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    帽兒山主要林分類(lèi)型空間結(jié)構(gòu)狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)

    2021-11-02 02:38:50魏紅洋張一帆董靈波劉兆剛
    關(guān)鍵詞:白樺純林混交林

    魏紅洋,張一帆,董靈波,劉兆剛,陳 瑩

    (1.東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150040;2.中船(浙江)海洋科技有限公司,浙江 舟山 316000)

    天然林作為我國(guó)森林資源的主體,具有涵養(yǎng)水源、維持物種多樣性、提供木材和相關(guān)林產(chǎn)品、保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等多方面的價(jià)值[1]。東北林區(qū)作為天然林資源最為集中和豐富的國(guó)有林區(qū)[2],主要由以地帶性植被興安落葉松為主的大興安嶺寒溫帶針葉林區(qū)和以地帶性植被紅松為主的小興安嶺-長(zhǎng)白山溫帶針闊混交林區(qū)組成,是遼河平原、松嫩平原、三江平原城市群糧食基地的命脈和重要生態(tài)屏障。隨著長(zhǎng)期的人為和自然干擾下,原始頂級(jí)植物群落退化為以天然次生林為主的次生群落,該群落由于缺失大量關(guān)鍵建群樹(shù)種和珍貴樹(shù)種,在林地生產(chǎn)力、天然更新、林分結(jié)構(gòu)和林分質(zhì)量等方面與原始林存在著明顯的差別,導(dǎo)致森林無(wú)法正常持續(xù)地發(fā)揮其生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3]。如何基于次生林現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)特征開(kāi)展有針對(duì)性的森林經(jīng)營(yíng),是目前的研究熱點(diǎn)。

    在對(duì)某一特定林分進(jìn)行合理經(jīng)營(yíng)前,必須充分掌握當(dāng)前林分的結(jié)構(gòu)狀態(tài),林分狀態(tài)的好壞決定了森林經(jīng)營(yíng)的必要性和迫切性。針對(duì)不同經(jīng)營(yíng)對(duì)象在林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)上的差異,已有大量研究采用不同的森林經(jīng)營(yíng)手段,有效地改善了林分內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能。例如針對(duì)穩(wěn)定性較差、遺傳品質(zhì)退化等情況的海南加勒比松Pinus caribaeaMorelet人工林,通過(guò)選取目標(biāo)樹(shù)單株擇伐和林下補(bǔ)植等手段進(jìn)行近自然經(jīng)營(yíng)模式下的改造,改善其林分結(jié)構(gòu)和土壤條件;應(yīng)用“栽針保闊”經(jīng)營(yíng)體系,人工栽植紅松、云杉、沙松耐陰針葉樹(shù)種,保留天然更新的多種闊葉樹(shù),加快由硬闊葉林過(guò)渡到針闊葉混交林的速度,最大程度發(fā)揮森林的生產(chǎn)潛力[4-5]。近年來(lái),隨著森林結(jié)構(gòu)化經(jīng)營(yíng)體系的提出和發(fā)展,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)中在描述林分空間結(jié)構(gòu)特征上的缺陷,是一種以對(duì)象木和4 株相鄰木為基本空間單元建立相應(yīng)空間關(guān)系的結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)營(yíng)技術(shù)[6-8]。目前,該經(jīng)營(yíng)手段的應(yīng)用對(duì)象和應(yīng)用范圍得到大面積推廣,對(duì)精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量、發(fā)揮森林重要的生態(tài)效益起到了關(guān)鍵作用[9-14]。在森林結(jié)構(gòu)化經(jīng)營(yíng)的林分調(diào)查中,林分狀態(tài)特征的描述因子不僅包括傳統(tǒng)的調(diào)查因子(樹(shù)種、胸徑、樹(shù)高、冠幅、枯立木比例、林下更新情況等),同時(shí)增加了角尺度、大小比數(shù)、混交度等空間結(jié)構(gòu)指標(biāo)。多指標(biāo)體系的綜合分析方法已有很多,如熵權(quán)—AHP 法、乘除法、定量化綜合指標(biāo)法等[15-17]。本研究以帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)主要林分類(lèi)型為研究對(duì)象,基于結(jié)構(gòu)化經(jīng)營(yíng)中的空間結(jié)構(gòu)指標(biāo)和非空間結(jié)構(gòu)指標(biāo),通過(guò)單位圓多指標(biāo)體系對(duì)不同林分類(lèi)型的林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià),為該地區(qū)森林的科學(xué)經(jīng)營(yíng)以及實(shí)現(xiàn)該地區(qū)森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升提供理論基礎(chǔ)。

