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- 森林径级结构研究:从统计描述到理论演绎
- 2024年
- 森林径级结构是树木生长、竞争、死亡等过程的综合反映,也是估算森林生物量、判断森林演替阶段与健康状态以及预测森林碳汇潜力的基础依据。林学领域早期对径级结构的研究以统计描述为主,多采用常见的概率分布函数来拟合样地尺度上径级结构的动态变化,缺乏对其形成机制的阐释。随着宏观生态学的发展,最大熵原理、中心极限定理等被用于解释大尺度上发现的相对一致的森林径级结构,但这类模型侧重概率统计,对具体生态学过程的分析仍然欠缺。2000年以来,在原始成熟森林中发现的径级结构的幂律特征催生了一系列理论研究,包括代谢尺度理论、林窗演替理论等。这些理论尝试从树木个体大小和资源利用之间的关系,以及树木对资源的竞争过程来演绎径级结构达到稳态时幂律特征的形成机制。种群统计平衡理论为稳态径级结构的分析提供了一般性框架,揭示了不同的树木生长速率和死亡率如何导致径级结构特征的变化;在此基础上,种群统计最优性假设为径级结构的分析提供了新的视角。数学层面上,转移矩阵、积分投影、偏微分方程等都是径级结构动力学分析的有力工具,但由于这类数学模型的时间动态解析求解较为困难,研究中通常预先假定森林处于理想的结构平衡状态。而在实际情况下,结构非平衡往往是森林的常态,也是森林碳库变化与碳汇潜力估算的基础。为了更好预测全球变化背景下的森林动态趋势,应明确环境因子对径级相关的树木生长速率、死亡率的影响,并发展径级结构动态特征的解析方法。
- 周建王焓
- 关键词:资源竞争
- 常绿阔叶林不同植物物种的径级结构与空间关联
- 2024年
- 为系统调查浙江省钱江源-百山祖国家公园百山祖园区龙泉片区典型常绿阔叶林的径级结构与空间关联,在研究区设置长期监测样地进行木本植物个体进行调查,分析了不同物种/类群的空间格局,探讨了不同尺度上的物种关联性。结果表明:调查发现122种植物4917株,优势种为木荷;主要物种的径级结构差异显著,多数呈“L”形分布,部分呈单柱型、间断型和正态型;不同类群径级格局存在差异,优势种和常见种具备良好更新潜力,稀有种以小树为主;优势种、常见种和偶见种普遍聚集分布,稀有种为随机分布。该林分物种多样性水平较高但不同组分差异明显,反映了各自对环境异质性和胁迫的不同响应机制。
- 王丹陈雅妮周寒棣方万力
- 关键词:常绿阔叶林植物物种
- 伏牛山区栓皮栎天然次生林径级结构模型研究
- 2024年
- [目的]以伏牛山区栓皮栎天然次生林为研究对象,探索其径级结构变化规律,建立了神经网络径级分布模型,为伏牛山区栓皮栎天然次生林合理经营提供理论基础。[方法]采用人工神经网络建模技术和数学函数法建立伏牛山区栓皮栎天然次生林径级分布模型,[结果](1)随着坡位变换伏牛山区栓皮栎天然次生林径级分布类型不同,上坡为反J形分布,中坡为正态分布,下坡为单峰左偏分布。(2)建立了不同坡位的神经网络径级分布模型,拟合精度分别为0.9979、0.9943、0.9959。(3)负指数函数能较好地拟合栓皮栎天然次生林径级分布,不同坡位拟合精度分别为0.9527、0.9594、0.9641。[结论]林分生长具有非线性和复杂性,而人工神经网络具有拟合任意非线性的能力,并且不受树种、立地条件、气候等因素影响。
- 陈晨刘光武陈德成
- 关键词:伏牛山区栓皮栎天然次生林神经网络径级
- 均质经营对油松人工林径级结构的影响——以围场县为例
- 2024年
- 为研究均质经营对人工林油松树种径级结构的影响,通过以48a人工林油松为研究对象,设定标准地每木检尺调查,采用正态分布函数、Weibull分布函数、对数正态分布、Logistic分布对油松人工林林分的径级分布进行拟合,并进行χ2检验。结果表明:油松均质和对照林分径阶结构Logistic分布拟合效果最好,但其有所差异;均质经营的油松林分径阶分布向右偏移程度大于对照林,均质经营中大径阶树木数量大于对照。均质经营对油松林分径级结构有一定影响,对油松人工林中大径材人工定向培育具有一定的指导意义。
- 刘志炜谷建才肖永青
- 关键词:油松人工林函数拟合
- 濒危植物长序榆种群径级结构及其生命表分析
- 2023年
