论文部分内容阅读
摘要:本文对香格里拉地区天然高山松次生林设置12块典型标准地进行分析。并采用大小比数、相對直径、树冠竞争因子、简单竞争指数四个竞争指标进行分析,最后选择标准地内林木的胸径与简单竞争指数建立单木竞争模型,并就如何更好地优化林分空间结构的森林经营措施提出了自己的建议。
关键词:高山松次生林;大小比数;简单竞争指数;相对直径
1引言
高山松是中国重要的高山森林树种,也是裸子植物中不多见的一个同倍体杂交成种案例,广泛分布于中国大陆的云南西北部、四川西部、西藏东南部、青海南部等地,生长于海拔1500m至4500m的高山地区,常生长在河谷、山坡、林中、山谷、阳坡、阶地,常组成纯林或与云杉、白桦等树种混生,目前已由人工引种栽培。高山松分布于高山与河谷交错、地形地貌变化明显、海拔差异剧烈的青藏高原东南边缘。处于异质生态环境中的不同高山松居群在建立和发展过程中经历了不同的生态适应过程,在长期的生物居群与环境的相互作用过程中,产生了形态和生殖性状的分化,对高山松更新分布的影响具有重要的理论和实践意义。
2国内外的研究概况
当代世界,对于林木的竞争方面的研究越来越受到人们的重视,竞争是生物界普遍存在的一种现象,特别是在高密度的情况下。在林分内由于树木生长不断扩大空间而使林分结构发生变化,而林分的发展空间是有限的,于是树木之间展开了争取生长空间的竞争,竞争的结果导致一些树木死亡,一些树木勉强维持生存,另一些树木则得到更大的生长空间,这种现象就被称为林木竞争。物种的竞争与共存一直是生态学和森林经理学家们研究的热点之一,其中竞争也关系到林分研究的其他方面包括群落结构的组建、生产力的形成、系统的稳定性以及群落物种多样性的维持等都与这一问题密切相关。
3研究内容及研究方法
3.1调查对象及研究内容
调查迪庆州香格里拉县天然高山松次生林。主要对高山松林分的林木不同生长竞争指标进行计算和分析,并建立林木胸径与竞争指标的单木竞争模型。
3.2调查方法
3.2.1标准地的选择
在林分内,按照平均状态的要求所确定的能够代表林分总体特征平均水平的地块,称为标准地。选择标准地时应充分考虑林分年龄、林分不同密度和立地条件等因素,同时满足以下要求:
(1)标准地必须具有充分的代表性;
(2)标准地必须设置在同一林分内,不能跨越该林分;
(3)标准地不能跨越小河、道路或伐开的调查线,且应该避开林缘;
(4)标准地设在混交林中时,应使其树种、林分密度分布均匀。
本次设置的标准地形状是方形,标准地面积分别为0.04hm2和0.06hm2。
3.2.2标准地调查
对标准地内每株树木进行每木检尺,记录胸径,测定树高、枝下高、以及树木之间的距离,调查林分的平均年龄、郁闭度等因子。此外,还调查并记载标准地内幼树的种类、数量、平均高、年龄等因子;灌木的种类、数量、平均高、覆盖度等因子;草本的平均高和盖度。并对坡度、坡向、坡位、海拔、土壤等立地环境因子进行记载。
调查中,胸径(或地径)用测径围尺测定,精度为0.1cm;树高用测杆或测高器测定,精度为0.1m;冠幅分别东西向和南北向用皮尺进行测定,精度为0.1m;年龄采用查数轮枝法以及访问调查法等方法综合确定。
3.3竞争指标分析方法
3.3.1大小比数
林木大小差异程度可以用大小比数来表达。大小比数(Ui)被定义为大于参照树的相邻木占所考察的4株最近相邻木的比例,用公式表示为:
大小比数量化了参照树与其相邻木的大小相对关系。居优势的树木大小比数取值为0,而居绝对劣势的树木取值为1,即Ui值越高,表明周围比参照树大的相邻木越多,参照树的优势度越小;而Ui值越低,表明周围比参照树大的相邻木就越少。大小比数取值有5种情况,即0(绝对优势)、0.25(亚优势)、0.5(中庸)、0.75(劣势)和1(绝对劣势)。
依树种计算的大小比数分布的平均值(),在很大程度上反映了树种在林分中的优势程度。可用下式计算:
式中,Ui为第i株树木的大小比数,为林分平均大小比数,n为所观察的树种的参照树的数量。
