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典型中亚热带天然阔叶林各林层直径分布及其变化规律

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林业科学 2017年第4期53卷 18-27页

作者：庄崇洋黄清麟马志波郑群瑞王宏中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 建瓯万木林省级自然保护区管理处南平353105

【目的】研究典型中亚热带天然阔叶林各林层直径分布及其变化规律,为揭示天然林结构、辅助天然林相关测树因子的调查和指导天然林经营规划奠定理论基础。【方法】采用最大受光面法划分5块中亚热带天然阔叶林林层,利用Shapiro-Wilk检验(... 详细信息

【目的】研究典型中亚热带天然阔叶林各林层直径分布及其变化规律,为揭示天然林结构、辅助天然林相关测树因子的调查和指导天然林经营规划奠定理论基础。【方法】采用最大受光面法划分5块中亚热带天然阔叶林林层,利用Shapiro-Wilk检验(S-W检验)对各林层(包括全林分和各亚层)直径分布进行正态性检验,采用偏度和峰度描述各林层直径分布图形特征,利用Meyer负指数函数和Weibull分布函数对各林层直径分布进行拟合,根据卡方检验结果选择拟合效果较好的函数拟合各林层直径分布,分析各林层直径分布及其变化规律。【结果】S-W检验表明,各标准地全林分、第Ⅲ亚层和第Ⅱ亚层直径分布均不服从正态分布;1-3号标准地第Ⅰ亚层直径分布服从正态分布,4和5号标准地第Ⅰ亚层直径分布不服从正态分布;各标准地内,各亚层的S-W值随亚层高度的升高而增大。从总体上看,除5号标准地第Ⅱ、Ⅲ亚层的偏度和峰度及2号标准地第Ⅰ、Ⅱ亚层的峰度外,各亚层偏度和峰度的绝对值均随林层高度的升高而减小。利用Meyer负指数函数拟合全林分(所有标准地均未通过卡方检验)和第Ⅱ亚层(2和4号标准地通过卡方检验,1、3和5号未通过)时适应性较差;而在拟合第Ⅰ亚层(所有标准地均通过卡方检验)和第Ⅲ亚层(3、4和5号标准地通过卡方检验,1和2号未通过)时有较好的适应性。Weibull分布函数对各林层的直径分布具有较好的拟合效果,除了1号标准地全林分直径分布外,1号标准地剩余亚层和其他标准地各林层均通过Weibull分布的卡方检验。利用Weibull分布函数拟合典型林分各标准地直径分布后发现,随着各亚层高度的升高,各亚层直径分布由倒"J"形曲线向右偏山状曲线和正态分布曲线过渡,顶峰向右移动,同时峰值随之减小。【结论】划分林层后,Weibull分布函数在拟合中亚热带天然阔叶林各林层(包括全林分和各亚层)直径分布时比Meyer负指数函数具有更好的拟合效果;各亚层S-W检验中P值、偏度和峰度以及Weibull函数中各亚层直径分布图形波峰的变化情况说明各亚层直径分布有随亚层平均胸径和平均高度增大而逐渐向正态分布过渡的趋势;各林层(包括全林分和各亚层)直径分布间的差异说明分林层研究直径分布的必要性。

关键词：中亚热带典型天然阔叶林分层直径分布变化规律

吊罗山国家森林公园山地雨林2种巢状附生蕨特征

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林业科学 2016年第12期52卷 22-28页

作者：马志波黄清麟庄崇洋黄金城王宏中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 海南省林业厅海口570000

【目的】研究吊罗山国家森林公园山地雨林中巢蕨和崖姜的数量特征,为这2种蕨的特征评价和冠层生物多样性监测提供依据。【方法】对出现巢状蕨的原始林和退化原始林的组成与结构特征做比较分析,通过检验或拟合分布函数,量化分析巢状蕨的... 详细信息

