红松人工林优势木竞争指数影响因子

在温带湿润气候区东段不同立地条件下的红松人工林内设置面积为600 m~2(20 m×30 m)的70块矩形固定样地。在每个样地内,选取5颗最高且长势较好的优势木作为研究的对象木,用Voronoi图确定优势木相应的竞争木,测定每一块样地内优势木与竞争木之间的距离。采用Hegyi单木竞争指数模型,分析优势木在不同样地水平上的种内竞争强度,探讨林分生长因子、地形因子、土壤养分因子对优势木竞争指数的影响,并对这3类因子与优势木竞争指数进行相应的拟合和相关性分析。结果表明：红松人工林优势木竞争强度随着优势木胸径的增大而变小,并且两者之间的关系服从幂函数;红松优势木的竞争指数与其树高、胸径、冠幅呈极显著的相关关系(P<0.01);坡向、坡位、海拔对竞争指数影响极显著(P<0.01);红松人工林优势木竞争指数的大小与土壤氮磷钾含量均呈极显著的相关关系(P<0.01);pH值对优势木竞争指数的影响不显著。当红松人工林优势木平均胸径达到45cm,优势木平均树高和冠幅大于周围竞争木时,其对周围资源的利用程度增大,林木会发生自然稀疏现象,其所受的竞争压力减小。红松喜光性强,对水分的要求高,...     

内蒙古东北段森林衰退现状及种群竞争对其生长的影响

随着气候变化加剧,中国半干旱区东段发现大量森林衰退现象,威胁到社会生产和环境保护的可持续发展。种群竞争是森林动态的内在驱动因子,当前对该区域森林种群竞争与森林衰退关系的研究尚缺乏足够的依据。选取内蒙古大兴安岭典型森林作为研究对象,依据Hegyi单木竞争指数模型计算个体水平上和样地水平上的竞争指数,利用树木个体树轮指数(TRI)年表作为个体水平上的衰退指标,利用样地年表(TRI)和胸高断面积增量(BAI)来分析样地水平上的衰退指标,探讨不同尺度上森林衰退状况。探讨个体水平上和样地水平上竞争指数与不同尺度上森林衰退指标之间的关系,分析研究区森林衰退的内因特征。主要结论如下：第一,样地年表与树木个体年表所指示的衰退时段基本一致,结合两者的重合结果,可以得出各样地的衰退年份。不同样地的生长衰退时段有重合的现象,个体年表中超过阈值50%的样地的严重衰退时期年份基本在2001-2005年间,而在样地年表中,样地五岔沟林场(L-WCG1)、五岔沟林场大样地(L-WCG2)、乌尔根(L-WRG)在1989年至1997年都出现生长衰退,样地军达盖林场(L-HDG)、L-WCG1、L-WCG2、L-WRG和s根河(L-GH1)衰退重合期在1998-2003年期间。这是由于这一阶段研究区发生了大规模的干旱事件,导致不同地点的树木生长都受到抑制。第二,各样地中树木个体的五年平均相对胸高断面积增量(rBAI₅)与个体竞争指数相关的显著性最高,两者的关系可用指数函数方程表达,即rBAI₅随着个体水平竞争指数的上升而下降。这说明了竞争指数对于树木生长存在显著的影响。而样地竞争指数与近2年、5年和10年内样地胸高断面积均值(BAI₂、BAI₅、BAI₁₀)之间的关系不明显。从种群竞争方面研究中国半干旱区东段的森林衰退影响因素,旨在为森林衰退机理研究提供依据,为半干旱区森林资源可持续发展提供支持。     