的值愈小,说明该树种在某一比较指标(胸径、树高或树冠等)上愈优先,依值的大小升序排列,即可说明林分中所有树种在某一比较指标上的优劣程度。
3.3.2简单竞争指数
其中:di是林分内每棵林木的胸径,Dg是林分的平均胸径。相对直径是与距离无关的单木竞争指标之一,也是一个很好的单木竞争指标,在一定程度上可以反映该林木在林分中相对竞争力的大小。当Rd值较大时,则认为该林木具有较强的生长活力,在竞争木中处于较有利的地位。
3.3.4树冠竞争因子
林分中所有树木可能拥有潜在最大树冠面积之和与林地面积的比值称为树冠竞争因子(CrownCompetitionFactor,简称CCF)。每株树木的潜在最大树冠面积是根据冠幅和胸径的线性关系推算出来的。
CCF的具体确定方法如下:
4相关建议
一般来说林分竞争强度越大,林分的功能越强、稳定性越高。在优化林分空间结构的森林经营措施当中,可以根据林分平均大小比数以及大小比数的比例差异,分树种来制定采伐方案,可以将胸径大小比数取值较大的单木作为抚育采伐的对象,以调节树种组成和防止逆行演替。香格里拉地区高山松林多为纯林,个别地块出现与高山栎或云杉的混交林,但混交度也不高,建议对有条件形成混交林的林分进行人工辅助更新或诱导调控,扩大入侵树种的分布范围,提高高山松林分的混交度,使高山松天然林向更稳定的森林群落类型方向演替。
5、结语
综上所述:在营造和保护天然纯林时,应及时采取抚育间伐,使纯林的种内竞争关系协调发展,建议在营造高山松林时,在达到一定的胸径前采取相应的间伐,并制订相应的现有天然次生纯林空间结构调整目标与措施。
参考文献:
[1]张焱,舒清态,徐云栋,等.香格里拉高山松天然林最优树高曲线研究[J].林业资源管理,2016(1):46-51.
[2]孙雪莲,熊河先,胥辉,等.高山松天然林单木生物量因子模型构建[J].林业资源管理,2016(3):49-53.
[3]陆驰,张加龙,王爱芸,等.基于LandsatTM的香格里拉市高山松生物量估测重建[J].林业调查规划,2016,41(6):1-7.
关键词:高山松次生林;大小比数;简单竞争指数;相对直径
1引言
高山松是中国重要的高山森林树种,也是裸子植物中不多见的一个同倍体杂交成种案例,广泛分布于中国大陆的云南西北部、四川西部、西藏东南部、青海南部等地,生长于海拔1500m至4500m的高山地区,常生长在河谷、山坡、林中、山谷、阳坡、阶地,常组成纯林或与云杉、白桦等树种混生,目前已由人工引种栽培。高山松分布于高山与河谷交错、地形地貌变化明显、海拔差异剧烈的青藏高原东南边缘。处于异质生态环境中的不同高山松居群在建立和发展过程中经历了不同的生态适应过程,在长期的生物居群与环境的相互作用过程中,产生了形态和生殖性状的分化,对高山松更新分布的影响具有重要的理论和实践意义。
2国内外的研究概况
当代世界,对于林木的竞争方面的研究越来越受到人们的重视,竞争是生物界普遍存在的一种现象,特别是在高密度的情况下。在林分内由于树木生长不断扩大空间而使林分结构发生变化,而林分的发展空间是有限的,于是树木之间展开了争取生长空间的竞争,竞争的结果导致一些树木死亡,一些树木勉强维持生存,另一些树木则得到更大的生长空间,这种现象就被称为林木竞争。物种的竞争与共存一直是生态学和森林经理学家们研究的热点之一,其中竞争也关系到林分研究的其他方面包括群落结构的组建、生产力的形成、系统的稳定性以及群落物种多样性的维持等都与这一问题密切相关。
3研究内容及研究方法
3.1调查对象及研究内容
调查迪庆州香格里拉县天然高山松次生林。主要对高山松林分的林木不同生长竞争指标进行计算和分析,并建立林木胸径与竞争指标的单木竞争模型。
3.2调查方法
3.2.1标准地的选择
在林分内,按照平均状态的要求所确定的能够代表林分总体特征平均水平的地块,称为标准地。选择标准地时应充分考虑林分年龄、林分不同密度和立地条件等因素,同时满足以下要求:
