北京九龙山侧柏生态公益林空间结构分析与评价

[目的]分析侧柏生态公益林空间结构并进行经营迫切性评价,为侧柏生态公益林空间结构的优化调整及区域内其它生态公益人工林空间结构优化调整奠定理论基础。[方法]基于北京九龙山侧柏生态公益林的实测数据,选取混交度、大小比数、角尺度、密集度、林层指数、开敞度和竞争指数7个空间结构参数分析侧柏生态公益林的空间结构特征,并从密度、格局、竞争和混交等方面选取10个指标构建了经营迫切性评价指标体系并确定评价标准,进而对侧柏林进行了经营迫切性评价。[结果]侧柏生态公益林空间结构较为简单,林分呈均匀分布,树种组成单一,以零度和弱度混交为主,呈现单种聚集趋势;林木大小分化不明显,侧柏的优势度最大;林木之间较为密集,处于很密集和比较密集的林木比例较高;林分中所有林木几乎都分布在中林层与上林层,林层指数为0.288,林层结构不太明显;林分开敞度和竞争指数分别为0.274和0.318,总体处于生长空间不足、中度竞争状态;侧柏林的经营迫切性指数为0.8,经营迫切性等级为特别迫切,说明侧柏人工林大多数状态特征不符合标准,急需通过采取有效的经营措施优化林分配置,改善森林状况,以实现侧柏人工林可持续发展的目的。[结论]林分空间结构的分析与经营迫切性评价,不仅能够发现林分结构的不合理方面,还能针对性的制定空间结构调整措施,促进侧柏生态公益林不断向健康稳定的方向发展,实现其生态、经济和社会效益的持续发挥。     

福寿林场杉木人工林林分空间结构的研究

以福寿林场杉木人工林为研究对象,用角尺度、大小比和混交度3个空间结构参数分析了其空间结构特征。结果表明:林分平均混交度是0.138,为零度混交和弱度混交过渡类型。说明树种的空间隔离程度较小,林分的稳定状态差。平均角尺度为0.533,分布格局为聚集分布。大小比数为0.478,林木大小比数分布均匀,表明林分内林木个体胸径差异不大,林木分化不严重。     

马尾松天然次生林林分结构特征分析

为分析马尾松天然次生林的林分结构特征和不同空间结构参数间的相互关系,以改善其林分结构。以广西金秀县的9块马尾松天然次生林样地为研究对象,分析其直径构成,计算林分及林木的混交度、角尺度和大小比数3个空间结构参数,制作二元分布图,探讨两两之间的关系,分析林分空间结构。结果显示,马尾松天然次生林直径分布特征为左偏单峰尖峰山状分布,80.22%的林木直径集中在6～14 cm径阶范围;林分的空间分布格局为不均匀的团状分布,树种隔离程度较好,中度混交;林分中处于随机分布、劣势木和极强度混交的林木占比较多。马尾松天然次生林林分树种隔离程度较好,林木大小分化程度较为均匀,但林分空间分布格局不均匀,应采用去劣留优、补植优良乡土树种等方法,改善林分结构,促进林分天然更新,提高林分质量,实现森林资源的永续利用。     

杉阔混交人工林林分空间结构分析

选择以杉木和木荷为优势树种的中亚热带人工林为研究对象,结合树种组成Ⅰ和Ⅱ,利用混交度、大小比数和角尺度3种结构参数,分析了杉阔混交人工林林分空间结构.结果表明:优势树种杉木和木荷以弱度混交和中度混交为主,林分平均混交度分别为0.45和0.52,树种空间配置较简单,林分树种混交程度较低;杉木、木荷和苦槠大小比数分布比较均匀,平均大小比数在0.5左右;其余树种大小分化明显,平均大小比数在0～0.88之间,既有占优势的树种(泡桐、马尾松和丝栗栲),也有受压的树种(柯木、漆树、枫香、青冈和虎皮楠),林分平均大小比数分别为0.50和0.52,处于中庸生长状态,乔木层树种不稳定;在角尺度研究中,相对空间结构单元而言,林木水平分布存在波动性变化,分布格局呈聚集分布,平均角尺度分别为0.549 9和0.536 4.这些林分空间结构信息可为指导杉阔混交人工林合理择伐经营提供科学依据,通过合理择伐经营进行林分结构调整,提高林分质量,优化林分空间结构,以便更好地发挥其功能.     

