Page 31 - 《广西植物》2024年第5期

５ 期 刘悦等: 热带北缘鹅凰嶂季雨林四种群落特征及成熟度分析 ８ １ ９

基础的森林空间结构量化分析方法ꎬ即以参照树 木 ｊ 中与参照树不属于同种的个体所占比例ꎬ计算
及其 ４ 株最近相邻木构成空间结构单元ꎬ选取大 公式如下:
小比数 Ｕ 、角尺度 Ｗ 、混交度 Ｍ ３ 个参数对林分 １ ４
ｉ
ｉ
ｉ
ｖ ꎻ
ｉ
空间结构进行分析ꎮ 为了消除林木边际效应以提 Ｍ ＝ ４ ｊ＝ １ ｉｊ
高森林空间结构分析的准确性ꎬ样地四周各设置 ５ １ ｎ
Ｍ ＝ Ｍ ꎮ
ｉ
ｍ 缓 冲 带ꎬ 分 析 林 分 空 间 结 构 时 仅 将 核 心 区 ｎ ｉ ＝ １
ｉｊ {
(２５ ｍ × ３５ ｍ)的林木作为参照树ꎬ处于缓冲区的 式中: ｖ ＝ １ꎬ当参照树 ｉ 与第 ｊ 株相邻木非同种时 ꎻ
林木仅作为相邻木处理ꎮ ０ꎬ当参照树 ｉ 与第 ｊ 株相邻木同种时
ｎ 为参照树的总株数ꎻＭ 的 可 能 取 值 为 ０、０. ２５、
(１)大小比数 Ｕ ｉ
大小比数 Ｕ 表征林木大小差异ꎬ指大于参照树 ０.５０、０.７５、１.００ꎬ分别代表相邻木与参照树零度、
ｉ 弱度、中度、强度、极强混交ꎮ Ｍ 反映群落水平的
的相邻木数占所考察的 ４ 株最近相邻木的比例ꎮ 许
混交程度ꎮ
文秀等(２０１８) 研究得出以胸径和树高为指标计算
(４)林分空间结构指数(Ｉ )
的大小比数结果一致ꎬ而以冠幅为指标的大小比数 ＦＳＳ
计算结果存在一定差异ꎬ因此本研究将使用胸径作 林 分 空 间 结 构 指 数 ( ｆｏｒｅｓｔ ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｕｃｔｕｒｅ
ｉｎｄｅｘꎬ ＦＳＳＩ)用于定量化的研究、分析和综合评价
为指标计算大小比数 Ｕ ꎬ计算公式如下:
ｉ
天然林林分空间结构的状态和变化动态( 董灵波
１ ４
Ｕ ＝ ｋ ꎻ 等ꎬ２０１３)ꎬ具体公式如下:
ｉｊ
ｉ
４ ｊ＝ １ １/ ３
１ ｎ Ｉ ＦＳＳ { [ Ｍ(１００ － Ｕ) × ２Ｗ] ꎬＷ ≤ ５０
＝
Ｕ ＝ Ｕ ꎮ [ Ｍ(１００ － Ｕ) × ２(１００ － Ｗ)] １/ ３ ꎬＷ > ５０
ｉ
ｎ ｉ ＝ １ 式中: ０≤Ｉ
ｉｊ { ０ꎬ当相邻木 ｊ 比参照树 ｉ 小时 ＦＳＳ ≤１００ꎬ０≤Ｍ≤１００ꎬ０≤Ｕ≤１００ꎬ
式 中: ｋ ＝ ꎻ
１ꎬ当 ｊ 大于等于 ｉ 时 ０≤Ｗ≤１００ꎻ Ｉ ＦＳＳ 越大ꎬ林分结构越理想ꎬ即 Ｉ ＦＳＳ ＝
１００、Ｍ ＝ １００、Ｕ ＝ ０、Ｗ ＝ ５０ 时ꎬ林分结构处于最理
ｎ 为参照树的总株数ꎻＵ 的可能取值为 ０、０. ２５、
ｉ
０.５０、０.７５、１.００ꎬ分别代表参照树处于优势、亚优 想状态ꎮ
势、中庸、劣态、绝对劣势ꎮ Ｕ 反映群落水平的优 (５)林分空间结构距离(Ｄ ＦＳＳ )
林 分 空 间 结 构 距 离 ( ｆｏｒｅｓｔ ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｕｃｔｕｒｅ
势木比例ꎮ
ｄｉｓｔａｎｃｅꎬＦＳＳＤ) 指现实林分的空间结构向理想结
(２)角尺度 Ｗ
ｉ
角尺度 Ｗ 可用于研究林木的分布格局ꎬ通过 构点逼近或者远离的趋势可以通过不同林分条件
ｉ
判断和统计由参照树 ｉ 与其相邻木 ｊ 构成的夹角 α 下林分空间结构点到理想结构点的距离来定量化
是否大于标准角 α ( 本研究 α 取 ７２°)ꎬ描述相邻 表达(董灵波等ꎬ２０１３)ꎬ具体公式如下:
０ ０
２
２
木围绕参照树的均匀性ꎬ计算公式如下: Ｄ ＦＳＳ ＝ (Ｍ－１００) ＋Ｕ ＋(Ｗ－５０)
式中: ０ ≤ Ｄ ≤ １５０ꎬ ０ ≤ Ｍ ≤ １００ꎬ ０ ≤ Ｕ ≤
１ ４ ＦＳＳ
Ｗ ＝ ｚ ꎻ 越小ꎬ林分结构越理想ꎬ即
ｉｊ
ｉ
４ ｊ＝ １ １００ꎬ０≤Ｗ≤１００ꎻ Ｄ ＦＳＳ
１ ｎ Ｍ ＝ １００、Ｕ ＝ ０、Ｗ ＝ ５０ 时ꎬＤ ＦＳＳ 达到最小值ꎬ为 ０ꎬ从
Ｗ ＝ Ｗ ꎮ
ｉ
ｎ ｉ ＝ １ 现实林分到理想林分的距离最短ꎮ
＝
式 中: ｚ ｉｊ { １ꎬ当第 ｊ 个 α 角小于标准角 α ０ 时 ꎻ １.６ 成熟度划分
０ꎬ当第 ｊ 个 α 角大于等于 α ０ 时 成熟度主要针对处于同一演替阶段的不同群
ｎ 为参照树的总株数ꎻＷ 的可能取值为 ０、０.２５、 落而言ꎮ 径级结构和树高分布对群落结构的形成
ｉ
０.５０、０.７５、１.００ꎬ分别代表相邻木在参照树周围很 及演替具有重要作用( 漆良华等ꎬ２００９)ꎮ 在自然
均匀、均匀、随机、不均匀、很不均匀分布ꎮ Ｗ 反映 更新良好、平均胸径和树高较小的前提下ꎬ中大径
群落水平分布格局ꎮ 级和中上层林木的比例越大ꎬ表示该群落发育更
(３)混交度 Ｍ ｉ 好ꎬ径级结构和树高结构分化更明显ꎬ对光照、温
混交度 Ｍ 可用于表达树种的混交程度或说明 度、土壤养分等资源的利用更加充分ꎬ能更快地进
ｉ
树种的空间隔离程度ꎬ指参照树 ｉ 的 ４ 株最近相邻 入下一演替阶段ꎮ 在演替前期或中期ꎬ对于非空