小興安嶺谷地云冷杉林林隙邊緣木的特征

景鑫， 段文標(biāo)， 陳立新，王婷， 張?chǎng)危?秦必達(dá)

(東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，150040，哈爾濱)

小興安嶺谷地云冷杉林林隙邊緣木的特征

景鑫， 段文標(biāo)?， 陳立新，王婷， 張?chǎng)危?秦必達(dá)

(東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，150040，哈爾濱)

在全面調(diào)查32個(gè)林隙的358株云冷杉林林隙邊緣木的胸徑、樹高、冠幅等的基礎(chǔ)上，分析林隙邊緣木的胸徑級(jí)和高度級(jí)特征、偏冠率分布及其與林隙面積大小的關(guān)系；采用Weibull模型和正態(tài)分布模型分別對(duì)胸徑級(jí)和高度級(jí)分布進(jìn)行擬合，并用柯爾莫哥洛夫和卡方檢驗(yàn)對(duì)其適合程度進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)果表明：1)所調(diào)查林隙邊緣木的胸徑級(jí)不符合正態(tài)分布，但符合Weibull分布，林隙邊緣木高度級(jí)既符合Weibull分布又符合正態(tài)分布；2)15.08%的邊緣木未出現(xiàn)偏冠現(xiàn)象，65.36%的邊緣木偏冠率在0.5～0.7之間，不同樹種邊緣木的特征差異極顯著，單個(gè)林隙邊緣木平均偏冠率與林隙面積大小無(wú)顯著的線性關(guān)系；3)擁有10株邊緣木的林隙比例最高，為21.88%，平均每個(gè)林隙擁有11.19株邊緣木。

云冷杉林； 林隙； 邊緣木； 威布爾分布； 偏冠率

自A.S.Watt[1]提出林隙概念以來(lái)，與之相關(guān)的研究逐漸成為林學(xué)和生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)之一，并日益深入。林隙的形成和變化作為森林景觀流動(dòng)鑲嵌(shifting mosaic)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，對(duì)植被的正常更新具有重要作用，是維持森林生物多樣性的重要環(huán)境[2-5]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注林隙對(duì)林下植物，林隙大小對(duì)物種組成的影響，3S技術(shù)對(duì)林隙特征以及林隙內(nèi)光照等特征的研究[6-9]。林隙的邊緣效應(yīng)是探究森林生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演替規(guī)律和更新狀況的重點(diǎn)，前些年有學(xué)者關(guān)注但近年來(lái)鮮見相關(guān)報(bào)道[10-14]。

群落主林層的喬木死亡形成林隙后，其周圍高度達(dá)到冠層的樹木被稱為林隙邊緣木(gap border tree， GBT)。林隙大小和形狀的邊界由邊緣木構(gòu)成，其種類、高度、大小等特征對(duì)林隙的小氣候有重要影響[15-17]。林隙邊緣木的大小和種類等特征的差異是產(chǎn)生林隙微環(huán)境差異的重要原因，直接影響著林隙更新過(guò)程及林隙內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。

