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Non Spatial Structural Characteristic of Moso Bamboo Forest and Its Dynamics in Zhejiang Province

浙江毛竹林分非空间结构特征及其动态变化


利用2004与2009年浙江省两期森林连续清查毛竹样地数据,应用因子分析、聚类分析、相关分析、多元方差分析及核密度估计方法,采用7个指标(样地生物量,样地株数,林分平均胸径,1,2,3和≥4度竹所占比例)描述毛竹林分非空间结构特征。结果表明:毛竹林分非空间结构特征的主导因素依次为年龄结构因子、样地生物量因子、林分平均胸径因子;浙江现有毛竹林老龄化问题较突出,林分中各龄级所占比极不合理,现有经营措施存在较大缺陷,从而使林分生产力衰退;样地株数较少时,林分平均胸径与样地株数几乎没有相关性,但随着样地毛竹株数的增加,表现出一定的负指数关系;影响毛竹林分生物量的主要因素依次是样地株数与林分平均胸径;7个指标中除3度竹所占比例没有显著差异外,其他指标都存在显著差异,使得毛竹林分非空间结构(由7个指标构成)在2004年与2009年存在显著性差异;平均胸径小于8.7cm的林分随着毛竹的生长所占比重在减少,而平均胸径大于8.7cm的林分在增加,这也说明2009年林分平均胸径比2004年显著增大,样地株数和林分生物量与林分平均胸径有类似的趋势。研究结果对毛竹林的可持续经营与固碳功能的提高有一定的参考价值。

Study on the non spatial structural characteristic and its dynamic change in moso bamboo (Phyllostachys edulis) forests would have important theoretical and practical significance for sustainably managing bamboo forest, understanding bamboo forest carbon sequestration capacity and improving forest productivity. In the present study, seven parameters, including biomass, number of trees, average diameter at breast height (DBH) of culms, proportions of 1 du, 2 du, 3 du, and ≥4 du moso bamboos, were used to describe the non spatial structural characteristic of moso bamboo forests. Factor analysis, cluster analysis, correlation analysis, multivariate analysis of variance, and kernel density estimation were conducted with the data collected from two consecutive inventories in bamboo plots. Results showed that: Age structure, plot biomass, average diameter of stands were the dominant factors of non spatial structural characteristic in moso bamboo forests.The aging of moso bamboo forests was a severe problem in Zhejiang Province. The proportions of different-age forests were unreasonable and there was drawback in the present management practices, which caused the recession of stand productivity. There was no relationship between average DBH of forests and number of culms when the number of culms in a plot was small, while a negative exponential relationship was observed between the above-mentioned two parameters with the increasing of number of culms.The number of culms and average stand DBH were the two main factors affecting biomass of moso bamboo forests. There were significant differences in the all parameters related to the non spatial structural characteristic except for the proportion of 3 du moso bamboo between the two inventories, thus there was a significant difference in non spatial structural characteristic of forests described with the two inventory data.The proportion of stands with average diameter of less than 8.7 cm was found to be decreased with the growth of moso bamboo, while the proportion of stands with average diameter of more than 8.7 cm increased, indicating that the average diameter of moso bambo forests in 2009 was significant greater than that in 2004. There were similar trends in number of culms in the plot and biomass of forests. The results would provide a certain reference value for the sustainable management of moso bamboo forests and improvement of carbon sequestration.


全 文 :第 8? 卷 第 ? 期
4 A 2 5 年 ? 月
林 业 科 学
7;QRS6QL 7Q!ILR 7QSQ;LR
I.(T8?"S.T?
7-H3" 4 A 2 5
D."!2A322=A=UV32AA2F=8>>34A25A?A2
收稿日期! 4A24 WA> W29# 修回日期! 4A25 WA= W2?’