崇礼冬奥核心区华北落叶松人工林结构特征与优化模拟

【目的】以崇礼冬奥核心区华北落叶松人工林为研究对象,开展林分结构特征分析和空间结构优化模拟研究,为制定华北落叶松人工林结构调控措施提供科学依据。【方法】设置3块面积0.09hm²(30m×30m)标准地,基于标准地调查数据分析林分结构特征,以空间结构最优为目标,采用乘除法对角尺度W、混交度M、密集度C、交角竞争指数Ua CI和林层指数S共5个林分空间结构指标进行多目标规划,构建林分空间结构优化模型,对比模拟采伐前后林分空间结构的变化。【结果】3块标准地华北落叶松断面积比例达70%以上,白桦为伴生种,径阶分布在6～26cm之间,均呈近似正态分布,树高分布呈非对称型单峰山状,且峰值均出现在14m树高级。林分平均角尺度■、混交度■、密集度■、交角竞争指数■和林层指数S■分别为0.460、0.106、0.918、0.297和0.363,处于林木均匀分布、低度树种混交、高度树冠竞争和垂直结构分化较差的状态。模拟采伐后采伐强度均低于20%,林分空间结构目标函数值提升13.62%。在■分别提高21.17%和15.23%的同时,■分别下降10.22%和5.19%。【结论】研究区华...     

樟子松人工林空间结构优化及可视化模拟

为实现人工林的近自然化改造,以帽儿山樟子松人工林为研究对象,以可视化模拟为手段,以林分空间结构优化为目标,以常用空间结构参数(角尺度、混交度、大小比)为切入点,按照森林演替的一般规律构建樟子松人工林的空间结构优化方案,并将其与林分三维可视化模拟模型进行耦合,建立樟子松人工林三维可视化经营模拟系统.模拟实例表明:林分的平均角尺度从0.461提高到0.487,林木分布格局由均匀分布变为随机分布;林分混交度由0.284上升到0.308,混交程度得到提高;林分大小比由0.515变为0.481,林木个体生长的优势程度得到提高;基于林分空间结构的择伐,使林分空间结构得到了显著优化.该系统可以在虚拟森林环境中实现对森林经营过程的模拟、经营方案的评价和优化、林分未来生长状况的预测以及森林经营活动对林分结构的影响,为我国人工林的科学经营和管理提供一个全新的平台.     

小陇山辽东栎次生林的结构特征和物种多样性

运用混交度、角尺度、大小比数、林层数等林分空间结构参数,直径分布和物种多样性等非空间结构参数,对小陇山林区辽东栎天然林林分结构特征进行分析研究。结果表明:小陇山林区辽东栎天然林群落的灌木层和草本层物种丰富,多样性高;乔木层物种多样性指数明显低于灌木层和草本层;直径分布特征表现为典型的异龄林直径分布特征;林分天然更新良好,辽东栎实生苗占幼苗总数的46%;林分中林木个体分布角尺度均值为0.541,林木个体水平分布格局属团状分布;群落的树种隔离程度较高,平均混交度高达0.71,群落中77.4%以上的林木处于中度混交以上,处于强度混交的比例也接近于24%;林分中各树种以胸径作为比较指标的大小比数排序为:锐齿栎辽东栎漆树灯台树华山松青榨槭三桠乌药椴树秦岭白蜡梾木;在垂直结构方面,林分的平均林层数为2.45层,林层分化明显。依据辽东栎林分的天然更新和结构特征提出经营建议。     

