万人欢林场蒙古栎纯林空间结构特征分析

刘继锋，杜宏志，戴玉伟，高梓深

(1.宾县万人欢林场，黑龙江 哈尔滨 150000；2.黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

黑龙江省森林资源中天然林比重大，主要是次生林和过伐林，其中蒙古栎、杨、桦和人工落叶松分布较多，其面积占全省地方国有林区面积的75%以上。研究分析蒙古栎纯林空间结构特征，为今后天然林恢复提供科学依据。

1 研究区概况

万人欢林场位于宾县东部，地理坐标128°04′29″—128°19′13″ E，45°44′20″—45°57′18″ N。地处长白山支脉张广才岭西坡，最高海拔558.6 m，平均海拔340 m；最大坡度35°，平均坡度17°。属于温带季风气候，冬季漫长寒冷，夏季温湿多雨，年平均温度2.4 ℃，年降水量600～800 mm,无霜期130 d左右，年日照时数2 560 h。土壤为暗棕壤和沼泽土。植物区系组成属长白山植物区，该地区植被是由地带性植被——红松阔叶混交林经人为干扰破坏后形成的次生林[1]。主要乔木树种有蒙古栎、山杨、糠椴、紫椴、黑桦、核桃楸。在森林资源中，天然林面积9 774 hm2，蓄积821 690m3，分别占森林面积、蓄积的75%和80.5%。其中蒙古栎林面积2 996 hm2，蓄积352 790 m3，分别占天然林面积、蓄积的36.7%和42.9%[2]。

2 研究方法

在万人欢林场蒙古栎纯林内，设立调查样地6个，采用大样地的网格法，每个样地面积50 m×50 m(2 500 m2)。对样地内胸径大于5 cm的林木用皮卷尺进行每木定位，记录树种、胸径、相对水平位置坐标(x，y坐标)和健康状况，同时调查林分的土壤、郁闭度、林下更新、林层数、林分平均高、幼苗更新、枯立木情况、林分生长情况等。在计算空间结构参数时，为避免边缘效应,将样地内距每条林分边线5m之内的环形区设为缓冲区，其中的标记林木只作为相邻木，缓冲区环绕的区域为核心区，其中所有的标记单木作为参照树，统计各项指数[3]。

林分空间结构参数分析用SVMS 1.0软件，用Excel软件进行数据计算分析。

3 结果与分析

3.1 林分的基本特征

在设立的6个调查样地中，以树种组成、林分密度、郁闭度等因子选出具有代表性的样地3个，对其进行分析研究，结果见表1。

表1 林分基本特征

由表1可知，林分树种组成比较简单，林分内组成树种数5～6种，蒙古栎断面积占林分总断面积的90%以上。林分的密度不尽合理，林木个体大小不均匀。

3.2 林分直径分布特征

39号、40林木直径分布均呈近似正态分布，不是理想的异龄林直径分布结构。43号样地林木直径分布呈近似的反“J”形分布，运用负指数函数对直径分布进行拟合，拟合方程为：y=872.19 e-0.367 4 x(R2=0.592 5)，q均值为2.085，q值没有落在合理异龄林直径分布范围1.2～1.7之内[3]，直径分布不合理。见图1。

图1蒙古栎纯林样地直径分布图

3.3 空间结构特征分析

3.3.1 空间结构单元及结构参数的判别标准 林分空间结构包括多个方面，但一般从3个主要方面描述：树种空间隔离程度，即混交度；林木个体大小分化程度，即大小比数；林木个体在水平方向上的分布形式，或者说树种的空间分布格局，即角尺度[3]。

林分中任意1株单木(参照树)和其周围的4株最近相邻木构成了基本的结构单元。参照树和其相邻木之间的关系就构成了基本的林木空间关系，结构参数的计算是以基本结构单元为基础的。空间结构参数的判别标准及状态描述见表2。

表2 空间结构参数的判别标准及状态描述

3.3.2 水平空间分布格局 从表3可知，39号样地角尺度均值为0.440，属均匀分布，多数林木的最近相邻木处于随机分布，比例为55.4%。40号样地林木角尺度均值为0.523，属团状分布，多数林木的最近相邻木处于随机分布，比例为57.3%。43号样地角尺度均值为0.506，属随机分布，大多数林木的最近相邻木处于随机分布，比例为64.0%。三个样地林木分布格局见图2。

表3 蒙古栎纯林样地角尺度分布频率及均值

图2蒙古栎纯林样地林木分布格局(39、40、43号样地)

3.3.3 树种隔离程度 从表4可知，39号样地平均混交度为0.291，处于中度混交向弱度混交过渡状态；40号和43号样地平均混交度分别为0.223和0.148，处于弱度混交向零度混交过渡状态。39号样地林木处于中度、强度和极强度混交的比例分别为12.0%、7.6%和10.9%，40号样地分别为10.4%、6.8%和7.8%，43号样地分别为5.8 %、3.5%和5.8%。三个蒙古栎纯林样地总体处于弱度混交的状态。

表4 蒙古栎纯林样地混交度分布频率及均值

表5 蒙古栎纯林样地大小比数分布频率及均值

3.3.4 大小分化程度 从表5可知，39和43号样地平均大小比数分别为0.505和0.517，都处于中庸向劣势过渡状态，优势和亚优势比例总和分别为41.3%和37.2%；40号样地平均大小比数为0.497，处于中庸向亚优势过渡状态，优势和亚优势比例总和为43.2%。三个蒙古栎纯林样地总体处于中庸的状态。

4 结论

宾县万人欢林场蒙古栎纯林树种组成比较简单，林分内组成树种数5～6种，蒙古栎断面积占林分总断面积的90%以上。林分直径分布呈近似正态分布或呈近似的反“J”形分布。林木空间分布格局处于随机分布、均匀分布或团状分布；林分内多数林木的最近相邻木处于随机分布。树种隔离程度总体处于弱度混交的状态。林木大小分化程度总体处于中庸状态。

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[1] 周以良,董世林，聂绍荃.黑龙江树木志[M]．哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1986：7-8

[2] 黑龙江省国有林场编辑委员会.黑龙江省国有林场[M].哈尔滨:黑龙江省林业厅,2003

[3] 惠刚盈,赵中华,胡艳波.结构化森林经营技术指南[M].北京:中国林业出版社,2010