毛竹种群空间格局的地统计学分析

为了增加对竹林生态系统认识,应用地统计学中的半方差、半方差理论模型模拟、分形维数及其与竹林结构部分因子相关分析,研究毛竹种群空间格局特征。研究结果:(1)毛竹种群半方差总体均值为0.818,林地之间变异较大,属中等强度变异。半方差的标准差较小,占半方差均值的1.293%～7.241%。不同类型毛竹林半方差均值比较两两之间差异不显著。半方差的理论模型模拟多为线性模型,而球状模型和指数模型较少,毛竹林空间自相关性较弱。(2)毛竹林分形维数均趋近于2,表明毛竹林具有较好的均质性。(3)基台值与立竹度、均匀度呈显著相关关系,而分形维数与立竹度和均匀度相关不显著,表明了基台值与分形维数是刻画种群空间格局两方面指标。结论:毛竹林是趋于同质性植被,空间自相关性较弱,毛竹种群半方差在不同类型竹林之间差异不显著;竹林经营时采用竹阔混交林为宜,同时使毛竹在空间分布上趋于均匀,减小半方差,减弱毛竹之间的空间资源竞争强度。     

毛竹林空间结构与更替动态的关系

以浙江天目山国家级自然保护区内的毛竹Phyllostachys edulis林为研究对象,根据2010,2012和2014年各大年毛竹林标准地数据,选择最近邻竹株数、角尺度、大小比和竞争指数等4个空间结构指数做主成分分析,分析毛竹林空间结构与更替动态的关系。结果表明:各空间结构因子对新竹生长影响重要性排序为最近邻竹株数>大小比数>竞争指数>角尺度,对毛竹死亡影响重要性排序为最近邻竹株数>大小比数>竞争指数>角尺度;新竹更容易在最近邻竹株数 < 4株或最近邻竹株数>7株的区域内发笋生长,老竹更容易在最近邻竹株数>7株的区域死亡;毛竹活竹、新竹和死竹均呈现聚集分布,三者在角尺度上无显著差异（P>0.05）;毛竹林整体处于中庸状态,新竹主要处于亚优势状态,而死竹主要处于劣势状态,三者在大小比数上存在极显著差异（P < 0.01）;就平均竞争指数而言,死竹平均竞争指数最大,新竹最小。说明竹子生长状况对毛竹更替有重要影响。     

周年生长特性（大小年）下毛竹根际细菌和内生细菌群落结构及其多样性特征

【目的】研究大小年毛竹林毛竹根际细菌和内生细菌群落多样性及其结构差异。【方法】采集I度、II度和IV度的大年和小年毛竹林中毛竹的竹鞭、鞭根、根际土壤和林间土壤，提取样本基因组DNA，利用Illumina高通量测序技术分析毛竹根际细菌和内生细菌群落结构多样性。【结果】各组样本总共鉴定出31个门、49个纲、108个目、212个科、472个属细菌。从优势菌群及丰度来看，大年竹鞭和鞭根的优势菌纲为α-变形菌纲，优势菌目为根瘤菌目；小年竹鞭和鞭根的优势菌纲为γ-变形菌纲，优势菌目为芽孢杆菌目。在门水平上，大年竹鞭样本放线菌门的丰度高于小年竹鞭样本，大年毛竹鞭根酸杆菌门和变形菌门的丰度大于小年毛竹鞭根样本，厚壁菌门和拟杆菌门的丰富度小于小年毛竹鞭根样本。在纲和目水平上，大年竹鞭和鞭根样本与小年样本相比较，主要优势菌群为弗兰克氏菌目和α-变形菌纲下属的根瘤菌目。在科水平上，大年毛竹鞭根样本在黄杆菌科的丰度都大于小年样本。在属水平上，大年毛竹鞭根样本在慢生根瘤菌属的丰度大于小年毛竹鞭根样本，而大年毛竹竹鞭和鞭根样本细菌在伯克氏菌科的丰度都低于小年毛竹竹鞭和鞭根样本。从多样性来看，大小年毛竹根际土壤在各...     

