枫香人工林种内竞争的研究

枫香人工林种内竞争的研究

吴振新，曾怀山，黄日奎

(福建省漳平五一国有林场，福建 龙岩 364400)

摘要采用Hegyi提出的单木竞争模型，对福建省漳平五一国有林场枫香人工纯林的种内竞争状况进行定量分析。结果表明：枫香所受到的竞争强度随胸径的增大而减小；竞争强度与对象木胸径的大小以双曲线函数关系为最优，可用IC=-0.137 6+25.745 8/D方程来模拟和预测枫香人工林其种内竞争强度。

关键词枫香；种内竞争；竞争强度

收稿日期：2015-04-30

作者简介：吴振新(1970-)，福建惠安人，工程师，从事森林培育研究.

中图分类号：S718.5

文献标识码：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2015.07.003

AbstractIntraspecific competition of Liquidambar formosana plantation in Zhangping Wuyi State-Owned Forest Farm in Fujian Province was quantitatively analyzed with Hegyi single-tree competition index model.Result shows that the competition intensity of Liquidambar formosana decrease with the increase of DBH; the competitive intensity and size of DBH for object is optimal by relationship of hyperbolic function; IC = -0.137 6 + 25.745 8/D equation can be simulated and predicted intraspecific competition intensity of Liquidambar formosana.

Intraspecific Competition ofLiquidambarformosanaPlantation

Wu Zhenxin, Zeng Huaishan, Huang Rikui

(Zhangping Wuyi State-Owned Forest Farm, Fujian Prov., Longyan 364400, China)

Key wordsLiquidambarformosana; intraspecific competition; competition intensity

森林群落中林木个体的生长取决于自身内在的遗传特性和外部环境条件(如光热条件、水肥条件、土壤状况等等)及林木个体对这些环境资源的利用能力。在林木生长过程中，不是和种群中所有的个体争夺资源，而是和它邻近的个体相互作用[1]。因此，林木之间的竞争普遍存在于森林生态系统中，它是影响林木生长发育和塑造林分结构的重要因素[2]，其主要表现形式是邻近的林木之间对所生存的空间和环境资源的争夺[3]，即地上部分的林冠层营养空间和地下部分的水肥供应条件的争夺。自20世纪60年代以来，人们相继提出了描述林木之间竞争强度的数量指标,针对不同树种的种内竞争、种间竞争关系的研究也较多[1-7]。就枫香而言，骆文建[2]对浙江天目山自然保护区内的枫香群落进行了调查分析，但对枫香人工纯林的种内竞争鲜有报道。鉴于此，本文以福建省漳平五一国有林场的枫香人工纯林为研究对象，采用Hegyi提出的单木竞争模型对其种内竞争状况进行定量分析，为枫香速生丰产林培育提供理论依据和实践指导。

1研究区域概况

福建省漳平五一国有林场地处福建省漳平市的东南部，经营面积1.89万hm2。该场位于24°54′—25°47′ N，117°11′—117°44′ E，境内山脉系博平岭山脉南伸余脉，以中山地貌为主，海拔400~1 200 m，相对高100~300 m,属于亚热带海洋性季风气候，年平均气温20.3 ℃，多年平均日照时数1 853 h，年平均降水量1 509 mm，年平均相对湿度80%，无霜期300 d。该区土壤以红壤为主，原生植被为亚热带常绿针阔混交林，现有森林绝大部分为人工林和次生林。

2研究方法

2.1　样地设置与调查

在福建省漳平五一国有林场枫香人工林系统踏查的基础上，结合地形地势条件，选择具有代表性的枫香纯林设置20 m×20 m的样地，把样地内所有胸径>5 cm的枫香初选作为对象木[2]，逐株编号并测量其树高、胸径、冠幅。以对象木为中心，半径6m范围内所有乔木作为竞争木[2]，测量其树高、胸径、冠幅及其与对象木之间的水平距离。共调查样地5块，对象木169株，竞争木878株。

由于自身充满灵性，再加之身体条件非常优越，经过一段时间的刻苦训练后，朱易很快便成为了中国花滑队中的“红人”，而且和队友相处得非常融洽。经过陈露的亲自点播，进步神速的朱易，也被认定是代表中国参加下届冬奥会的重点培养对象。

