強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾后林分空間結(jié)構(gòu)變化的研究

韓維棟，黃劍堅(jiān)，劉素青

（廣東海洋大學(xué)a.農(nóng)學(xué)院； b. 寸金學(xué)院，廣東 湛江524088）

強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾后林分空間結(jié)構(gòu)變化的研究

韓維棟a，黃劍堅(jiān)b，劉素青a

（廣東海洋大學(xué)a.農(nóng)學(xué)院； b. 寸金學(xué)院，廣東 湛江524088）

為建立抗風(fēng)性強(qiáng)的林分空間優(yōu)化模式提供理論依據(jù)，以廣東湛江麻章區(qū)湖光巖瑪珥湖風(fēng)景區(qū)4個(gè)典型樣方的臺(tái)灣相思林分為研究對(duì)象，對(duì)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾前后林分空間結(jié)構(gòu)的各種指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查分析。結(jié)果表明：強(qiáng)臺(tái)風(fēng)可影響樹(shù)種混交度Mi、健康指數(shù)Hi、大小比指數(shù)Ui、競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)Ci、角度尺Wi和空間密度指數(shù)Di；6個(gè)指標(biāo)中，影響最大的是混交度Mi；長(zhǎng)期的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾可促進(jìn)臺(tái)灣相思林的演替；臺(tái)風(fēng)影響下林分空間結(jié)構(gòu)的不斷改變促進(jìn)了抗風(fēng)性?xún)?yōu)良的本土樹(shù)種的成長(zhǎng)，其林分的抗風(fēng)性能不斷提高。表明改變森林群落的空間結(jié)構(gòu)能導(dǎo)致其功能轉(zhuǎn)變，通過(guò)改善臺(tái)灣相思林分空間結(jié)構(gòu)，可增強(qiáng)其林分的抗風(fēng)功能。

林分空間結(jié)構(gòu)；臺(tái)灣相思；臺(tái)風(fēng)干擾；湖光巖瑪珥湖風(fēng)景區(qū)

臺(tái)風(fēng)是發(fā)生頻率高、影響范圍廣、易對(duì)人類(lèi)造成嚴(yán)重?fù)p失的一種自然災(zāi)害。雷州半島地處中國(guó)熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，屬于臺(tái)風(fēng)多發(fā)區(qū)，面臨南海之濱，熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)、暴雨時(shí)有發(fā)生，每年7～9月臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)頻率較高，平均每10年有6 次以上12級(jí)臺(tái)風(fēng)襲過(guò)，是我國(guó)臺(tái)風(fēng)登陸最集中區(qū)域之一，同時(shí)也是臺(tái)風(fēng)影響最嚴(yán)重的地區(qū)之一，受臺(tái)風(fēng)襲擊的頻率和影響程度居于各種自然災(zāi)害之首。無(wú)論從防災(zāi)減災(zāi)，還是從改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境來(lái)看，加強(qiáng)該區(qū)域人工或自然林木的抗風(fēng)性研究尤為重要。國(guó)內(nèi)林木抗風(fēng)性研究眾多，從不同株行距、林分密度、造林密度、行間走向、林帶結(jié)構(gòu)、高徑比等方面進(jìn)行了樹(shù)種的抗風(fēng)性研究[1-6]，而樹(shù)高、胸徑和木材密度與風(fēng)害率最為密切[6]，其次是和抗風(fēng)性狀相關(guān)的林木類(lèi)型、冠幅、冠形、干形通直度、氣干密度、葉層狀況、根系狀況等[7-9]。在眾多研究中，唯獨(dú)缺少?gòu)牧址挚臻g結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，研究林木的抗風(fēng)性。同時(shí)，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾后，林分空間結(jié)構(gòu)變化規(guī)律和空間結(jié)構(gòu)的變化是否導(dǎo)致抗風(fēng)功能轉(zhuǎn)變或者提高等問(wèn)題尚不清楚。以近自然經(jīng)營(yíng)理論和生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)理論為基礎(chǔ)，建立適應(yīng)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾的林分空間結(jié)構(gòu)模式，以恢復(fù)和增強(qiáng)森林生態(tài)系統(tǒng)的功能，發(fā)揮其生態(tài)系統(tǒng)功能如減災(zāi)防災(zāi)效益等成為當(dāng)前沿海地區(qū)防護(hù)林建設(shè)迫切需要解決的科學(xué)問(wèn)題。