毛竹碳汇林栽植方式在成林初期对空间分布格局变化特征的影响

毛竹Phyllostachys edulis林空间结构是毛竹生长过程的重要因子,是提高竹林质量,优化经营水平的重要参考依据。利用聚集指数和Ripley’s K(d)函数,分析从2009-2013年毛竹碳汇林成林初期空间分布格局年际变化特征及匀栽、丛栽栽植方式对分布格局的影响。结果表明:(1)在5 a造林年限间,2种栽植方式下的新竹与活立竹的空间分布格局均呈聚集分布;(2)丛栽栽植毛竹林新竹聚集指数变动范围为0.38~0.76,活立竹聚集指数变动范围为0.45~0.60;匀栽栽植毛竹林新竹聚集指数变动范围为0.18~0.65,活立竹聚集指数变动范围为0.18~0.52;(3)聚集指数与活立竹株数间存在较强的相关性,匀栽毛竹林活立竹株数(x)与聚集指数(y)拟合方程为y=0.103 7x0.419 3,R2=0.937 9;丛栽毛竹林活立竹株数(x)与聚集指数(y)符合二次方程:y=0.000 04x2-0.002 7x+0.501,R2=0.985 6;(4)新造毛竹碳汇林在成林过程中存在不同尺度距离下的团状聚集分布;(5)栽植方式对立竹株数和分布格局影响明显。     

浙江省近自然毛竹林空间结构特征

  目的  研究浙江省不同地区毛竹Phyllostachys edulis林空间结构特征及其差异性。  方法  以浙江省不同地区近自然生长的毛竹林为研究对象，共设置54个样地，采用聚集指数、竞争指数和年龄隔离度3个空间结构指数。  结果  浙江省不同地区毛竹林竞争指数为2.88~8.81，其中余姚地区最大，庆元地区最小；年龄隔离度为0.30~0.84，其中黄岩地区最大，武义地区最小；聚集指数为0.73~1.24，其中宁海地区最大，余姚地区最小。浙江省不同地区毛竹林年龄隔离度和聚集指数没有显著差异，而不同地区间竞争指数存在显著差异（P < 0.05）。  结论  浙江省毛竹林空间分布格局以聚集分布为主。空间结构指数存在一定的区域变化趋势，从北到南竞争指数逐渐减小。     

林木竞争指数空间格局的地统计学分析

运用地统计学原理和方法,分析了天然次生林中林木竞争指数分布的空间变异特征,计算了竞争指数的变异函数、分维数,并用Kriging方法对竞争指数进行了插值,结果表明:竞争指数的半方差函数可拟合为指数模型,在空间中呈聚集分布;竞争指数的空间异质性较大,且空间变异的大小与尺度大小密切相关。分维数的分析证明,林木个体属性在小尺度上的空间变异不可忽视。     

6个竹种的空间点格局分析

选取翠竹、髯毛箬竹、菲白竹、铺地竹、毛竹和金佛山方竹6个竹种作为研究对象,运用空间点格局分析方法和Taylor幂法则对6个竹种的空间分布格局进行研究,分析不同距离尺度下6个竹种的空间分布格局类型,为优化优良竹种的空间种植结构提供理论依据,促进竹类资源在我国的开发利用。结果表明：（1）空间点格局分析和Taylor幂法则两种研究方法对6个竹种的空间分布检验结果一致;（2）翠竹、髯毛箬竹和铺地竹均呈现较强的聚集性分布特征;在给定的距离尺度下,菲白竹呈现较弱的聚集性;毛竹和金佛山方竹都介于聚集性分布和随机分布之间,但严格上应划为随机分布。     

闽西竹林土壤物理性质的空间变异格局

采用地统计学与GIS分析方法,分析闽西永安市6个乡镇的毛竹林地的土壤含水量、土壤密度、最大持水量、最小持水量和土壤总孔隙度等6个物理性质的空间变异规律与分布格局。6个土壤物理指标变异系数介于0.12~0.30,均属中等变异;土壤含水量、最大持水量和毛管持水量最佳半方差函数模型均为球状模型,变程依次为3 970、4 360、4 710 m,土壤密度、最小持水量和毛管总孔隙度最佳半方差函数模型均为指数模型,变程分别为5 490、5 310、6 690 m,均大于1 000 m采样距离,且各指标随机性变异占总变异比例低于25%,分形维数趋近2,均呈现强空间相关性;除土壤密度呈各向同性且以0°方向(西—东)为优势格局外,其余5个指标呈各向异性且均以45°方向(西南—东北)为优势格局。土壤含水量与土壤密度的分布呈相反趋势,最大持水量、最小持水量和毛管总孔隙度分布格局相似,毛管持水量分布与研究区海拔密切相关,6个物理性质空间变异呈显著相关。     