基金项目!浙江省重点科技创新团队项目$4A24X2AA45 WA4% # 国家自然科学基金$5A?=459:# 5A?AA2?A# 522=A9?9% # 浙江省森林生态系
统碳循环与固碳减排重点实验室开放基金$YZ[[4A24AA2% ’
#周国模为通讯作者’
浙江毛竹林分非空间结构特征及其动态变化#
刘恩斌2! 4\施拥军2! 4\李永夫2! 4\周国模2! 4\杨\东5
$2T浙江农林大学 浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室\临安 5225AA#
4T浙江农林大学环境与资源学院\临安 5225AA#
5T南京林业大学材料科学与工程学院\南京 42AA5=%
摘\要!\利用 4AA8 与 4AA? 年浙江省两期森林连续清查毛竹样地数据"应用因子分析&聚类分析&相关分析&多元
方差分析及核密度估计方法"采用 = 个指标$样地生物量"样地株数"林分平均胸径" 2" 4"5 和$8 度竹所占比例%
描述毛竹林分非空间结构特征’ 结果表明!毛竹林分非空间结构特征的主导因素依次为年龄结构因子&样地生物
量因子&林分平均胸径因子# 浙江现有毛竹林老龄化问题较突出"林分中各龄级所占比极不合理"现有经营措施存
在较大缺陷"从而使林分生产力衰退# 样地株数较少时"林分平均胸径与样地株数几乎没有相关性"但随着样地毛
竹株数的增加"表现出一定的负指数关系# 影响毛竹林分生物量的主要因素依次是样地株数与林分平均胸径# = 个
指标中除 5 度竹所占比例没有显著差异外"其他指标都存在显著差异"使得毛竹林分非空间结构$由 = 个指标构
成%在 4AA8 年与 4AA? 年存在显著性差异# 平均胸径小于 >T= ,B的林分随着毛竹的生长所占比重在减少"而平均
胸径大于 >T= ,B的林分在增加"这也说明 4AA? 年林分平均胸径比 4AA8 年显著增大"样地株数和林分生物量与林
分平均胸径有类似的趋势’ 研究结果对毛竹林的可持续经营与固碳功能的提高有一定的参考价值’
关键词!\毛竹# 林分非空间结构# 多元统计分析# 显著性差异
中图分类号!7=2>T99 ]5\\\文献标识码!L\\\文章编号!2AA2 W=8>>"4A25#A? WAAA2 WA=
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林 业 科 学 8? 卷%+"C&"/",%&)D"/-*-&,-"& &.& +H%)"%(+)*#,)#*%(,0%*%,)-*"+)",.//.*-+)+D-+,*"E-D J")0 )0-)J."&K-&).*GD%)%360-
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\\毛竹 $8/7$)-"#,/7-!(A$+-%林是我国南方最重
要&最典型的竹林资源类型"占全国竹林面积的
=Ad左右$漆良华等" 4AA?%"具有生长快&适生性广
以及多方面生态效益等特点$江泽慧" 4AA4%’ 毛竹
林分结构包括!2%空间结构\指毛竹个体之间的相
互关系"包括毛竹空间分布格局&竞争和年龄隔离度
等$汤孟平等" 4A22%# 4%非空间结构\与毛竹空间
位置无关"包括毛竹测树因子的分布结构&立竹度与
物种多样性等’ 毛竹林分非空间结构是毛竹林经营
中必须考虑的重要因子"也是毛竹林分发展过程如
更新方式&自然稀疏和经历干扰活动的综合反映"在
很大程度上决定了林分的稳定性和发展的可能性
$曾思齐等" 4A24%’ 近年来"随着产业结构调整"一
些地区大力发展毛竹产业"以增加农民收入和促进
地方经济发展"由于缺乏经营理论的指导及一味地
追求经济效益"使毛竹林分结构不够合理"严重影响
毛竹林的可持续经营及生态经济效益的充分发挥’
因此"深刻认识毛竹林分非空间结构对发展毛竹产
业"发挥毛竹生态经济效益及实现毛竹林的可持续
经营具有重要意义’ 目前有关毛竹林非空间结构的
研究集中在胸径结构$刘恩斌等" 4AA?# 尤添革等"
4AA8%&年龄结构 $郑郁善等" 2??># 白尚斌等"
4A24%&测树因子二维结构 $葛宏立等" 4AA># 刘恩
斌等" 4A2A%&立竹度$江泽慧" 4AA4%和生物量预测
$周国模等" 4A22# Z-D-*","!"#$%" 4AA>%等领域"这
些成果对合理经营毛竹林"发挥毛竹林的生态经济效
益有重要的指导意义"但都是对毛竹林分非空间结构
的某一方面进行研究"没揭示出毛竹林分非空间结构
的主导因子及毛竹林分经营中存在的问题’ 本研究
基于浙江省森林连续清查样地数据"应用因子分析&
多元方差分析等多种方法"分析毛竹林分非空间结构
特征"以揭示毛竹林分非空间结构特征的主导因素&
毛竹林经营模式的缺陷及毛竹林分生物量&株数及平
均胸径的动态变化"为合理经营毛竹林提供科学依
据"为毛竹林演替规律研究奠定基础’
2\数据来源
浙江省于 2?=? 年建立了森林资源连续清查体
系"以 9 年为 2 个复查周期’ 共设置固定样地 8 49A
个"样点格网为 8 bBe: bB"样地形状为正方形"边
长 4>T4> B"面积 >AA B4’ 本研究利用 4AA8 与 4AA?
年两期的森林连续清查数据" 4AA8 年毛竹样地数为
48? 块" 4AA? 年清查了全省 4U5 的固定样地及其他
样地$数量为固定样地的 2U5&大小与固定样地相
同%"在 4AA? 年所有调查样地中基本属于毛竹纯林
的样地有 2=: 块’ 4AA8 年毛竹样地的基本情况为!