通常情況下，林隙形成后邊緣木會(huì)出現(xiàn)不同程度的生長(zhǎng)釋放。最明顯的外在表現(xiàn)是出現(xiàn)偏冠現(xiàn)象，即林隙外側(cè)的樹枝生長(zhǎng)速度明顯慢于林隙內(nèi)側(cè)的樹枝。同時(shí)邊緣木主干直徑生長(zhǎng)速度也顯著加快[18]。筆者以小興安嶺涼水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的云冷杉林(Piceakoraiensis&Abiesnephrolepis)作為研究對(duì)象，通過(guò)分析其林隙邊緣木的胸徑級(jí)和高度級(jí)的分布規(guī)律，以及偏冠率分布特征，揭示邊緣木對(duì)林隙干擾的響應(yīng)，以期為小興安嶺云冷杉林的天然更新和經(jīng)營(yíng)管理提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究地位于黑龍江省伊春市帶嶺區(qū)涼水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)(E128°47′08″～128°57′19″，N47°06′49″～47°16′10″)。保護(hù)區(qū)總面積1萬(wàn)2 133.0 hm2，森林總蓄積量170.0萬(wàn)m3，森林覆被率98%。本區(qū)地處小興安嶺南坡，海拔280～707 m，為典型的低山丘陵地貌。該區(qū)地處歐亞大陸東緣，具有明顯的溫帶大陸性季風(fēng)氣候特征。年平均氣溫-0.3 ℃，年平均最高氣溫7.5 ℃，年平均最低氣溫-6.6 ℃，≥10 ℃、≥5 ℃和>0 ℃的年積溫分別為1 700 ℃、2 000 ℃和2 200～2 400 ℃，年平均降水量676.0 mm，年平均相對(duì)濕度78%～96%，全年降水時(shí)間120～150 d，積雪期130～150 d，年平均蒸發(fā)量805.4 mm[19]。該區(qū)的氣候特點(diǎn)是：春夏季短促，秋季降溫急劇，冬季漫長(zhǎng)干燥。該區(qū)的主要保護(hù)對(duì)象是以紅松(Pinuskoraiensis)為主的溫帶針闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)。區(qū)內(nèi)既有處于演替頂極狀態(tài)的原始闊葉紅松林、云冷杉林和興安落葉松(Larixgmelinii)林，又有處于不同演替階段的次生林，幾乎囊括了小興安嶺山脈的所有森林植被類型。本次試驗(yàn)所選取的是云冷杉林，林內(nèi)以冷杉(Abiesnephrolepis)和紅皮云杉(Piceakoraiensis)為主，伴生著花楷槭(Acerukurunduense)、裂葉榆(UlmuslaciniataMayr.)、稠李(PrunuspadusL.)、紅松、白樺(BetulaplatyphyllaSuk.)、毛赤楊(Alnussibirica)、紫椴(Tiliaamurensis)等高大喬木。

2 研究方法

2.1 野外調(diào)查

在谷地云冷杉林內(nèi)，采用樣線調(diào)查法，隨機(jī)設(shè)置2條相隔100 m的樣線。根據(jù)羅盤儀所指的方向，由東南向西北方向穿行，沿每條樣線走800 m，用測(cè)繩實(shí)際測(cè)量走過(guò)的距離，測(cè)定始終由同一人完成[17]。對(duì)樣線中出現(xiàn)的每個(gè)林隙進(jìn)行調(diào)查。測(cè)量和記載林隙大小，邊緣木胸徑、樹高、冠幅、在邊緣木與林隙中心連線上的樹枝長(zhǎng)度(林隙內(nèi)與林隙外)。

2.2 數(shù)據(jù)處理

2.2.1 林隙面積的計(jì)算 對(duì)比較規(guī)則的近橢圓形的林隙，采用橢圓面積公式計(jì)算冠空隙和擴(kuò)展林隙的面積[12]。

A=πLW/4。

(1)

式中：A為林隙面積，m2；L為長(zhǎng)軸長(zhǎng)，m；W為短軸長(zhǎng)，m。

對(duì)較大且不規(guī)則的林隙，采用等角多邊形法計(jì)算冠空隙和擴(kuò)展林隙的面積。等角多邊形計(jì)算公式[20]為

(2)

式中：l為等角多邊形的第i+1個(gè)點(diǎn)的距離；li+1為第i+1個(gè)點(diǎn)到第i+2個(gè)點(diǎn)之間的距離；n為等角多邊形邊數(shù)。

2.2.2 林隙邊緣木多度的計(jì)算 用Weibull模型和正態(tài)分布模型分別對(duì)胸徑級(jí)和高度級(jí)分布進(jìn)行擬合，并用柯爾莫哥洛夫檢驗(yàn)法[21-22]和卡方檢驗(yàn)法評(píng)價(jià)其對(duì)林隙邊緣木胸徑級(jí)和高度級(jí)擬合的適應(yīng)程度。

