全 文 ：林业科学研究!"#$%!"&"%#$& *#
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!!文章编号!$##$($)*&""#$%##%(#&(#%
萌生杉木林空间结构特征研究
周红敏$! 何必庭"! 彭!辉,!! 沈!斌"! 吴克林"! 林!丰"! 刘春辉"
"$2浙江省龙泉市林业科学研究院!浙江 龙泉!,",+##* "2浙江省龙泉市查田镇林业工作站!浙江 龙泉!,",+##*
,2浙江凤阳山J百山祖国家级自然保护区凤阳山管理处!浙江 龙泉!,",+###
收稿日期$ "#$)(#+("%
基金项目$ 杉木次生林森林经营示范与推广"S1J$+#
作者简介$ 周红敏!硕士!工程师2主要研究方向$ 林木种苗和森林可持续经营23(4567$ ?@>W@>9:469DR<$,2=>4
!
通讯作者$ 在读博士!助理研究员2主要研究方向$林木种苗和森林可持续经营23(4567$ PB6=?OWY45672=>4
摘要!利用结构参数角尺度大小比数混交度对浙江龙泉萌生杉木林的空间结构进行分析!结果表明$林分的平均
角尺度为 #2%$"!林分空间格局为随机分布*杉木树种分布格局为团状分布!木荷树种整体分布格局为随机分布!其
它树种的整体分布格局为均匀分布*林分的平均混交度为 #2),& )!在弱度混交和中度混交之间*林分中树种以胸径
作为比较指标的林木个体的优势排列顺序为$苦槠马尾松 n杉木 n樟树 n木荷 n枫香红豆树 n拟赤杨 n榆树(
根据萌生杉木林的结构特征提出经营对策! 通过合理择伐和补植乡土树种进行林分结构调整!提高林分质量!优化
林分空间结构!以便更好地发挥其功能(
关键词!萌芽林* 杉木* 空间结构* 角尺度* 混交度* 大小比数
中图分类号!M+*$2"+ 文献标识码!.
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9P6:@A>B@>>R =>4U5B6D>9
林分空间结构决定林木间的竞争态势及其空间
生态位!在很大程度上决定林分的稳定性发展的可
能性和经营空间的大小,$ J,- ( 目前!在森林结构解
析中!基于相邻木空间关系的林分空间结构分析方
第 % 期 周红敏!等$萌生杉木林空间结构特征研究
法已被广泛应用,)- !由于其可释性简洁性和可操作
性等优点!已经广泛应用在森林类型的研究中!为结
构化经营提供了科学依据,% J+- ( 林木的分布格局
树种隔离程度和林木的大小分化程度是构成复杂林
分结构的基础!三者之间是不可分割的!它们的变化
影响了林分结构!进而影响森林结构和功能,&- ( 调
整并维持林分合理的空间结构和生物多样性!是实
现森林可持续经营目标的重要技术途径!涉及林木
个体之间空间关系的林分空间结构及其关系的描述
和解释已成为森林结构研究的重点,* J$#- ( 萌芽更
新是我国南方低山丘陵地杉木林的主要更新方式之
一!这种更新方式不仅克服了人工造林成本高水土
流水严重等不良后果!而且随着森林经营目标的变
化!以及对森林生态系统重要生态服务功能的认识!
森林经营由过去那种高投入高产量低效益!转而
注重经济社会和生态效益的统一!在这种情形下!