大兴安岭次生林区不同龄级落叶松(Larix gmelinii)生态位特征和竞争关系

生态位能够反映物种在群落中的功能地位,通过生态位可以定量地研究种内、种间、生境三者之间的相互关系。以大兴安岭次生林区优势种群落叶松（Larix gmelinii）为研究对象,运用Levins公式、Pianka指数和Hegyi单木竞争指数模型分析了该优势种的生态位特征、生态位宽度与重叠度以及重叠程度与竞争作用之间的关系。研究结果表明：随落叶松个体的发育其生态位呈先增大后减小的规律性变化;生态位宽度较大的落叶松个体间重叠程度往往也较高,生态位宽度与重叠度呈显著的线性正相关;落叶松个体间的生态位重叠程度与彼此之间的竞争作用无明显相关性、种群内存在互利性生态位重叠现象;生物个体间的竞争作用与研究尺度有关。     

基于树冠竞争因子的落叶松人工林单木生长模型

基于黑龙江省佳木斯市孟家岗林场落叶松人工林14块固定标准地的两期调查数据(2007、2009年),通过分析树冠变量与林木生长的关系,构建了2个树冠竞争指数(CIa、CIb),并将其作为单木竞争指标构建了落叶松人工林与距离有关的单木生长模型。研究结果表明:文中提出的二个树冠竞争指数优于Hegyi竞争指数(CI),落叶松各个竞争指数与林木断面积生长量相关性大小顺序为CIbCIaCI。随着对象木影响圈的扩大,竞争指数趋于稳定,对模型的拟合效果有所提高。林木大小是影响落叶松单木生长的主要因子,胸径越大,单木生长量越大。通过引入与距离有关的树冠竞争指数将单木模型的拟合优度提高了5.6%。本文构建的与距离有关的单木生长模型可以很好地预估人工落叶松单木的断面积生长量。     

四川大头茶在其群落中的种内与种间竞争的初步研究

用Ｈｅｇｙｉ的单木竞争指数模型对不同演替阶段的四川大头茶群落内的四川大头茶种内,种间的竞争强度进行了定量分析,结果表明：四川大头茶种内竞争较与其伴生树种间的竞争剧烈,竞争木对对象木的竞争强度与对象木的个体大小服从幂函数关系,竞争强度随着对象木人体的增大页减小;对象木的生长速度与竞争指数之间有极显著的负相关关系。     

浙江天台山甜槠种内与种间竞争研究

采用Hegyi的单木竞争指数模型对天台山的甜槠种内、种间的竞争强度进行定量分析。结果表明 ,甜槠种内竞争强度随着林木径级的增大而逐渐减小 ,种内竞争较之与其伴生树种间的竞争剧烈。甜槠种内、种间竞争强度的顺序为 :甜楮 >木荷 >马尾松 >尾叶冬青 >虎皮楠 >短柄木包 >珍珠栗。竞争木对对象木的竞争强度与对象木的个体大小服从幂函数关系 ,竞争强度和对象木个体的大小呈极显著的负相关关系。当甜槠胸径达到 30cm后 ,竞争强度变化不明显 ,说明此时该生态系统已基本达到稳定状态。     

濒危植物宝华玉兰种内与种间竞争

利用Hegyi单木竞争指数模型对江苏镇江宝华山国家森林公园特有濒危植物宝华玉兰种内、种间竞争强度进行定量分析。结果表明:宝华玉兰竞争压力主要来自种间,占总竞争的90.7%。宝华玉兰种内竞争、种间竞争强度大小顺序为:紫楠>野核桃>建始槭>宝华玉兰种内>毛竹>化香>枫香>皂荚>朴树。整个林分竞争木对对象木的竞争强度与对象木的胸径大小近似服从幂函数关系,而伴生树种竞争木对对象木的竞争强度与对象木的胸径大小近似服从对数函数关系。种间竞争强度和对象木的胸径大小呈显著负相关。利用模型预测,当宝华玉兰的胸径达到30cm后,竞争强度几乎没有变化。研究认为,将无性系分株换算为一株与其胸高断面积之和相等的个体更为合理。     