森林的空間結(jié)構(gòu)反映了林木在水平地面上的分布格局及其屬性在空間上的排列方式[10-11]?；輨傆纫粤址窒噜從緸閱卧獦?gòu)建的林分空間結(jié)構(gòu)參數(shù)、理論統(tǒng)計(jì)模擬和實(shí)踐檢驗(yàn)均表明其在描述林分空間結(jié)構(gòu)時(shí)具有較強(qiáng)的可釋性[10-11]。該方法已經(jīng)應(yīng)用到眾多研究中，并進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。如李建軍結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)理論，提出描述林分內(nèi)各單株林術(shù)空問(wèn)結(jié)構(gòu)特征的均質(zhì)性指數(shù)[12-13]。

臺(tái)灣相思Acacia confusa 為熱帶、亞熱帶常綠喬木，為多用途速生樹(shù)種，因適應(yīng)性強(qiáng)，廣泛用于我國(guó)東南沿海營(yíng)造防護(hù)林建設(shè)，在防風(fēng)固沙、鹽堿地改良和干旱地區(qū)綠化、防御沿海自然災(zāi)害、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了巨大作用。木麻黃和相思沿海防護(hù)林中，相思樹(shù)種抗臺(tái)風(fēng)能力較木麻黃弱，臺(tái)風(fēng)對(duì)相思樹(shù)種的主要危害是斷梢[14]。

本研究正是在近自然森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)及林分空間結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)上，以廣東湛江麻章區(qū)湖光巖瑪珥湖風(fēng)景區(qū)為研究樣地，對(duì)臺(tái)風(fēng)前后臺(tái)灣相思林分空間結(jié)構(gòu)的各種指標(biāo)進(jìn)行比較研究，得出強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)臺(tái)灣相思林分的空間結(jié)構(gòu)干擾的程度，為建立抗風(fēng)性強(qiáng)的林分空間優(yōu)化模式提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

湖光巖瑪珥湖風(fēng)景區(qū)位于廣東省湛江市西南部的麻章區(qū)湖光鎮(zhèn)，距市區(qū)霞山區(qū)約15 km，是雷州半島上山清水秀、風(fēng)景奇特的游覽勝地，也是中國(guó)著名的火山口旅游區(qū)，是世界罕見(jiàn)的“天然年鑒”和“自然博物館”。湖四周是原始的雨林區(qū)。該區(qū)的林木曾在大躍進(jìn)期間遭到大面積的破壞，后來(lái)種植臺(tái)灣相思進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

2012年6月下旬，在湖光巖瑪珥湖風(fēng)景區(qū)林區(qū)設(shè)置了20 m×20 m固定樣地4個(gè)，進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)調(diào)查。調(diào)查采用林木空間因子調(diào)查法，根據(jù)參照木與4棵相鄰木之間的關(guān)系，包括空間隔離程度、胸徑大小分化程度、空間分布格局等。調(diào)查因子包括參照木的胸徑、4棵相鄰木的胸徑以及參照木與4棵相鄰木的距離角尺度、健康序等。2012年8月17日12:30前后，第13號(hào)臺(tái)風(fēng)“啟德”在廣東湛江市麻章區(qū)湖光鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力達(dá)13級(jí)，正面掠過(guò)湖光巖瑪珥湖風(fēng)景區(qū)。景區(qū)內(nèi)外的樹(shù)木倒伏眾多，并于2012年8月下旬，在原來(lái)樣方的基礎(chǔ)上再次進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)調(diào)查。