萌芽更新尤其受到人们的青睐,$$- *然而!鲜见报道
萌芽杉木林的结构特性( 因此!本文特对萌生杉木
林空间结构开展研究!以期为萌生杉木林可持续经
营提供依据(
$!研究区概况
浙江龙泉市位于浙江省西南部浙闽赣边境!属
于中亚热带季风气候区"$$&o),I $$*o"I3!"+o)"I
"&o"$I1#!四季分明!冬无严寒!夏无酷暑!春早夏
长!温暖湿润!降水量 $ **2) 44( 研究样地位于
龙泉市小梅镇黄南村 )% 小班!该林分为 "##% 年采
伐迹地更新"采伐前为杉木纯林!密度 $ %# 株+
@4
J"
#!同年人工栽植一些木荷!"##% 年后未进行经
营( 林分以杉木"84@@,@A*(+,( 2(@)$"2(&( "H54A2#
Z>>e2#为主!另有木荷 " B)*,+( %4G$#5( L5BR92PO
E@54U2#枫香";,\4,3(+5(#F"#+"%(@( Z59=P#拟赤
杨"72@,G*124+F"#&4@$,"ZP4D72# C5e69>#等(
"!研究方法
>2;<野外调查
本文在全面踏查的基础上!确定调查样地的面
积为 " ## 4""% 4 )`# 4#!这可充分代表该林分
类型的空间结构( 样地海拔 "%# 4!坡度 "%o!坡向
东南*林木平均胸径 +2+ =4!平均树高 +2& 4!平均
枝下高 $2% 4!郁闭度 #2( 样地采用罗盘仪和皮尺
进行设置!采取相邻格子法进行调查!将样地分为
$) 个小样方进行! $" 个 $# 4 "`# 4小样方和 " 个
% 4 "`# 4小样方!记录海拔坡向( 对样地内胸径
大于 % =4的乔木进行每木检尺!记录其树号胸径
树种( 本文将缓冲区设置为 % 4(
>2><数据处理
为了避免边缘效应对分析结果的影响!同时较
多的调查数据参与应用( 采用森林空间结构分析软
件d69eP745DD计算结构参数混交度角尺度和大小
比数(
,!结果与分析
B2;<林木个体的水平空间分布格局)))角尺度
林分平均角尺度")9#落在,#2)+%!#2%$+-的范
围内!说明林木整体分布格局属随机分布,$"- !从图 $
可以看出$角尺度的分布频率左右大致相等!角尺度
分布频率为正态分布( 林分中林木个体分布格局
9
,
]#2% 所占的比例为 %2+g!说明林分中林木个
体分布格局多为随机分布!角尺度分布频率均匀或
很均匀!所占比例为 "$2%g!林分中处于很均匀林
木仅有 , 株!说明只有 , 株林木与其最近 ) 株相邻
木构成的结构单元 9
,
]#!林分中很均匀和团状这
两种极端分布格局则占的比例较少!很均匀和很不
均匀分布仅占 %2)g( 林分角尺度的均值为 #2%$"!
在,#2)+%!#2%$+-内!说明林分整体分布格局属于随
机分布(
图 $!萌生杉木林角尺度频率分布
为实现不同树种的科学经营!图 " 进一步分析
了不同树种的林木空间分布格局( 因林分中树种
以杉木和木荷为主!其余树种如榆树拟赤杨等在
林分中株数极少!因 d69eP745DD林分株数较少时!
不能进行数据分析!所以!在角尺度分析时将林分
中树种分为杉木木荷和其它树种 , 组!将调查数
据按照杉木木荷和其它树种进行分类!运用
d69eP745DD软件分别分析 , 组的分布格局( 从图
+&
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
" 可以看出$杉木种群的角尺度分布频率为右侧大
于左侧!呈不对称分布( 杉木林木个体分布格局
9
,
]#2% 所占的比例为 %"2+g!说明林分中林木
个体分布格局多为随机分布!原因可能是采伐前的
林分为人工栽植的杉木林!分布格局为均匀分布!
而萌生的杉木多成团状分布!所以!杉木林木个体
较多表现为随机分布*杉木个体很均匀分布和很不
均匀分布所占比例分别为 #c%g和 +2*g!两种极
端分布格局所占比例较少( 杉木的平均角尺度为
#2%)"!大于 #2%$+!说明杉木整体分布格局为团状
分布( 木荷的角尺度分布呈现正态分布!左右两侧
对称!而且每个频率都有分布!木荷的平均角尺度
为 #c%$%!在,#2)+%!#2%$+-内!说明木荷整体分布
格局属于随机分布( 其它树种的分布格局均匀和
随机分布频率所占比例为 &%2+g!很均匀分布的
分布频率为 #!说明此分组内没有林木与其最近相
邻木构成的角尺度为 #!不均匀和很不均匀分布频
率也较低!原因是此组内树种在林分中分布较少!
