三湖国家级自然保护区蒙古栎林空间结构研究

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2018.02.022

林业资源管理 ›› 2018, Vol. 0 ›› Issue (2): 138-145.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2018.02.022

三湖国家级自然保护区蒙古栎林空间结构研究

程福山¹(), 何怀江²^,³, 刘强¹, 穆怀志¹, 王戈戎¹, 林琳¹, 赵鹏⁴, 夏富才¹()

1.北华大学林学院,吉林吉林 132013
2.吉林省林业科学研究院,长春 133033
3.北京林业大学林学院,北京 100083
4.吉林省白河林业局,吉林延边 133613

收稿日期:2018-03-15 修回日期:2018-04-25 出版日期:2018-04-28 发布日期:2020-09-22
通讯作者: 夏富才
作者简介:程福山(1994-),男,安徽阜阳人,在读硕士,主要从事森林生态学方面的研究。Email: 120019304@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划项目(2017YFC050410102);国家重点研发计划项目(2017YFC0504001);国家重点研发计划项目(2017YFC050410401)

Study on Spatial Structure of Quercus mongolica Forest in Sanhu National Nature Reserve

CHENG Fushan¹(), HE Huaijiang²^,³, LIU Qiang¹, MU Huaizhi¹, WANG Gerong¹, LIN Lin¹, ZHAO Peng⁴, XIA Fucai¹()

1. College of Forestry,Beihua University,Jilin 132013,China
2. Jilin Provincial Academy of Forestry Sciences,Changchun 133033,China
3. College of Forestry,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China
4. Baihe Forestry Bureau of Jilin Province,Changbai Mountain Protection and Development Zone 133613,China

Received:2018-03-15 Revised:2018-04-25 Online:2018-04-28 Published:2020-09-22
Contact: XIA Fucai

摘要/Abstract

摘要：

蒙古栎(Quercus mongolica)是我国东北次生林中的重要树种之一。在东北林区分布有大量蒙古栎林,其林分空间结构的优劣对蒙古栎林资源的可持续利用起着重要作用。以吉林松花江三湖国家级自然保护区内典型蒙古栎林为研究对象,开展野外调查与定位试验,应用混交度、大小比数和角尺度3个林木空间结构参数对该林分空间结构进行分析。研究结果表明:1)该研究区蒙古栎为主要树种,多度在62%以上,使得松花湖地区的蒙古栎林接近纯林;2)林分整体径级分布呈双峰山状曲线分布,幼年个体居多,更新状况良好;3)该林分混交度较低,平均混交度为0.43,属轻度混交,林分稳定性较差;4)从林分角尺度(0.485)和大小比数(0.50)结果来看,该地区蒙古栎林是一个空间结构呈随机分布、树种空间大小分化差异较小的森林群落。基于以上研究结果,为了维护三湖国家级自然保护区内蒙古栎林生态系统的健康稳定,除采取一些营林措施提高林分混交度外,还应适当引入针叶树种,按照群落自然生长过程和群落演替规律,营造针阔混交林生态系统。

关键词: 蒙古栎林, 混交度, 角尺度, 大小比数, 分布格局, 三湖国家级自然保护区

Abstract:

Quercus mongolica was one of the main tree species in the secondary forests of Northeast China.There were a large number of Q.mongolica forests distributed in the northeastern forest area.The spatial structure of its stand played an important role in the sustainable utilization of the Q.mongolica forest resources in Northeast China.In this study,the typical Q.mongolica forests in the Sanhu National Nature Reserve in Jilin Province were taken as the research object,and field surveys and positioning experiments were conducted.The spatial structure of the forest was analyzed by using the three spatial structure parameters with mingling degree,uniform angle index and neighborhood comparison.The results showed that Q.mongolica,as the main tree species in the study area,presented an abundance of more than 62%,making the Q.mongolica forest in the Songhua Lake area close to pure forest.The overall diameter distribution of the forest stands took on a bimodal mountain-shaped curve,with a large number of young individuals and a good regeneration.The stand mingling degree was low (the mean value was 0.43),which is lightly mixed,and the stability of the stand was poor.The results of uniform angle index and neighborhood comparison showed that the Q.mongolica forest in this area was a forest community with a spatial structure that was randomly distributed and the spatial differentiation of tree species was relatively small.Based on the above findings,in order to maintain the health and stability of the Q.mongolica ecosystem in Sanhu National Nature Reserve,it was necessary to cooperate with a certain degree of management to increase mingling degree.The coniferous species were properly introduced and the coniferous and broad-leaved mixed forest ecosystem was established according to the natural growth process and succession of the community.