外来树种日本落叶松和日本花柏对鄂西北森林群落的影响

【目的】研究大面积栽植外来树种日本落叶松和日本花柏对鄂西北森林群落物种多样性的影响,为评价外来树种的入侵风险提供依据。【方法】采用样地调查法对比研究外来树种日本落叶松和日本花柏人工林与当地森林群落特征差异。【结果】日本落叶松人工林样地林下植物种类丰富,样地平均物种数与当地天然林样地物种数相比无显著差异;林下灌木层和草本层多样性指数较高,草本层多样性指数与当地天然林相比无显著差异;林下未发现日本落叶松的更新苗。日本花柏人工林样地平均物种数显著少于当地其他人工林样地;乔木层、灌木层和草本层的4个多样性指数值均小于当地其他人工林样地;在3个样地中出现日本花柏更新苗,更新苗数量达479株·hm~(-2)。【结论】引种栽培日本落叶松不会导致当地森林群落的物种多样性降低,不会引起生物入侵风险;但引种栽培日本花柏会明显降低当地森林群落的物种多样性,对当地森林生态系统的稳定构成一定威胁。     

油松人工林单木邻体竞争模型

研究林木个体间竞争关系,建立以保留木为对象的单木邻体竞争模型对于人工林的抚育经营具有重要的作用。本研究以北京西山试验林场油松人工林为研究对象,采用改进的Hegyi竞争指数分析林木的竞争强度;以对象木胸径和空间相对位置为参数构造加权Voronoi图,选择S_i=n∑j = 1λ(α_(ij)-α_i)~a/L~b作为模型表达式,分析对象木与邻近的少数林木(3株或4株)之间的竞争关系并建立邻体竞争模型。结果表明,油松人工林林木间竞争较剧烈,密度越大、坡位越低的林分中林木间的竞争越强。以胸径和冠幅作为自变量构造的单木竞争模型具有较低的标准误,3-邻体竞争模型和4-邻体竞争模型的相关性分别为0.83和0.84。本研究基于Voronoi图和林冠面积建立单木邻体竞争模型,为优化林分空间结构、提高森林质量的单株木抚育择伐经营技术提供参考。     

沼泽交错带白桦个体生长动态及径级结构与种内种间竞争

根据野外调查数据,对长白山沼泽交错带白桦个体生长动态、径级结构以及种内和种间竞争强度进行研究,并探讨竞争强度与径级之间的关系。结果表明:白桦植株胸高断面积与树高之间存在显著的Sigmoid函数关系,胸径和树高分别为18.3 cm和19.4 m,是白桦由高生长向径生长过渡阶段;白桦种群更新幼苗稀少,径级结构呈纺锤形,径级-株数密度分布规律可以用Lognormal函数很好地表征;白桦种内和种间竞争强度分别为48.80%和51.20%;白桦种内和种间竞争强度的顺序为:白桦种内长白落叶松辽东桤木山杨蒙古栎稠李水曲柳色木槭茶条槭春榆;竞争强度随对象木胸径的增加而降低,当对象木胸径在20 cm以内时,竞争强度较大,当胸径达20 cm以上时,竞争强度变化很小,竞争强度与对象木胸径较好地服从幂函数关系(CI=AD~(-B)),该模型能够较好地预测沼泽交错带白桦种内和种间竞争强度。     

