湖南省香榧天然林直径结构特征研究

作     者：王琢玙 

作者单位：中南林业科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吕勇;周根苗

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 0829[工学-林业工程] 

主      题：香榧天然林 直径结构 Weibull分布 β分布 q值法则 

摘      要：香榧是我国特有的珍稀经济树种,近年来我国香榧产业发展掀起了一股热潮,湖南省是香榧天然林分布的地区之一。林分直径结构是林分结构中最基础、最重要的特征,调查和研究香榧的林分直径结构及其生态习性是香榧资源保护利用和香榧人工引种栽培的前提。本文以湖南省香榧天然林为研究对象,对其直径结构、树种组成、林分结构特征进行调查研究,采用Weibull分布、β分布、负指数分布等三种典型分布函数模型分别对不同标准地、不同林分类型以及不同林分密度的香榧天然林直径结构进行拟合,选取预测和估算香榧天然林生长状况的最佳分布函数。主要研究内容和研究结果如下:（1）对湖南省典型香榧天然林的树种组成进行分析,结果表明:在调查的12块标准地内香榧均是绝对优势树种,香榧混交林中以栎类和檫木为主要伴生树种。虽然香榧在各标准地中具有优势地位,但在部分土壤贫瘠或光照条件较差的标准地中出现天然更新困难的问题,几乎见不到天然更新的小径阶香榧林木,且林分存在大量天然更新的小径阶栎类或檫木,由此可知林分立地类型和伴生树种的天然更新能力对香榧天然林的树种组成及其直径结构分布有着重要影响。（2）对湖南省香榧天然林的直径结构特征及分布规律进行分析,结果表明:湖南省香榧天然林林分直径结构分布范围较广,最大径阶为44cm,其中中小径阶（6-14cm）的林木株数占据总体林分的76.9%,林木的株数随着径级的增加而逐渐减少,总体分布呈反J型分布或左偏单峰山状,表现出明显的异龄林的特点。各标准地之间的直径分布差异显著,受生长状况和生态环境条件的影响显著,林分径级结构显示出明显的多态性。（3）运用Weibull分布、β分布、负指数分布等三种典型分布函数模型分别对不同标准地、不同林分类型、不同林分密度的香榧天然林直径结构进行分布拟合、卡方检验和预估精度对比,选出了最佳的分布函数。对不同标准地的直径结构进行拟合分析结果表明:含q值法则的负指数分布函数拟合后通过卡方检验接受率为75%,q值均在1.2～1.7之间,且拟合精度均为最佳,R2均值达0.887,为其中8块标准地的最佳分布函数;Weibull分布的接受率为58%;β分布函数接受率为25%。对不同林分类型的直径结构进行拟合分析结果表明:香榧纯林的最优分布函数是含q值法则的负指数分布函数;混交林的最佳分布函数为Weibull分布函数模型。对不同林分密度的香榧林分直径结构进行拟合分析结果表明:林分密度对林分直径结构有显著影响,负指数函数拟合效果最佳,均为各密度的香榧天然林的最佳分布函数,三种不同林分密度的香榧林拟合精度R2值均在0.957上。综上所述,含q值法则的负指数分布函数最适用于描述分析湖南省香榧天然林直径结构分布规律。（4）通过对湖南省香榧天然林直径结构特征的研究,选出了最优分布函数模型,总体上含q值法则的负指数分布函数灵活性最强,拟合效果最好,最适用于描述分析湖南香榧天然林直径结构分布规律。本研究所选用的概率密度分布函数对研究和描述香榧天然林在类似条件下的直径结构特征具有一定的参考价值,结论可为湖南省香榧天然林的林分结构优化调整、生长预测以及用材林的经营管理提供合理的科学理据。