2.2　竞争指数的选择

目前，对单木竞争的研究很多[1-7]，提出了很多用数量化单木竞争指标的方法来研究竞争关系[7]。本文采用Hegyi提出的单木竞争模型来分析预测枫香人工林的竞争强度[2,3,5,6]。其表达式为：

(1)

胸径是林分调查最基本的测树因子，是影响立木材积的重要因素，对象木胸径对竞争能力影响很大。为了探讨分析林木胸径与竞争强度的关系，建立起由胸径估算竞争强度的预测模型，将对象木所受到的竞争强度与对象木的胸径按(2)-(5)式进行回归分析，结果见表3。从表3 看(2)-(5)式的回归方程均有较好的拟合效果，相关系数较大，回归显著性检验达极显著水平，这说明林木个体的竞争能力与其个体的大小有着密切的相关关系，对象木的胸径越大，其所受到其他林木(竞争木)的竞争就越小，在林分中所处的竞争位置就越有利。

2.3　竞争边缘矫正

从理论上分析，竞争指数既要反映林木之间的所有竞争信息，又要排除所有非竞争信息的影响[4]。样地边缘的林木，可能受到林缘效应或其他林木的影响，必须做到边缘矫正[7]。方法是这些样地边缘的林木不作为对象木，只作为竞争木[2],或者样地设置在林缘6 m以外。

2.4　竞争强度与对象木胸径的关系

以对象木胸径为自变量，竞争强度为因变量，根据前人的研究结果，分别选用线性、双曲线、对数函数、幂函数4种方程进行拟合选优[2，5]，以相关系数和回归显著性检验来判断、选择最优方程。

IC=A+BD

(2)

IC=A+B/D

(3)

IC=A+BlogD

(4)

IC=ADB

(5)

式中：IC为竞争强度,D为对象木胸径，A、B为模型参数

3结果与分析

3.1　对象木与竞争木特征

在调查的12个样地中，剔出林缘效应影响后共调查对象木169株，最大胸径为22.1 cm，最小胸径为5.4 cm，平均胸径为13.9 cm。将所有对象木按2 cm为一个径级分组，结果见表1。从表1看，对象木的胸径分布呈现两头少中间多的分布特征。在169株对象木中共测得竞争木878株，平均每株对象木在半径6 m范围内有竞争木5.2株。

从表4看，枫香的种内竞争随胸径的增大而减小，当胸径小于8 cm时，枫香人工林的竞争激烈，当胸径增大到一定程度时(胸径>20 cm)其竞争强度变化不大，这可为枫香人工林经营管理提供参考，即枫香人工林胸径<20 cm时，必须进行必要的人工措施。

20世纪70年代，国家大兴水利，许多中小型水库修建于那时。由于当时资金及技术条件限制，水库建成后坝体质量差、防洪标准低。21世纪初，国家对病险水库进行了除险加固。除险加固后的水库运行管理状况究竟如何，本文以太谷县庞庄水库为例进行了分析，找出了水库运行管理存在的问题，并提出了相应对策。

表1　对象木胸径的分布特征

3.2　枫香人工林的种内竞争

根据(1)式分别计算枫香人工纯林各径级的竞争指数(IC)，结果见表2。从表2看，枫香人工纯林不同径级的竞争强度有较大的变化，其变化规律是随着径级的增大，受到的竞争强度在减小，这符合林木自然生长规律。这个结果与枫香天然林[2]以及其他树种的研究结果[1-6]相同。

习近平绿色发展理论力求消除贫困，在解决温饱问题的基础上，最终实现人民富裕。人类社会的发展首先要求消除贫困，实现温饱。如果温饱问题没有解决，其他的发展根本无从谈起，在此基础上所进行的所有活动终将会失去意义。温饱问题解决之后，人们所追求的，必然是生活的富裕。不断向人民富裕的方向迈进，正是绿色发展追求的目标。这个过程是漫长的，也必定是充满挑战的，只有既注重经济社会的发展，又注重生态环境的保护，才有可能满足人民群众对未来生活走向富裕的期盼。

