空间结构是森林的重要特征,它是森林群落内林木间的空间组织关系的反映,目前的结构状态既是过去森林中各个自然生态过程(如林木竞争,更新,生长,枯死等)和人类活动等留下的印记,又作为初始状态影响着林木间的现在和此后竞争和作用方式、幼苗的生长与存活以及林木树冠的形成等,因此,森林的结构状态也同时决定着森林未来的发展方向。在森林经营和生态学研究中,森林空间结构表达的正确性和有效性取决于对林分空间结构的科学解译,正确的表达方法有助于认识和推测森林的自然发展规律,为合理进行森林经营提供依据。基于参照树与其四株相邻木空间

【目的】分析灵空山自然保护区典型森林类型即油松天然林的空间结构并对其进行评价，旨在为油松天然林空间结构优化措施的制定提供理论支撑。【方法】以灵空山自然保护区的油松天然林为研究对象，采用角尺度、大小比数、混交度、林层指数和开敞度5个指数分析油松天然林的空间结构特征，并利用熵权法确定权重进而构建空间结构综合指数，对其空间结构进行分级评价。【结果】油松天然林林分角尺度均值为0.54～0.66，林分空间分布格局总体上呈聚集分布；阳坡林分平均混交度为0.20，属弱度混交，其他立地林分混交程度介于中度与强度混交之间；林分大小比数均值为0.35～0.50，大小分化程度为中庸或近中庸状态；林分平均林层指数为0.29～0.41，且阴坡林层指数高于阳坡，林层结构总体较为简单，但阴坡林层结构较阳坡丰富；林分平均开敞度为0.37～0.52，林分内光照条件总体均达到了基本充足及以上，但半阴坡和阳坡半数以上油松光照条件受限；油松天然林林分空间结构综合指数为0.313 5～0.543 5，评价等级分属2、3级，半阴坡油松和阴坡辽东栎的空间结构综合指数分别为0.283 6和0.253 3，均属2级。【结论】灵空山油松天然林林分结构整体状况较差或一般，需进行结构优化调整，半阴坡油松和阴坡辽东栎的结构调整需求更为迫切，空间结构综合指数可作为优化调整油松天然林林分空间结构的依据。

利用混交度、大小比数和角尺度3个林分空间结构参数,分析了滇中云南松天然林的空间结构特征。结果表明:滇中云南松林平均混交度仅为0.034,林分混交程度极低,主要为云南松纯林,仅见少许其他乔木树种分布;该林分林木大小分化程度较为均匀,大小比数平均值为0.494,不同径级云南松间竞争较为激烈;云南松林林分的空间分布格局为随机分布,林分角尺度平均值为0.449,角尺度为0.5的株数比例为55.2%。综上可见,云南松林树种结构较为单一,林分稳定性较差,且林木间竞争较为激烈,亟待进行抚育间伐措施改善林分空间结构,提高林分质量。

研究小陇山3个类型锐齿栎天然林的直径分布和空间结构参数(混交度、角尺度和大小比数),分析其空间结构特征。结果表明:王安沟100多年未经人为干扰的锐齿栎天然林和响潭沟皆伐迹地上经近40年封山后自然恢复的次生林均表现为异龄林的直径分布特征,但从q值来看,王安沟锐齿栎天然林直径分布较响潭沟次生林更加合理,白营西沟择伐林的直径分布虽然表现为小径木占的比重比较大,但各径阶间的变幅平缓,有明显人为干扰的痕迹;王安沟锐齿栎天然林和白营西沟次生林林木个体分布角尺度均值分别为0.489和0.487,林分内林木整体分布格局属随机分布,响潭沟次生林林分角尺度均值为0.520,其林木水平分布格局表现出轻微的团状分布,...

以三峡库区无干扰马尾松天然林为研究对象,调查了群落物种组成和天然更新状况,并选择角尺度、混交度和大小比数3个空间结构参数及直径分布等非空间结构参数,对马尾松天然林林分结构特征进行分析,为马尾松次生林的科学经营提供理论依据。研究结果表明:研究地区马尾松群落物种数量丰富,共出现维管束植物117种,林下天然更新状况良好,共有树种24种,数量达5 221株·hm-2,其中高度小于100 cm的幼苗占48.9%。林分随着直径增大,林木株数逐渐减少,呈典型异龄林直径分布特征。林分平均角尺度为0.508,林木整体分布格局属随机分布;林分平均混交度为0.60,整体处于中度以上混交;林分平均大小比数为0.50,...