2.2 分析方法

（1）樹(shù)種混交度

混交度（Mi）[11]表示為：

式中：Mi是林木i點(diǎn)混交度；n是最近鄰木株數(shù)；當(dāng)參照樹(shù)i與第j株相鄰木非同種時(shí)Vij=1，反之，Vij=0。Mi=0，零度混交；Mi=0.25，弱度混交；Mi=0.5，中度混交；Mi=0.75，強(qiáng)度混交；Mi=1，完全混交。

（2）健康指數(shù)

健康指數(shù)（Hi）[13]定義為：

式 中：xij為健康指數(shù)變量，鄰近樹(shù)木取4株，健康指數(shù)可能取值為：①Hi=0，參照樹(shù)的健康均差于相鄰的4株樹(shù)木；②Hi=0.25，參照樹(shù)的健康差于相鄰的3株樹(shù)木；③Hi=0.5，參照樹(shù)的健康差于相鄰的2株樹(shù)木；④Hi=0.75，參照樹(shù)的健康均差于相鄰的1株樹(shù)木；⑤Hi=1，參照樹(shù)的健康均于相鄰的4株樹(shù)木一致。

（3）大小比指數(shù)

大小比數(shù)（Ui）[13]被定義為大于參照樹(shù)的相鄰木數(shù)占所考察的全部最近相鄰木的比例，用公式表示為：

式中，n取4。Ui=0，目標(biāo)樹(shù)為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；Ui=0.25，目標(biāo)樹(shù)為亞優(yōu)勢(shì)；Ui=0.5，目標(biāo)樹(shù)處于中庸；Ui=0.75，目標(biāo)樹(shù)處于劣勢(shì)；Ui=1，目標(biāo)樹(shù)處于絕對(duì)劣勢(shì)。

（4）競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)

采用改進(jìn)后的單木競(jìng)爭(zhēng)模型計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)模型（CIi）[13,15]，公式為：

式中：CIi為林木i的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)；LD為林分內(nèi)空間結(jié)構(gòu)單元n株競(jìng)爭(zhēng)木與調(diào)查木距離的平均值；Lij為對(duì)象木i與競(jìng)爭(zhēng)木j之間的距離；di為對(duì)象木i的胸徑；dj為競(jìng)爭(zhēng)木j的胸徑；n為競(jìng)爭(zhēng)木株數(shù)。

（5）角度尺

角尺度Wi[15]被定義為α角小于標(biāo)準(zhǔn)角α0的個(gè)數(shù)占所考察的相鄰最近樹(shù)(n)的比例。公式表示為：

取n=4時(shí)，則①Wi=0，相鄰木結(jié)構(gòu)單元分布絕對(duì)均勻；②Wi=0.25，均勻分布；③Wi=0.5，隨機(jī)分布；④Wi=0.75，分布不均勻；⑤Wi=1，分布很不均勻，團(tuán)狀分布。

（6）空間密度指數(shù)

空間密度指數(shù)Di計(jì)算公式[13]為：

式中：ri為參照樹(shù)i包含相鄰n株樹(shù)木時(shí)的最小半徑；rmax在林分中相鄰2株林木的最大距離。

3 結(jié)果與分析

3.1 一次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾前后林分空間結(jié)構(gòu)對(duì)比分析

一次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)湖光巖林分的干擾較輕。由表1可知，在4個(gè)樣方的樹(shù)種混交度Mi分析中，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)樣方4的M干擾最為強(qiáng)烈，混交度增加0.092，對(duì)樣方1和樣方2的干擾最少，混交度減少0.009；強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)4個(gè)樣方的健康指數(shù)影響極小，差別變動(dòng)介于0.002～0.005之間；強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)大小比指數(shù)Ui、競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)CIi、角度尺Wi、空間密度指數(shù)Di等影響差別分別變動(dòng)介于0.006～0.022、0.004～0.039、0.003～0.013、0.002～0.027之間。因此，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)該林分影響最大的是樹(shù)種混交度Mi，其次是大小比指數(shù)Ui。