【目的】研究吊罗山国家森林公园山地雨林中巢蕨和崖姜的数量特征,为这2种蕨的特征评价和冠层生物多样性监测提供依据。【方法】对出现巢状蕨的原始林和退化原始林的组成与结构特征做比较分析,通过检验或拟合分布函数,量化分析巢状蕨的分布高度、大小和密度,以及寄主的密度、单个寄主上的巢状蕨数量,用扩散系数和t-检验方法判断寄主在群落中的分布格局。【结果】在退化原始林和原始林中,巢状蕨的平均密度分别为210.6和111.2株·hm^(-2),寄主的平均密度分别为117.8和72.8株·hm^(-2);寄主有79种,分属31科、53属,除1种是藤本植物外,其余均为乔木树种;只出现巢蕨的有25种,只出现崖姜的有17种,同时出现巢蕨和崖姜的寄主有37种;只出现在退化原始林中的寄主有48种,只出现在原始林中的有24种,2种森林类型中都出现的有7种;从寄主基部0.5 m到树冠层25.0 m的高度范围均有巢蕨和崖姜分布,低于10 m的占69.5%,出现在5.0~9.0 m的占39.7%;巢蕨和崖姜的直径分布和密度分布以及寄主的密度分布和单株寄主上的数量分布均可用负指数函数描述;寄主在群落中呈集群分布。【结论】巢状蕨主要出现在寄主基部到10.0 m的位置,5.0~9.0 m尤为集中;在林内水平方向,寄主呈集群分布;巢状蕨的直径与密度分布以及寄主密度、单个寄主上巢状蕨的数量分布均呈反"J"型;山地雨林中寄主植物物种丰富,未表现出明显的寄主专一性;退化原始林中的巢状蕨多于原始林,寄主的丰富度和多度亦是如此;为揭示成因,需进一步研究森林群落类型、结构、小气候等与附生蕨的丰富度和多度关系。

关键词：山地雨林巢状附生蕨寄主分布格局高度大小密度

典型中亚热带天然阔叶林各林层树高胸径关系研究

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林业科学研究 2017年第3期30卷 479-485页

作者：庄崇洋黄清麟马志波郑群瑞王宏中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 建瓯万木林省级自然保护区管理处福建建瓯353105

[目的]在划分林层的基础上,探讨天然阔叶林树高胸径关系,从林层角度研究树高曲线以揭示复层林林分特征。[方法]根据典型中亚热带天然阔叶林各林层数据情况选择Schumacher式(简称S式),Curtis式(简称C式)对典型林分各林层树高胸径关系进... 详细信息

[目的]在划分林层的基础上,探讨天然阔叶林树高胸径关系,从林层角度研究树高曲线以揭示复层林林分特征。[方法]根据典型中亚热带天然阔叶林各林层数据情况选择Schumacher式(简称S式),Curtis式(简称C式)对典型林分各林层树高胸径关系进行拟合。[结果]S式和C式在拟合全林分和第Ⅲ亚层的效果较好,全林分树高模型的R^2均在0.86以上,第Ⅲ亚层的R^2均在0.58以上,且RMSE和AMR均较小,但无论是S式还是C式都不能很好的拟合第Ⅰ、Ⅱ亚层,其拟合R^2的结果较低,大都在0.2~0.3左右。选取模型拟合结果 R^2较大,RMSE、AMR较小的C式拟合各林层树高胸径模型,结果表明采用全林分模型推算各亚层(不包括全林分)的树高会产生较大的AMR;虽然分层拟合各亚层树高胸径时获得的模型的R^2较小,但其估计相应层内树高产生的ARM值却小于全林分模型,表明采用亚层树高胸径模型估计相应层内林木树高时具有较小的误差。[结论]在典型中亚热带天然阔叶林中,无论是全林树高模型还是分林层树高模型,C式的适应性均比S式高。选择C式全林分树高模型估计各亚层树高产生的误差比各亚层采用各自的C式树高模型拟合的误差大。

关键词：中亚热带典型天然阔叶林分层树高胸径曲线

基于林层的典型中亚热带天然阔叶林树种组成与多样性

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林业科学 2017年第10期53卷 13-21页

作者：马志波黄清麟庄崇洋郑群瑞王宏中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术重点实验室建瓯万木林省级自然保护区管理处

【目的】分析各林层物种组成及多样性,探讨各林层之间的联系和群落结构的形成机制,以期为深入了解典型森林群落组成成分在垂直空间中的分布规律、揭示生物多样性维持机制提供依据。【方法】在福建万木林自然保护区内设5块50 m×50 m标准... 详细信息