以常用林分空间结构参数(混交度、大小比数和角尺度)为切入点,以微观经济学中柯布--道格拉斯生产函数相关理论为基础,通过构建以混交度、大小比数和角尺度为"投入"与林分整体空间结构为"产出"的林分空间结构生产函数,定义了林分空间结构指数(FSSI)。同时,根据林分空间结构3参数的"三维散点图"中现实的林分空间结构向理想结构点变化的趋势,计算了林分空间结构距离(FSSD)。结合黑龙江省3个不同区域、不同林分类型的75块固定样地全面调查数据的林分空间结构参数、林分空间结构指数以及林分空间结构距离的计算结果,验证了林分空间结构指数和林分空间结构距离均能有效反映林分空间结构特征及其动态变化。可以认为,林分...

采用林分空间结构参数一元分布、二元分布、林分综合指数和距离分析方法,探讨小陇山林区2种典型天然林空间结构特征。结果显示:(1)油松天然林混交度为0.397,树种隔离程度较低,锐齿栎天然林混交度为0.797,混交良好,油松、锐齿栎天然林胸径大小比数分别为0.507、0.485,林分均处于中庸状态,角尺度分别为0.511、0.508,林木分布格局均属随机分布。(2)油松、锐齿栎天然林中相同混交程度或优劣程度的林木大多处于随机分布,相同混交程度或分布格局的林木处于不同优劣程度的林木大致相等。区别在于油松天然林中同一优劣程度或分布格局的林木大多与同种相邻,而锐齿栎天然林中同一优劣程度或分布格局林木大多...

为了探讨长白山云冷杉天然林的空间结构对云杉、冷杉胸径生长量的影响,本研究于2016年8月以吉林省汪清县金沟岭林场2块云冷杉天然林的典型样地(面积分别为60 m×60 m、80 m×80 m)为研究对象,首先计算整个林分和林分内所有云杉、冷杉的角尺度和混交度,分析整个林分和林分内的云杉、冷杉的空间结构分布情况;然后,将角尺度和混交度对应的5种情况加以区分,对比这5种情况分别对应的所有云杉、冷杉近5年平均胸径生长量的均值;最后分析云杉、冷杉不同空间结构对其胸径生长量的影响。结果表明:2块样地平均角尺度均为0.

【目的】以阔叶红松林为例，以多源LiDAR点云数据为切入点，探索无破坏性地分析林分空间结构特征，为阔叶红松林林分空间调整优化提出建议，以促进林分更新演替。【方法】以东北林业大学帽儿山实验林场1块100 m×100 m的阔叶红松林样地的无人机激光雷达（Unmanned aerial vehicle LiDAR, UAV-LiDAR）、地基激光雷达（Terrestrial laser scanning, TLS）和野外调查数据为数据源，融合UAV-LiDAR和TLS数据后进行单木分割和单木参数提取（包括单木位置、胸径、冠幅、树之间的夹角和距离等），计算和统计样地空间结构参数（包括角尺度、大小比数、混交度和密集度）和频率分布，采用Origin 2018软件建立结构参数的多元分布图并进行分析。【结果】在株树密度为1 269株/hm2的阔叶红松林分中，基于融合后的UAV-LiDAR和TLS数据单木分割精度为F=0.70；阔叶红松林林分空间结构结构特征为林内林木大多处于随机分布、中庸状态，呈高度密集、中度及以上混交状态，林木大小分化均匀；林木间竞争激烈，对象木树冠多与周围3～4株相邻木树冠相连；阔叶红松林中林木存在不合理分布的组合，频率值为0.40%、0.75%和3.50%。【结论】利用融合LiDAR数据提取参数并计算林分空间结构参数，较传统方法可实现无破坏性的林分空间结构特征分析；林分空间结构参数的多元分布可以展示了林分内部空间结构特征，可以准确地获取不合理结构组合从而进行林分结构调整优化。

以浙江凤阳山天然混交林为研究对象,对其角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数进行测定分析,以期为该区域阔叶混交林林分结构的优化调整提供理论依据和技术支持。在凤阳山国家级自然保护区内,设置20 m×20 m的4个固定样地,采用全面调查法,调查样地内胸径大于起测径阶(5 cm)的林木特征值。结果表明:凤阳山天然混交林优势种群以木荷Schima superba,浆果椴Tilia endochrysea,亮叶水青冈Fagus lucida和多脉青冈Cyclobalanopsis multinervis为主,形成多优势种结构特征。数目最多的优势种木荷在空间大小对比上处于中庸地位,77%的水丝梨Sy...

