摘 要：林分結(jié)構(gòu)是研究森林可持續(xù)經(jīng)營與管理的理論依據(jù)，為獲得紅松闊葉混交林的林分結(jié)構(gòu)特征，采用混交度、大小比、角尺度林分空間結(jié)構(gòu)參數(shù)和單木競爭指數(shù)等方法對山河屯林業(yè)局紅松闊葉混交林進行研究。結(jié)果表明：研究區(qū)域內(nèi)優(yōu)勢樹種主要為色木槭、榆樹、水曲柳和紅松等，占林木總株數(shù)的74.46%;優(yōu)勢樹種的競爭指數(shù)較低 (1.22～4.71)，占據(jù)較多空間生態(tài)位;各樣地混交度平均值為0.77，空間隔離程度較強;優(yōu)勢樹種大小比數(shù)分布于0.38～0.71，表現(xiàn)為競爭均勢，各樣地大小比數(shù)出現(xiàn)頻率相差不大;1～6號樣地在平均角尺度值0.5出現(xiàn)的頻率較高，分別為44.07%、55.56%、40.98%、45.24%、39.22%和63.16%，說明大部分林木的分布格局屬于隨機分布，較少林木的角尺度值為0.75和1，分布格局由隨機狀態(tài)向團狀聚集狀態(tài)過渡。綜上所述，山河屯林業(yè)局紅松闊葉混交林的樹種組成豐富，空間隔離度高，林木整體處于競爭均勢呈隨機狀態(tài)分布;優(yōu)勢樹種以聚集分布為主，可采取適當(dāng)經(jīng)營管理措施以達到林分結(jié)構(gòu)合理的目標(biāo)。

　　關(guān)鍵詞：混交度;大小比;角尺度;競爭指數(shù);紅松闊葉混交林

　　基金項目：黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計劃項目(GA19C006-3)

　　第一作者簡介：孫清芳，博士，副研究員。研究方向：林業(yè)碳匯。

　　引文格式：孫清芳， 劉濱凡， 馬燕娥. 山河屯林業(yè)局紅松闊葉混交林林分空間結(jié)構(gòu)特征 [J]. 森林工程，2019，35(6)：1-5.

　　0 引言

　　林分結(jié)構(gòu)是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要屬性之一，決定了群落內(nèi)林木之間的空間位置及其競爭關(guān)系，表現(xiàn)出林木的整體生長狀態(tài)[1-2]。林分空間結(jié)構(gòu)是指林木在林地上的水平或垂直分布及其屬性在空間上的排列方式，即林木樹種的異質(zhì)性，對林木生長和林分穩(wěn)定有著重要的影響[3]。林分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和發(fā)展是實現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營的基礎(chǔ)[4]。

　　紅松闊葉混交林是我國東北地區(qū)主要森林類型，具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益;五常市山河屯林業(yè)局地處長白山脈張廣才嶺西坡，因地理條件優(yōu)越、施業(yè)區(qū)內(nèi)物種豐富、品種齊全，“三大硬闊”與紅松為其代表的針闊混交林，擁有“天然東北植物園”稱號。近年來，關(guān)于長白山地區(qū)林分結(jié)構(gòu)的研究主要集中于云冷杉針闊混交林[5-6]，對紅松闊葉混交林的研究較少。本研究采用混交度、大小比、角尺度指數(shù)研究林分空間結(jié)構(gòu)，采用單木競爭指數(shù)分析林木間競爭關(guān)系，從空間格局表征山河屯林業(yè)局紅松闊葉混交林群落結(jié)構(gòu)，為協(xié)調(diào)種間關(guān)系，為該地區(qū)森林經(jīng)營管理以及林業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供理論依據(jù)。

　　1 研究區(qū)域概況

　　研究區(qū)域隸屬黑龍江省五常市山河屯林業(yè)局奮斗林場 (E：127°28′18″～128°14′36″，N： 44°03′34″～44°38′34″)，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫2.7～3.0 ℃，年均降水量達600～800 mm，土壤分布有亞高山草甸土、棕色針葉林土、暗棕壤和沼澤土。