珍稀濒危植物梓叶槭种群径级结构与种内种间竞争关系

该研究对四川省珍稀濒危植物梓叶槭(Acer catalpifolium)种群的主要分布区进行调查,分析梓叶槭种群径级结构与种内和种间的竞争关系,探讨竞争强度与径级和距离之间的关系。结果表明:(1)梓叶槭胸径与树高之间存在显著的幂函数关系;种群径级结构呈正态分布,中小径级树木较多,高径级树木较少。(2)梓叶槭种内和种间竞争强度分别占总竞争强度(222.87)的15.16%和84.84%,说明竞争主要来自种间。(3)梓叶槭与主要伴生种之间的竞争强度大小依次为柳杉桢楠白栎刺楸灯台树桦木杉木厚朴光皮桦;对象木和竞争木距离与竞争指数之间较好地服从指数函数关系,当对象木与竞争木距离小于1m时,竞争指数可达到5.5,随着距离逐渐增加,其竞争指数相应降低,并最终趋于平缓。(4)竞争强度随对象木胸径的增大而减小,当对象木胸径小于20cm时,受到的竞争压力最大,竞争指数最大的分别是梓叶槭与整个林分(234.98)以及梓叶槭与种间(184.01);当对象木胸径小于10cm时,竞争指数均可以达到18;当对象木胸径大于20cm时,竞争强度变化很小且竞争指数较低;竞争强度与对象木胸径服从幂函数关系(CI=AD-B)。(5)模型预测结果表明,随着梓叶槭胸径的增加,竞争指数均越来越小,竞争强度呈降低趋势;当梓叶槭胸径为0~5cm时,梓叶槭与整个林分受到的竞争强度最大,竞争指数为7.14,占总竞争强度的50%;当胸径大于20cm时,竞争指数变化不大;该模型能很好的预测梓叶槭种内和种间竞争强度。     

蒙古栎林种内和种间竞争研究

蒙古栎（Quercus mongolica Fischer ex Ledebour）林是东北地区常见的典型森林类型之一。以黑龙江中央站黑嘴松鸡国家级自然保护区面积为1 hm²的蒙古栎林固定样地为研究对象，采用固定样圆法确定了竞争范围，并利用Hegyi竞争指数分析了蒙古栎林的种内和种间竞争状态。研究结果表明：蒙古栎的种内和种间竞争强度分别占总竞争强度的28.08%和71.92%，说明了蒙古栎的种内竞争强度小，竞争压力主要来自于种间。白桦（Betula platyphylla Suk.）、黑桦（Betula dahurica Pall.）、兴安落叶松（Larix gmelinii（Ruprecht）Kuzeneva）数量较多，个体高大，对蒙古栎的竞争压力较大。蒙古栎种内和种间竞争强度的顺序为：白桦 > 蒙古栎 > 黑桦 > 兴安落叶松 > 山杨（Populus davidiana Dode） > 紫椴（Tilia amurensis Rupr.） > 大黄柳（Salix raddeana Laksch.）。蒙古栎的胸径与整个林分、伴生树种以及蒙古栎种内的竞争强度成幂函数关系，随着对象木胸径增大，3种竞争强度均减小。当蒙古栎胸径小于20 cm时，竞争强度较大；当胸径大于20 cm时，蒙古栎所受的竞争压力较小，并趋于稳定，通过所得的模型可以很好地预测出蒙古栎种内和种间的竞争强度。     

基于抚育间伐效应的长白落叶松人工林两阶段枯死模型

1972和1974年分别在黑龙江省江山娇林场及孟家岗林场设置10块长白落叶松人工林固定样地(8块抚育间伐样地、2块对照样地),采用连年复测数据,分析抚育间伐对人工长白落叶松样地枯死与单木枯死的影响.基于二分类变量Logistic回归,建立了样地枯死及样地内单木枯死概率的两阶段模型(Ⅰ:抚育间伐后样地水平枯死概率模型;Ⅱ:枯死样地中单木水平枯死概率模型),采用广义估计方程(GEE)方法对模型参数进行估计.根据敏感度和特异度曲线相交点确定枯死概率最优临界点.结果表明: 样地数据按照抚育间伐次数分为4组分别建模(模型1～模型4).在模型1中,地位指数、林分年龄的自然对数、抚育间伐年龄及强度为显著自变量;模型2～模型4采用主成分分析法建模,主成分包含林分年龄、每公顷株数、平均胸径及抚育间伐因子,说明抚育间伐因子对样地枯死概率有显著影响.抚育间伐对枯死样地中单木枯死概率无显著影响,单木枯死概率模型中显著性自变量为林分初植密度、年龄、林木胸径的倒数及林分中大于对象木的所有林木断面积之和.样地枯死概率模型及单木枯死概率模型Hosmer和Lemeshow拟合优度检验均不显著,模型AUC均在0.91以上,估计正确率均超过80%,说明模型拟合效果较好.     

