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。      

目标树经营对杉木人工林林分空间结构的影响

为探究目标树经营对杉木人工林林分空间结构的改善效果,在3个林龄(8、12、21 a)的杉木人工林中分别设置3块标准地,选取4个空间结构参数(角尺度、大小比数、开敞度和竞争指数)与胸径因子构建单木综合评价指标模型来确定目标树、干扰木和一般木,通过模拟采伐干扰木,计算并分析间伐前后林分空间结构参数的变化.结果表明,林分空间...     

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。     

福寿林场天然次生林空间结构分析与评价

分析天然次生林空间结构并对其评价,为制定合理的林分空间结构优化措施提供理论依据,同时也为人工林林分的空间结构优化和生态功能提高提供参照模板。以湖南省平江县福寿林场天然次生林为对象,选取角尺度、混交度和林层指数3个林分空间结构指标分析其林分空间结构特征,运用乘除法原理构建空间结构评价参数对其空间结构进行评价。结果表明,林分平均角尺度为0.45,林木的水平分布状况较为理想,接近随机分布;林分的平均混交度0.73,接近强度混交,林分树种丰富,具有良好的树种混交程度,林分稳定性较强;林分平均林层指数为0.42,林分垂直结构上成层性较高,空间利用性较好;天然次生林林分空间结构评价指数为0.624 8、0.554 1和0.569 3,评价等级分属3、4等级,林分空间结构较理想。     

依据加权Delaunays三角网的林分空间结构分析与评价

在露水河林业局东升林场的长白落叶松人工林内设置了20块面积为0.06 hm²的落叶松人工林样地,将林木胸径、树高、冠幅加权到Delaunays三角网中以修正对象木与竞争木之间的竞争关系。基于加权三角网计算了角尺度、大小比数、密集度、开敞度、竞争指数、混交度这6个林分空间结构参数,构建了林分空间结构评价方法,并以此作为林分经营迫切性评价的指标。结果表明：(1)加权Delaunays三角网可以显著修正对象木与竞争木之间的竞争关系。20块落叶松人工林样地在加权后,林分竞争单元中平均排除了1.36株和增加了1.37株竞争木。(2)加权前后的角尺度、大小比数、密集度、开敞度、竞争指数、混交度这6个林分空间结构参数的统计学意义没有变化,均符合正态分布,其中角尺度加权前后的计算数据不具有相关性,其他5个参数均相关显著。(3)以加权Delaunays三角网计算的6个林分空间结构参数为基础,构建了林分空间结构评价方法,从林分空间结构的角度,考虑现实林分与理想林分的差距,能全面地对林分整体竞争状态给出评价。结论：加权Delaunays三角网可以显著修正对象木与竞争木之间的竞争关系,以...     

黄山松人工林林分空间结构对林下植物多样性的影响

  目的  探究黄山松Pinus taiwanensis人工林林分空间结构对林下植物多样性影响的主导因子,旨在为营造健康稳定的黄山松人工林提供科学依据。  方法  以河南省大别山区黄柏山林场40年生黄山松人工林为研究对象,计算林分角尺度、混交度、空间密度指数、林层指数、开敞度和Hegyi竞争指数等6个林分空间结构参数和林下草本、灌木以及更新树种植物多样性测度指标,分别采用灰色关联度分析、Pearson相关分析和典型相关分析方法研究了林分空间结构对林下植物多样性的影响。  结果  灰色关联度分析结果表明:所有林分空间结构参数中,与林下草本植物多样性灰色关联度最大的为角尺度,而与灌木和更新植物多样性灰色关联度最大的为混交度。Pearson相关分析结果表明:角尺度与林下草本Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数以及灌木Simpson优势度指数呈极显著正相关(P＜0.01),混交度与草本Pielou均匀度指数、灌木Shannon多样性指数和Margalef丰富度指数呈显著正相关(P＜0.05),而空间密度指数与林下更新树种Margalef丰富度指数呈极显著正相关(P＜0.01)。典型相关分析结果表明:6个林分空间结构参数与林下草本、灌木植物多样性指标的整体相关性强,相关系数分别为0.998 5和0.999 5,其中角尺度和混交度对林下灌草植物多样性的影响较大。  结论  黄山松人工林林分空间结构对林下植物多样性产生较为显著的影响,可通过调整林分水平空间结构,优化林分竞争态势及林分垂直空间结构等方式提高黄山松人工林林下植物多样性。表6参34     