毛竹株数 2> f8:2"胸径 9 f29 ,B"年龄 2 f$8度
$当年生竹记为 2 度竹# 4 f5 年生竹记为 4 度竹"
8 f9年生竹记为 5 度竹"$: 年生竹记为$8 度竹%’
4AA? 年毛竹样地的基本情况为!毛竹株数 44 f95>
$其中有 2 块样地株数为 >?=%"样地胸径9 f2: ,B"
年龄 2 f$8 度’
4\研究方法
本研究选择林分密度&年龄&胸径和生物量作为
毛竹林分非空间结构的基础指标’ 由于两期毛竹样
地数都大于 29A"属于大样本数据"满足多元方差分
析的正态性假设"故本研究应用多元方差分析"检验
两期毛竹林分非空间结构是否存在显著差异"并对
结果进行分析# 林分生物量是林分非空间结构各指
标的综合反映"应用核密度法描述两期毛竹林分生
物量及其主导因子的概率分布"以便观测林分生物
量与各主导因子的变化趋势# 应用因子分析找出毛
竹林分非空间结构的主导因素# 应用相关分析研究
林分非空间结构间的相互关系# 应用聚类分析"对
毛竹林分非空间结构进行类型划分"通过两期数据
的对比"找出目前经营措施的缺陷’
5\结果与分析
CDEF非空间结构因子间的相关分析
为了更好地研究毛竹林分各非空间结构因子间
的相互关系及这种关系的动态变化"应用 $%)(%E 软
件对两期重复样地的 28 个指标做相关分析"相关矩
阵见表 2’ 在表 2 中"7A? 为 4AA? 年毛竹样地株数"
!A?" A?"#A? 和$A? 分别为 4AA? 年 2"4"5 和$8度竹
所占比例"aA? 表示 4AA? 年毛竹样地平均胸径"NA?
4
\第 ? 期 刘恩斌等! 浙江毛竹林分非空间结构特征及其动态变化
为 4AA? 年毛竹样地生物量"7A8 为 4AA8 年毛竹样
地株数"!A8""A8"#A8 和$A8 分别为 4AA8 年 2"
4"5 和$8 度竹所占比例"aA8 表示 4AA8 年毛竹样
地平均胸径"NA8 为 4AA8 年毛竹样地生物量’ 从表
2 可以看出!2%NA? 与 7A?"NA8 与 7A8 的相关系数
最大且为正相关"说明样地株数是影响样地生物量
的最主要因素# 4%NA? 与 7A? 的相关系数小于 NA8
与 7A8 的相关系数"主要是由于 4AA? 年毛竹样地株
数比 4AA8 年显著增加所致# 5%样地平均胸径对样
地生物量的影响居第 4 位# 8%由于 4AA8 年的 2"4"5
和$8 度竹过了 9 年后成为 4AA? 年的 8 度及以上
度竹"使得$A? 与!A8&"A8&#A8 和$A8 的相关
系数比年龄结构其他指标之间相关性要大# 9%aA8
与 7A8 的相关系数为 ATA>?"aA? 与 7A? 的相关系数
为 WAT488"表明样地株数较少时"林分平均胸径与
样地株数几乎没有相关性"随着毛竹林的生长与毛
竹株数的增加"表现出一定的负相关’
CDGF非空间结构主导因子分析
为了说明浙江毛竹林非空间结构的主导因子"
应用 7177 软件分别对 4AA8 和 4AA? 年的浙江毛竹
林分非空间结构数据进行因子分析"结果见表 4
和 5’
表 EF非空间结构因子相关矩阵
H&5IEF!"#0%&’(&)0’*+,’+*/$0,"**/)&’("#4&’*(J
因子 Z%,).* 7A? !A? "A? #A? $A? aA? NA? 7A8 !A8 "A8 #A8 $A8 aA8 NA8
7A? 2TAAA
!A? WATA8> 2TAAA
"A? WATA>9 WAT9:> 2TAAA
#A? AT24? AT4:8 WAT:94 2TAAA
$A? ATAA5 WAT:=9 AT44> WAT9?9 2TAAA
aA? WAT488 WATA>= AT24= WAT224 ATA=2 2TAAA
NA? AT>A2 WATA?9 WATA49 ATA=2 ATA8= AT4>? 2TAAA
7A8 AT:>= WAT258 AT29= WATA2A WATAA? WAT2AA AT:4> 2TAAA
!A8 WATA5= WAT2A8 ATA>5 WATA58 AT298 WATA22 WATA88 ATA24 2TAAA