长白山落叶松人工天然混交林空间格局研究

用点格局分布、混交度和大小比数3个林分空间结构参数,分析了长白山落叶松人工林与天然林木混交的林分空间结构。结果表明:①空间分布:入侵的天然树种呈现明显的聚集分布,落叶松除15m时的聚集分布外均呈现显著的随机分布,林分整体呈现小尺度的聚集分布,在大尺度下呈随机分布。②混交度:林分的混交度为0.84,说明它是一个由不同树种呈现强度混交结构状态组成的复杂森林群落。③大小比数:落叶松占据了优势地位,入侵的天然树种冷杉优势最明显,榆树最不具优势。     

陕西华州天然次生林林分直径结构研究

林分直径结构反映了各径级林木的株数分布。通过对陕西省华州区秦岭南麓天然次生松栎混交林典型林分设置的4个样地进行每木调查,采用Meyer方程对样地林木以及林分主要树种锐齿栎、油松、华山松直径分布进行拟合,并结合Liocourt提出的q值比率。结果表明:样地总体林木株数按径阶分布呈倒J状,相邻径阶株数比q值为1.422,锐齿栎相邻径阶株数比q值为1.441,油松相邻径阶株数比q值为1.206,华山松直径分布呈近似截尾正态分布。林分林木直径结构总体合理,作为林分主要树种的锐齿栎、油松具有异龄林林木径阶结构特征,而华山松具有同龄林林木径阶分布特征。     

基于Voronoi图的落叶松人工林空间结构研究

文章选取金沟岭林场6块落叶松人工林选调查样地,利用基于Voronoi图确定的空间结构单元计算林分和林木的空间结构因子:聚集指数(R)、混交度(M)、大小比数(U)、开敞度(K)和竞争指数(CI),构造空间结构综合指数(P)模型;采用灰色关联法,分析5个结构因子与空间结构综合指数的关联系数和关联度。结果:①空间结构单位多以1株对象木和5～7株最近邻木构成。②样地以聚集分布为主,混交度较低,林木之间的分化不明显,平均竞争指数基本趋势为林龄越大,竞争越小。③落叶松树种的混交度低,生长空间较为不足,竞争指数相对偏小,在林分中处在较为优势的地位。④空间结构因子对林分空间结构综合指数的关联度大小为M K U R CI。结论:落叶松人工林空间结构综合指数偏低,树种混交度不高、树木生长空间不足,林木之间存在较大的竞争。     

甘肃小陇山5种不同灌木林改造模式对比分析

运用林分空间结构参数角尺度、混交度、大小比数和树种多样性指数等指标对甘肃小陇山5种不同灌木林改造模式的林分组成、结构特征以及树种多样性进行评价,研究表明:带状割灌营造的华山松林模式从树种组成、林分结构以及树种多样性等各方面优于其它模式,林分更易形成异龄混交林,是一种较好的改造模式;带状割灌改造较全面割灌改造更有利于提高林分的树种多样性,增加林木个体分布的随机性和混交程度;其它改造模式的林分状态并不完全表现为人工纯林的特征,在今后的经营中,可以通过优化林分空间结构促使现有林趋向进展演替,实现人工林自然化.     

凤阳山针阔混交林主要优势树种的空间结构特征

2015年7月,在浙江省凤阳山国家级自然保护区内选择具有代表性,当前潜在干扰小的针阔混交林中建立50 m×100 m样地。利用空间结构分析软件Winkelmass和R软件计算前10位空间优势树种的空间结构参数,并重点分析主要优势树种黄山松Pinus taiwanensis和木荷Schima superba的二元分布特征。结果表明,除木荷属于随机分布外,黄山松等优势树种均属于聚集分布。优势树种多处于中高度混交状态。黄山松和木荷的二元分布特征大致相同,在同一优劣等级或同一混交度等级上的林木多呈随机分布,在低度混交状态,林分中大多数林木大小分化不明显,而在极强度混交状态,林木大小分化十分显著。同一优劣等级上处于强度混交状态的林木较多。林分的空间结构复杂多样,优势树种多呈聚集分布且隔离程度较高,群落结构稳定,演替良好。     