表2　枫香种内竞争强度

3.3　竞争强度与对象木胸径的关系及预测结果

式中：IC为对象木的竞争指数，IC其数值越大，说明对象木受到竞争木的竞争越激烈；Di为对象木的胸径；Dj为竞争木的胸径；Lij为对象木与竞争木之间的水平距离;n为竞争木的株数。首先计算出每棵竞争木对对象木IC，然后将n个竞争木的IC累加和平均即得该对象木的竞争强度。

表3　枫香竞争强度与对象木胸径关系的拟合结果

对(2)-(5)式的拟合效果进行比较，以相关系数(R)大、F值大为标准，发现(3)式的双曲线方程拟合效果最优，(5)式的幂函数方程为次优，即最优方程为：

最优方程的拟合结果与吴承桢[4]对马尾松中幼林的研究结果相同，而油松人工林[1]、枫香天然林[2]、木荷天然林[4]等树种的研究结果则认为竞争强度与对象木胸径服从幂函数关系。

IC=-0.137 6+25.745 8/DR=0.993 3

人才是社会主义现代化建设的第一资源，社会组织人才是我国人才队伍的重要组成部分，其专业化程度直接关系到社会组织发展与和谐社会构建。当前，学术界关于社会组织人才专业化的专门研究并不多见，已有的相关研究成果主要体现在以下三个方面。

利用上述拟合的最优方程对各径级枫香的种内竞争强度进行预测，结果见表4。

采用Hegyi提出的单木竞争模型可以较好地估计枫香人工林的种内竞争强度。对竞争强度与对象木胸径大小的关系进行回归分析，发现以双曲线函数关系为最优。根据最优回归模型进行预测，枫香人工林的种内竞争强度随胸径的增大而减小，当胸径小于8 cm时，枫香人工林的竞争激烈，当胸径增大到20 cm后，其竞争强度变化不大，并维持在较低水平。因此可以根据这个特点，制定科学合理的营林措施，促进枫香人工林的速生丰产。

放眼当今世界，各主要经济体，特别是西方发达资本主义国家正在向生态文明方向演进。生态文明建设已经成为全球性的共识和行动，绿色发展是当今时代的必然要求。2008年联合国环境署提出绿色新政和绿色经济的倡议后，不仅以美国、欧盟为代表的西方发达国家纷纷响应联合国“绿色经济”的号召，以印度、巴西等为代表的新兴市场国家也加入“绿色大军”行列，并制定《国家行动计划》而大力推进。

表4　枫香人工林胸径与竞争强度的预测

4讨论

（5）具备良好的数据备份和恢复功能，在发现有数据节点退出时，ES 能够根据服务器的负载对索引分片进行重新分配，丢失的数据节点在重新启动后，也会自动恢复连接。有较强的鲁棒性。

参考文献：

[1] 李萍,朱清科，谢芮，等.半干旱黄土丘陵沟壑区水平阶整地人工油松林种内竞争研究.应用基础与工程科学学报，2012,20(4):592-601

[2] 骆文建，韦新良，汤孟平，等.天目山枫香种内与种间竞争的数量研究.浙江农林大学学报，2012,29(5):641-646

[3] 李先琨，苏宗明，欧祖兰，等.元宝山冷杉群落种内与种间竞争的数量研究.植物资源与环境学报，2002,11(1)：20-24

[4] 吴承祯，洪伟，廖金兰，等.马尾松中幼龄林种内竞争的研究.福建林学院学报，1997,17(4)：289-292

[5] 金则新，周荣满.木荷种内与种间竞争的数量关系.浙江林学院学报，2003,20(3):259-263

PDCA循环又称为质量环、戴明环，是管理学中的通用模型。PDCA 循环是指按照计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、行动（Action）的顺序进行质量管理的一种管理方法。它具有完整性、大环套小环、阶梯式上升、应用范围广等特点[4]。笔者从2014年起，连续5年用心准备并教授医院新员工岗前培训系列课程之一——文献检索培训，并在每年授课结束后，持续使用PDCA循环管理工具改进每次课程内容，让该课程的满意度调查的满意率和新员工到馆人数、次数稳步提升。

[6] 邹春静，徐文铎.沙地云杉种内、种间竞争的研究.植物生态学报，1998,2(3):269-274