"A8 AT2=2 WATA59 WATA9? ATA>9 WAT224 WATA85 AT2>5 AT244 WAT24: 2TAAA
#A8 WATA=A ATA28 WATAA? ATAA5 AT2A? ATAA9 WAT242 WATA>5 WAT:?9 WAT49? 2TAAA
$A8 WATA:9 ATA:? WATA:4 WATA99 WATA?> ATA:A WATA42 WATA:8 WAT9A8 WAT:A> AT49: 2TAAA
aA8 WAT224 WATA44 ATA>4 WATA9? ATAAA AT:54 AT454 ATA>? WAT2=> WATA84 ATA8: AT44> 2TAAA
NA8 AT8?= WAT2A8 AT288 WATA5: WATAA2 AT2?2 AT:8: AT>=8 WATA59 ATA:> WATA>= ATA98 AT8>5 2TAAA
表 GFGKKL 年非空间结构主因子的载荷%特征值%贡献率及累计贡献率
H&5IGF-"4%"#/#’4&’*(J%/(=/#?&)+/0% *&’/"1?&*(&#,/,+4+)&’(?/&5"+’#"#0%&’(&)0’*+,’+*&)(#GKKL
项目 Q)-B
第 2 主因子
60-/"*+)H*"&,"H%(,.BH.&-&)
第 4 主因子
60-+-,.&D H*"&,"H%(,.BH.&-&)
第 5 主因子
60-)0"*D H*"&,"H%(,.BH.&-&)
样地株数 1(%&)&#BE-*./H(.) AT>:= WAT288 WAT259
2 度竹所占比例 60-H*.H.*)".& ./2 D# WATA4: WAT?:: WATA82
4 度竹所占比例 60-H*.H.*)".& ./4 D# ATA48 ATA4A WAT?92
5 度竹所占比例 60-H*.H.*)".& ./5 D# WATA:2 AT>4> AT4A:
$8 度竹所占比例 60-H*.H.*)".& ./$8 D# ATA:> AT8A4 AT=?A
林分平均胸径 LK-*%C-aN<./+)%&D AT95A AT2=2 AT2?8
样地生物量 N".B%++./H(.) AT?>= WATA=5 WATA4:
特征值 R"C-&K%(#-+ 4T552 2T??4 2T29=
贡献率 X%)-./K%*"%&,- 59T5A8 4>T8:8 2=T94?
累计贡献率 X%)-./,#B#(%)"K- 59T5A8 :5T=:> >2T4?=
\\从表 4 可以看出!2%提取的前 5 个主因子含有
原始数据 >2T4?:d的信息# 4%与第 2 主因子相关性
最大的是样地生物量"其次是样地株数"而样地生物
量与样地株数的相关性极大$相关系数为AT>=5 >%"
因此把第 2 主因子命名为生物量因子# 5%2 度竹所
占比例&5 度竹所占比例与第 4 主因子相关性最大"
而 4 度竹所占比例&$8 度竹所占比例与第 5 主因
子相关性最大"由于毛竹出笋有大小年之分"故第 4
和 5 主因子分别命名为大年年龄结构因子和小年年
龄结构因子# 8%第 4 和第 5 主因子的贡献率和为
89T??5"大于第 2 主因子的贡献率’ 因此"毛竹林的
年龄结构是林分非空间结构最重要的因素"其次是
样地生物量与样地株数"这一结论也可以从表 5 中
得到验证’
\\表 5 表明!2%2" 4"5 和$8 度竹所占比例与第 2
主因子相关性最大"因此第 2 主因子为年龄结构因
5
林 业 科 学 8? 卷子# 4%样地株数&样地生物量与第 4 主因子相关性
最大"故第 4 主因子为生物量因子或株数因子# 5%
样地平均胸径与第 5 主因子相关性最大"故第 5 主
因子为胸径因子’ 综合表 4 与 5 可见"林分平均胸
径在毛竹生长过程中对林分非空间结构的影响越来
越重要’
表 CFGKKM 年非空间结构主因子的载荷%特征值%贡献率及累计贡献率
H&5ICF-"4%"#/#’4&’*(J&/(=/#?&)+/0&*&’/"1?&*(&#,/,+4+)&’(?/&5"+’#"#0%&’(&)0’*+,’+*&)(#GKKM
项目 Q)-B
第 2 主因子