乌溪江源头水源涵养林空间结构二元分布特征

于2020年利用空间结构参数中的混交度、角尺度、大小比数两两联合形成的二元分布,对乌溪江源头水源涵养林空间结构进行研究分析。结果表明:整体林分混交度较高,林分中处于极强度混交的林木个体数量最多,林分中林木的大小比数分布较均匀;林分中有一半以上的林木个体属于随机分布,少量林木为很均匀分布和团状分布;杉木(Cunninghamia lanceolata)作为主要优势树种之一,种群个体多处在高度混交状态。研究结果可为乌溪江流域水源涵养林林分空间结构和功能研究提供参考。     

南渡江流域木麻黄人工林林分结构研究

以海南南渡江流域木麻黄人工林为研究对象,分析木麻黄人工林林分结构的特点及规律。运用Weibull分布函数和正态分布函数进行直径、树高拟合,并结合χ2检验方法对拟合结果进行检验,结果表明:木麻黄人工林中、小径阶的林木数量居多,林分平均胸径为11.6cm,在3.4²1.3cm变动,林分平均树高为13.6m,在5.221.3cm变动,林分平均树高为13.6m,在5.2²3.5m变动;2种分布函数对木麻黄人工林的拟合效果均可,且Weibull分布函数的拟合精度略优于正态分布;木麻黄人工林林下植被组成简单,多样性较低,且草本层生长较灌木层茂盛。     

基于Voronoi图与Delaunay三角网的杉木人工纯林林木补植位置与空间配置

杉木人工纯林被划归为生态公益林,为了提高物种多样性,在杉木纯林内补植阔叶树种是多功能经营的一种有效手段。为了在杉木人工纯林林木补植时尽可能优化林分空间结构,本文提出基于Voronoi图与Delaunay三角网的补植位置与空间配置方法。以林木个体所在空间位置为平面相异点构建Voronoi图和Delaunay三角网,Voronoi图量化对象木的K-阶邻近关系,Delaunay三角网确定相邻木间的距离、角度和林木间的林隙。考虑林分的水平空间结构,选取基于Voronoi图的变异系数、混交度和竞争指数分别描述林木的分布格局、混交程度和竞争关系,建立林木和林分空间结构调控的均质性目标。林木补植前进行两株萌生木与枯死木的抚育间伐,补植分两次进行,第一次补植栾树,马褂木,第二次补植观光木,依据林木间Delaunay三角形面积大小确定林木补植位置,依据K阶邻近林木关系进行补植林木的空间配置,以达到林分空间结构优化的目的。因为研究对象为杉木人工纯林,补植前林分的树种混交度很低,介于0.011~0.063,由于属于杉木幼龄,还没有郁闭,竞争指数介于0.699~0.833,竞争强度较小,基于V图的林木分布变异系数介于1.662~2.354;林木补植后林分树种混交度得到提高,第二次补植后树种混交度(0.191±0.007)比第一次补植后的树种混交度(0.186±0.005)有所提高,均明显大于补植前树种混交度(0.042±0.020),补植后不仅物种多样性增强,树种混交程度增强;补植后竞争指数增大,第二次补植后林分竞争指数(4.67±0.32)比第一次补植后林分的竞争指数(4.41±0.24)有提高,均大于补植前林分的竞争指数(3.92±0.20),表明补植后竞争强度增强;第二次补植后基于Voronoi图的变异系数(0.48±0.07)比第一次补植后基于Voronoi图的变异系数(0.55±0.10)降低,均小于补植前基于Voronoi图的变异系数(2.04±0.31),表明补植后空间分布更均匀。基于Delaunay三角网进行林木补植能够调整林木的空间分布,基于K阶邻近的林木补植空间配置能够尽可能提高补植林木混交度与林分混交度,且补植树种越多,混交度越大,本文提出的林木补植方法可以实现林木补植在提高生物多样性同时优化林分空间结构。本研究为林分空间结构调整与优化林木补植提供理论依据,促使杉木人工纯林导向近自然林,实现多功能的森林经营。     