应用空间点格局分析方法研究阔叶树对毛竹生物量的影响

[目的]检验阔叶树是否会对临近毛竹生物量的空间分布具有显著性影响。[方法]调查江苏南京紫金山一块30 m×30 m的毛竹林地,根据毛竹胸径大小划分出案例组(胸径最大的前1/4部分)和对照组(余下部分),使用空间点格局分析方法探索案例组的空间分布类型;同时,调查样地内胸径超过5 cm阔叶树的种类和数量,将其视作点源,使用点源模型分析它们对案例组的空间分布是否具有显著性影响,并估算阔叶树的影响距离范围。[结果]在给定的距离尺度内(0~8 m),案例组毛竹呈现出泊松随机分布,样地内阔叶树有朴树和榔榆2种,每种各2棵,发现榔榆对大胸径毛竹(即案例组)的空间分布具有显著性影响,而距离样地中心较近的榔榆对案例组影响程度(P0.01)强于靠近样地边缘的榔榆(0.01P0.05),最强影响距离为0~6.1 m,然后快速递减,影响的最大距离可达15 m。[结论]虽然有的阔叶树对毛竹胸径的空间分布具有显著性影响,但并非所有阔叶树都有影响,暗示在竹阔混交的经营模式中,必须合理安排阔叶树的种类、数量和布局。     

毛竹林叶面积指数和郁闭度空间分布协同克里格估算

在地面调查的基础上,利用协同克里格插值法对研究区内毛竹Phyllostachys edulis林叶面积指数(LAI,leaf area index)和冠层郁闭度(CC,canopy closure)2个冠层参数进行空间分布估算研究,并与普通克里格插值法进行了比较。研究结果表明:①球状模型可以用来反映LAI和CC的空间变异,且两者具有强烈的空间自相关特征。②协同克里格插值得到的LAI预测值与实测值之间的决定系数R2为0.635 1,而CC的决定系数R2为0.428 5;与普通克里格法相比,基于协同克里格法的LAI和CC预测精度均得到改善,其中LAI预测精度提高了1.94%,均方根误差减少2.00%,平均标准误差减少0.18%,而CC预测精度提高了4.82%,均方根误差减少1.90%,平均标准误差减少1.30%。③安吉县毛竹林LAI和CC都具有从西南到东北逐渐递减空间分布格局,在一定程度上反映了安吉县不同区域毛竹林经营水平的差异。     

天宝岩竹阔混交林毛竹及其伴生树种生态位的研究

研究竹阔混交林中毛竹与伴生树种间生态关系,寻找适宜混交比例,从生态位角度为竹阔混交林优化经营提供依据。采用样方法对天宝岩自然保护区的竹阔混交林进行群落调查,以不同混交比的竹阔混交林作为不同资源位,运用Levins和Shannon生态位宽度指数、生态位重叠指数、生态位相似性比例指数,分别测定并分析竹阔混交林乔木层与更新层各树种间的生态位特征。结果表明:1)Levins和Shannon生态位宽度指数反映情况一致;栲树、米锥、拟赤杨作为毛竹优势伴生树种,其重要值和生态位宽度都很大,生态适应能力强,对群落结构的变化起着重要作用。2)各树种间生态位相似性比例不高,对毛竹的生态位重叠指数也不高,除了栲树生态位重叠指数L_hi值为0.509,其余树种L_hi值均小于0.5,说明毛竹与大多数树种存在较大的生态异质性与资源利用差异性,彼此间可形成稳定的共生关系。3)整体上常绿树种较落叶树种的生态位宽度大,对毛竹的生态位重叠也相对较大,当毛竹所利用的资源不足时,也更易对其造成潜在的竞争。4)竹阔混交林混交比在15%~20%时,毛竹的密度和地上生物量最大;当混交比过大时,毛竹逐渐失去群落中的优势地位,它与阔叶树形成的共生协同关系更多转变为了竞争关系。      