【目的】分析各林层物种组成及多样性,探讨各林层之间的联系和群落结构的形成机制,以期为深入了解典型森林群落组成成分在垂直空间中的分布规律、揭示生物多样性维持机制提供依据。【方法】在福建万木林自然保护区内设5块50 m×50 m标准地,使用最大受光面法自上而下将乔木层划分为第Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ亚层,第Ⅰ,Ⅱ亚层属于受光层,第Ⅲ亚层为非受光层,采用常见物种多样性指标分析各层的组成与多样性,用相似性系数探讨各层之间的联系。【结果】5块标准地均表现为由第Ⅰ亚层降至第Ⅲ亚层物种丰富度和多样性增加;各样地相同亚层的物种组成及数量各不相同;调查到的所有树种中,有35个树种可生长到第Ⅰ亚层,最大树高为30~40 m,但是各样地累计只有10个树种在乔木层的3个亚层连续分布,有20个树种(含4种灌木)能生长到第Ⅱ亚层,最大树高约为25 m,有30个树种(含13种灌木)只能分布在第Ⅲ亚层,最大树高为16~17 m;受光层内的树种是乔木层的优势种和重要伴生树种,包括常绿树种木荷、浙江桂、香樟、刨花楠、观光木、福建含笑、乐东拟单性木兰和栲类等,也包括落叶树种枫香、拟赤杨、蓝果树和苦枥木;最大高度限于非受光层即第Ⅲ亚层的常绿树种有野含笑、水丝梨、椤木石楠、虎皮楠和厚皮香,落叶树种有合欢、野柿和南岭黄檀;标准地内的大部分灌木树种只分布在第Ⅲ亚层,但山矾、黄瑞木、弯蒴杜鹃和尖叶水丝梨除外,它们也可生长到第Ⅱ亚层;第Ⅰ和第Ⅱ亚层的物种组成相似性大于第Ⅰ和第Ⅲ亚层及第Ⅰ和整个乔木层的相似性;第Ⅰ亚层树种的更新储备主要分布于第Ⅱ亚层;受光层的树种丰富度与多样性和非受光层有明显差异,二者的分界面也是空间生态位分化最显著的界面,而该界面正是最大受光面。【结论】5块标准地乔木层内的优势种和重要伴生树种主要分布在受光层;生态位分化最显著的位置是最大受光面,按最大受光面划分出的受光层和非受光层,在组成种的丰富性和多样性方面也具有明显的差别,受光层和非受光层分化对近自然经营中目标树的选择具有潜在的指导意义;可生长到最高层的树种中,只有个别树种可在3个亚层连续分布,暗示受光层中的优势树种是不固定的,说明除了生态位分化,群落物种组成与丰富度还受随机因素影响。

关键词：天然常绿阔叶林中亚热带乔木层成层性相似性

吊罗山国家森林公园山地雨林板根树与板根的数量特征

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林业科学 2017年第6期53卷 135-140页

作者：马志波黄清麟庄崇洋黄金城王宏中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 海南省林业厅海口570000

【目的】探讨山地雨林中板根树及其板根的数量特征,为板根树与板根的特征研究及评价提供科学依据。【方法】用样地调查法,研究板根树的种属分布;用扩散系数和t-检验方法判断板根树木在群落中的分布格局;用常规统计检验和拟合分布函数的... 详细信息

【目的】探讨山地雨林中板根树及其板根的数量特征,为板根树与板根的特征研究及评价提供科学依据。【方法】用样地调查法,研究板根树的种属分布;用扩散系数和t-检验方法判断板根树木在群落中的分布格局;用常规统计检验和拟合分布函数的方法,分别对板根树木及板根的密度和板根大小做量化分析。【结果】原始林和退化原始林中共有52个具有板根的树种,属于25个科的33个属,只在原始林出现的有18个种,只在退化原始林出现的有23个种,同时出现在原始林和退化原始林的有11个种;板根树木在原始林和退化原始林均呈集群分布,密度为0~133.3株·hm^(-2),2种林分类型平均38.9株·hm^(-2),原始林中平均48.9株·hm^(-2),退化原始林中平均34.1株·hm^(-2);板根密度为0~666.7条·hm^(-2),2种林分类型平均160.0条·hm^(-2),原始林中平均197.9条·hm^(-2),退化原始林中平均142.2条·hm^(-2);板根高度为0.30~5.00 m,平均1.19 m;板根宽度与高度显著正相关(α=0.05),二者间关系可以用简单线性方程表达;板根树木密度分布、板根密度分布、板根高度分布都可用负指数分布函数表达;平均每株板根树木有4.1条板根,单株板根树木的板根条数符合泊松分布。【结论】研究区山地雨林中有丰富的板根树种,在林内呈集群分布。退化原始林内板根树种丰富度高于原始林,但密度低于原始林。板根宽度与板根高度有简单线性关系,评价板根大小时选其中一个即可。