且多为零星分布*其它树种的平均角尺度为
#2)) ,"小于 #2)+%#!整体分布格局为均匀分布(
图 "!杉木林分不同树种角尺度分布频率
B2><林木大小的差异程度)))大小比数
大小比数明确定义了被分析的参照树在该结构
块中所处的生态位!且其生态位的高低以中度级为
岭脊!生物意义十分明显,$,- ( 由表 $ 可知$萌生杉
木林中!杉木大小比数分布均匀!在结构单元中处于
中庸状态!而且杉木株数在林分中数量最多!杉木树
种的优势度明显*木荷枫香榆树拟赤杨红豆树
处于相对劣势( 樟树在林分中所占比例较少!大小
比数则向两极分化( 苦槠和马尾松则属于林分中的
优势状态(
表 ;<萌生杉木林各树种大小比数分布频率
树种
大小比数
#2# #2"% #2%# #2+% $2##
杉木 #2"") #2"#& #2$*" #2$*% #2$&"
木荷 #2$, #2$&" #2"$" #2")" #2""+
枫香 #2$$$ #2$$$ #2### #2""" #2%%
榆树 #2### #2### #2### #2### $2###
拟赤杨 #2#&, #2### #2### #2,,, #2%&)
樟树 #2)## #2### #2### #2### #2##
苦槠 $2### #2### #2### #2### #2###
红豆树 #2### #2### #2### $2### #2###
马尾松 $2### #2### #2### #2### #2###
从图 , 可知$!苦槠和马尾松的平均大小比数为
#!说明林分中以这 " 个树种为参照树的结构单元
中!参照树的胸径大于最近 ) 株相邻木!处于绝对优
势状态*杉木木荷和樟树的平均大小比数约 #2%!
说明这 , 个树种分布比较均匀!在以这 , 种树种为
参照树的结构单元中!树种处于中庸状态*枫香的平
均大小比数为 #2+%!在林分中处于劣势*拟赤杨的
平均大小比数为 #2+% $2#!处于劣势向绝对劣势
过度的状态*榆树的平均大小比数为 $2#!说明在以
榆树与参照树的结构单元中!参照树的胸径小于 )
株最近相邻木!处于绝对劣势状态( 通过以上分析
可知!苦槠和马尾松在此样地的结构单元中占优势!
属于优势木*枫香拟赤杨和榆树在样地的结构单元
中处于劣势状态!属于被压木状态(
图 ,!萌生杉木林各树种的平均大小比数
B2B<林分中树种的隔离程度)))混交度
树种隔离程度指的是树种在群落中的空间配
&&
第 % 期 周红敏!等$萌生杉木林空间结构特征研究
置!它是林分空间结构的重要组成部分!是群落的树
种混交状况的表达方式!分离程度越大!表明同种个
体聚生的可能性越小!林木对空间的利用程度也越
大!同种之间的竞争机会会减少!群落的稳定性也会
越大,$)- ( 从图 ) 可看出$混交度的分布频率是左侧
大于右侧!弱度混交和中度混交分布频率最大!其次
为零度混交强度混交!极强度混交分布频率最低!
极强度混交所占比例为 $#g( 这显示林分中参照
数与 ) 株最近相邻木为不同树种的频率较低!林分
中树种相邻木为同一树种所占比例较高!说明种群
呈聚集状态( 安慧君,$%-的研究结果表明$越向稳定
群落发展!强度和极强度混交的频率越高的趋势(
萌生杉木林的平均混交度为#2),& )!在弱度混交和
中度混交之间!零度混交弱度混交中度混交强度
混交的树种所占的比例分别是 $*2)g"%c)g"%2
g和 $*2g!极强度混交占 $#g!树种混交度
较低(
图 )!萌生杉木林混交度频率分布
为进一步分析杉木萌芽林中树种空间隔离程
度!对林分中的林木混交度进行分树种统计( 从表
" 可以看出$枫香榆树苦槠红豆树和马尾松的平
均混交度均为 $!说明这些树种在林分中处于极强
度混交状态*拟赤杨呈在强度混交和极强度混交状
态分布频率分别为 "%g和 +%g!零度混交弱度混
交和中度混交的混交程度均为分布频率 #!拟赤杨
的平均混交度为 #2*,+ %!说明拟赤杨在林分中整体
接近于极强度混交*樟树的平均混交度为 #2+%!处
于中度混交*木荷的混交度除零度混交没有分布外!