60-/"*+)H*"&,"H%(,.BH.&-&)
第 4 主因子
60-+-,.&D H*"&,"H%(,.BH.&-&)
第 5 主因子
60-)0"*D H*"&,"H%(,.BH.&-&)
样地株数 1(%&)&#BE-*./H(.) WATA4? AT?85 WAT49:
2 度竹所占比例 60-H*.H.*)".& ./2 D# WAT>A5 WAT28: ATA28
4 度竹所占比例 60-H*.H.*)".& ./4 D# AT=9= WATA?: AT288
5 度竹所占比例 60-H*.H.*)".& ./5 D# WAT=>9 AT2:5 WATA?:
$8 度竹所占比例 60-H*.H.*)".& ./$8 D# AT>A= ATA=8 WATA9=
林分平均胸径 LK-*%C-aN<./+)%&D ATA=: ATA2= AT?>:
样地生物量 N".B%++./H(.) ATAA? AT?82 AT4?:
特征值 R"C-&K%(#-+ 4T94: 2T>59 2T248
贡献率 X%)-./K%*"%&,- 5>TA>2 4=T429 2>TA9:
累计贡献率 X%)-./,#B#(%)"K- 5>TA>2 :9T4?: >5T594
CDCF毛竹固定样地聚类分析
为了更详细地说明毛竹林分非空间结构的动态
变化及引起这种变化的原因"用 7177 软件的聚类分
析功能"对两期重复样地的 28 个林分结构指标进行
聚类"当聚类重新标定距离为 2T9 时"得到 > 种样地
类型"具体分类结果见表 8’
结合两期连续清查样地的实测数据"对表 8 作
如下分析!2%第 2 类样地前后两期株数都很多"生
物量都比较大"2 和 4 度竹所占比例在后期降低了
4Ad"5 度竹所占比例略有提高"$8 度竹所占比例
在后期增加了近 88d"平均胸径在后期也略有增
大"这主要是由于该类样地在 4AA= 至 4AA? 年挖笋
较严重"而 4AA9 至 4AA: 年挖笋较少"同时"4AA8 至
4AA? 年对老竹的采伐比较少"使林分结构呈现老龄
化# 4%第 4 类样地前期株数比较少"但后期株数较
前期增加了 298d"林分平均胸径后期也明显增大"
2 度竹所占比例在后期降低了 22T5d" 4 度竹所占
比例在后期降低了 59d"5 度竹所占比例前后期变
化不大"$8 度竹所占比例在后期提高了 84d"这说
明 4AA8)4AA? 年该类样地的采伐量与挖笋量都很
少" 同时"2" 4 度竹所占比例在后期下降是由样地
毛竹株数显著增加所致# 5%第 5 类样地前后期株数
比 4AA8" 4AA? 年样地平均株数略高"且 2" 4 度竹所
占比例在后期都显著下降"5 度竹所占比例变化不
大"$8 度竹所占比例在后期明显提高"林分胸径在
后期略有增大"说明该类样地的采伐与挖笋与第 2
类样地类似# 8%第 8 类样地前后期株数&生物量都
超过第 2 类样地&林分胸径变化不大"2 度竹所占比
例在后期下降了 2?T2d" 4 度竹所占比例在后期下
降了 59T9d"5 度竹所占比例后期略有提高" $8 度
竹所占比例在后期提高了 82d"这说明该类样地在
4AA9 和 4AA: 年挖笋比较少"在 4AA= 和 4AA> 年挖笋
特别严重"4AA8)4AA? 年采伐比较少#9%第 9 类样
地的数量最多"前期株数很少且后期株数增加了
=:d"但仍小于 4AA? 年样地平均株数#且林分平均
胸径后期增加了 AT=2: ,B" 2" 4 度竹所占比例在后
期都下降了 4Ad多"5 度竹所占比例后期下降了
AT:d"$8 度竹所占比例在后期提高了近 85T=d"
这说明该类样地的挖笋与采伐也类似于第 2 类样
地#:%第 : 类样地数量少"前后期毛竹株数非常少
且后期株数显著增加" 2 度竹所占比例在后期降低
了 2:T5d" 4 度竹所占比例在后期降低了 52T98d"
$8 度竹所占比例在后期提高了 8AT?d"5 度竹所
占比例增加了 =T2d"且林分平均胸径后期增加
2T2A: ,B"这说明该类样地在 4AA= 和 4AA> 年挖笋
特别严重" 4AA9 和 4AA: 年挖笋很少" 4AA8)4AA?
