全 文 ：突脉青冈天然林主要种群直径分布结构
特征的研究
陈瑞杰1 ,盖新敏2 ,翁怀锋1 ,王志强3
(1.霞浦杨梅岭国有林场 ,福建 霞浦 355100;2.宁德市林业局 ,福建 宁德 352100;
3.福安化蛟国有林场 ,福建 福安 355000)
摘要:应用 5 种概率分布律对突脉青冈林 5个主要树木种群的直径结构进行拟合。结果表明:除少叶黄杞对 5 种概率分布
率全部不接受外 ,突脉青冈 、杜英 、白楠的直径分布符合威布尔分布 、Γ分布 、β 分布(除突脉青冈)和对数正态分布 , 罗浮栲
只符合 β 分布 。偏度大部分呈正偏 ,峭度大部分为负值 , 说明种群直径分布范围较大 , 中径材占多数。
关键词:突脉青冈;天然林;种群;直径分布
中图分类号:S718.54 文献标识码:A 文章编号:1002-7351(2005)02-0027-04
Studies of the Diameter Distribution Structure Characteristics
CHEN Rui-jie1 ,GAI Xin-min2 , WENG Huai-feng1 , WANG Zhi-qiang3
(1.Yangmeiling National Forest Farm , Xiapu 355100 , China ;2.Forestry Bureau of Ningde City , Ningde 352100 , China;
3.Huawen National Forest Farm of Fu an , Fujian Province , Fu an 355000 , China)
Abstract:The results showed that except that Engelhardtia fenzelii w asn t adapt to all 5 probability distribution rates , Elaeocar-
pus decipiens , and Phoebe neurahtha diame ter distribution met β distribution , Weibull distribution , Γdistribution , and normal log a-
rithmic distribution , Cyclobalanopsis elevaticostata me t the last 3 ones , and Castanopsis fabri only met the first one.Most skew-
nesses were positiv e, most kurtosises were negative , which showed that diameter distribution range of population w ith middle-diam-
eter timber as the most was relatively large.
Key words:Cyclobalanopsis elevaticostata;natural forest;population;diameter distribution
突脉青冈(Cyclobalanopsis elevaticostata)是壳斗科常绿阔叶乔木 ,是亚热带珍稀树种之一 ,既是优良
的用材树种也是理想的维护地力的阔叶树种[ 1 , 2] ,是我国南方亚热带阔叶林中稀有的群落类型。突脉青
冈自然分布范围较小 ,但在福建省宁德市支提山却分布有近 200 hm2 以珍稀植物突脉青冈占优势的林分 ,
全国罕见 。虽然近几年来 ,偶见突脉青冈的研究 ,但是对该天然群落中重要种群直径分布规律的研究尚属
空白 。胸径分布是林分结构的主要特征 ,同时林木直径分布型与森林群落的生产结构及功能特征有着密
切关系 。为此 ,我们对突脉青冈林主要树木种群直径分布进行调查研究 ,分析其直径分布结构特征 ,为该
地区突脉青冈林经营管理和进行森林调查提供参考。
1 调查区自然概况
宁德市支提山位于宁德市蕉城区霍童镇南侧(鹫峰山脉中段东麓)。距离蕉城市区约 40 kg ,支提山主
峰海拔高 1 139.4 m ,属亚热带海洋性气候 ,气候温暖 ,雨量充沛 ,四季分明 ,冬短夏长 ,光照充足 ,无霜期