基于Voronoi图的北京公园常见林分空间结构分析

探究北京平原人工林的林分空间结构,为合理经营森林提供依据。采用混交度、大小比数和聚集指数3个指数,基于Voronoi图空间结构单元分析北京平原常见林分的空间结构特征。林分中存在8种空间结构单元,以1株对象木和5株最近邻木的空间结构为主;除了阔叶纯林外,其余各林分平均混交度处于0.352~0.838,树种间隔离程度有弱度混交、中度混交和强度混交;各林分平均胸径大小比数处于0.441~0.675,表明林分水平异质性不高,林分处于中等竞争状态;林分聚集指数处于0.894~2.037,除了9号和12号样地呈聚集分布,其余各林分均呈均匀分布。林分空间结构基本合理。建议在采取经营措施前,对林分空间结构做出诊断。     

福建三明马尾松天然林空间结构特征研究

研究福建省三明市马尾松天然林角尺度、混交度、大小比数、开敞度和林层比5个空间结构参数,分析其空间结构特征。结果表明,马尾松天然林树种组成丰富,林分中共出现25个树种,其中马尾松为优势树种。全林分的角尺度均值为0.57,属于聚集分布;混交度均值为0.56,处于中度混交和强度混交之间;以胸径、树高和冠幅计算全林分的大小比数均值分别为0.49、0.48和0.53,均接近于中庸状态;开敞度均值为0.17,生长空间严重不足;林层比均值为0.43,垂直方向上的成层性较为简单。林分的空间稳定性较低。研究结果为该地区马尾松天然林经营提供了依据。     

福建三明市金丝湾森林公园米槠林林分空间结构分析

林分空间结构特征是识别森林林分健康与稳定的重要信息。在福建三明市金丝湾森林公园米槠林设置并调查5个的标准样地,采用角尺度、混交度、大小比数、开阔比和竞争指数5个空间结构参数分析该森林公园米槠林林分空间结构特征,并结合乘除法对各个空间参数进行多目标规划,参考人工林近自然化改造的目标和技术指标将其划分为5个等级。结果表明,三明金丝湾森林公园米槠林林分平均角尺度为0.526,整体上呈现聚集分布状态;林分平均混交度为0.478,接近中度混交;林分平均大小比为0.516,各样地平均大小比数较为接近,处于中庸向劣态的过渡阶段;林分平均开阔比为0.277,处于遮挡状态,林分生长空间不足;林分竞争指数为4.383,林木竞争压力较大;林分空间结构评价等级2级及以下的占到60%。总体来看,研究区林分空间结构参数中混交度、开阔比与理想米槠林林分取值标准相差较大,建议以提高林分树种混交度、增加林分开敞度为今后的重点调整方向。     

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。     

叶山次生落叶阔叶林主要树种空间结构特征

通过对铜陵叶山林场天然次生落叶阔叶混交林内具有代表性的样地调查,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该次生落叶阔叶林林分空间结构特征。结果表明,该林分乔木层共有19个树种,麻栎是该森林类型的优势树种,主要伴生树种为化香、枫香、檫木等;该森林类型林分平均角尺度、平均混交度和平均大小比数分别为0.556、0.525和0.497;在林木空间格局上,林分整体呈团状分布;从林分种间隔离程度来看,整体处于中度混交状态;在林木大小分化程度上,麻栎、化香、枫香和檫木在生长上整体处于中庸状态,林木空间大小分化不大。该森林类型还处在不稳定阶段,即落叶阔叶向常绿与落叶阔叶林演替过程中。     

滇池面山锥连栎天然次生林空间结构特征及采伐优化研究

以滇池面山锥连栎天然次生林为研究对象,采用角尺度、大小比数、混交度研究其空间结构特征,并对空间结构参数与树高、胸径进行相关性分析,模拟采伐优化林分空间结构。结果表明：林木大多数个体处于随机分布状态,林分整体分布格局为聚集分布;林分大小比数在各取值等级上分布较均匀,整体接近中庸状态;林木以零度混交为主,空间隔离程度较低;大小比数与混交度之间呈显著的负相关性。研究区域的锥连栎次生林林分结构不稳定,根据结构化森林经营理论,通过优化模拟,林分趋于随机分布,混交度有所提高,增强了林分稳定性。     

长白山过伐林区云冷杉针阔混交林空间结构分析

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数,分析了长白山过伐林区云冷杉针阔混交林的空间结构。结果表明:该林分的平均角尺度为0.504,林木分布格局为随机分布,该林分的平均混交度为0.81。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。针叶树种具有胸径和树高的优势,尤其是红松的直径和树高最突出。     