【目的】为了解小兴安岭南部地区的红松天然林内资源和空间分布结构。【方法】本研究基于外业调查数据，对小兴安岭南部的阔叶红松林和云冷杉红松林的生态位特征和空间结构特征及二者之间的相关性进行分析。【结果】1）在云冷杉红松林中，优势树种为红松Pinus koraiensis、白桦Betula platyphylla、红皮云杉Picea koraiensis、臭冷杉Abies nephrolepis等，紫椴Tilia amurensis的生态位宽度最宽，白桦的最窄。在阔叶红松林内，优势树种为红皮云杉、暴马丁香Syringa reticulata、枫桦Betula costata等，红皮云杉和暴马丁香的生态位宽度较宽；2）云冷杉红松林内优势树种的生态位重叠度低于阔叶红松林；3）云冷杉红松林内优势树种的相似性较为接近，变化范围为0.74～0.79，均值为0.76，但是阔叶红松林内生态位相似性结果差异性较大，毛赤杨Alnus sibirica—紫椴最高，为0.99，红皮云杉—春榆Ulmus davidiana最低，仅为0.64;4）云冷杉红松林内红松、白桦、红皮云杉、水曲柳Fraxinus mandschurica为衰退树种，其他树种为发展树种。阔叶红松林内除了紫椴以外全部为发展树种；5）通过对比阔叶红松林和云冷杉红松林的空间结构特征发现角尺度（W）、大小比数（U）、混交度（M）均相近，角尺度结果显示2种林型的点格局均为随机分布，大小比数等级均为中庸强度，其混交度均介于强度和中度之间；6）红松在云冷杉红松林内大小比数等级为优势，枫桦在阔叶红松林大小比数等级为优势，其他树种的大小比数等级多为中庸；7）混交度与大小比数具有显著的负相关关系，相关系数为0.522，混交度与生态位响应速率之间具有显著的正相关关系，相关系数为0.572。生态位宽度和生态响应之间具有极显著的正相关关系，相关系数为0.691。【结论】2种林型的空间和资源特征受到的影响因素不同，阔叶红松林为发展中的群落，主要受种群之间的竞争影响，而云冷杉红松林为稳定的群落，主要受建群种物种特性影响。

通过样地调查,分析了不同结构草类-落叶松林和杜香-落叶松林林木分布格局特征。研究表明:(1)年龄36~65年草类-落叶松林和年龄54~63年杜香-落叶松林分布格局中,均匀分布、随机分布和聚集分布所占比例分别为6.2%、50%、43.8%;(2)按林型分,草类-落叶松林分布格局中,均匀分布和随机分布所占比例均11.1%,聚集分布占77.8%。杜香-落叶松林分布格局均为随机分布;(3)树种组成在6落4阔~10落范围内,草类-落叶松林和杜香-落叶松林分布格局主要为聚集分布和随机分布两种类型。聚集分布主要集中在树种组成7落3阔~9落1阔范围内。

利用固定样地每木定位调查数据和相关分析统计软件,对小陇山林区油松天然林的结构特征进行了分析。结果表明:油松天然林树种组成丰富,群落中共出现18个树种,油松占绝对优势,但样地树种隔离程度较低,属于弱度混交。油松天然林的直径分布为多峰山状曲线,油松种群的直径分布近似于正态分布,可用3参数Weibull分布拟合;树高随胸径的增大而增加,胸径与树高的关系可运用幂函数进行拟合。林分中油松个体的胸径、树高和冠幅的大小分化差异明显,整体上表现为中庸状态;油松天然林林木分布格局为随机分布,油松种群分布格局也为随机分布。

开展基于群落空间结构抗风性研究,对于雷州半岛沿海防护林的构建具有重要的意义。以湛江湖光岩风景区天然林为研究对象,应用传统林分结构因子,结合混交度、角尺度、大小比数3个林分结构空间参数,开展抗风性天然林空间结构调查。结果表明:湖光岩风景区天然林内植物种类丰富度高,样方共30种乔木树种,林分水平结构分布均衡,空间分配合理,垂直结构层次明显,以9 m、15 m为界点可分为三林层;林分平均混交度为0.605,属中强度混交林,树种隔离程度较高,结构稳定;林分平均角度尺为0.582,为弱度团状分布;平均大小比数为0.491,属大小分化均衡。因此,湛江湖光岩风景区天然林的空间结构林分处于抗风性稳定演替状态。

森林结构对于森林经营管理者具有重要的参考意义。森林结构分为空间结构和非空间结构2个部分,其相应的方法有①非空间方法:用来描述林分平均特征,不受林分相对位置的约束。②空间方法:描述林分结构时都把林木位置考虑进去。重点归纳总结了q值理论、常用林分直径结构模型研究进展以及距离指数法和空间统计方法,它们反映了林分直径结构特征和树木位置、大小、树木水平分布格局、树种间隔离程度和空间结构关系等。还讨论了未来需要进一步研究的问题。