长 ,春夏季温热多雨 ,秋冬季稍干旱。据宁德市气象局资料:该地域年平均气温 18.1 ～ 18.8℃,年均降水
量 1 750 ～ 1 800 mm ,降水日数约 200 d ,年日照时数 1 450 ～ 1 500 h ,无霜期日数约 290 d。土壤为山地黄
壤 ,母岩为花岗岩。土壤腐殖质较丰富 ,水肥条件较好 。突脉青冈常年浓绿 ,冠幅十分庞大 ,树形优美通
直 ,林相整齐。支提山植物种类丰富 ,群落类型多样 ,主要植物群落类型有中亚热带照叶林 、中亚热带针叶
林 、亚热带针阔混交林 、竹林等 。
收稿日期:2004-12-14;修回日期:2005-01-10
作者简介:陈瑞杰(1972-), 男 ,福建霞浦人 , 霞浦杨梅岭林场助理工程师 ,从事森林资源管理和培育工作。
第 32 卷 第 2 期
2 0 0 5 年 6 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol.32 No.2
Jun., 2 0 0 5
DOI :10.13428/j.cnki.f jlk.2005.02.007
2 调查方法
本文根据常规的植物群落学研究的取样技术 ,于 2004年 11月在宁德市支提山海拔720 ～ 840 m 的突
脉青冈天然林中选取 8块不同地理位置 、土壤状况以及群落组成类型的典型样地 ,样地面积 400 m2 ,测定
每块样地海拔 、坡向 、坡位 、坡度 、土壤条件和群落类型等生态因子(如表 1)。在各样地内分别采用相邻格
子法布置 5 m×5 m 小样方 ,对每个小样方进行每木检尺 ,记录样方内所有个体的种名 、树高 、胸径 、冠幅 、
枝下高(起测径阶≥4 cm)和各树种的调查密度 、盖度 、以及胸径 4 cm 以下的幼苗 、幼树的株数 。依据调查
资料数据分析 ,选择株数比例较大的树种作为突脉青冈主要伴生树种 ,以此为拟合直径分布的对象 。突脉
青冈林主要伴生树种有:突脉青冈 、罗浮栲 、杜英 、少叶黄杞 、白楠 、细柄阿丁枫。各树种基本特征因子见表
2。虽然细柄阿丁枫树体高大 ,枝繁叶茂 ,重要值和生态位宽度值均较大(另文分析)。但是 ,细柄阿丁枫密
度小 ,植株总数少 ,直径分布范围大 ,故本文对其直径分布结构特征的分析略。
表 1 调查样地基本情况
样地号 海拔/m 坡向 坡位 坡度 群落组成 林下植被情况 人为活动
1 820 南 中 20 突脉青冈+细柄阿丁枫 少 频繁
2 805 东 中 22 突脉青冈+杜英 中 频繁
3 815 南 下 11 突脉青冈+罗浮栲 中 较频繁
4 755 无 平 3 细柄阿丁枫+突脉青冈 多 不频繁
5 780 西北 下 12 突脉青冈+细柄阿丁枫 中 较频繁
6 740 北 上 8 突脉青冈+蚊母树 中 较频繁
7 840 西南 中 12 突脉青冈+罗浮栲 多 不频繁
8 720 西南 中 31 突脉青冈+细柄阿丁枫 少 频繁
表 2 突脉青冈林各主要树种概况
树 种 最小胸径/ cm 最大胸径/ cm 断面积平均胸径/cm 算术平均胸径/ cm 密度/株·hm-2
突脉青冈 4.2 105.0 36.01 29.1 159.4
罗浮栲 4.7 75.0 25.6 21.7 121.9
山杜英 4.0 27.9 12.74 11.4 96.9
少叶黄杞 4.0 22.4 9.94 8.8 300.0
白 楠 4.2 27.3 12.65 10.9 106.3
细柄阿丁枫 5.8 92.0 48.29 34.8 37.5
3 研究方法
树木种群直径分布形态变化一般较大 ,可用如下的概率分布律加以描述:
3.1 正态分布
其概率密度函数为:f(D)= 1σ 2πe
-x 2/2
式中:x =(D -D)/σ;D =1
n
∑n
i =1Di ;σ= 1n ∑
n
i=1(Di -D)2 。
3.2 对数正态分布(Logarithmic normal distrlbut ion)
其分布密度函数为:
f(x)=
0 , x ≤0
1
xσ 2πexp -
1
2
ln x -aσ
2 , x >0
式中:参数 a 、σ为随机变量 y =ln x 的平均数和标准差 。
·28· 福 建 林 业 科 技 第 32 卷
3.3 威布尔分布(Weibull distribut ion)
其分布密度函数为:
f(x)=
0 , x ≤0