(1)标准地必须具有充分的代表性;
(2)标准地必须设置在同一林分内,不能跨越该林分;
(3)标准地不能跨越小河、道路或伐开的调查线,且应该避开林缘;
(4)标准地设在混交林中时,应使其树种、林分密度分布均匀。
本次设置的标准地形状是方形,标准地面积分别为0.04hm2和0.06hm2。
3.2.2标准地调查
对标准地内每株树木进行每木检尺,记录胸径,测定树高、枝下高、以及树木之间的距离,调查林分的平均年龄、郁闭度等因子。此外,还调查并记载标准地内幼树的种类、数量、平均高、年龄等因子;灌木的种类、数量、平均高、覆盖度等因子;草本的平均高和盖度。并对坡度、坡向、坡位、海拔、土壤等立地环境因子进行记载。
调查中,胸径(或地径)用测径围尺测定,精度为0.1cm;树高用测杆或测高器测定,精度为0.1m;冠幅分别东西向和南北向用皮尺进行测定,精度为0.1m;年龄采用查数轮枝法以及访问调查法等方法综合确定。
3.3竞争指标分析方法
3.3.1大小比数
林木大小差异程度可以用大小比数来表达。大小比数(Ui)被定义为大于参照树的相邻木占所考察的4株最近相邻木的比例,用公式表示为:
大小比数量化了参照树与其相邻木的大小相对关系。居优势的树木大小比数取值为0,而居绝对劣势的树木取值为1,即Ui值越高,表明周围比参照树大的相邻木越多,参照树的优势度越小;而Ui值越低,表明周围比参照树大的相邻木就越少。大小比数取值有5种情况,即0(绝对优势)、0.25(亚优势)、0.5(中庸)、0.75(劣势)和1(绝对劣势)。
依树种计算的大小比数分布的平均值(),在很大程度上反映了树种在林分中的优势程度。可用下式计算:
式中,Ui为第i株树木的大小比数,为林分平均大小比数,n为所观察的树种的参照树的数量。
的值愈小,说明该树种在某一比较指标(胸径、树高或树冠等)上愈优先,依值的大小升序排列,即可说明林分中所有树种在某一比较指标上的优劣程度。
3.3.2简单竞争指数
其中:di是林分内每棵林木的胸径,Dg是林分的平均胸径。相对直径是与距离无关的单木竞争指标之一,也是一个很好的单木竞争指标,在一定程度上可以反映该林木在林分中相对竞争力的大小。当Rd值较大时,则认为该林木具有较强的生长活力,在竞争木中处于较有利的地位。
3.3.4树冠竞争因子
林分中所有树木可能拥有潜在最大树冠面积之和与林地面积的比值称为树冠竞争因子(CrownCompetitionFactor,简称CCF)。每株树木的潜在最大树冠面积是根据冠幅和胸径的线性关系推算出来的。
CCF的具体确定方法如下:
4相关建议
一般来说林分竞争强度越大,林分的功能越强、稳定性越高。在优化林分空间结构的森林经营措施当中,可以根据林分平均大小比数以及大小比数的比例差异,分树种来制定采伐方案,可以将胸径大小比数取值较大的单木作为抚育采伐的对象,以调节树种组成和防止逆行演替。香格里拉地区高山松林多为纯林,个别地块出现与高山栎或云杉的混交林,但混交度也不高,建议对有条件形成混交林的林分进行人工辅助更新或诱导调控,扩大入侵树种的分布范围,提高高山松林分的混交度,使高山松天然林向更稳定的森林群落类型方向演替。
5、结语
综上所述:在营造和保护天然纯林时,应及时采取抚育间伐,使纯林的种内竞争关系协调发展,建议在营造高山松林时,在达到一定的胸径前采取相应的间伐,并制订相应的现有天然次生纯林空间结构调整目标与措施。
参考文献:
[1]张焱,舒清态,徐云栋,等.香格里拉高山松天然林最优树高曲线研究[J].林业资源管理,2016(1):46-51.
[2]孙雪莲,熊河先,胥辉,等.高山松天然林单木生物量因子模型构建[J].林业资源管理,2016(3):49-53.
[3]陆驰,张加龙,王爱芸,等.基于LandsatTM的香格里拉市高山松生物量估测重建[J].林业调查规划,2016,41(6):1-7.