年采伐很少# =%第 = 类样地数量少"前后两期样地
毛竹株数变化不大且都低于 4AA8 和 4AA? 年样地株
数的平均值"2 度竹所占比例在后期下降最多" 4 度
竹所占比例在后期也有所下降"$8 度竹所占比例
在后期提高了近 8:d"5 度竹所占比例略有降低"且
林分胸径变化不大"这说明该类样地在 4AA? 年挖笋
特别严重" 4AA9)4AA> 年也有大量挖笋" 4AA8)
4AA? 年对样地毛竹采伐较少# >%第 > 类样地数量
少"前期毛竹株数低于 4AA8 年样地株数平均值"后
期相反" 2 度竹所占比例在后期下降了 42T?4d" 4
度竹所占比例在后期下降了 8AT:5d"$8 度竹所占
比例在后期提高 9AT8d"5 度竹所占比例略有下降"
8
\第 ? 期 刘恩斌等! 浙江毛竹林分非空间结构特征及其动态变化
且林分平均胸径后期增加了 2T922 ,B"这说明该类
样地在 4AA= 和 4AA> 年挖笋严重" 在 4AA9" 4AA: 和
4AA? 年有少量挖笋使后期样地株数显著增加"
4AA8)4AA? 年采伐很少’
\\通过以上分析可以看出!2%不管哪类样地" 2"
4 度竹所占比例后期都显著下降"$8 度竹所占比例
后期明显变大"林分平均胸径都有所增大"样地后期
株数较前期明显增多# 4%虽然对某类样地而言前后
期 5 度竹所占比例有些波动"但该类样地数量非常
少"不影响 5 度竹所占比例总体变化不大的趋势#
5%朱锦懋等$4AAA%的研究表明!合理的毛竹龄级结
构应该是 2" 4"5 和$8 度竹株数的比例为 5g5g5g2"
表 LF非空间结构聚类分析
H&5ILF-)+0’/*&#&):0(0"1#"#0%&’(&)0’*+,’+*/
样地号
1(.)S.3
分类号
;(%++"/"-D S.3
样地号
1(.)S.3
分类号
;(%++"/"-D S.3
样地号
1(.)S.3
分类号
;(%++"/"-D S.3
样地号
1(.)S.3
分类号
;(%++"/"-D S.3
2A AA2 2 22 :8A 5 2A =>A 9 22 9A= :
2A A>9 2 24 4=4 5 2A >8= 9 22 :55 :
2A A?5 2 24 4>2 5 2A >>: 9 22 >A> :
2A 528 2 24 4>? 5 22 :24 9 24 A?4 :
2A >>= 2 24 =95 5 22 :85 9 25 A5= :
22 2:5 2 24 >88 5 22 =48 9 4A A?2 :
4A A8> 2 24 >9A 5 22 =5A 9 4A 2A: :
4A A:8 2 24 >:> 5 22 >48 9 4A 5A9 :
4A 245 2 25 A:5 5 24 242 9 4A 88> :
4A 2:: 2 4A A8: 5 24 =2> 9 4A >=4 :
4A ?5A 2 4A A=> 5 24 =49 9 42 A89 :
42 A=8 2 4A A>> 5 24 =>A 9 44 A=: :
42 A>> 2 4A 4=9 5 24 >AA 9 44 >== :
42 :A= 2 4A =9> 5 24 ?=: 9 45 42: :
44 =?> 2 42 A>5 5 25 8:8 9 2A :== =
2A AA> 4 42 2:? 5 28 498 9 2A ?45 =
2A A5= 4 42 :52 5 28 499 9 22 A?? =
2A 2A> 4 44 4=A 5 4A 9A? 9 24 249 =
2A =>2 4 48 4=8 5 4A :=A 9 24 9:: =
22 85> 4 48 528 5 4A =25 9 24 >2? =
22 :48 4 2A A=A 8 4A =8> 9 25 AA2 =
22 :5A 4 2A === 8 4A >2A 9 25 582 =
22 =4= 4 2A ==? 8 4A >=5 9 25 92? =
25 A24 4 22 A>2 8 42 29> 9 4A =:2 =
42 2AA 4 22 2:> 8 42 2:8 9 42 A54 =
42 9?= 4 22 2?2 8 42 =42 9 42 A?A =
42 :25 4 28 242 8 44 A2A 9 42 285 =
42 :82 4 4A A=2 8 44 A=? 9 42 524 =
44 448 4 4A 24= 8 44 955 9 42 ?A4 =
44 8:8 4 42 A=? 8 44 =AA 9 44 =:> =
44 92: 4 42 A?= 8 44 =?A 9 44 ?52 =
44 >8> 4 42 4=4 8 44 >45 9 45 4=9 =
45 2A> 4 42 4=: 8 44 >>: 9 45 88A =
2A A8= 5 44 555 8 44 ?2A 9 2A >45 >
2A A>= 5 2A 2A9 9 44 ?58 9 2A ?9> >
2A =:A 5 2A 228 9 45 2A9 9 22 22A >