1) Weibull分布模型。Weibull分布的概率函數(shù)

(3)

式中：a為位置參數(shù)，a=1；b為尺度參數(shù)，b>0；c為形狀參數(shù)，c>0。

Weibull分布參數(shù)擬合的方法有諸多種，本文采用三參數(shù)最大似然估計(jì)法[23]。

2) 正態(tài)分布模型。正態(tài)分布的概率密度函數(shù)

(4)

2.2.3 偏冠率的計(jì)算方法 偏冠現(xiàn)象用偏冠率(ratio of crow inclination, RCI)來(lái)度量，指在林隙中心與邊緣木的連線上，林隙內(nèi)的最大枝條長(zhǎng)度與該連線上樹冠寬度的比值。如果林隙邊緣木RCI>0.5，那么被視為偏冠，否則被視為未偏冠。

3 結(jié)果與分析

3.1 林隙邊緣木大小結(jié)構(gòu)特征

3.1.1 邊緣木徑級(jí)結(jié)構(gòu) 徑級(jí)結(jié)構(gòu)即邊緣木胸徑的徑級(jí)分布狀況。經(jīng)調(diào)查，谷地云冷杉林林隙邊緣木的胸徑范圍為3.8～63.0 cm，跨度比較大。所以，將32個(gè)林隙的358株樹的胸徑(DBH)劃分為7個(gè)等級(jí)，即：Ⅰ級(jí)(<10 cm)；Ⅱ級(jí)(≥10～20 cm)；Ⅲ級(jí)(≥20～30 cm)；Ⅳ級(jí)(≥30～40 cm)；Ⅴ級(jí)(≥40～50 cm)；Ⅵ級(jí)(≥50～60 cm)；Ⅶ級(jí)(≥60 cm)。所得邊緣木胸徑結(jié)構(gòu)特征見表1。

表1 林隙邊緣木胸徑分布特征

由表1可知，林隙邊緣木個(gè)體數(shù)量及其所占比例的徑級(jí)從小到大排列順序?yàn)棰骷?jí)、Ⅵ級(jí)、Ⅴ級(jí)、Ⅳ級(jí)、Ⅰ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅱ級(jí)。胸徑主要分布在Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅰ級(jí)、Ⅳ級(jí)，而且Ⅰ級(jí)和Ⅳ級(jí)個(gè)體數(shù)和所占比例尤為相近。其中，胸徑在Ⅱ級(jí)的最多，有129株，占總個(gè)體的36.03%。胸徑在Ⅲ級(jí)的次之，有74株，占總體的20.67%。而大徑級(jí)的個(gè)體比較少，>60 cm的僅有4株。

3.1.2 邊緣木高度級(jí)結(jié)構(gòu) 高度級(jí)結(jié)構(gòu)即邊緣木樹高的分布狀況。此次調(diào)查的云冷杉林林隙邊緣木的樹高范圍為4.0～31.7 m。平均樹高為17.85 m，與該云冷杉林喬木層中主要樹木的平均高度相當(dāng)。將得到的樹高劃分為7個(gè)等級(jí)，即Ⅰ級(jí)(<5 m)；Ⅱ級(jí)(≥5～10 m)；Ⅲ級(jí)(≥10～15 m)；Ⅳ級(jí) (≥15～20 m)；Ⅴ級(jí)(≥20～25 m)；Ⅵ級(jí)(≥25～30 m)；Ⅶ級(jí)(≥30 m)。所得邊緣木高度級(jí)結(jié)構(gòu)見表2。