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。     

不同抚育间伐方式对蒙古栎次生林空间结构的影响

目的以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析基于目标树经营与传统经营的抚育间伐前后蒙古栎次生林空间结构主要指标及空间结构综合指数变化,评价不同抚育间伐方式对森林空间结构的影响。方法在吉林汪清设置9块面积均为1 hm2的蒙古栎次生林样地,随机区组进行3种处理,分别为传统经营（T1）、目标树经营密度1（T2）和目标树经营密度2（T3）。利用混交度、角尺度、大小比数和密集度4个林分空间结构指标,分析间伐前后目标树及林分的空间结构变化,并利用4个指标构建空间结构综合指数（CSSI）来综合评价蒙古栎次生林的空间结构对不同抚育间伐的响应。结果结果表明,从干扰树间伐对目标树的影响来看,目标树的混交度、大小比数和密集度3个指标的改善明显,角尺度改善不明显;从不同抚育间伐方式对林分空间结构的影响来看,3种处理均提高了林分内种间隔离程度、降低了密集程度,使林分空间分布格局趋向于随机分布,对林木大小分化度的影响不明显;根据CSSI综合评价得知:3种处理均提高了林分的空间结构综合指数,提高幅度为T3 > T2 > T1。结论干扰树间伐优化了目标树的空间结构,3种处理的抚育间伐均优化了林分的空间结构。基于目标树经营的抚育间伐对空间结构的改善程度优于传统的抚育间伐,T3处理,也即目标树选择密度为100株/hm2时采取的抚育间伐最有利于目标树和林分的空间结构优化。      

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。     

采伐对吉林蛟河针阔混交林空间结构的影响

探讨不同采伐强度下林分空间结构的变化对森林可持续经营具有指导意义。在吉林省蛟河次生针阔混交林内,设置采伐强度分别为0%(对照,CK)、14.3%(弱度,LT)、29.4%(中度,MT)和50.4%(重度,HT)的4块样地,样地面积各1 hm2,利用角尺度、大小比数、混交度和密集度4个林分空间结构参数探讨林分整体以及春榆、红松、色木槭、水曲柳和紫椴5个主要树种的林分空间结构在采伐3年后的变化。结果表明,从采伐干扰对林分整体的影响来看,LT处理后林分的水平分布格局更合理,混交度较高,林分结构相比CK处理更稳定;采伐干扰对林分大小分化程度的影响不显著;林木密集度随采伐强度增加逐渐降低,林内较稀疏的林木比例逐渐增加;从采伐干扰对主要树种的影响来看,不同树种对采伐干扰的响应差异显著,采伐对5种树种的水平分布格局均有显著影响,但对确定采伐强度不具指导意义;从树种的大小分化程度和混交度考虑,LT处理对春榆、水曲柳和紫椴更有利,MT处理对红松和色木槭更有利;除紫椴外其他树种的密集度随采伐强度的增加而降低。综合考虑,采伐干扰在短期内对林分整体的空间结构影响较小,对主要树种的空间结构影响较大,采伐强度在15%左右比较合理,也可以结合森林经营需求针对个别树种适当提高采伐强度,建议不超过20%。      

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。      

油松林林分空间结构分析及评价指数构建

分析油松生态公益林林分空间结构并进行评价,用客观数据直观的表现林分空间结构的特点,为培育多功能生态公益林奠定理论基础。以古城林场油松林100 m×100 m的样地实测数据为基础,根据林木坐标位置生成Voronoi图,确定空间结构单元。选取角尺度、大小比数、开敞度、林层指数4个空间结构参数对林分空间结构进行基础性分析。对各个空间结构参数采用乘除法进行多目标规划,并以变异系数法的思想根据各林分空间结构参数内部标准差的大小确定参数权重,提出林分空间结构评价指数,再根据该油松林生态公益林的特点,将评价指数值划分为 5 个等级。结果表明,角尺度的均值为0.35,整个林分处于随机分布的状态。大小比数的均值为0.50,整个林分大小分化不严重,林木的胸径差异不明显。开敞度均值为0.40,整个林分透光条件平均水平较好。林层指数均值为0.55,有73％的林木林层指数>0.50,表明该林分中林木绝大多数都与相邻木处于不同林层。该林分空间结构评价指数均值为0.48,林分空间结构整体状态一般。对林分空间结构的分析与空间结构评价指数的构建,不仅能了解到林分空间结构各个方面的状况,也能得知林分空间结构的整体状况,并为森林空间结构优化调整提供理论基础。     

长白山云冷杉针阔混交林演替过程空间格局变化

利用林分空间结构参数——混交度、大小比数和角尺度,分析长白山金沟岭林场云冷杉针阔混交林从1989—2005年的空间结构信息演变过程。研究结果表明:该林分已由随机分布过渡到轻度聚集分布;林分内各树木之间的直径差距逐渐缩小;该林分已经从中度混交过渡到强度混交。随着森林演替的进程,林分中杨树、白桦和蒙古栎等先锋树种逐渐退出所在群落,而当地云杉、冷杉和红松等顶级群落树种则演变为优势树种。文中利用空间格局方法研究森林演替过程中的结构变化,从而反映云冷杉针阔混交林的演替过程动态变化格局。