基于4株相邻木关系的林分空间结构多样性测度方法研究

Research on the measurement method of forest spatial structure diversity based on 4 neighborhood tree relationship

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摘要[目的]深入剖析林分空间结构参数四元分布的生态意义,构筑基于相邻木关系的林分空间结构多样性综合评价指数,为制订有的放矢的森林结构调整策略提供理论依据.[方法]基于生物多样性概念,以参照树与其最近的 4 株相邻木组成的结构单元为对象,有机整合结构参数角尺度、混交度、大小比数和密集度的四元分布及结构单元树种数和林层数,运用遗传绝对距离公式、自然对数分别表达结构单元类型均匀性和丰富度,构造表达林分空间结构多样性测度指数,并运用长期定位监测样地数据进行验证.[结果]运用本研究提出的林分空间结构多样性指数(DFS)对处于不同气候带或不同起源的森林类型的空间结构多样性测度表明,锐齿栎天然林的DFS值(0.854)与阔叶红松林的DFS值(0.852)几乎相等,二者具有相似的空间结构多样性.侧柏人工林结构参数四元分布类型较多,高于锐齿栎天然林和红松阔叶林,但其空间结构多样性为 3个林分类型中最低的(DFS = 0.382),主要原因是其垂直结构(DFSv = 0.369)和水平结构(DFSh = 0.562)多样性方面都比两类天然林低.结构单元中的平均树种数表现为天然林高于人工林,锐齿栎天然林为 4.23,阔叶红松天然林为 4.09,而侧柏人工林则为 1.98,结构单元树种数能充分体现结构单元树种丰富程度.[结论]林分空间结构参数四元分布、结构单元树种数和林层数 3者的有机整合是构造有效的林分空间结构多样性指数的基石.基于生物多样性概念提出的林分空间结构多样性指数DFS,既是对结构参数四元分布合适的量化表达,也是对结构参数四元分布生态意义恰当的诠释,更是对林分空间结构多样性的科学综合评价,能够测度出不同林分类型林分空间结构多样性的差异.

作者惠刚盈 ^[1] 赵中华 ^[2] 胡艳波 ^[2] 张岗岗 ^[3] 张弓乔 ^[2] 程世平 ^[4] 卢彦磊 ^[2] 学术成果认领

作者单位平顶山学院,河南省生态经济型木本植物种质创新与利用重点实验室,河南平顶山467000;中国林业科学研究院林业研究所,国家林业和草原局林木培育重点实验室,北京100091 ^[1] 中国林业科学研究院林业研究所,国家林业和草原局林木培育重点实验室,北京100091 ^[2] 河南师范大学生命科学学院,河南省黄河流域生态工程技术研究中心,河南新乡453007 ^[3] 平顶山学院,河南省生态经济型木本植物种质创新与利用重点实验室,河南平顶山467000 ^[4]

关键词林分空间结构结构参数N元分布结构单元树种数结构单元林层数林分空间结构多样性 stand spatial structure N-variate distribution of structural parameter number of tree species in structural unit number of stand layer in structural unit stand spatial structural diversity

分类号 S750

栏目名称

林学

DOI 10.12171/j.1000-1522.20220282

发布时间 2023-08-08

基金项目

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（CAFYBB2021ZK001-1）；国家自然科学基金（32101504）；博士人才科研启动课题（20210034）