　　2 研究方法

　　2.1 樣地設(shè)置

　　2018年10月，在山河屯林業(yè)局奮斗林場內(nèi)選擇紅松闊葉混交林作為試驗地，建立20 m×30 m樣地6塊，每塊樣地內(nèi)設(shè)置5 m×5 m樣方共計24個，對樣地內(nèi)所有胸徑≥5 cm的樹種進行調(diào)查，測定樹高、胸徑和冠幅等指標(biāo)，并記錄每個被檢測個體的位置，以坐標(biāo) (x，y) 表示，坐標(biāo)值單位均為距離，樣地基本情況見表1。研究區(qū)域內(nèi)樹種組成主要以紅松闊葉混交林為主，詳細信息見表1。

　　2.2 計算方法

　　2.2.1 優(yōu)勢樹種

　　統(tǒng)計所有樣地內(nèi)各樹種的相對頻度RF、相對多度RA、相對顯著度RD，計算出各樹種的重要值IV，從而確定林分的優(yōu)勢樹種。

　　相對頻度RF=某樹種出現(xiàn)的樣方數(shù)/所有樹種的樣方數(shù)。 (1)

　　相對多度RA=某樹種的個體數(shù)/所有樹種的個體數(shù)。(2)

　　相對顯著度RD=某樹種的胸徑之和/所有樹種的胸徑之和。 (3)

　　重要值公式IV=(RF+RA+RD)/3。 (4)

　　2.2.2 競爭指數(shù)

　　采用單木競爭指數(shù)[7-8]：

　　CI=∑Nj=1DiDjLij。

　　式中：CI為競爭指數(shù);Di為對象木i的胸徑;Dj為競爭木的胸徑;Lij為兩者之間的距離;N為競爭木株數(shù)(以對象木為中心，5 m為競爭半徑，內(nèi)部所有樹木均為競爭木)，競爭指數(shù)越大，競爭越激烈。

　　2.2.3 混交度

　　在參照樹i的4株相鄰木中，與每個參照樹i不同種類的個體占據(jù)的比例，公式為：

　　Mi=1n∑nj=1vij。

　　式中：當(dāng)參照樹i與第j株相鄰木屬于非同種時vij=1，反之vij=0。Mi有5種取值，分別為0 (零度混交) 、0.25 (弱度混交) 、0.50 (中度混交)、0.75 (強度混交) 和1.00 (極強度混交) 。

　　2.2.4 大小比

　　胸徑大于參照樹i的相鄰木個體數(shù)占全部4株最近相鄰木的比例[9]，公式為：

　　Ui=1n∑nj=1kij。

　　式中：當(dāng)參照樹的胸徑比第j株相鄰木小時kij=1，反之kij=0;Ui有5種取值，分別為0 (絕對劣勢) 、0.25 (劣勢) 、0.50 (均勢) 、0.75 (亞優(yōu)勢) 和1.00 (優(yōu)勢) 。

　　2.2.5 角尺度

　　在兩個相鄰木的鄰接夾角中選擇其中的小角α，與標(biāo)準(zhǔn)角α0 (相鄰木均勻分布時的夾角為90°) 進行比較。此時角尺度的定義為：α角小于標(biāo)準(zhǔn)角α0的個數(shù)占4個鄰接夾角的比例[10]，公式為：

　　Wi=14∑4j=1Zij。

　　式中：當(dāng)?shù)趈個α角的值小于標(biāo)準(zhǔn)角α0時，Zi=1，反之Zi=0;當(dāng)Wi在0.475～0.517之間時林分為隨機分布，小于0.475為均勻分布，大于0.517時則為團狀分布。

　　3 結(jié)果與分析

　　3.1 優(yōu)勢樹種林分結(jié)構(gòu)指數(shù)及競爭分析

　　調(diào)查結(jié)果表明樣地內(nèi)胸徑≥5 cm的樹木共計325株，21個樹種。重要值在0.20以上的為色木槭(acer mono)、榆樹(ulmus pumila)、水曲柳(fraxinus mandshurica)、紅松(pinus koraiensis)、黃菠蘿(Phellodendron amurense Rupr)、花楸(Sorbus L.)、蒙古櫟(Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.)和青楷槭(Acer tegmentosum Maxim.)8個樹種，屬于該區(qū)域森林群落的絕對優(yōu)勢樹種，見表2。優(yōu)勢樹種的平均胸徑斷面積占所有林木胸徑斷面積的34.53%，占林木總株數(shù)的74.46%，構(gòu)成了該區(qū)域紅松闊葉混交林群落類型。

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