不同经营措施对毛竹林碳储量及碳分配影响

以无经营毛竹纯林为对照(Ⅰ),以垦复(Ⅱ)、施用除草剂(Ⅲ)、劈草毛竹纯林(Ⅳ)为研究对象,研究不同经营措施对毛竹林碳储量及碳分配影响,结果表明:(1)与对照相比,垦复、施用除草剂、劈草均增加了植被层碳储量;各林分植被碳储量分别为30.98、33.04、33.19、31.21 t/hm2,地上乔木层碳储量占主体,分别为23.68、25.01、26.34、25.21 t/hm2。(2)施用除草剂增加毛竹林生态系统碳储量及土壤碳储量,垦复、劈草降低了毛竹林生态系统碳储量和土壤碳储量;毛竹林生态系统碳储量分别为113.15、98.13、131.90、112.59 t/hm2,土壤碳储量占主体,分别为86.17、65.09、98.71、80.39 t/hm2。(3)毛竹林植被碳素(CO2)年固定量分别为9.33、11.29、9.94、9.95 t/(hm2.a),相当于固定CO234.21、41.38、36.47、36.48 t/(hm2.a),地上乔木层碳固定量的增加是毛竹林植被碳素年固定量增加的主要原因。     

福建三元地区毛竹林均匀性研究

以福建三元地区毛竹林为研究对象,利用均匀度和角尺度两个指标,并结合毛竹的年龄,对该地区毛竹林的均匀性进行了研究。结果表明：1）在均匀度方面,毛竹林均匀度具有尺度效应,各尺度下的均匀度大小相差悬殊,其在大尺度上分布相对均匀,而在小尺度上分布极不均匀;从年龄角度分析毛竹的均匀度,各度毛竹的均匀度相关性不显著。2）在角尺度方面,毛竹等各树种在样地1、4、5、6内为团状分布或不均匀分布,在样地2、3、7、8内为均匀分布;从年龄方面来分析毛竹的角尺度,各度毛竹角尺度之间的相关性都未达到显著性水平,分析结果与均匀度基本一致。     

西山国家森林公园人工侧柏林种内与种间竞争的数量关系

为了解北京西山国家森林公园人工侧柏中幼龄林的群落结构及生长状况,运用Hegyi的单木竞争指数计算分析了人工侧柏林对象木和竞争木间的种内和种间竞争强度。结果表明:1)随着物种间距离的增大,人工侧柏中幼龄林总竞争强度的增量逐渐减少,从而确定影响对象木的最佳竞争范围是6m。2)在最佳竞争影响范围内,侧柏林物种间竞争压力更多地来自于种内竞争,占总竞争的73.03%;种间竞争强度不大,占总竞争的26.97%,其中种间竞争强度较大的树种主要是天然更新的刺槐,在4m范围内与侧柏物种的竞争强度最大,在营造侧柏和刺槐的混交林中,要保证株间距在4m以上。3)随着侧柏对象木胸径的增大,所受到的总体竞争指数逐渐减小,胸径在15cm以内所受到的竞争强度较大,侧柏中幼龄林所受到的竞争强度与其对象木胸径之间的关系符合幂函数关系。     

毛竹纯林和混交林竹笋-幼竹高生长差异分析

为摸清不同类型毛竹林竹笋-幼竹高生长差异,选择立地条件和经营水平一致的毛竹纯林、竹杉混交林和竹阔混交林,调查分析竹笋-幼竹高生长特征及其变化规律,拟合竹笋-幼竹高生长节律方程。结果表明:不同类型毛竹林对竹笋-幼竹高生长产生不同影响,尤以毛竹纯林经营对其影响明显,竹笋-幼竹高生长时间缩短,立竹相对高度增高;不同类型毛竹林竹笋-幼竹高度、日生长量随时间变化均呈"慢—快—慢"的变化节律,但竹笋-幼竹高度、日生长量毛竹纯林在高生长上升期、盛期的前期明显较竹杉、竹阔混交林大,在高生长盛期的中后期提前急剧下降,竹笋-幼竹高度毛竹纯林在高生长盛期时较竹杉、竹阔混交林大,而后2种类型毛竹林竹笋-幼竹高度、日生长量均接近;不同类型毛竹林竹笋-幼竹高生长节律均可用逻辑斯缔方程拟合。     