Key words: Quercus mongolica forest, mingling degree, uniform angle index, neighborhood comparison, distribution pattern, Sanhu National Nature Reserve

中图分类号:

程福山, 何怀江, 刘强, 穆怀志, 王戈戎, 林琳, 赵鹏, 夏富才. 三湖国家级自然保护区蒙古栎林空间结构研究[J]. 林业资源管理, 2018, 0(2): 138-145.

CHENG Fushan, HE Huaijiang, LIU Qiang, MU Huaizhi, WANG Gerong, LIN Lin, ZHAO Peng, XIA Fucai. Study on Spatial Structure of Quercus mongolica Forest in Sanhu National Nature Reserve[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2018, 0(2): 138-145.

图/表 9

表1

各空间结构参数计算公式与分级

参数	公式	参数说明	分级
混交度(M_i)	M_i= $14 ∑ j = 1 4$ v_ij	描述相邻木中与参照树i不同种个体所占的比例。若参照树i与第j株相邻木非同种,则v_ij=1;反之,v_ij=0	M_i=0表零度混交;M_i=0.25表弱度混交 M_i=0.5表中度混交;M_i=0.75表强度混交 M_i=1表完全混交
角尺度(W_i)	W_i= $14 ∑ j = 1 4$ z_ij	用来形容相邻木围绕参照树i的均匀性程度。若第j个α角小于标准角α₀,则z_ij=1;反之,z_ij=0	W_i=0绝对均匀;W_i=0.25均匀分布 W_i=0.5随机分布;W_i=0.75不均匀分布 W_i=1团状分布
大小比数(U_i)	U_i= $14 ∑ j = 1 4$ k_ij	描述相邻木围绕参照树i的大小分化程度。若参照树i比相邻木j小,则k_ij=1;反之,k_ij=0	U_i=0目标树处于绝对优势;U_i=0.25目标树处于亚优势 U_i=0.5目标树处于中庸;U_i=0.75目标树处于劣势 U_i=1目标树处于绝对劣势