黄果厚壳桂种内与种间竞争的数量关系

采用Hegyi单木竞争指数模型对鼎湖山季风常绿阔叶林建群种黄果厚壳桂的种内、种间竞争强度进行定量分析.结果表明,黄果厚壳桂所受到的竞争强度随着林木径级的增大而逐渐减小.黄果厚壳桂种内竞争较与伴生树种云南银柴的种间竞争弱.黄果厚壳桂种内和种间竞争强度的顺序为:云南银柴>黄果厚壳桂种内>荷木>白颜树>肖蒲桃>锥栗>红车>臀形果>柏拉木>水石梓>窄叶半枫荷>厚壳桂.整个林分及黄果厚壳桂种内竞争木对对象木的竞争强度与对象木的胸径大小之间的关系近似服从幂函数关系,而伴生树种竞争木对对象木的竞争强度与对象木的胸径大小之间的关系近似服从对数函数关系.竞争强度和对象木的胸径大小呈显著负相关关系.     

子午岭天然油松林乔木层种内与种间竞争关系研究

采用改进的竞争指数模型研究了甘肃省子午岭天然油松林乔木层种内和种间竞争强度。结果发现:(1)随对象木胸径的增大,油松种群因自疏作用使植株距离增加,种内竞争强度降低。(2)油松群落内其它物种虽较多,但个体普遍较小,种间竞争相对较弱,种内与种间竞争关系顺序为:油松种内>辽东栎>漆树>春榆。(3)竞争强度与对象木胸径的关系服从幂函数关系,当油松胸径达25cm以上时,竞争强度变化不大,所得的预测模型能很好地预测油松种内和种间的竞争强度。(4)改进的竞争指数模型能很好地度量油松的种内和种间竞争强度。     

不同强度火干扰下盘古林场天然落叶松林的空间结构

基于2011年7月大兴安岭外业调查数据以林隙为主要研究对象,选取景观生态学中斑块类型指数分析样地内林隙状况,并结合林木分布状态,分析不同强度林火干扰对天然落叶松林空间结构的影响。结果表明:在受中度林火干扰的林分内,只保留了少量的落叶松中径木、大径木,先锋树种在林分内呈现聚集分布;在未受林火干扰的林分和受林火轻微干扰的林分内,天然落叶松均呈现显著聚集分布;由于受到不同强度的林火干扰,林下区域与林隙区域出现不同程度的相互转化,林分空间结构发生了改变。林分按照所受林火干扰强度的递减,在同一时间不同空间上表现出了森林循环过程中所经历的林隙阶段状态、建立阶段状态、成熟阶段状态。     

杉木-观光木人工混交林种内和种间竞争研究

采用Hegyi单木竞争指数模型对杉木-观光木人工混交林种内、种间及全林分竞争强度进行定量研究。结果表明,以杉木为对象木时,3种不同类型的竞争强度均随着对象木个体的增大而减弱,并且除6~9 cm径级外,种内竞争均大于种间及全林分竞争;以观光木为对象木时,3种不同类型的竞争强度均随着对象木个体的增大而减弱,除18~21 cm与24~27 cm径级外,其种间竞争均大于种内及全林分竞争。利用对象木竞争强度与胸径关系进行预测的结果显示,杉木和观光木在胸径分别达到36和39 cm之前应进行密度控制措施。     