在弱度混交中度混交强度混交和极强度混交都有
分布!弱度混交分布频率较低!主要是强度混交!木
荷的平均混交度为 #2+# )!说明木荷在林分中整体
处于中度混交向强度混交过渡的状态*杉木在各分
布频率都有分布!整个林分中只有杉木有零度混交
出现!其主要集中在零度混交弱度混交和中度混交
这 , 种状态!分布频率分别为 "+2g,"2g和
"*c%g!杉木的平均混交度为 #2,#+ "!处于弱度混
交向中度混交过渡的状态!说明林分中以杉木与 )
株最近相邻木为不同树种的频率较低!杉木相邻木
为同一树种所占比例较高!说明种群呈聚集状态!其
原因是林分中大多是萌生杉木林!且数量最多!而大
部分又是呈聚集状态( 通过上述对林分混交度和平
均混交度的分析!可以看出!萌生杉木林中林木个体
大多与同树种个体相邻! 因其余树种多为零星分
布!故其余树种的混交程度较高(
表 ><萌生杉木林各树种混交度分布频率及均值
树种
混交度
#2## #2"% #2%# #2+% $2##
平均混
交度
杉木 #2"+ #2," #2"*% #2#*+ #2## #2,#+ "
木荷 #2### #2#*& #2$*+ #2)&% #2""# #2+# )
枫香 #2### #2### #2### #2### $2### $2### #
榆树 #2### #2### #2### #2### $2### $2### #
拟赤杨 #2### #2### #2### #2"%# #2+%# #2*,+ %
樟树 #2### #2### #2### $2### #2### #2+%# #
苦槠 #2### #2### #2### #2### $2### $2### #
红豆树 #2### #2### #2### #2### $2### $2### #
马尾松 #2### #2### #2### #2### $2### $2### #
)!结论与讨论
"$#萌生杉木混交林角尺度的分布频率左右大
致相等!角尺度分布频率为正态分布!林分中林木个
体分布格局多为随机分布( 采伐前人工植的杉木林
通常为均匀分布!通过采伐和采用%见缝插针&的方
式补植木荷等阔叶树种后!萌生杉木林整体表现为
随机分布(
""#在角尺度分析时将林分中的树种分为杉
木木荷和其余树种 , 组分析!杉木整体分布格局为
团状分布*木荷整体分布格局为随机分布*其它树种
的整体分布格局为均匀分布(
",#杉木在林分中处于中庸状态*木荷枫香
榆树拟赤杨红豆树处于相对劣势*樟树在林分中
株数所占比例较少!大小比数则向两极分化( 苦槠
和马尾松则属于林分中的优势状态(
")#萌生杉木混交林处于弱度混交向中度混交
过渡的状态( 分树种的混交度表现为枫香榆树苦
槠红豆树和马尾松这些树种在林分中处于极强度
混交状态*拟赤杨在林分中整体接近于极强度混交*
樟树处于中度混交*木荷在林分中整体处于中度混
交向强度混交过渡的状态*杉木处于弱度混交向中
*&
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
度混交过渡的状态!原因是林分中大多是萌生杉木
林!且数量最多!而大部分又是呈聚集状态( 通过上
述对林分混交度和平均混交度的分析!可以看出!萌
生杉木林中林木个体大多与同树种个体相邻! 因其
余树种多为零星分布!故其余树种的混交程度较高(
"%#科学的森林经营应建立在空间结构与功能
的关系基础之上!通过林分空间结构优化经营从而
构建合理的空间结构,$- ( 对萌生杉木林整体林分
混交度低!大小比数分布均匀的问题!可在经营时对
阔叶树予以保留!同时栽植部分乡土阔叶树种!以增
加林分的混交度( 补植乡土树种的幼树!还可以增
加林分的径级跨度!大小比数的分布也更加合理(
针对杉木树种角尺度成团状分布的情况!在经营时!
应对杉木进行抚育间伐!把影响%目标树&生长的
%干扰树&予以伐除!在抚育间伐时应尽量考虑林分
的角尺度是否为正态分布!将林分尽量调整为随机
分布格局( 通过人工促进的方法初步使林分朝着天
然林经营的方式发展!最终实现林分的可持续经营(
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