表1

表2

图1

图2

表3

图3

表4

图4

表5

参考文献 30

[1]	赵静漪, 魏江生, 梅周, 等. 大兴安岭中段针阔混交林林分空间结构研究[J].林业资源管理, 2016(4):59-64.
[2]	齐麟, 赵福强. 不同采伐强度对阔叶红松林主要树种空间分布格局和物种空间关联性的影响[J]. 生态学报, 2015,35(1):46-55. doi: 10.5846/stxb201405311129
[3]	周建云, 李荣, 张文辉, 等. 不同间伐强度下辽东栎种群结构特征与空间分布格局[J]. 林业科学, 2012,48(4):149-155. doi: 10.11707/j.1001-7488.20120425
[4]	夏富才, 赵秀海, 潘春芳, 等. 长白山白桦林空间结构研究[J]. 西北植物学报, 2011,31(2):407-412.
[5]	张文, 高天雷. 马尾松林分直径结构研究[J]. 四川林勘设计, 2001,9(2):26-30.
[6]	兰国玉, 胡跃华, 崔景云, 等. 西双版纳热带森林动态监测样地—树种组成与空间分布格局[J]. 植物生态学报, 2008,32(2):287-298. doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2008.02.006
[7]	Silva D. Species composition and community structure of peruvian rainforest spiders:a case study from a seasonally inundated forest along the samiria river[J]. Revue Suisse de Zoologie,vol hors serie, 1996: 597-610.
[8]	Hussain M S, Sultana A, Khan J A, et al. Species composition and community structure of forest stands in kumaon himalaya,uttarakhand,india[J]. Tropical Ecology, 2008,49(2):167.
[9]	邢晖, 李凤日, 贾炜玮, 等. 大兴安岭天然林林分空间结构[J]. 东北林业大学学报, 2014,42(6):6-10.
[10]	惠刚盈. 基于相邻木关系的林分空间结构参数应用研究[J]. 北京林业大学学报, 2013,35(4):1-8.
[11]	惠刚盈, Gadow Klaus von, Albert Matthias. 角尺度—一个描述林木个体分布格局的结构参数[J]. 林业科学, 1999,35(1):37-42.
[12]	惠刚盈, 胡艳波. 混交林树种空间隔离程度表达方式的研究[J]. 林业科学研究, 2001,14(1):23-27.
[13]	惠刚盈, Von Klaus G, Matthias A. 一个新的林分空间结构参数——大小比数[J]. 林业科学研究, 1999,12(1):1-6.
[14]	赵中华, 惠刚盈, 胡艳波, 等. 基于大小比数的林分空间优势度表达方法及其应用[J]. 北京林业大学学报, 2014,36(1):78-82.
[15]	惠刚盈, 胡艳波. 角尺度在林分空间结构调整中的应用[J].林业资源管理, 2006(2):31-35.
[16]	惠刚盈, 张弓乔, 赵中华, 等. 林木分布格局多样性测度方法:以阔叶红松林为例[J]. 生物多样性, 2016,24(3):280-286. doi: 10.17520/biods.2015237
[17]	胡艳波, 惠刚盈, 戚继忠, 等. 吉林蛟河天然红松阔叶林的空间结构分析[J]. 林业科学研究, 2003,16(5):523-530.
[18]	桑卫国, 陈灵芝, 于顺利, 等. 蒙古栎红松林物种组成和结构动态的研究[J]. 植物生态学报, 2000,24(2):231-237.
[19]	马武, 雷相东, 徐光, 等. 蒙古栎天然林单木生长模型研究—直径生长模型[J]. 西北农林科技大学学报:自然科学版, 2015,43(2):99-108.
[20]	尤文忠, 赵刚, 张慧东, 等. 抚育间伐对蒙古栎次生林生长的影响[J]. 生态学报, 2015,35(1):56-64.
[21]	张琴, 林天喜, 王贵春, 等. 红松、蒙古栎和色木槭凋落物混合分解研究[J]. 北京林业大学学报, 2014,36(6):106-111.
[22]	于顺利, 刘灿然, 马克平. 蒙古栎群落交错带(ecotone)的研究[J]. 生物多样性, 2000,8(3):277-283.
[23]	杨逢建, 赵则海, 付玉杰, 等. 封山育林后天然次生林群落结构特征[J].植物研究, 2002(4):503-507.
[24]	Suh M, Lee D.K. Stand structure and regeneration of quercus mongolica forests in korea[J]. Forest Ecology and Management, 1998,106(1):27-34. doi: 10.1016/S0378-1127(97)00236-3
[25]	孟成生, 汪林华, 杨新兵, 等. 冀北山地油松蒙古栎混交林空间结构特征研究[J]. 河北农业大学学报, 2011,34(6):30-35.
[26]	刘凤芹, 杨新兵, 王晓燕, 等. 河北雾灵山自然保护区蒙古栎林空间结构分析[J]. 林业资源管理, 2010 (6):60-64.
[27]	岳永杰, 余新晓, 李钢铁, 等. 北京松山自然保护区蒙古栎林的空间结构特征[J]. 应用生态学报, 2009,20(8):1811-1816.
[28]	陈新美, 张会儒, 姜慧泉. 东北过伐林区蒙古栎林空间结构分析与评价[J]. 西南林学院学报, 2010,30(6):20-24.
[29]	Dungan J L, Perry J N, Dale M R T, et al. A balanced view of scale in spatial statistical analysis[J]. Ecography, 2002,25(5):626-640. doi: 10.1034/j.1600-0587.2002.250510.x
[30]	李丽. 天然林木分布格局分析方法的研究[D]. 沈阳:沈阳农业大学, 2007.