临安区不同森林类型竞争指数比较研究

竞争对树木生长有重要影响,通常用竞争指数定量描述树木之间的竞争关系。以浙江省杭州市临安区的乔木林为对象,利用2004年临安区森林资源监测数据,基于Voronoi图的Hegyi竞争指数,在区域尺度上对临安区多种森林类型的竞争关系进行分析。结果表明：在单木水平上,不同森林类型单木的总竞争指数、种内竞争指数、种间竞争指数在胸径5-10 cm最大;单木平均竞争指数随着胸径的增大而降低,胸径 > 30 cm的竞争压力得以缓解;临安区林木的竞争主要来源于种内竞争,天然林的种内竞争占总竞争指数的比例 > 50%,人工林的种内竞争占总竞争指数的比例 > 60%。径级平均总竞争指数、种内竞争指数、种间竞争指数与胸径的关系均服从对数函数关系。在林分水平上,不同森林类型的林分总竞争指数、种内竞争指数、种间竞争指数存在显著差异。平均总竞争顺序为：天然阔叶林 > 天然针阔混交林 > 人工针叶林 > 天然针叶林 > 人工针阔混交林 > 人工阔叶林。种内平均竞争顺序为：人工针叶林 > 天然阔叶林 > 天然针叶林 > 天然针阔混交林 > 人工针阔混交林 > 人工阔叶林。种间平均竞争顺序为：天然针阔混交林 > 人工针阔混交林 > 天然阔叶林 > 天然针叶林 > 人工针叶林 > 人工阔叶林。人工阔叶林的平均总竞争指数、种内竞争指数和种间竞争指数均为最小,该森林类型以山核桃经济树种为优势树种,说明为提高山核桃产量,人为控制低种植密度的经营措施有效降低了林分竞争强度。     

山西太岳山华北落叶松人工林种内与种间关系

通过对山西省太岳山15年生华北落叶松人工林群落的调查,采用生态位理论和Hegyi单木竞争模型对华北落叶松林的种内及种间关系进行了分析。结果表明:(1)群落中华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和白桦(Betula platyphylla)的生态位宽度较大,生态位相似性比例较高,但生态位重叠值较低,说明目前环境资源较充裕,群落内资源利用性竞争较弱;(2)通过Hegyi竞争指数计算发现,该地区华北落叶松竞争范围为6 m,竞争强度排序为白桦华北落叶松(种内)红皮云杉(Picea koraiensis)黄花柳(Salix caprea),随着胸径的增大,华北落叶松受到的竞争强度逐渐减小;(3)幂函数对竞争模型的非线性拟合结果最为理想,所得的拟合模型能较为准确地预测不同径级华北落叶松的竞争强度情况,通过模型预测发现,华北落叶松在胸径生长达到60~70 cm之后,竞争强度变化不大,群落达到较稳定状态;(4)群落Godron稳定性指数为39/61,距离稳定点20/80较远,说明群落的稳定性较差,未来会产生较激烈的竞争;(5)提出一种新的竞争范围划定方法,采用竞争样圆内单位面积上每株树的平均竞争强度来计算竞争范围,结果更为直观、精确,可以准确地划分竞争的内圈和外圈。     

不同林分类型对昆虫群落多样性的影响

为研究近自然森林经营下的华北落叶松人工林不同林分类型对昆虫群落多样性的影响,以塞罕坝自然保护区内的华北落叶松纯林和混交林作为研究对象,对6种不同林分类型中的昆虫群落结构进行了研究。共获得昆虫标本9542头,隶属于7目,68科,187种,以双翅目、半翅目和鞘翅目为优势类群。研究结果表明:6种林分类型中的昆虫在物种和个体数上存在差异,相似性分析显示群落结构均不相似;群落多样性指数分析表明华北落叶松纯林和其它类型的混交林均具有较高的丰富度指数和多样性指数;主成分分析表明各林分类型中捕食性类群和寄生性类群是影响昆虫群落结构的主要因素,且捕食性类群和寄生性类群对植食性类群的控制作用较强;稳定性分析显示6种林分类型昆虫群落结构均具有较高的稳定性。