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科学研究

基于Moran's I的林分空间结构量化指标自相关分析

  • 卿东升 ,
  • 彭进香 ,
  • 李建军 ,
  • 邓巧玲 ,
  • 刘帅
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  • 1.中南林业科技大学,长沙 410000
    2.湖南应用技术学院,湖南 常德 415000
    3.南方林业生态应用技术国家工程实验室,长沙 410000
卿东升(1990-),男,湖南邵阳人,在读博士,研究方向:森林生态,森林空间结构,林业信息技术。Email: 673390302@qq.com

收稿日期: 2021-12-01

  修回日期: 2021-12-29

  网络出版日期: 2022-03-31

基金资助

国家自然科学基金项目(31570627);湖南省教育厅科学研究项目(20A358);湖南省科技计划项目(2015WK3017)

Autocorrelation Analysis of Quantitative Index of Stand Spatial Structure Based on Moran's I

  • Dongsheng QING ,
  • Jinxiang PENG ,
  • Jianjun LI ,
  • Qiaoling DENG ,
  • Shuai LIU
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  • 1. Central South University of Forestry Science and Technology,Changsha 410000,China
    2. Hunan Applied Technology University,Changde,Hunan 415000,China
    3. National Engineering Laboratory of Forestry Ecological Application Technology in South China,Changsha 410000,China

Received date: 2021-12-01

  Revised date: 2021-12-29

  Online published: 2022-03-31

摘要

为了研究林分空间单元中对象木与相邻木之间在空间结构指标上的自相关性,分析对象林木与相邻木之间在空间中的逻辑关系。在大围山自然保护区、乌云界自然保护区及芦头林场等区域中设置了25块20m×20m的样地,构建了基于Voronoi图的林木空间单元,确定了每株对象林木的相邻木,并选取混交度、开阔比数、胸径大小比及竞争指数作为林木空间结构量化指标,计算了各指标的值,最后结合全局Moran's I的基本原理构建了林分空间结构单元指标自相关性分析方案,对研究样地中的林分进行分析。结果表明,研究区域的林分为中度混交混交林,该区域的林木之间处于呈中拥挤状态,研究区域内的对象木和其空间单元内的相邻木胸径大小分布差异性较大,林木之间的竞争相对较强。从空间关系上看,研究区域内林木的混交度、开阔比数与其相邻木在空间上呈正相关,在逻辑上表现为聚集;林木的胸径大小比、竞争指数与其相邻木在空间上呈负相关,在逻辑上表现为离散。此外,调研区域中的林木在空间上与其相邻木的关系主要表现为竞争,林分中林木的混交度和竞争指数可能是导致其与周围相邻木存在负相关的主要空间指标。

本文引用格式

卿东升 , 彭进香 , 李建军 , 邓巧玲 , 刘帅 . 基于Moran's I的林分空间结构量化指标自相关分析[J]. 林草资源研究, 2022 , 0(1) : 8 -17 . DOI: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2022.01.002

Abstract

In order to study the autocorrelation of spatial structure indexes between object trees and adjacent trees in stand spatial unit,the spatial logical relationship between object trees and adjacent trees was analyzed.Twenty five 20m×20m sample plots were set up in Daweishan Nature Reserve,Wuyunjie Nature Reserve and Lutou Forest Farm,the forest spatial unit based on Voronoi diagram was constructed,the adjacent trees of each object forest were determined,and the mixing degree,open ratio,DBH size ratio and competition index were selected as the quantitative indexes of forest spatial structure,and the values of each index were calculated. Finally,combined with the basic principle of global Moran's I index,the autocorrelation analysis scheme of stand spatial structure unit index was constructed to analyze the stand in the study sample plot.The results showed that the stand in the study area was a medium mixed forest,and the trees in this area were in a medium crowded state. There were great differences in DBH distribution between the object trees in the study area and the adjacent trees in its spatial unit,and the competition between trees was relatively obvious.From the perspective of spatial relationship,the mixing degree and open ratio of trees in the study area were positively correlated with their adjacent trees in space,and logically showed aggregation;The DBH size ratio and competition index of trees were negatively correlated with their adjacent trees in space,which was logically discrete. In addition,the spatial relationship between the trees in the survey area and their adjacent trees was mainly competition. The mixing degree and competition index of the trees in the stand may be the main spatial indicators leading to the heterogeneity between them and the surrounding adjacent trees.

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