树种	株数		胸高断面积		蓄积量		平均胸径/cm
树种	总计/株	百分比/%	总计/m²	百分比/%	总计/m³	百分比/%	平均胸径/cm
蒙古栎Q.mongolica	431	62.10	1817.865	83.02	120.9242	85.28	21.32
黑桦R.maximovicziana	28	4.03	116.188	5.31	7.7413	5.46	20.79
春榆U.davidiana	9	1.30	19.904	0.91	1.1174	0.79	15.93
色木槭A.mono	7	1.01	10.707	0.49	0.5605	0.40	13.23
黄菠萝P.amurense	6	0.86	5.975	0.27	0.3283	0.23	10.77
水曲柳F.mandschurica	2	0.29	9.566	0.44	0.7064	0.50	24.30
山杨P.davidiana	1	0.14	0.008	0.00	0.0441	0.03	10.40
杂木Other species	210	30.26	209.335	9.56	10.3753	7.32	10.03
总计	694	100.00	2189.547	100.00	141.7975	100.00	17.63

树种	混交度(M_i)
树种	0	0.25	0.5	0.75	1.00	平均
蒙古栎Q.mongolica	0.34	0.28	0.25	0.12	0.01	0.30
黑桦R.maximovicziana	0.00	0.00	0.25	0.39	0.36	0.78
春榆U.davidiana	0.00	0.00	0.00	0.22	0.78	0.94
色木槭A.mono	0.00	0.00	0.00	0.00	1.00	1.00
黄菠萝P.amurense	0.00	0.00	0.00	0.00	1.00	1.00
水曲柳F.mandschurica	0.00	0.00	0.00	0.00	1.00	1.00
山杨P.davidiana	0.00	0.00	0.00	0.00	1.00	1.00
杂木Other species	0.09	0.15	0.28	0.30	0.18	0.58
林分整体	0.24	0.22	0.25	0.18	0.10	0.43

树种	角尺度(W_i)
树种	0	0.25	0.5	0.75	1.00	平均
蒙古栎Q.mongolica	0.014	0.220	0.592	0.158	0.016	0.485
黑桦R.maximovicziana	0.000	0.286	0.500	0.214	0.000	0.482
春榆U.davidiana	0.000	0.333	0.667	0.000	0.000	0.417
色木槭A.mono	0.143	0.429	0.286	0.143	0.000	0.357
黄菠萝P.amurense	0.000	0.667	0.167	0.000	0.167	0.417
水曲柳F.mandschurica	0.000	0.000	0.500	0.500	0.000	0.625
山杨P.davidiana	0.000	0.000	1.000	0.000	0.000	0.500
杂木Other species	0.010	0.190	0.638	0.148	0.014	0.492
林分整体	0.013	0.220	0.597	0.154	0.016	0.485

树种	大小比数
树种	0	0.25	0.5	0.75	1.00	平均
蒙古栎Q.mongolica	0.26	0.24	0.19	0.17	0.14	0.42
黑桦R.maximovicziana	0.25	0.25	0.21	0.18	0.11	0.41
春榆U.davidiana	0.22	0.33	0.11	0.22	0.11	0.42
色木槭A.mono	0.00	0.29	0.43	0.14	0.14	0.54
黄菠萝P.amurense	0.17	0.33	0.17	0.17	0.17	0.46
水曲柳F.mandschurica	0.00	0.50	0.50	0.00	0.00	0.38
山杨P.davidiana	0.00	0.00	1.00	0.00	0.00	0.50
杂木Other species	0.05	0.15	0.18	0.30	0.32	0.68
林分整体	0.19	0.22	0.19	0.21	0.19	0.50

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[1]	吴恒, 朱丽艳, 王海亮, 刘智军. 乔木树种分布格局和林分空间结构分析[J]. 林业资源管理, 2020, 0(1): 54-61.
[2]	郭子豪, 孙晶琦, 巩合德. 滇中地区主要灌丛生物量空间分布格局特征[J]. 林业资源管理, 2019, 0(6): 55-61.
[3]	赵瑞白, 杨小波, 李东海, 戚春林, 李剑碧. 海南岛桫椤科植物地理分布和分布特征研究[J]. 林业资源管理, 2018, 0(2): 65-73.