c
b
x -a
b
c-1
exp - x -a
b
c , x >0
式中:c 一般取值为 1 ～ 3.6。当 c<1时 ,为倒 J 型分布;c =1 时 ,为指数分布;c =2 时 ,为 x2 分布;c=3
时 ,近似正态分布;c※∞时 ,变为单点分布;a 为位置参数 , b为比度参数 , c为形状参数 。
3.4 Γ分布(Gamma distribut ion)
其分布密度函数为:
f(x)=
0 , x ≤0
βaΓ(a)xa-1 e-βx , x >0
式中:α、β>0;而 Ex =αβ ;β=1时为指数分布;β为形状参数 , α为比度参数 。
3.5 β分布(Beta dist ribution)
其分布密度函数为:
f(x)=
0 , x ≤0或 x ≥1
1β(m , n)xn -1(1-x)m-1 0
除用分布律外 ,可用于说明株数直径分布的特征数有:①变动系数(c= s
x
×100%),反映分布范围的
大小 , c值大则离散程度大 ,分布范围亦大;②偏度(a3=μ3/ σ3), a3 >0为左偏 , a3<0为右偏;③峭度(a4
=μ4σ4 -3)用于说明峭度变化 , a4 值愈大 ,概率密度曲线愈尖峭 ,反之 ,概率密度曲线愈平坦。
4 结果分析与讨论
运用不同概率分布率及特征数 ,对突脉青冈天然林 8个群落类型的 5个主要树木种群直径分布作了
拟合研究 ,其结果见表 3。
表 3 突脉青冈天然林主要树种直径分布特征数及 X 2检验
树种 平均直径 标准差 偏度 峭度 变动系数 c/ % 正态分布 X 2 值
突脉青冈 24.2769 14.0060 0.4348 -1.1257 55.69 39.1426
罗浮栲 19.7826 9.2052 -0.5367 -1.2459 43.53 31.1352
杜 英 12.0 5.5578 0.5048 -0.6067 41.32 7.1249
少叶黄杞 8.5306 4.7941 1.8729 3.2533 50.20 118.1814
白 楠 10.2353 4.9649 0.6613 -0.8109 42.51 15.7800
树种 威布尔分布 X2 值 Γ分布 X 2值 β 分布X 2 值 对数正态分布 X 2 值 X 20.05值
突脉青冈 17.8142 20.4301 1.7014E+38 17.5206 31.4104
罗浮栲 32.4786 50.8963 19.9262 49.8846 23.6848
杜 英 10.3536 13.4537 5.3419 11.9839 15.5073
少叶黄杞 27.4029 21.8099 41.2644 25.4938 16.919
白 楠 4.7346 4.5852 9.1719 5.3009 12.5916
拟合结果表明:除少叶黄杞对 5 种概率分布率全部不接受外 ,突脉青冈的直径分布经 X 2 检验(a =
0.05)符合威布尔分布 、Γ分布和对数正态分布;杜英的直径分布经 X 2 检验(a=0.05)符合威布尔分布 、
Γ分布 、β分布和对数正态分布;白楠的直径分布经 X 2 检验(a=0.05)也符合威布尔分布 、Γ分布 、β分
·29·第 2 期 陈瑞杰 ,等:突脉青冈天然林主要种群直径分布结构特征的研究
布和对数正态分布;罗浮栲的直径分布经 X 2检验(a=0.05)只符合 β分布 。
从 3个特征值 C 、偏度 、峭度来看 ,各树种分布变动系数都较大 ,说明其直径分布的范围较大 ,尤其是
突脉青冈和少叶黄杞 。除罗浮栲的直径分布曲线略呈右偏 ,其余都略呈左偏 ,直径分布曲线呈右偏说明林
分中大径阶的林木占多数 ,反之 ,直径分布曲线呈左偏说明林分中小径阶的林木占多数 。除少叶黄杞外 ,
其余树种直径分布的峭度均为负数 ,峭度为正数 ,说明径阶分布曲线为高峡峰 ,径阶分布离散程度小而集
中 ,而峭度为负数 ,说明径阶分布离散程度大 。这与树种密度 、平均直径以及年龄因素综合作用有关。
通过突脉青冈林林木直径分布结构特征的研究 ,可以模拟与预测各个径阶的林木株数和蓄积的变化 ,
为林木生长量测定以及材积测算等工作都会起到重要的作用。
参考文献:
[ 1] 刘金顺 , 盖新敏 ,郑松昭 , 等.突脉青冈栽培生物学的研究[ J].福建林学院学报 , 1994 , 14(2):163-169.