一次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)每個(gè)樣方的各個(gè)指數(shù)影響大小不一（見(jiàn)表1）。強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)樣方1影響最大的是樹(shù)種混交度Mi，接著是大小比指數(shù)Ui，干擾后混交度Mi和大小比指數(shù)Ui減少0.009和0.006，而對(duì)健康指數(shù)Hi影響最?。粯臃?競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)CIi減少39，大小比指數(shù)Ui減少0.022，其次是樹(shù)種混交度Mi、健康指數(shù)Hi，角度尺Wi和空間密度指Di分別增加0.013和0.008；樣方3中，健康指數(shù)Hi和角度尺Wi分別增加0.005、0.013，其它指數(shù)分別減少0.027、0.015、0.008和0.002；樣方4中，混交度Mi、健康指數(shù)Hi和空間密度指Di增加，大小比指數(shù)Ui、競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)CIi和角度尺Wi減少。

表1 強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾前后林分空間結(jié)構(gòu)變化Table 1 Changes of stand spatial structure disturbed by a strong typhoon

3.2 一次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾前后主要樹(shù)種空間結(jié)構(gòu)變化對(duì)比分析

由表2可知，在樣方1中，除了鴨腳木Scheff l era octophylla和臺(tái)灣相思空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化外，其它主要樹(shù)種基本沒(méi)變。鴨腳木除了健康指數(shù)和株數(shù)外，其余均產(chǎn)生變化，變化最大的是角度尺Wi，增加了0.012，其次是樹(shù)種混交度Mi，減少了0.011；臺(tái)灣相思臺(tái)風(fēng)后倒伏一株，導(dǎo)致該樹(shù)種的空間結(jié)構(gòu)混交度Mi、健康指數(shù)Hi、角度尺Wi和空間密度Di降低，大小比指數(shù)Ui和競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)CIi增加，其中變動(dòng)最大的是混交度Mi和健康指數(shù)Hi，比臺(tái)風(fēng)前減少了0.039。

樣方2主要是以鴨腳木為優(yōu)勢(shì)種，臺(tái)灣相思倒伏2株。鴨腳木除了Hi未發(fā)生變化外，其余指數(shù)均產(chǎn)生變化，變化最大的是Ui，減少了0.049。九節(jié)Psychotria rubra的Ui和Hi未產(chǎn)生變化，Mi和 CIi各減少了 0.028 和 0.059，Wi和 Di增加了0.055和0.043，變化最大的是CIi。臺(tái)灣相思的6個(gè)指數(shù)中，變化最大的Ui，增加了0.086，其次是Mi、Di，變化最小的是CIi，增加了0.022。海南蘿芙木Rauvolf i a verticillata var. hainanensis變化最大的是Mi、Ui和Wi，Hi保持不變。假柿木姜子Litsea monopetala的6個(gè)指數(shù)保持不變。

表2 強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾后主要樹(shù)種空間結(jié)構(gòu)對(duì)比分析Table 2 Comparative analysis of major species spatial structure after a strong typhoon disturbance

樣方3中，黃花夾竹桃Thevetia peruviana變化最大的指數(shù)是CIi，減少了0.082，其次是Ui和Wi，各減少了0.034和增加了0.034。臺(tái)灣相思的各個(gè)指數(shù)變化較小，除了Ui和CIi增加外，其余皆減少，變化最大的是Ui，為0.023。強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)海南蘿芙木和九節(jié)的6個(gè)指數(shù)無(wú)影響。

