2块蒙古栎林标准地的定位调查数据,利用角尺度、混交度和大小比数3个参数对其林分空间结构进行分析评价。结果表明：2块标准地的林分分布格局均为均匀分布,都出现了蒙古栎的单种聚集,树种组成单一;蒙古栎的胸径大小比数和树高大小比数分化均比较严重;混生的其他树种生长大多处于劣势。今后应采取人工更新或引进不同的树种,以增加物种多样性,提高树种混交度,促进林分结构优化。     

林分空间结构分析软件开发与应用

基于Microsoft Visual Studio平台构建Voronoi图和Delaunay三角网空间模型,开发林分空间结构分析软件,并应用到凉水国家级自然保护区大面积针阔混交林固定监测样地的林分空间结构分析中。应用数理统计方法计算研究区21个标准样方(100 m×100 m)内胸径5 cm以上林木的Voronoi图变异系数、平均混交度和平均大小比数。结果表明:21个标准样方Voronoi图的总体变异系数为0.66,呈现出轻微的聚集分布状态;单一树种(活立木株数大于500株)的变异系数呈现明显的聚集分布形式。根据Delaunay三角网取值确定最近相邻木得到的平均混交度在0.79左右,胸径大小比数、树高大小比数以及冠幅大小比数平均值均为0.49,说明研究区内树种隔离程度较高,大小分化度适中,林分结构比较稳定。     

思茅松天然林林分直径结构动态变化

基于云南思茅松连续5期森林资源清查数据,采用偏度、峰度、直径变动系数、径阶株数分布及直径累积分布等指标对其天然林林分直径结构动态变化规律及其密度效应进行探讨。结果表明:在10～70 a内,偏度先为正值,后由正值逐渐趋向于负值,直径分布曲线表现为先左偏后右偏,偏度绝对值先变小后变大,密度高的林分其偏度值大;峰度随林分年龄的增长呈下降趋势,随着林分密度的增大,林分直径分布曲线峰度值依次增大,且不论林分密度高低,峰度值都趋向于0;直径变动系数随林分年龄的增长总体呈下降趋势,受密度影响不明显;对于任一相同的株数累积分布,密度越高的林分所对应的直径区域中值越小;林分径阶株数分布直观地说明了上述结论。     

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.