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杨桦次生林林分空间结构参数多元分布研究

和敬渊 王新杰 王开 郭韦韦 刘丽 王福增

和敬渊, 王新杰, 王开, 郭韦韦, 刘丽, 王福增. 杨桦次生林林分空间结构参数多元分布研究[J]. 北京林业大学学报, 2021, 43(2): 22-33. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200076
引用本文: 和敬渊, 王新杰, 王开, 郭韦韦, 刘丽, 王福增. 杨桦次生林林分空间结构参数多元分布研究[J]. 北京林业大学学报, 2021, 43(2): 22-33. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200076
He Jingyuan, Wang Xinjie, Wang Kai, Guo Weiwei, Liu Li, Wang Fuzeng. Multivariate distribution of spatial structure parameters of Populus davidiana-Betula platyphylla secondary forest[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2021, 43(2): 22-33. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200076
Citation: He Jingyuan, Wang Xinjie, Wang Kai, Guo Weiwei, Liu Li, Wang Fuzeng. Multivariate distribution of spatial structure parameters of Populus davidiana-Betula platyphylla secondary forest[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2021, 43(2): 22-33. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200076

杨桦次生林林分空间结构参数多元分布研究

doi: 10.12171/j.1000-1522.20200076
基金项目: 国家重点研发计划(2017YFC050410101)
详细信息
    作者简介:

    和敬渊。主要研究方向:森林结构与生长模型模拟。Email:1375158831@qq.com 地址:100083 北京市海淀区清华东路35号北京林业大学林学院

    责任作者:

    王新杰,教授。主要研究方向:森林结构与生长模型模拟。Email:xinjiew@bjfu.edu.cn 地址:同上

  • 中图分类号: S718.54+2

Multivariate distribution of spatial structure parameters of Populus davidiana-Betula platyphylla secondary forest

  • 摘要:   目的  运用林分空间结构参数多元分布,系统描述和分析金沟岭林场两种起源(造林失败地天然更新和火灾迹地天然更新)的杨桦次生林林分空间结构特征,为森林经营管理和林分结构优化调整提供有力手段,以期促进林分演替。  方法  每木调查和空间定位6块样地(面积均为30 m × 30 m)的林木。利用RStudio forestSAS包计算各样地的空间结构参数,包括角尺度、大小比数、混交度和密集度,统计各起源的频率分布,运用Origin 2018建立结构参数的多元分布图。  结果  杨桦次生林的零元分布表明,两种林分整体呈聚集分布、混交较好的中庸生长状态,而起源Ⅱ较起源Ⅰ密集;一元分布表明,林分内大多数林木呈混交良好、密集或很密集、各大小比数等级占比相近的随机分布。分树种来看,起源Ⅰ中,山杨生长发育良好,绝大多数处于优势及亚优势生长状态;白桦、水曲柳和枫桦整体上均大致处于中庸生长状态。起源Ⅱ中,山杨和白桦优势木多,劣势木少,总体生长发育良好。二至四元分布表明,结构参数的各种组合下,林木大多表现为混交良好或随机分布状态。  结论  相较于传统的利用结构参数零元分布和一元分布描述林分空间结构,运用多元分布描述杨桦次生林林分结构特征是对其经营管理和结构优化的有效方法,蕴含的信息更为丰富和清晰。同时,也是具有可操作性的采伐木遴选方法。

     

  • 图  1  起源Ⅰ一元分布

    Figure  1.  Univariate distribution of origin I

    图  2  起源Ⅱ一元分布

    Figure  2.  Univariate distribution of origin II

    图  3  起源Ⅰ二元分布

    Figure  3.  Bivariate distribution of origin I

    图  4  起源Ⅱ二元分布

    Figure  4.  Bivariate distribution of origin II

    图  5  起源Ⅰ三元分布

    Figure  5.  Trivariate distribution of origin I

    图  6  起源Ⅱ三元分布

    Figure  6.  Trivariate distribution of origin II

    图  7  起源Ⅰ四元分布

    Figure  7.  Quadrivariate distribution of origin I

    图  8  起源Ⅱ四元分布

    Figure  8.  Quadrivariate distribution of origin II

    表  1  两种起源林分概况

    Table  1.   General situation of two original stands

    样地号
    Sample
    plot No.
    坡位
    Slope
    position
    坡度
    Slope degree/(°)
    海拔
    Altitude/m
    平均胸径
    Mean
    DBH/cm
    平均树高
    Mean tree
    height/m
    树种组成
    Tree species
    composition
    林分密度/
    (株·hm−2)
    Stand density/
    (plant·ha−1)
    郁闭度
    Canopy
    density
    平均冠幅
    Average
    crown
    width/m
    起源
    Origin
    1-1
    Downside
    2 830 12.5 13.4 4杨2白2水 + 椴 + 红 + 桤 + 旱 + 色−榆−枫−冷−桃−槐 1 733 0.73 1.4 起源Ⅰ
    Origin Ⅰ
    1-2
    Downside
    3 860 12.5 11.9 4杨2白2水 + 枫 + 椴 + 红 + 旱 + 云 + 色−榆−槐−冷 1 633 0.77 1.4 起源Ⅰ
    Origin Ⅰ
    1-3
    Downside
    3 830 12.9 12.2 2杨2水1白1云1红1枫 + 旱 + 冷 + 椴−栎−色−槐 1 522 0.65 1.8 起源Ⅰ
    Origin Ⅰ
    2-1
    Middle
    18 740 13.6 14.6 5白3杨 + 椴 + 色−桃−落−榆 1 532 0.63 2.2 起源Ⅱ
    Origin Ⅱ
    2-2
    Middle
    16 740 13.8 14.1 3杨3白1色1椴 + 桃 +
    水−旱−榆
    1 335 0.71 2.5 起源Ⅱ
    Origin Ⅱ
    2-3
    Middle
    13 750 14.8 12.3 3杨3白3椴1色 + 枫−黄 1 202 0.72 2.6 起源Ⅱ
    Origin Ⅱ
    注:杨代表山杨,白代表白桦,水代表水曲柳,椴代表紫椴,红代表红松,桤代表东北桤木,旱代表旱柳,色代表色木槭,榆代表榆树,枫代表枫桦,冷代表臭冷杉,桃代表山桃,槐代表山槐,云代表鱼鳞云杉,栎代表蒙古栎,落代表落叶松,黄代表黄檗。Notes: 杨 represents Populus davidiana, 白 represents Betula platyphylla, 水 represents Fraxinus mandshurica, 椴 represents Tilia amurensis, 红 represents Pinus koraiensis, 桤represents Alnus mandshurica, 旱 represents Salix matsudana, 色 represents Acer mono, 榆 represents Ulmus pumila, 枫 represents Betula costata, 冷 represents Abies nephrolepis, 桃 represents Amygdalus davidiana, 槐represents Albizia kalkora, 云 represents Picea jezoensis, 栎 represents Quercus mongolica, 落 represents Larix gmelinii, 黄 represents Phellodendron amurense.
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    表  2  两种起源林分的空间结构参数平均值

    Table  2.   Average values of spatial structure parameters of two original stands

    起源
    Origin
    空间结构参数 Spatial structure parameter
    角尺度
    Uniform
    angle index
    大小比数
    Neighborhood
    comparison
    混交度
    Mingling
    degree
    密集度
    Crowding
    degree
    0.559 30.489 60.653 00.458 5
    0.558 50.501 60.621 30.685 3
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-20
  • 修回日期:  2020-04-09
  • 网络出版日期:  2021-01-26
  • 刊出日期:  2021-02-24

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