关键词：山地雨林板根树种板根分布密度板根大小

中亚热带天然阔叶林林层划分新方法-最大受光面法

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林业科学 2017年第3期53卷 1-11页

【目的】依据林木树冠是否接受到垂直光照和林木树冠接受到垂直光照的程度提出林层划分新方法——最大受光面法,为揭示中亚热带天然阔叶林垂直结构的自然分异规律提供新方法。【方法】在典型中亚热带天然阔叶林中,采用最大受光面法将林... 详细信息

【目的】依据林木树冠是否接受到垂直光照和林木树冠接受到垂直光照的程度提出林层划分新方法——最大受光面法,为揭示中亚热带天然阔叶林垂直结构的自然分异规律提供新方法。【方法】在典型中亚热带天然阔叶林中,采用最大受光面法将林分划分为受光层和非受光层;在受光层中,以林木树高为聚类因子采用离差平方和法(ward法)对受光层进一步分层。【结果】通过最大受光面法将5块典型中亚热带天然阔叶林标准地划分为受光层Ⅰ和非受光层Ⅱ,其中受光层包括Ⅰ_1和Ⅰ_2亚层;最大受光面法林层划分结果显示,5块标准地的受光层和非受光层的分界面高度(即第Ⅰ,Ⅱ层分界面高度)分别为17.0,16.5,17.0,17.0和16.0 m;Ⅰ_1和Ⅰ_2亚层的分界面高度分别为25.0,27.0,25.0,22.9和25.0 m;划分林层后,Ⅰ_1,Ⅰ_2和Ⅱ层的每公顷蓄积量,相邻的Ⅰ_1,Ⅰ_2和Ⅱ层间的高差和Ⅰ_1,Ⅰ_2,Ⅱ层平均胸径均符足林层划分国家标准(GBT 26424—2010)。【结论】CVPA-H曲线的变化规律证实了最大受光面的存在,在野外只需判断林木树冠是否接受到垂直光照和林木树冠是否明显突出(即接受到垂直光照的程度)即可实现林层划分,无需测量每株林木树高,野外操作简单易行;林层划分结果与剖面图判断结果的对比和各层测树因子都符合林层划分国家标准(GBT 26424—2010)等,验证了最大受光面法划分林层的科学性;最大受光面法能较好地反映中亚热带天然阔叶林垂直结构的自然分异规律,该方法依据林木树冠是否能接受到垂直光照和接受到垂直光照的程度进行林层划分,体现了林木对垂直光照和空间资源竞争的结果,具有一定的生物学意义。

关键词：中亚热带天然阔叶林林层划分最大受光面 ward法聚类

典型中亚热带天然阔叶林群落各乔木亚层的空间格局与关联性

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林业科学 2017年第12期53卷 12-19页

作者：马志波黄清麟庄崇洋郑群瑞王宏中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091 福建省万木林省级自然保护区管理处建瓯353105

【目的】研究典型中亚热带天然阔叶林群落的空间格局和关联性,以期更深入地了解群落构建机制和空间结构与群落稳定性之间的关系,为天然林资源保护和以典型群落为样板的近自然经营实践提供依据。【方法】在福建省万木林保护区内近原始林... 详细信息

【目的】研究典型中亚热带天然阔叶林群落的空间格局和关联性,以期更深入地了解群落构建机制和空间结构与群落稳定性之间的关系,为天然林资源保护和以典型群落为样板的近自然经营实践提供依据。【方法】在福建省万木林保护区内近原始林群落地段设5块50 m×50 m样地,采用最大受光面法划分乔木层,使用点格局分析方法分析乔木层及其各亚层的空间格局和关联性。【结果】调查样地的乔木层都可以划分为受光层和非受光层2个亚层,即第Ⅰ,Ⅱ亚层;各样地乔木层的第Ⅰ,Ⅱ亚层在0~25 m尺度内都主要为随机格局,在不服从随机格局的个别尺度上,第Ⅰ亚层主要为均匀格局,与同层林木间竞争较为激烈有关,第Ⅱ亚层主要为聚集格局,与该层林木在个别地段的聚集生长有关;第Ⅰ,Ⅱ亚层之间总体表现为无显著关联,只在个别尺度上偏离零模型。【结论】典型中亚热带天然阔叶林群落主要受中性作用控制;群落内部的各种生态学过程处于平衡状态,因此群落具有稳定性,可以长期维持下去。

关键词：中亚热带天然阔叶林万木林空间格局关联性乔木层的成层性中性理论

福建梁野山国家级自然保护区种子植物区系研究

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西北植物学报 2015年第4期35卷 830-836页

作者：邓元德何宗明庄崇洋闽西职业技术学院环境艺术系福建龙岩364000 福建农林大学林学院福州350002 中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091