表2 林隙邊緣木高度級(jí)分布特征

由表2可知，所調(diào)查的云冷杉林林隙邊緣木的樹高主要集中在Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)，其中邊緣木樹高在Ⅳ級(jí)的個(gè)數(shù)最多109株，占總體的30.45%，樹高在Ⅲ級(jí)的次之有86株，占總體的24.02%，Ⅱ級(jí)和Ⅴ級(jí)邊緣木個(gè)數(shù)和所占比例最相似。邊緣木樹高>30 m的極少，只有1株。因此，該云冷杉林中老齡樹木極少，同時(shí)說(shuō)明林隙形成時(shí)周圍大部分樹木已經(jīng)達(dá)到林冠層。

3.2 不同大小林隙邊緣木的結(jié)構(gòu)特征

林隙面積的大小直接影響著林隙內(nèi)所獲得的空間資源和物種的豐富度，使林隙具有不同的動(dòng)態(tài)和更新，并導(dǎo)致其微生境的異質(zhì)性。將本次調(diào)查的32個(gè)林隙的面積劃分為7個(gè)等級(jí)，即<50 m2，≥50～100 m2，≥100～150 m2，≥150～200 m2，≥200～250 m2，≥250～300 m2、≥300～350 m2。將邊緣木胸徑和樹高分別在不同大小的林隙內(nèi)進(jìn)行比較，結(jié)果見表3和表4?？梢钥闯觯毫窒睹娣e大小的差異使得其邊緣木徑級(jí)和高度級(jí)分布比例也明顯不同；林隙面積<150 m2的林隙胸徑級(jí)為Ⅰ和Ⅱ級(jí)的樹木占比例最多，林隙面積≥150 m2的林隙胸徑級(jí)為Ⅱ和Ⅲ級(jí)的樹木最多，而且大徑級(jí)的樹木主要出現(xiàn)在<150 m2的林隙中；林隙面積<50 m2、≥100～150 m2和≥250～350 m2的樹木高度級(jí)最多的集中在Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ級(jí)，而林隙面積在其他范圍的樹木高度級(jí)主要集中在Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)，高度級(jí)為Ⅶ級(jí)的樹木只存在于林隙面積在≥50～100 m2范圍內(nèi)。

表3 面積大小不同的林隙邊緣木徑級(jí)比例結(jié)構(gòu)

表4 面積大小不同的林隙邊緣木高度級(jí)比例結(jié)構(gòu)

3.3 林隙邊緣木的多度分布

3.3.1 邊緣木的徑級(jí)多度分布 用Weibull分布模型和正態(tài)分布模型擬合調(diào)查所得邊緣木的胸徑級(jí)多度，并分別用柯爾莫哥洛夫臨界值和卡方值進(jìn)行檢驗(yàn)，所得結(jié)果表明林隙邊緣木徑級(jí)多度分布符合Weibull分布，邊緣木徑級(jí)多度不符合正態(tài)分布。

3.3.2 邊緣木的高度級(jí)多度分布 同理，用Weibull分布模型擬合邊緣木高度級(jí)多度分布，并用柯爾莫哥洛夫臨界值檢驗(yàn)，結(jié)果表明林隙邊緣木高度級(jí)符合Weibull分布；用正態(tài)分布模型擬合高度級(jí)多度并用卡方值檢驗(yàn)，結(jié)果表明邊緣木高度級(jí)也符合正態(tài)分布。