[ 2] 吴 勇 , 盖新敏 ,李大岔 , 等.突脉青冈的空间分布格局[ J].浙江林业科技 , 1997 , 17(4):26-29.
[ 3] 刘金顺 , 盖新敏 ,沈明泉 , 等.突脉青冈人工造林[ J] .福建林业科技 , 1990 , 17(2):61-65.
[ 4] 刘金福 ,洪 伟 , 林升学.格氏栲天然林主要种群直径分布结构特征的研究[ J] .福建林学院学报 , 2001 , 21(4):325-
328.
[ 5] 陈昌雄 , 陈平留 ,刘 健 , 等.闽北天然次生林林木直径分布规律的研究[ J].福建林学院学报 , 1996 , 16(2):122-125.
[ 6] 洪 伟 , 吴承祯.马尾松人工林经营模式及其应用[ M] .北京:中国林业出版社 , 1999.
[ 7] 洪 伟.森林生态系统经营研究[ M] .北京:中国林业出版社 , 2001.
[ 8] 洪 伟.闽江流域森林生态研究[ M] .厦门:厦门大学出版社 , 2000.
[ 9] 郎奎健.IBMPC 系列程序集[ M].北京:中国林业出版社 , 1989.
(上接第 26页)应闽西南部地区生长 ,建议在连城县 、长汀县不宜盲目大面积引种 ,而应选择更为耐寒的桉
树试种后再进一步推广。
3)不同的海拔高度 、不同的立地条件 、不同的施肥次数对尾巨桉林木生长的影响极其显著 ,表现为海
拔高度低 、立地条件好 ,在掌握好施肥时间 、施肥量的情况下 ,施肥次数多对林木生长良好 ,在选择造林地 、
集约经营上应加以考虑。
4)造林成效如何 ,直接反映了树种的栽培特性 ,分析其造林失败原因一是受冻害 ,具体表现为高海拔
地区或风口处造林以及施肥迟导致林木木质化程度低 ,相对含水量高导致林木冻死;二是受虫害 ,具体表
现为白蚁危害 ,但经过实践证明 ,只要林地清理彻底 、炼山炼透 、投放白蚁诱杀包等措施 ,防治白蚁的收效
很好 。
5)闽西南部地区应选择海拔高度 500 m 以下 、土层深厚 、土壤疏松 、立地条件较好的 Ⅰ 、Ⅱ类造林地 ,
闽西北部地区建议选择更为耐寒的桉树进行试种后再推广 。
参考文献:
[ 1] 林顺德.尾巨桉速生丰产林施肥技术[ J].林业科技开发 , 2003 , 17(增刊):5-7.
[ 2] 祁述雄.中国桉树(第二版)[ M] .北京:中国林业出版社 , 2002.
·30· 福 建 林 业 科 技 第 32 卷