    1 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)收集

    1.1 研究區(qū)概況

    研究地區(qū)位于黑龍江省尚志市帽兒山鎮(zhèn)境內(nèi)的帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)(127°30′~127°34′E,45°20′~45°25′N(xiāo)),屬于長(zhǎng)白山系張廣才嶺西坡。該區(qū)為平均坡度為10°的低山丘陵區(qū),平均海拔300 m,最高海拔為808 m。屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年平均溫度3.1℃,平均年降水量629 mm,無(wú)霜期約120~140 d,降水多集中于6—8月。該區(qū)土壤較為肥沃,土壤類(lèi)型主要為暗棕壤、白漿土、草甸土、沼澤土等。該區(qū)植物區(qū)系屬于長(zhǎng)白山植物區(qū)系,現(xiàn)有林分類(lèi)型包括原始地帶性頂極群落經(jīng)過(guò)破壞和演替后形成不同階段的天然次生林和人工栽植的林分。主要喬木樹(shù)種包括山楊Populus davidiana、白樺Betula platyphylla、水曲柳Fraxinus mandshurica、黃菠蘿Phellodendron amurense、胡桃楸Juglans mandshurica、蒙古櫟Quercus mongolica、色木槭Acer pictum、紫椴Tilia amurensis,以及紅松Pinus koraiensis、落葉松Larix gmelinii等[18-19]。

    1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

    經(jīng)過(guò)對(duì)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)的全面考察與一系列的實(shí)地調(diào)查后,于2016年在帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)內(nèi)選取5 種主要林分類(lèi)型(白樺純林、蒙古櫟純林、硬闊混交林、軟硬闊混交林、軟闊混交林)作為調(diào)查對(duì)象,每種林分類(lèi)型選取6 塊長(zhǎng)勢(shì)相似的樣地,樣地標(biāo)號(hào)分別設(shè)置為1、2、3、4、5、6,每塊樣地面積均為30 m×30 m,對(duì)每塊樣地內(nèi)所有喬木(胸徑≥5 cm)進(jìn)行每木檢尺,逐株測(cè)量喬木的樹(shù)種、狀態(tài)、胸徑、樹(shù)高、活枝高、冠幅、坐標(biāo)等調(diào)查因子。不同林分類(lèi)型樣地基本特征如表1所示。

    表1 不同林分類(lèi)型樣地基本調(diào)查因子?Table 1 Basic survey factors of different forest types

    2 研究方法

    2.1 林分結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取原則

    森林的結(jié)構(gòu)化經(jīng)營(yíng)具有完整的理論體系與林分狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo),依據(jù)研究目的和研究對(duì)象的不同應(yīng)有所取舍,并遵循科學(xué)性、全面性、可操作性等原則??茖W(xué)性指的是指標(biāo)能夠較為客觀地反映真實(shí)林分某一方面的屬性,具有準(zhǔn)確性高、靈敏度強(qiáng)、可比性和區(qū)分度高的特點(diǎn);全面性即從不同方面展現(xiàn)林分的結(jié)構(gòu)狀態(tài),結(jié)構(gòu)化經(jīng)營(yíng)指標(biāo)通常選取能夠反映林木間混交程度、樹(shù)種空間優(yōu)勢(shì)度、林分競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)等多方面狀態(tài)的指標(biāo);可操作性即指標(biāo)意義明確,數(shù)據(jù)易于采集和計(jì)算,便于在經(jīng)營(yíng)決策中應(yīng)用且易于在實(shí)踐中進(jìn)行大面積推廣。