這與閆淑君等[24]所得結(jié)論相同，但與楊曉偉等[25]所得 “邊緣木徑級(jí)分布符合Weibull分布和正態(tài)分布，林隙邊緣木的高度分布符合Weibull分布，但不符合正態(tài)分布”的結(jié)論不同。產(chǎn)生這種差異的原因可能與所調(diào)查樣地的森林特征有關(guān)。本項(xiàng)調(diào)查是在小興安嶺原始云冷杉林中進(jìn)行的，而閆淑君等[24]選取的林分雖然600多年前為人工林，但經(jīng)過(guò)幾個(gè)世紀(jì)長(zhǎng)期的封禁保護(hù)得以重新恢復(fù)，與本項(xiàng)研究調(diào)查的天然云冷杉林相近，人為干擾極少，均屬于自然更新演替的結(jié)果。而楊曉偉等[25]進(jìn)行調(diào)查的林分是經(jīng)過(guò)多次人工干預(yù)的次生林，林內(nèi)的林隙大部分為人工修建墓地所形成的人工林隙，有別于本文和閆淑君等[24]林分內(nèi)林隙為自然條件所形成的天然林隙。因此，林隙邊緣木徑級(jí)和高度的多度模型有所差異。另外，形成這種不同也可能與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件有關(guān)。楊曉偉等[25]選取的林分位于沿海地區(qū)，受海洋性氣候影響明顯。林分高徑分布類型隨林隙不斷更新而發(fā)生相應(yīng)變化，所以對(duì)其進(jìn)行研究有助于探究林隙形成規(guī)律及其更新狀態(tài)的發(fā)展變化。

3.4 林隙邊緣木的偏冠現(xiàn)象

3.4.1 邊緣木的偏冠率分布 林隙形成后，朝向林隙的側(cè)枝得到更多的空間資源；因此它們會(huì)有不同程度的生長(zhǎng)釋放，即生長(zhǎng)速度大于另一側(cè)，從而表現(xiàn)出偏冠現(xiàn)象。調(diào)查所得的偏冠率分布見表5。

表5 林隙邊緣木偏冠率分布

由表5可以看出，在調(diào)查的32個(gè)林隙358株邊緣木中，有304株出現(xiàn)偏冠現(xiàn)象，占總株數(shù)的84.92%。表明林隙的形成是導(dǎo)致絕大多數(shù)邊緣木產(chǎn)生偏冠的原因，這與鮮駿仁等[18]的研究結(jié)果一致。在出現(xiàn)偏冠現(xiàn)象的邊緣木中，偏冠率主要集中在>0.5～0.7之間(234株，占總株數(shù)的65.36%)；其次是偏冠率≥0.7的邊緣木(70株，占總株數(shù)的19.56%)，表明所形成的林隙足夠大才能給邊緣木提供生長(zhǎng)所需的充足陽(yáng)光、降水等自然條件。從調(diào)查的結(jié)果可知，有54株邊緣木未出現(xiàn)偏冠現(xiàn)象(占總株數(shù)的15.08%)，其中還有一部分邊緣木偏冠率<0.5(≥0.4～0.5之間的有34株，≥0.3～0.4之間的有10株，<0.3的僅有1株)。此現(xiàn)象說(shuō)明部分邊緣木處于2個(gè)或2個(gè)以上林隙的交界處，并且是非調(diào)查林隙的形成時(shí)間先于調(diào)查林隙。同時(shí)，偏冠率的大小也間接表明調(diào)查林隙與非調(diào)查林隙形成的時(shí)間差，偏冠率越小說(shuō)明非調(diào)查林隙形成的時(shí)間越早于調(diào)查林隙。森林群落中不同林隙鑲嵌并互相影響，也即邊緣木可以受不同林隙同時(shí)干擾所表現(xiàn)出的偏冠現(xiàn)象。這與龍翠玲[26]得出的“林隙的形成增加了群落環(huán)境的異質(zhì)性，不僅林內(nèi)各空隙是異質(zhì)的，各空隙又是鑲嵌的”的結(jié)論相吻合。

3.4.2 不同種類林隙邊緣木的偏冠率比較 本次調(diào)查的谷地云冷杉林林內(nèi)的主要建群樹種是紅皮云杉和冷杉，伴生樹種有紅松、白樺、興安落葉松、裂葉榆、紫椴等，伴生樹種個(gè)體間分布比較分散。林隙邊緣木樹種有冷杉(34.36%)、紅皮云杉(15.08%)、白樺(19.83%)、毛赤楊(6.42%)、裂葉榆(5.59%)、紫椴(5.59%)、稠李(5.03%)、花楷槭(3.35 %)和紅松(3.35%)。所有邊緣木有15.08%未出現(xiàn)偏冠現(xiàn)象。為了探究不同樹種邊緣木偏冠率的差異，選取所占比例較大的4個(gè)樹種邊緣木的偏冠率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表6)。