河北省孟滦林场落叶松白桦混交林直径结构分析

林分直径结构是林分内各种大小直径林木的分配状态,它是最基本也最重要的林分结构。了解林分的直径结构,也就对单木生长以及林分竞争所产生的结果有了清楚的认识;探讨林分直径结构动态变化规律更是有利于揭示林分发展规律的实质[1]。本研究以木兰林管局孟滦林场华北落叶松白桦混交林为研究对象,采用标准地调查法对林内胸径大于3cm的林木进行每木检尺,并使用Forstat2.1统计软件对主要树种直径结构分布规律进行研究,研究发现,各树种处于中间径阶的林木株数最多;小径阶林木较少,林分更新较差;综观拟合效果,正态分布、伽玛分布、对数正态分布、二项分布以及泊松分布更能反映出林分的直径分布规律。     

冀北山地落桦混交林空间结构优化技术研究

以木兰围场北沟林场的落桦混交林为研究对象,运用角尺度、大小比数和混交度3个指数对其林分空间结构进行了分析。结果表明:(1)落桦混交林中,落叶松的径级分布主要集中在11~21cm之间,白桦则集中在13~17cm之间,林分中落叶松的大径级林木比较少,大多在19cm左右。而白桦的大径级林木则较多,但不集中;(2)落叶松的角尺度为0.531 8,属于团状分布,分布不尽合理,需要调整林分结构。而白桦则属于随机分布,比较合理,林分的整体角尺度为0.499 3;(3)林分的大小比数平均值为0.319 3,其中落叶松为0.325 3,57.8%处于优势地位,25.4%处于中庸状态,20.4%处于劣势地位。白桦为0.363 0,54.7%处于优势地位,23.4%处于中庸状态,21.4%处于劣势地位。落叶松的混交度比白桦的高,整体的林分混交度为0.406 0,处于中度混交,落叶松混交度为0.434 5,小部分的林木处于强度混交和极强度混交,占26.5%;白桦混交度为0.365 3,接近于弱度混交,需要采取措施来提高其混交度。     

广西大明山云贵山茉莉林的空间结构

利用混交度、大小比数和角尺度分析广西大明山云贵山茉莉林的空间结构。结果表明：云贵山茉莉林林分的树种空间配置以中、强度混交为主,优势树种云贵山茉莉多呈单种聚集;林木大小比数随胸径的增大呈迅速减小的趋势,小径阶林木多明显受压。中径木处于中庸状态,大径木占优势地位;林分整体和多数径阶的林木分布格局属聚集分布。     

冀北山地落叶松人工林直径生长与空间结构的关系

在河北省围场县桃山林场落叶松人工林中选取65组林木,进行大小比数与直径生长关系的分析。基于落叶松(Larix olgensis Henry)人工林固定标准地的每木检尺表数据,针对人工林普遍具有混交度低,分布均匀的特点,主要从林分竞争机制和树冠营养空间利用情况等方面提出了利用Hegyi竞争指数、生长空间指数、生长空间竞争指数分析优化林分空间结构,进一步比较不同择伐程度下林分空间结构变化的大小。结果表明:中心树生长出现两种情况,有明显被压过程和无明显被压过程。林分竞争主要集中在8～15a,是进行抚育间伐的最佳时期,可以为林木提供更大的营养空间,保证林木正常健康生长。     

三峡库区马尾松天然林林分结构特征分析

以三峡库区无干扰马尾松天然林为研究对象,调查了群落物种组成和天然更新状况,并选择角尺度、混交度和大小比数3个空间结构参数及直径分布等非空间结构参数,对马尾松天然林林分结构特征进行分析,为马尾松次生林的科学经营提供理论依据。研究结果表明:研究地区马尾松群落物种数量丰富,共出现维管束植物117种,林下天然更新状况良好,共有树种24种,数量达5 221株·hm^-2,其中高度小于100 cm的幼苗占48.9%。林分随着直径增大,林木株数逐渐减少,呈典型异龄林直径分布特征。林分平均角尺度为0.508,林木整体分布格局属随机分布;林分平均混交度为0.60,整体处于中度以上混交;林分平均大小比数为0.50,大部分林木个体分化程度较高,处于不同竞争地位的林木个体数量基本相等。优势树种马尾松属轻度聚集分布,接近中度混交,且60.2%的个体处于竞争优势或亚优势地位。