樣方4中，鴨腳木和假柿木姜子的指數(shù)未發(fā)生變化，臺(tái)灣相思、細(xì)葉榕Ficus microcarpa和陰香Cinnamomum burmannii則產(chǎn)生較大變化。2株臺(tái)灣相思的倒伏，導(dǎo)致臺(tái)灣相思的CIi、Mi、Di、Ui和 Hi分別增加了 0.118、0.086、0.064、0.043和0.021，Wi減少了0.064；細(xì)葉榕由于與臺(tái)灣相思相近，Mi、CIi和Di分別增加了0.062、0.019和0.076，Ui和Wi減少了0.062，Hi保持不變。陰香的Mi增加了0.125，其余指數(shù)不變。

3.3 近50年臺(tái)風(fēng)干擾前后群落空間結(jié)構(gòu)對(duì)比分析

據(jù)湖光巖風(fēng)景區(qū)的資料記載，該地區(qū)曾種植行間距為2 m×2 m的臺(tái)灣相思林，由于臺(tái)灣相思不抗風(fēng)，并且產(chǎn)生退化。經(jīng)過(guò)50多年多次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的干擾致使臺(tái)灣相思數(shù)量減少，慢慢被本地樹(shù)種所取代，形成目前的林區(qū)。該林區(qū)受到較好的人為保護(hù)，主要的干擾因子，即主要驅(qū)動(dòng)因子為臺(tái)風(fēng)。

基于臺(tái)灣相思林行間距2 m×2 m，除了大小比指數(shù)Ui難以推測(cè)外，可推測(cè)近50年前的臺(tái)灣相思林的空間結(jié)構(gòu)。從表3可得：6個(gè)空間結(jié)構(gòu)指標(biāo)皆產(chǎn)生大的變化，近50 a臺(tái)風(fēng)的干擾、林窗效應(yīng)和林區(qū)其它樹(shù)種種子庫(kù)的存在，致使臺(tái)灣相思林由人工林慢慢轉(zhuǎn)變成抗風(fēng)型的自然林。林分空間結(jié)構(gòu)的變化，除了本研究6大指標(biāo)外，還包括目的樹(shù)種指數(shù)Ai的轉(zhuǎn)變，從單一樹(shù)種的人工林慢慢變成多樹(shù)種的混交林。

表3 近50年臺(tái)風(fēng)干擾前后群落空間結(jié)構(gòu)分析Table 3 Analysis of stand spatial structure disturbed by typhoon in recent 50 years

4 討 論

在2012年中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)林業(yè)系統(tǒng)工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十次學(xué)術(shù)年會(huì)中，有專(zhuān)家提出能否證明改變林木或者森林的空間結(jié)構(gòu)就能導(dǎo)致功能轉(zhuǎn)變的問(wèn)題。同理，本文中提出改變林分空間結(jié)構(gòu)，能否改變或增強(qiáng)森林生態(tài)系統(tǒng)的抗風(fēng)功能問(wèn)題。湖光巖風(fēng)景區(qū)臺(tái)灣相思林長(zhǎng)期遭受強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的干擾，林分空間結(jié)構(gòu)必然適應(yīng)該地區(qū)的環(huán)境。

4.1 樹(shù)種混交度變化分析

在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的干擾下，樣方1～3的林分混交度呈減少的趨勢(shì)，而該值在樣方4卻增加了0.092。而樣方1～4中高3 m以上的樹(shù)種分別有10種、11種、5種和10種，究其原因是倒伏的臺(tái)灣相思所處的位置不同，由于樣方4的臺(tái)灣相思角尺度達(dá)0.714，比樣方1的臺(tái)灣相思角尺度高0.234，比樣方2高0.143，比樣方3高0.235。樣方1和樣方3的臺(tái)灣相思處于隨機(jī)分布，樣方2聚集強(qiáng)度低。因此，樣方4中臺(tái)灣相思的倒伏會(huì)增加該樣方的混交度，樣方1～3則降低混交度?？赏茰y(cè)，在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾下，在一定的范圍內(nèi)，混交度和角尺度需要維持一種平衡，存在負(fù)相關(guān)的關(guān)系。