表6 不同樹種邊緣木偏冠率分布

由表6可知，4個(gè)樹種的邊緣木絕大多數(shù)出現(xiàn)了偏冠現(xiàn)象，同時(shí)也存在未出現(xiàn)此現(xiàn)象的邊緣木。其中冷杉的偏冠率主要集中在>0.5～0.7之間(占67.48%)。紅皮云杉有50株出現(xiàn)了不同程度的偏冠現(xiàn)象，多數(shù)偏冠率在>0.5～0.8之間，其中偏冠率在≥0.7～0.8之間的株數(shù)所占比例是4個(gè)樹種中最大的(占24.07%)。4個(gè)樹種偏冠率分布范圍最寬的是白樺，有1株邊緣木偏冠率<0.3。毛赤楊除偏冠率<0.3和≥0.8的株數(shù)極少外，其他各個(gè)等級(jí)偏冠率株數(shù)分配相對(duì)較均勻。可知，不同樹種邊緣木的偏冠率分配格局不盡相同。單因素方差分析表明，不同樹種邊緣木平均偏冠率的差異極顯著(P=0.004)。

3.4.3 林隙面積大小與邊緣木偏冠率的關(guān)系 單個(gè)林隙邊緣木平均偏冠率與擴(kuò)展林隙面積和冠空隙面積的關(guān)系見圖1和圖2。二者的相關(guān)性分析結(jié)果表明，P>0.05；所以，擴(kuò)展林隙面積和冠空隙面積與單個(gè)林隙邊緣木平均偏冠率均無(wú)顯著的線性關(guān)系。這與鮮駿仁等[18]得出的“平均偏冠率與冠空隙無(wú)顯著的線性關(guān)系，而與擴(kuò)展林隙面積有顯著的線性關(guān)系”的結(jié)果不同。這可能是由于受林隙所處坡度、坡向、坡位等地形條件以及地表起伏程度等因子影響的結(jié)果。

3.5 單個(gè)林隙邊緣木的數(shù)量分布

圖1 單個(gè)林隙邊緣木平均偏冠率與擴(kuò)展林隙面積的關(guān)系Fig.1 Relationship between mean RCI of GBTs in a single gap and expanded gap area

圖2 單個(gè)林隙邊緣木平均偏冠率與冠空隙面積的關(guān)系Fig.2 Relationship between mean RCI of GBTs in a single gap and canopy gap area

單個(gè)林隙邊緣木的數(shù)量能在一定程度上體現(xiàn)出林隙的大小和林下植被獲取資源的多少，而且影響著林隙更新速度；同時(shí)，邊緣木的數(shù)量也是確定林隙大小的因子。林隙面積越大邊緣木數(shù)量就越多，其偏冠現(xiàn)象也就愈加明顯。單個(gè)林隙邊緣木的數(shù)量分布見表7?？梢姡?2個(gè)林隙中邊緣木最多的有17株，最少的有7株，平均每個(gè)林隙擁有11.19株邊緣木。邊緣木10株的林隙最多，占總林隙的21.88%，邊緣木12株的林隙次之，占總林隙的18.75%。邊緣木株數(shù)在7～9株和在14～17株的林隙相對(duì)較少。

表7 單個(gè)林隙邊緣木的數(shù)量分布

4 結(jié)論

1)358株林隙邊緣木中，無(wú)論株數(shù)和比例，胸徑在≥10～20 cm之間的均最大(129株，占36.03%)。大徑級(jí)的個(gè)體較少，≥60 cm的僅有4株(占1.12%)。林隙邊緣木樹高在≥15～20 m的株數(shù)和比例均最大(109株，占30.45%)，≥30 m的極少(1株，占0.25.%)。