- 以浙江省松阳县三都乡水竹村长序榆Ulmus elongata野生居群为研究对象,通过典型样地调查,并编制生命表以及生存曲线,分析长序榆种群的分布格局及其径级结构特征。结果表明,长序榆群落乔木层中长序榆的重要值为57.91%,为该群落的绝对优势树种,重要值大于1%的乔木层树种还有杉木Cunninghamia lanceolata、红楠Machilus thunbergii、青冈Cyclobalanopsis glauca、柳杉Cryptomeria fortunei、南方红豆杉Taxus chinensis var.mairei、马尾松Pinus massoniana、鹅掌楸Liriodendron chinense、黄檀Dalbergia hupeana、香椿Toona sinensis、朴树Celtis sinensis和枫香树Liquidambar formosana等12种。长序榆种群空间上呈现集群分布格局,种群径级结构总体上呈倒“J”形。径级Ⅰ的幼树个体数量大,占种群个体总数的83.1%,但早期阶段死亡率高,径级Ⅰ~Ⅲ的个体死亡率均在68.4%以上,径级Ⅳ~Ⅶ个体的死亡率均低于35%,至径级Ⅷ时个体死亡率再次升高至50%,此后趋于稳定,种群最大生命期望值出现在径级Ⅸ。该种群自然更新状态较好,种群的存活曲线近于Deevey-Ⅲ型,属于增长型种群,但长序榆种群早期死亡率较高,是造成该种群成年植株稀少的主要原因。
- 毛仙龙吴伟建王军峰何小勇潘跃武杜有新
- 关键词:径级结构生命表
- 浙江九龙山香果树径级结构和空间分布格局
- 2023年
- 本研究在九龙山自然保护区香果树Emmenopterys henryi分布地建立35个以香果树为中心,半径为15 m的圆形样地,调查样地内胸径2.5 cm以上的所有树木的胸径、物种及其与中心树间的距离,利用种群径级结构、存活曲线分析种群动态,应用空间点格局分析揭示香果树种内及其与其他种类伴生树的空间格局。结果表明:(1)胸径2.5 cm以上的香果树种群中的小树(胸径<7.5 cm)和超大树(胸径≥37.5 cm)数量少,种群更新出现困难,存活数量随着径级的增长而稳定下降,存活曲线符合Deevey的Ⅱ型;(2)香果树种群的空间分布格局随距离增加,由聚集(4 m以内)变为随机(4~15 m)分布,在3~15 m范围内共生的香果树多来自同生群;(3)随着距离的增加,中心香果树与其他种类伴生树的空间关系由独立分布(5.5 m以内)变为相互聚集(5.5~14 m),聚集于中心香果树周围的其它物种伴生树主要是小树、中树(7.5 cm≤胸径<22.5 cm)和大树(22.5 cm≤胸径<37.5cm),中心香果树与其它物种超大伴生树间在空间上独立分布,在3m范围内中心香果树与其它种类伴生树的胸径差异较大。以上研究结果表明,九龙山香果树种内竞争以同生群个体间竞争为主;香果树母树周围有利于其它种类乔灌木小树的生长,而这些异种的小树生长却阻碍了扩散距离有限的香果树幼苗在母树周围的更新,使得香果树种群更新出现困难。
- 郑子洪郑伟成杨晓君唐战胜郑蓉骆争荣
- 关键词:香果树径级结构存活曲线
- 不同密度对杉木纯林径级结构及土壤地力的影响被引量:2
- 2023年
- 在杉木纯林实施保留密度A(450株·hm^(-2))、B(675株·hm^(-2))、C(900株·hm^(-2))、D(1125株·hm^(-2))、E(1350株·hm^(-2))、CK(1950株·hm^(-2))的间伐试验,对26年生林分的径阶、径级结构及土壤地力指标进行分析。结果表明:含间伐木在内,6个保留密度林分的胸径均处于6~30径阶的13个径阶范围,5个间伐处理各径阶株数百分比均呈现“极高点左侧缓慢上升、右侧急剧下降”的非对称分布,极高点分别位于24、24、22、22、22径阶;CK呈基本对称分布,极高点位于18径阶。随着林分保留密度的增加,林分平均胸径,大径材株数占比,土壤有机质含量及细菌、放线菌、真菌的数量,均呈现先增高后下降趋势,且都以CK的最小或最少;林下植物种类、生物量及土壤含水率呈逐渐减少趋势;土壤容重呈逐渐增加趋势。综合杉木林分生长速度、质量及土壤地力,保留密度以1125株·hm^(-2)最为合适。
- 田海燕徐清乾
- 关键词:杉木径级结构土壤理化性质微生物数量
- 秦岭皇冠暖温性落叶阔叶林优势树种的径级结构和数量特征
- 2023年