通过野外调查、采集标本和查阅相关文献资料,编制福建梁野山自然保护区野生种子植物名录,进行植物区系组成和分布区类型的分析,并将其与周边相邻2个保护区的植物区系进行比较。结果表明:(1)梁野山自然保护区共有野生种子植物154科662属1... 详细信息

通过野外调查、采集标本和查阅相关文献资料,编制福建梁野山自然保护区野生种子植物名录,进行植物区系组成和分布区类型的分析,并将其与周边相邻2个保护区的植物区系进行比较。结果表明:(1)梁野山自然保护区共有野生种子植物154科662属1 498种,种类丰富。(2)区系地理成分以热带分布型为主,其中在科级水平上热带分布型所属科共有85科,占总科数的69.67%;在属级水平上热带性质分布型的属有371属,占总属数的60.82%。但相当数量温带成分的存在,体现了亚热带植物区系的特点。(3)对梁野山保护区与周边相邻的武夷山和南靖南亚热带雨林保护区的植物区系比较发现,梁野山种子植物区系属数的热带属数/温带属数(R/T值,1.66)高于武夷山的R/T值(1.10)而低于南靖南亚热带雨林保护区的R/T值(2.68),梁野山种子植物区系与该相邻2个保护区的相似性系数非常接近,但在区系成分上,梁野山既有与武夷山共有而南靖南亚热带雨林保护区没有分布的温带成分,也有与南靖南亚热带雨林保护区共有而武夷山没有的热带成分,说明梁野山植物区系与其地处武夷山脉南端的地理位置相一致,具有明显的从南亚热带向中亚热带过渡的特点。

关键词：梁野山自然保护区种子植物植物区系植物区系地理成分

中亚热带单优群落的林层划分--以格氏栲群落为例

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林业科学 2020年第3期56卷 1-7页

作者：马志波黄清麟庄崇洋郑群瑞王宏陈铮中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 建瓯万木林省级自然保护区管理处建瓯353105

【目的】以格氏栲群落为例,研究中亚热带单优群落乔木层的林层划分,为进一步探讨林层特征及林层形成与发展动态提供先决条件。【方法】在福建三明莘口格氏栲自然保护区设置2块50 m×50 m格氏栲标准地,采用最大受光面法、剖面图法和基于... 详细信息

【目的】以格氏栲群落为例,研究中亚热带单优群落乔木层的林层划分,为进一步探讨林层特征及林层形成与发展动态提供先决条件。【方法】在福建三明莘口格氏栲自然保护区设置2块50 m×50 m格氏栲标准地,采用最大受光面法、剖面图法和基于有限正态混合模型的聚类法研究格氏栲群落的林层划分。【结果】2块标准地均为郁闭林分,且郁闭度均不低于0.95;1号标准地林分密度为424株·hm^-2、平均胸径为39.2 cm、平均树高为26.69 m、蓄积量为588.04 m^3·hm^-2,2号标准地林分密度为542株·hm^-2、平均胸径为29.1 cm、平均树高为26.69 m、蓄积量为417.19 m^3·hm^-2;3种林层划分方法均可给出林层数和各层临界高度,其中最大受光面法外业工作量少、使用简便,且分层结果具有明确的生物学意义;根据最大受光面法,格氏栲群落乔木层分为受光层和非受光层,2块标准地的临界高度分别为16.00和16.90 m,符合剖面图和基于有限正态混合模型的聚类分析结果;1号标准地受光层与非受光层林木株数比约为6∶4、蓄积量比约为99∶1,2号标准地受光层与非受光层林木株数比约3∶7、蓄积量比约为97∶3;在1号标准地,分布在受光层和非受光层的格氏栲分别占标准地林木总株数的40.6%和3.8%、总蓄积量的76.9%和0.4%,在2号标准地,分布在受光层和非受光层的格氏栲分别占标准地林木总株数的27.0%和5.7%、分别占总蓄积量的84.1%和0.2%。【结论】在3种林层划分方法中,最大受光面法较适合格氏栲单优群落的林层划分。调查的2个格氏栲群落可分为受光层和非受光层,受光层以格氏栲数量和蓄积占绝对优势,非受光层格氏栲不占优势,这种垂直分布格局暗示林下更新与补充不足,不利于格氏栲种群的持续发展。应进一步研究各林层的主要特征、层与层的相互关系和空间结构的形成与演变发展动态,为天然格氏栲群落保护提供科学依据。

关键词：单优群落垂直结构林层乔木层成层性最大受光面法中亚热带