2)云冷杉林林隙邊緣木胸徑級(jí)符合Weibull分布但不符合正態(tài)分布，高度級(jí)多度既符合Weibull分布又符合正態(tài)分布。

3)84.92%的林隙邊緣木出現(xiàn)了偏冠現(xiàn)象，且偏冠率主要集中在>0.5～0.7之間。不同樹種邊緣木偏冠率的差異極顯著(P=0.004)。紅松和云杉偏冠現(xiàn)象最明顯，其中前者的偏冠率均>0.5。4個(gè)主要樹種偏冠率分布范圍最寬的是白樺。毛赤楊除偏冠率<0.3和≥0.8的株數(shù)極少外，其他各個(gè)等級(jí)偏冠率株數(shù)分配相對(duì)較均勻。擴(kuò)展林隙面積和冠空隙面積大小與單個(gè)林隙邊緣木的平均偏冠率均無(wú)顯著的線性關(guān)系(P>0.05)。

4)32個(gè)林隙中邊緣木在10～13株的林隙數(shù)量最多，占總林隙的68.76%。邊緣木為10株的林隙所占比例最大，平均每個(gè)林隙擁有11.19株邊緣木。

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(責(zé)任編輯：宋如華)

Characteristics of gap border trees inPiceaasperataandAbiesnephrolepisforest of Xiaoxing′an Mountains

Jing Xin， Duan Wenbiao， Chen Lixin， Wang Ting， Zhang Xin， Qin Bida

(College of Forestry，Northeast Forestry University，150040， Harbin，China)

The objective of this study was to explore the characteristics of diameter at breast height(DBH) classes and tree height classes of 358 gap border trees (GBTs), and analyze the relationships among DBH class，tree height class, distribution of rate of crown inclination (RCI) and forest gap size. The gap border trees were selected from 32 gaps. We fit the distributions of DBH and tree height classes with Weibull and normal distribution models, and then verified their fitness by Kolmogorov and Chi-square tests. The results showed that the distribution of DBH classes of GBTs followed Weibull distribution rather than normal distribution，but the distribution of tree height classes complied with both Weibull and normal distributions. The RCI of 65.36% of GBTs ranged from 0.5 to 0.7 while 15.08% of GBTs had regular crowns. There was a highly significant difference in RCIs between different tree species. No significantly linear correlation could be found between mean RCI in a single gap and its size of area. The proportion of gap with 10 GBTs was the highest，reaching 21.88%，and each gap had averagely 11.19 GBTs.

PiceaasperataandAbiesnephrolepisforest; forest gap; border tree; Weibull distribution; rate of crow inclination

2014-10-24

2015-04-10

項(xiàng)目名稱： 黑龍江省自然科學(xué)基金“小興安嶺冷杉林風(fēng)倒區(qū)掘根微立地和微環(huán)境特征及植物多樣性”(C2015057)；國(guó)家自然科學(xué)基金“闊葉紅松混交林林隙凋落物分解-養(yǎng)分釋放和他感作用對(duì)紅松天然更新的影響”(31270666)；哈爾濱市科技創(chuàng)新人才研究專項(xiàng)資金項(xiàng)目“闊葉紅松林不同大小林隙微氣候和樹種更新的研究”(RC2012LX002018)；人力資源與社會(huì)保障部留學(xué)回國(guó)人員科技活動(dòng)擇優(yōu)啟動(dòng)項(xiàng)目“闊葉紅松混交林連根拔起倒木和坑丘特征”(2012-258)

景鑫(1990—)，女，碩士研究生。主要研究方向：森林氣象，水土保持。E-mail：863209191@qq.com

?通信作者簡(jiǎn)介： 段文標(biāo)(1964—)，男，博士，教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向：森林氣象，水土保持。E-mail：dwbiao88@163.com

S718.55； S791.4

A

1672-3007(2015)03-0104-07