- 该研究以秦岭皇冠暖温性落叶阔叶林25hm2森林动态监测样地为研究平台,以样地内4个优势树种(锐齿槲栎(Quercus aliena var. acutiserrata)、栗(Castanea mollissima)、油松(Pinus tabuliformis)、华山松(Pinus armandii))为研究对象,运用数量分析等方法对4个优势树种的年龄结构和数量动态特征进行分析,以期揭示种群的生存现状,预测种群的发展趋势。结果显示:锐齿槲栎、油松和华山松种群个体数随胸径增大而减少,幼龄林木个体数较多,自然更新能力较强;栗种群的径级结构呈“正态”分布,幼龄个体少,后期结构较稳定。栗种群小径级个体的存活率是该种群更新和发展的关键,初步推断种子的留存情况主要受到动物取食和人为影响,进而影响种群的更新,因此需进一步了解栗种群种子的留存情况,加强对小径级个体的生长监测,提高其存活率和生存质量。锐齿槲栎、油松和华山松3个优势树种的存活曲线均更符合Deevey-II型,其幼龄个体数具有一定优势,但个体死亡率也较高。3个优势种群不同的生存状况反映了其生存能力的差异,总体上表现为幼龄个体在整个种群中占据优势,但随着时间的推移,个体的生长存活受到周围生物与非生物环境的影响。该研究对秦岭优势树种种群数量特征等进行了详细描述,为进一步探讨种群发展提供数据支持。
- 何春梅李雨姗尹秋龙贾仕宏郝占庆
- 关键词:优势种群径级结构静态生命表
- 浙江九龙山常绿阔叶林不同物种的径级结构及空间关联被引量:1
- 2023年
- 【目的】不同植物物种或类群(优势种、常见种、偶见种与稀有种)往往具有不同的生态学特性。通过对不同物种或类群的径级结构和空间格局进行研究,有助于揭示物种共存机制。【方法】基于浙江九龙山国家级自然保护区1 hm2常绿阔叶林长期监测样地,通过点格局分析等方法,对24种植物和不同类群的径级结构以及空间关联性进行分析。【结果】①15种植物以及常见种、偶见种和稀有种为小径级个体居多的“L”型分布,3种植物为单柱型分布,3种植物为间歇型分布,3种植物和优势种的径级结构为近似正态分布;②多数物种(21/24)或类群以聚集分布格局为主,并受到生境异质性的影响;③优势种与偶见种、稀有种均呈负的空间关联,常见种与其他类群以正的空间关联为主,24种植物对其他类群也以正的空间关联为主。【结论】群落中多数物种和类群受到生境异质性的影响,同时生态位分化减弱了物种或类群之间的竞争,在其共存中发挥着重要作用,群落暂时处于一个稳定的状态。图3表3参33。
- 刘菊莲韦博良吴雁南郑英茂刘金亮倪健于明坚郑子洪
- 关键词:径级结构类群常见种偶见种稀有种
- 广东江门古兜山保护区光叶红豆种群径级结构与空间分布格局
- 2023年
- 为了解广东江门古兜山省级自然保护区内天然分布的珍稀濒危植物光叶红豆Ormosia glaberrima种群的生存现状,本研究基于1 hm~2固定样地数据进行光叶红豆种群径级结构分析,并采用点格局分析方法研究种群空间分布格局。结果表明,光叶红豆的径级结构呈倒“J”型,个体以幼树为主,同时幼树和壮龄树死亡率也较高,随着径级增大,个体的存活率趋于稳定,整体表现为增长型,种群结构较为稳定;在小空间尺度上,光叶红豆个体间呈聚集分布,而随着空间尺度的增大,个体倾向于随机分布。光叶红豆幼树呈聚集分布,随着径级增加,空间分布的聚集程度下降,成树呈随机分布。因此,古兜山光叶红豆种群的空间分布格局主要受幼树、壮龄树死亡率较高和密度影响,建议通过适度开辟林窗等方式加强就地保护,结合迁地保护降低幼树密度,促进光叶红豆种群更新。
- 覃俏梅梅启明吴林芳曹洪麟王锋
- 关键词:珍稀濒危植物径级结构迁地保护
相关作者
- 江明喜

- 作品数:117被引量:1,625H指数:25
- 供职机构:中国科学院武汉植物园
- 研究主题:三峡库区 濒危植物 河岸带 常绿落叶阔叶混交林 香溪河流域
- 陈建华

- 作品数:80被引量:927H指数:14
- 供职机构:浙江科技学院
- 研究主题:常绿阔叶林 木本植物 物种组成 径级结构 亚热带常绿阔叶林
- 王孝安

- 作品数:140被引量:1,603H指数:23
- 供职机构:陕西师范大学生命科学学院
- 研究主题:黄土高原 太白红杉 辽东栎 物种多样性 幼苗
- 叶永忠

- 作品数:213被引量:1,327H指数:18
- 供职机构:河南农业大学
- 研究主题:宝天曼自然保护区 宝天曼 植物区系 苔藓植物 物种多样性
- 臧润国

- 作品数:201被引量:3,022H指数:34
- 供职机构:南京林业大学
- 研究主题:物种多样性 种群 热带山地雨林 刺五加 热带