    2.2 林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)指標(biāo)選取

    本研究從林分結(jié)構(gòu)和林分活力兩個(gè)角度選取10 個(gè)指標(biāo)對(duì)現(xiàn)實(shí)林分狀態(tài)進(jìn)行表征,林分結(jié)構(gòu)特征包括林層比、角尺度、直徑分布;林分活力包括物種多樣性、林分蓄積量、林分空間優(yōu)勢(shì)度、林分潛在疏密度、目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度、林木穩(wěn)定性和健康林木比例。由于不同指標(biāo)之間存在取值和單位的差異,需要對(duì)所選指標(biāo)進(jìn)行賦值和標(biāo)準(zhǔn)化處理,具體賦值情況如表2所示。

    表2 林分綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)及賦值Table 2 Stand comprehensive evaluation index and assignment

    林層比(A1)用以衡量林層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,即4 株相鄰木中與對(duì)象木歸屬不同林層的比例,林層比越大代表林分的垂直結(jié)構(gòu)越復(fù)雜[20]。采用樹(shù)冠光競(jìng)爭(zhēng)高度法(CCH)劃分林木的垂直層次,具體操作如下:首先,按樹(shù)高和樹(shù)冠長(zhǎng)度進(jìn)行由大到小的排序,計(jì)算樹(shù)高和樹(shù)冠長(zhǎng)度最大的林木CCH 值作為第一層的樹(shù)冠光競(jìng)爭(zhēng)高度(CCH1),將所有樹(shù)高≥CCH1的林木劃為第一層;在剩余林木中選取樹(shù)高和樹(shù)冠長(zhǎng)度最大的林木計(jì)算第二層的樹(shù)冠光競(jìng)爭(zhēng)高度(CCH2),依據(jù)同樣的方法劃分第二層林木;最后進(jìn)行第三層林木的篩選,直至所有林木劃分完畢或達(dá)到預(yù)設(shè)最低限[21]。CCH的計(jì)算公式如下:

    式中:CCH 為樹(shù)冠光競(jìng)爭(zhēng)高度,m;a為截止系數(shù);L為樹(shù)冠長(zhǎng)度,m;Hw為枝下高,m;本研究中將a值設(shè)定為0.5。

    樣地的平均角尺度(A2)可以反映林分的水平分布格局,水平分布格局為隨機(jī)分布(A2 ∈[0.475,0.517])時(shí),賦值為1。團(tuán)狀分布(A2>0.517)時(shí)賦值為0.5,均勻分布(A2<0.475)時(shí)賦值為0[22]。林分直徑分布(A3)是一個(gè)能夠體現(xiàn)林木生長(zhǎng)過(guò)程并與其他林分因子密切相關(guān)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)指標(biāo)。以林分內(nèi)相鄰徑級(jí)株數(shù)比值q值對(duì)直徑分布狀態(tài)進(jìn)行量化,林分直徑為合理狀態(tài)(q∈[1.2,1.7])時(shí)賦值為1,直徑分布近單峰時(shí)賦值為0,多峰分布即不完整異齡林時(shí)賦值為0.5。樹(shù)種多樣性(A4)能夠反映群落功能特征,客觀表示生物群落的物種和結(jié)構(gòu)多樣性[23]。通常采用Simpson 多樣性指數(shù)來(lái)表示,數(shù)值越大代表樹(shù)種越豐富。

    式中:D為Simpson 多樣性指數(shù);S為樣地內(nèi)物種總數(shù);Pi表示物種i的個(gè)數(shù)占全部物種個(gè)體數(shù)量之比。

    林分蓄積量(A5)指標(biāo)以單位面積的蓄積量來(lái)衡量林分的生產(chǎn)力水平;林分長(zhǎng)勢(shì)反映了林分生長(zhǎng)優(yōu)劣的態(tài)勢(shì),可以用林分空間優(yōu)勢(shì)度(A6)和林分潛在疏密度(A7)來(lái)描述,林分空間優(yōu)勢(shì)度可以表達(dá)林分空間上的優(yōu)勢(shì)程度[24],將處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)單元比例與反映林分中處于優(yōu)勢(shì)個(gè)體的變化幅度相結(jié)合。SD值通常在[0,1]之間,屬于正向指標(biāo);

