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本文以铜陵县三种不同年龄的天然次生林为研究对象，在其中设置乔木样方，样方大小20m×20m～30m×30m，用全站仪对样方中的乔木树种进行定位，获得三维坐标（X，Y，Z）,其中：X，Y是平面直角坐标，Z是海拔高度，并详细记录每株林木的种名、胸径、树高等，样方四周设为5m宽的缓冲带，乔木的起测胸径为5cm。在此基础上，采用Shannon-wiener指数、均匀度指数、生态优势度指数分析了三种天然林类型林分乔木树种多样性数量特征；同时，利用混交度、大小比数、角尺度和Ripley K函数四个林分空间结构参数，对三种天然林主要树种混交、竞争和分布格局及其空间关联关系进行了分析。结果表明：（1）类型Ⅰ和类型Ⅱ优势树种麻栎直径结构都接近正态分布，都具有左偏趋势，偏度类型Ⅰ>类型Ⅱ，具有同龄林直径结构特征。类型Ⅲ优势树种苦楮的直径结构呈明显的倒J形曲线，具有异龄林直径结构特征。（2）三种天然林类型乔木树种Shannon-wiener多样性指数为类型Ⅱ（1.25）＞类型Ⅰ（1.02）＞类型Ⅲ（1.0）；均匀度指数为型Ⅱ（0.7）＞类型Ⅰ（0.57）＞类型Ⅲ（0.35）；生态优势度指数为类型Ⅰ（0.5）＞类型Ⅲ（0.48）＞类型Ⅱ（0.37）。（3）在所研究的尺度范围内，三种天然林类型优势树种的分布格局都随着尺度的增加，从聚集分布过渡到随机分布、均匀分布。类型Ⅰ、类型Ⅱ优势种群麻栎聚集尺度为类型Ⅱ（0~43m）>类型Ⅰ（0~39m），而类型Ⅲ优势树种苦楮在大部分尺度上都呈聚集分布，这表明随着林分年龄的增加，其优势种群的聚集分布的范围呈减小趋势（4）类型Ⅰ优势树种麻栎与其伴生树种青冈栎、马尾松在小尺度上表现出负关联，这时候优势树种与伴生树种之间有一定的竞争；类型Ⅱ优势树种麻栎与其伴生树种化香主要表现为无关联，两个种群之间竞争较小；类型Ⅲ优势树种苦楮与其伴生树种檫木、绵楮之间为正关联，优势树种与伴生树种在生长主要表现为相互促进。（5）三种天然林类型龄级Ⅳ的树木与其余3个龄级间都表现为不显著关联；龄级Ⅱ与龄级Ⅲ随着年龄的不同，两个龄级间的关系也呈现出一定的变化，一般为群落生长发育越短，两个龄级越有可能趋向于正关联。（6）三种天然林类型林分平均混交度为类型Ⅱ（0.490）>类型Ⅲ（0.366）>类型Ⅰ（0.347），总体呈弱度混交；平均角尺度为类型Ⅲ（0.572）>类型Ⅱ（0.523）>类型Ⅰ（0.512），类型Ⅲ和类型Ⅱ林木总体呈团状分布，类型Ⅰ林木总体呈随机分布；平均大小比数为类型Ⅲ（0.502）>类型Ⅱ（0.492）>类型Ⅰ（0.488），林木竞争总体呈中庸状态。