4.2 健康指數(shù)變化分析

在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的干擾下，樣方1、2的健康指數(shù)有微弱的減少，樣方3、4有微弱的增加，臺(tái)風(fēng)對(duì)群落健康指數(shù)影響不明顯。但臺(tái)風(fēng)對(duì)樣方1、3的臺(tái)灣相思健康指數(shù)影響明顯，呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，而對(duì)樣方4的臺(tái)灣相思則增加健康指數(shù)。因此，經(jīng)過(guò)多年臺(tái)風(fēng)干擾而形成的穩(wěn)定抗風(fēng)型林分，此次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)林分健康指數(shù)無(wú)明顯影響，各樹(shù)種健康指數(shù)中，只對(duì)抗風(fēng)性差的臺(tái)灣相思有較大的影響。

4.3 大小比指數(shù)變化分析

在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的干擾下，高大粗壯的臺(tái)灣相思的倒伏，導(dǎo)致臺(tái)灣相思的大小比指數(shù)增加，其它樹(shù)種的大小比指數(shù)降低。整個(gè)林分的大小比指數(shù)相應(yīng)降低，降低的幅度小。因此，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)大小比指數(shù)有較小的影響。可推測(cè)，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)慢慢淘汰抗風(fēng)性差的樹(shù)種臺(tái)灣相思，本地抗風(fēng)性樹(shù)種慢慢形成優(yōu)勢(shì)種群。如樣方1和樣方2形成鴨腳木的優(yōu)勢(shì)種群，樣方3形成黃花夾竹桃和南洋楹的優(yōu)勢(shì)種群，樣方4開(kāi)始形成鴨腳木和細(xì)葉榕的優(yōu)勢(shì)種群。

4.4 競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)變化分析

在一次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的干擾下，速生樹(shù)種臺(tái)灣相思倒伏，同時(shí)由于臺(tái)灣相思是聚集分布，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)過(guò)后未倒伏的臺(tái)灣相思競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)增加，其它樹(shù)種的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)減少，有利于抗風(fēng)性強(qiáng)的本土樹(shù)種成長(zhǎng)。因此，整體上，林分競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)減少，變化幅度較小，變化最大的是樣方2，最小是樣方1。因此，可推測(cè)，在臺(tái)風(fēng)干擾下，臺(tái)灣相思不斷減少，逐漸進(jìn)行森林的演替。

4.5 角度尺變化分析

有研究表明，聚集分布為了適應(yīng)和抵御嚴(yán)酷的環(huán)境，有利于種群的生長(zhǎng)和存活，絕大多數(shù)自然種群都服從聚集分布而不服從隨機(jī)分布的規(guī)律。但物種和生境的差異會(huì)導(dǎo)致格局趨勢(shì)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，無(wú)完全統(tǒng)一的格局變化規(guī)律[16-18]。參照隨機(jī)分布平均角度尺()，當(dāng) 0.475≤≤0.517 時(shí)為隨機(jī)分布，當(dāng)＜0.475 時(shí)為均勻分布，當(dāng)＞0.517 為團(tuán)狀分布。

臺(tái)風(fēng)后樣方1～3的角尺度增加和主要樹(shù)種角尺度的增加，是因?yàn)榻?jīng)過(guò)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾，分布格局趨向于聚集分布。樣方4中角尺度的減少，可能因?yàn)楸旧碓摿址值慕浅叨缺葮臃?～3的角尺度高0.056～0.085，由于臺(tái)風(fēng)的干擾導(dǎo)致過(guò)密的林分產(chǎn)生自疏現(xiàn)象。

4.6 空間密度指數(shù)