22 229 5 2A 42? 9 45 292 9 22 228 >
22 422 5 2A 48? 9 48 4=5 9 22 242 >
22 5?A 5 2A 5AA 9 2A 58? : 24 :=2 >
22 :A: 5 2A 85A 9 22 A>4 : 4A 224 >
22 :29 5 2A ==> 9 22 84? : 45 2?: >
22 :42 5
从这个比例关系可以看出"浙江现有毛竹林分的各
龄级所占比例极不合理# 8%浙江毛竹林老龄化比较
严重"新竹留养较少"毛竹林分非空间结构不够合理
及目前的经营管理存在较大缺陷"致使林分生产力
9
林 业 科 学 8? 卷下降’
CDLF毛竹林非空间结构的多元方差分析
毛竹具有很多独特属性"经过 9 年的生长"其林
分非空间结构是否发生显著变化"需用多元方差分
析进行检验’ 应用 7177 软件进行检验"结果如表 9
所示’
表 NF非空间结构显著性检验
H&5INF$(=#(1(,&#’’/0’"1#"#0%&’(&)0’*+,’+*/检验方法
Q&+H-,)".& B-)0.D
E检验结果的计算
E)-+)*-+#()+./
,%(,#(%)".& K%(#-
确切 3值
Rc%,)
K%(#-./3
假设检验自由度
)-+)"&C(+/*--D.B
误差自由度
R**.*D-C*--+
.//*--D.B
3检验显著性概率
7"C&"/",%&,-
+H*.E%E"(")G./3)-+)
1"(%"(+6*%,- AT:?? 25>T82? =TAA 82=TAAA ATAAA
h"(b+( !%BED% AT5A2 25>T82? =TAA 82=TAAA ATAAA
<.)-("&C(+6*%,- 4T548 25>T82? =TAA 82=TAAA ATAAA
X.G(+!%*C-+)X..) 4T548 25>T82? =TAA 82=TAAA ATAAA
\\7177 软件用 8 种方法对给定的数据进行检验"
如果 8 种方法的检验结果不一致"则以 1"(%"( +
6*%,-计算结果为准"当 3检验显著性概率小于
ATA9"说明有显著性差异’ 从表 9 可以看出"4AA8
与 4AA? 年浙江毛竹林分非空间结构存在显著差异"
这种显著性差异由哪些指标造成的"还需对各个指
标进行一元方差分析’
CDNF毛竹林分各指标的方差分析
用 7177 软件对林分非空间结构的各个指标进
行一元方差分析"结果见表 :’
表 OF非空间结构各指标的显著性检验
H&5IOFP&,.(#7/J$00(=#(1(,&#’’/0’"1#"#0%&’(&)0’*+,’+*/
因变量
a-H-&D-&)K%*"%E(-
平方和
7#B./+P#%*-+
自由度
a-C*--.//*--D.B
均方
$-%& +P#%*-
3 8
样地株数 1(%&)&#BE-*./H(.) =?4 28>T:2A 2 =?4 28>T:2A >9T82= ATAAA
2 度竹所占比例 1*.H.*)".& ./2 D# 5T?95 2 5T?95 229T=82 ATAAA
4 度竹所占比例 1*.H.*)".& ./4 D# =TA=8 2 =TA=8 4>5T=:2 ATAAA
5 度竹所占比例 1*.H.*)".& ./5 D# ATA=> 2 ATA=> 5T898 ATA:8
$8 度竹所占比例 60-H*.H.*)".& ./$8 D# 2>T=9: 2 2>T=9: =5>T458 ATAAA
林分平均胸径 LK-*%C-aN<./+)%&D+ 54TAA5 2 54TAA5 2=T845 ATAAA
样地生物量 1(.)E".B%++ 2A? >92 858T8A4 2 2A? >92 858T8A4 229TA8? ATAAA
\\从表 : 可以看出"$8 度竹所占比例差异最大"
毛竹林分非空间结构存在差异是由样地株数&样地
生物量&林分平均胸&$8 度竹所占比例&4 度竹所占
比例及 2 度竹所占比例造成的’ 5 度竹所占比例不
存在显著差异’
CDOF生物量主导因子概率分布的变化
生物量数据是研究林业与生态问题的基础"而
毛竹样地株数$立竹度%及林分平均胸径是影响毛
竹林分生物量最主要的 4 个因素"为了更好地揭示
毛竹林分生物量的动态变化"有必要研究它们的概
率分布动态’ 测树因子概率分布的研究方法有参数
检验与非参数检验两种!参数检验需要事先给定某
种分布函数"然后再对拟合分布进行检验"该方法的
缺陷是事先给定何种分布"具有一定的主观随意性#
而非参数检验对概率分布的描述"完全取决于给定
的数据"不含任何人为主观因素’ 核密度估计是最
常用的非参数检验方法"事实证明它对测树因子概
率分布的描述优于 h-"E#(分布$崔恒建等" 2??:%’
因此"本研究用核密度估计描述毛竹测树因子概率
分布动态’
从图 2%可以看出!2%两条曲线交点的横坐标所
示样地株数大约为 2?="因此在 4AA8 年与 4AA? 年的
毛竹林中"样地株数为 2?= 的林分所占比重是相等