基于克隆整合特性的劳动节约型竹林采伐新模式探索

基于竹子的克隆整合特性和采伐作业的便捷性,提出"带状轮伐"模式以期解决劳动力紧缺所致的伐竹难题。以淡竹(Phyllostachys glauca)为研究对象,选择3个林分进行留竹、皆伐处理和对照,设置20 m%5 m样带中间(伐竹边界)为"0"点,以1 m为间隔将样带划分成20个1 m%5 m的区段,观测翌年发笋时间,新竹数量、基径和株高,结果表明:皆伐林的新竹数量显著高于留竹林和对照林,样带内新竹基径和株高从-10 m至10 m逐渐降低,6~10 m区段的数值显著低于其他区段;提前出笋新竹数量多于正常出笋新竹,但基径和株高都小于正常出笋新竹;提前出笋新竹分布在皆伐林,正常出笋新竹从留竹林延伸至皆伐林1~5 m区段;在提前出笋与正常出笋新竹交迭区段,两类新竹的数量呈此长彼消态势;正常出笋新竹的基径和株高都显著高于提前出笋新竹。结果验证了"带状轮伐"的3个基本前提:(1)留竹林的克隆整合有效距离可达5 m;(2)克隆整合有效距离内新竹的质量优于有效距离外的;(3)克隆整合对留竹林新竹生长没有明显影响。综合看来,"带状轮伐"的竹林采伐模式可行。     

毛竹根径标准根查定表编制及应用方法的探讨

在涉及毛竹Phyllostachys pubescens的案件中，数量是定性处罚的主要依据，而毛竹的计量方法有其特殊性，用标；住根法使毛竹的计量有了统一的尺度。如果涉案毛竹已经被运出现场．则可根据相应的伐根根径查“毛竹根径标准根查定袁”求算涉案标准根值。根据对江苏省的毛竹根径与胸径、用材长、用材鲜质量的关系研究．探讨了毛竹根径标准根查定表的编制．并开展了应用研究。结果表明：毛竹根径与胸径、用材长和用材鲜质量存在密切的相关关系，可采用连续导算法编制“毛竹根径标准根查定表”。在毛竹案件现场仅存涉案伐根的情况下．可应用“毛竹根径标准根查定表”测算涉案毛竹的标准根值．方便对毛竹案件的查处。表3参12     

退化红壤区笋用小径竹幼林结构的变化规律

以红壤丘陵地植被恢复、生态环境改善和生产潜力发挥为目标,以优质笋用小径竹红壳竹Phyllostachys iridescens、早园竹Phyllostachys propinqua为对象,历时5 a定位研究竹子幼林结构主要因子的年际变化规律.结果表明:红壳竹和早园竹抽鞭发笋能力强,成竹率高,年际立竹量变化明显,以造林后第2年增加最为显著,可分别达到2 430株*hm-2和2 970株*hm-2,第3年成林投产.新竹平均胸径造林后第3年分别为3.54 cm和3.21 cm.第5年立竹量和立竹径级达到丰产林分结构水平.红壳竹和早园竹地下鞭系多分布于土壤上层20 cm区间,造林后第3年鞭系长度达10 m*m-2以上,平均鞭径分别为1.75 cm和1.32 cm,鞭系径级均匀度提高.单位面积林地鞭系侧芽数随着造林年限的增加显著增多,造林后第3年分别是第1年的119.4%和202.9%.指出2竹种在红壤丘陵地适应性好,可规模化推广应用.造林母竹标准为2.5～3.5 cm径级的1～2年生健康立竹,初植密度900～1 500株*hm-2.加强幼林期土壤管理和竹林结构调控是早成林和良好经济性状表现的主要措施.表6参12