一次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)林分空間密度指數(shù)的影響小，變化幅度較小，無(wú)明顯規(guī)律。在樣方1～3中，臺(tái)灣相思的倒伏，導(dǎo)致群落林分空間密度指數(shù)降低，而樣方4林分的空間密度指數(shù)則升高。但從近50 a的結(jié)果分析，臺(tái)風(fēng)干擾下空間密度指數(shù)呈遞增的趨勢(shì)。密度的增加，應(yīng)可增強(qiáng)林分或者種群的抗風(fēng)性。

5 結(jié) 論

強(qiáng)臺(tái)風(fēng)可影響樹(shù)種混交度、健康指數(shù)、大小比指數(shù)、競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)、角度尺和空間密度指數(shù)。上述6個(gè)指標(biāo)中，對(duì)林分影響最大的是混交度。長(zhǎng)期的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)干擾可促進(jìn)臺(tái)灣相思林的演替，抗風(fēng)性差、速生樹(shù)種臺(tái)灣相思林的林分空間結(jié)構(gòu)的不斷改變促進(jìn)了林分中抗風(fēng)性強(qiáng)的本土樹(shù)種成長(zhǎng)，其林分抗風(fēng)性能不斷加強(qiáng)。表明了改變森林的空間結(jié)構(gòu)能導(dǎo)致其功能的轉(zhuǎn)變。改善臺(tái)灣相思林分空間結(jié)構(gòu)，可增強(qiáng)其森林生態(tài)系統(tǒng)的抗風(fēng)功能。目前，不應(yīng)將臺(tái)灣相思作為沿海防護(hù)林的抗風(fēng)性樹(shù)種，但因?yàn)槠溥m應(yīng)性好，仍可將其作為沿海適宜地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)樹(shù)種。在臺(tái)風(fēng)干擾嚴(yán)重的雷州半島地區(qū)，建議沿海防護(hù)林選用當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹(shù)種，如當(dāng)?shù)亻艠?shù)屬Ficus樹(shù)種和半紅樹(shù)林樹(shù)種銀葉樹(shù)Heritiera littoralis和黃槿Hibiscus tiliaceus等，并在控制密度的前提下進(jìn)行成片營(yíng)造，保護(hù)林地鄉(xiāng)土樹(shù)種，促進(jìn)近自然林演替，以提高其林分的抗風(fēng)性等生態(tài)功能。

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Study on forest spatial structure changes after a strong typhoon disturbance

HAN Wei-donga, HUANG Jian-jianb, LIU Su-qinga
(a. Agriculture College, b. Cunjin College, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, Guangdong, China)

The 4 typical samples of the Acacia confusa forest stands in Huguangyan Ma’ar Lake Scenic Area, Zhanjiang, Guangdong were investigated to study their various indicators of their spatial structure after a strong typhoon disturbance. The fi ndings indicated:Strong typhoons can affect their mingling Mi, Health index Hi, Neighborhood comparison Ui, competition index Ci, neighborhood pattern Wiand spatial density index Di, and the greatest inf l uential indicator is mingling Miamong 6 indicators. The long term strong typhoon disturbance can accelerate the Acacia confusa forest succession. The changing spatial structure under typhoon inf l uence can promote the growth of local wind resistant tree species, and the stand wind resistance would increase continuously. As such, the result showed that changes of spatial structure of the forest would lead to its functional changes, and optimal changes in its spatial structure can enhance the Acacia confusa forest wind resistance function.

forest spatial structure; Acacia confusa; typhoon disturbance; Huguangyan Ma’ar Lake Scenic Spot

S757.2

A

1673-923X(2013)07-0008-06

2012-12-25

國(guó)家自然科學(xué)基金“雷州半島木本植物區(qū)系變遷及其驅(qū)動(dòng)力研究”（31170511）

韓維棟（1963-），男，江西會(huì)昌人，教授，博士，從事森林生態(tài)系統(tǒng)學(xué)和植物區(qū)系學(xué)研究

[本文編校：謝榮秀]