的# 4%样地株数小于 2?= 的林分随着毛竹的生长所
占比重在减少"样地株数大于 2?= 的林分在增加"这
也说明 4AA? 年样地株数比 4AA8 年显著增加’
从图 2E 可以看出! 2% 4 条曲线交点的横坐标
所示平均胸径大约为 >T= ,B"因此在 4AA8 年与
4AA? 年的毛竹林中"平均胸径为 >T= ,B的林分所
占比重是相等的# 4%平均胸径小于 >T= ,B的林分
随着毛竹的生长所占比重在减少"平均胸径大于
>T= ,B的林分在增加"这也说明 4AA? 年林分平均
胸径比 4AA8 年显著增大’
从图 2,可以看出"林分生物量的变化与林分株
数&林分平均胸径变化趋势一致’
8\结论与讨论
本研究利用浙江省两期毛竹连续清查样地"对
:
\第 ? 期 刘恩斌等! 浙江毛竹林分非空间结构特征及其动态变化
图 2\立竹度$%%&平均胸径$E%和生物量$,%概率分布动态
Z"C32\1*.E%E"(")GD"+)*"E#)".& DG&%B",+./D-&+")G$%% "
%K-*%C-aN<$ E% " %&D E".B%++$,%
毛竹林分非空间结构特征及动态变化作研究"得到
如下结论’ 2%毛竹林分非空间结构的主导因子依
次是年龄结构因子&样地生物量因子与林分平均胸
径因子# 影响毛竹林分生物量的主要因素依次是毛
竹株数与林分平均胸径’ 4%样地生物量&样地株
数&平均胸径及 2"4 和$8 度竹所占比例前后期存
在显著差异"使得毛竹林分非空间结构存在显著性
差异’ 5 度竹所占比例不存在显著差异’ 5%毛竹林
分平均胸径与林分株数的相关性不大"但随着毛竹
的生长"呈现出一定的负相关’ 8%平均胸径较小的
林分随着毛竹的生长在减少"而平均胸径较大的林
分随着时间的推移在增加"样地株数与林分生物量
也有类似的趋势’ 9%浙江现有毛竹林老龄化问题
较突出"林分中各龄级毛竹所占比例极不合理"现有
经营措施存在较大缺陷"使林分生产力出现衰退’
本研究认为年龄结构是毛竹林分非空间结构最
主要的因素" 而朱锦懋等$4AAA%的研究结果表明新
成竹数量和竹林密度是毛竹林分结构的最主要因
素"两者不尽相同"其主要原因是!所用材料不一样"
本研究使用的是连续清查的两期毛竹样地"样地数
量大"代表性强"而朱锦懋等 $4AAA%所用资料是人
为典型调查样地且数量少’ 由于年龄结构是各度竹
所占比例"它实际上是样地株数的再分配"所以年龄
结构是毛竹林分非空间结构最主要因素既符合毛竹
林是异龄林的属性"也符合毛竹林的实际情况’
林分非空间结构的 = 个指标中只有 5 度竹所占比
例在 4AA8 和 4AA?年没有显著差异"可能是不合理的挖
笋与采伐造成的"也可能是固定样地所采取的特殊保
护措施造成的"关于这一点还有待进一步调查’
参 考 文 献
白尚斌"周国模"王懿祥"等34A243天目山国家级自然保护区毛竹扩
散过程的林分结构变化研究3西部林业科学"82$2% !== W>43
崔恒建"王雪峰32??:3核密度估计及其在直径分布研究中的应用3北
京林业大学学报" 2>$4% !:= W=43
葛宏立"周国模"刘恩斌"等34AA>3浙江省毛竹直径与年龄的二元
h-"E#(分布模型3林业科学"88$24% !29 W4A3
江泽慧34AA43世界竹藤3沈阳!辽宁科学技术出版社"5 W83
刘恩斌"周国模"葛宏立"等34AA?3基于最大熵原理的多尺度毛竹胸
径分布统一模型构建及应用3生态学报" 4?$>% !8A=A W8A==3
刘恩斌"周国模"施拥军"等34A2A3测树因子二元概率分布!以毛竹为
例3林业科学"8:$2A% !4? W5:3
漆良华"刘广路"范少辉"等34AA?3不同抚育措施对闽西毛竹林碳密
度&碳贮量与碳格局的影响3生态学杂志" 4>$>% ! 28>4 W28>>3
汤孟平"徐文兵"陈永刚"等34A223天目山近自然毛竹林空间结构与
生物量的关系3林业科学"8=$>% !2 W:3
尤添革"林秀琴34AA83毛竹林的连续型直径分布变化方程3生物数
学学报" 2?$8% ! 895 W89:3
曾思齐"李\俊"李东丽"等34A243南方集体林区南酸枣次生林林分
结构研究3中南林业科技大学学报"54$8% !2 W:3
郑郁善"洪\伟32??>3毛竹林丰产年龄结构模型与应用研究3林业科
学"58$5% ! 54 W5>3
周国模"刘恩斌"施拥军" 等34A223基于最小尺度的浙江省毛竹生物
量精确估算3林业科学"8=$2% !2 W93
朱锦憋"黄茂提"陈由强"等34AAA3笋材两用毛竹林林分结构数量关
系研究3植物生态学报" 48$8% !8>5 W8>>3
Z-D-*","7" I")#(.$" 6#("H%&.7" !"#$%4AA>3L& %HH*.%,0 ).-+)"B%)-
,%*E.& +).,b+,0%&C-"& /.*-+),%*E.& H..(+#&D-*)0-’SZ;;;! )0-
Q)%("%& ,%+-3Z.*-+)N".C-.+,"-&,-+%&D Z.*-+)*G" 2$2% ! >: W?93
!责任编辑\于静娴"
=