    式中:SD為林分空間優(yōu)勢(shì)度,PUi=0為大小比數(shù)為0 的林木株數(shù)頻率,Gmax表示林分內(nèi)70%較大個(gè)體的平均斷面積與林木株樹(shù)的積,為林分?jǐn)嗝娣e。

    林分潛在疏密度(A7)指標(biāo)以B0max來(lái)表征[25],反映了現(xiàn)實(shí)林分與理想林分長(zhǎng)勢(shì)之間的差距,取值處于[0,1],越大越好;目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度(A8)是反映目的樹(shù)種在群落中重要程度的指標(biāo),帽兒山的目的樹(shù)種主要包括針葉樹(shù)種(紅松)和硬闊樹(shù)種(水曲柳、胡桃楸、黃菠蘿和蒙古櫟),將反映林木優(yōu)勢(shì)程度的相對(duì)顯著度(rG)和樹(shù)種大小比數(shù)均值()結(jié)合[26],A7 ∈[0,1],指標(biāo)越大越好。

    式中:Dsp為目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度,rG為相對(duì)顯著度,Usp為樹(shù)種大小比數(shù)的均值。

    林木穩(wěn)定性(A9)用單木樹(shù)高與其胸徑的比值DHi=Hi/Di來(lái)表達(dá)[27],它能夠反映林木抵御惡劣自然環(huán)境的能力,數(shù)值越小代表林木重心越低、抵抗自然不利因素的能力越強(qiáng);林分內(nèi)健康林木比例(A10),即林分內(nèi)健康且生長(zhǎng)完好的林木比例,當(dāng)健康林木比例≥90%,賦值為1;反之,賦值為0。

    2.3 林分結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)方法

    依據(jù)惠剛盈等[22]提出的單位圓評(píng)價(jià)體系對(duì)林分結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),將林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)的等級(jí)劃分為5 種,見(jiàn)表3。綜合評(píng)價(jià)值ω的計(jì)算公式如下:

    表3 林分狀態(tài)評(píng)價(jià)等級(jí)Table 3 Stand status evaluation grade

    式中:ω為現(xiàn)實(shí)林分綜合評(píng)價(jià)值;s1為閉合圖形中扇形面積和;s2為閉合圖形中三角形面積和,其中s2i=(L1L2sinθ)/2,L1與L2分別為三角形相鄰兩條邊的值,θ為相鄰兩條邊的夾角;n為指標(biāo)總數(shù)(n≥2);m為取值為1 的指標(biāo)數(shù)量。

    3 結(jié)果與分析

    3.1 不同林分類(lèi)型結(jié)構(gòu)指標(biāo)分析

    帽兒山主要林分類(lèi)型的結(jié)構(gòu)指標(biāo)特征值如表4所示。不同林分類(lèi)型的林層比處于0.43~0.59,林分類(lèi)型之間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)。水平空間分布格局均處于隨機(jī)分布(0.50)和輕微團(tuán)狀分布狀態(tài)(0.52~0.55)。白樺純林和軟闊混交林的林分直徑分布狀態(tài)基本合理(1.23),其他4 種林分類(lèi)型的直徑分布均不合理(1.12~1.14)。白樺純林的物種多樣性水平(0.39)顯著低于其他林分類(lèi)型(P<0.05)。白樺純林林分平均蓄積量(110.2)與蒙古櫟純林林分蓄積量(209.5)存在顯著性差異。白樺純林和軟闊混交林的林分空間優(yōu)勢(shì)度水平較高(0.72、0.71),蒙古櫟純林、硬闊混交林和軟硬闊混交林的空間優(yōu)勢(shì)度水平相同(0.62)。白樺純林的潛在疏密度最大(0.77),蒙古櫟純林和硬闊混交林的潛在疏密度最?。?.73)。目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度存在顯著性差異(0.06~0.77),白樺純林和軟闊混交林的目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度較低(0.06、0.29)。不同林分類(lèi)型的健康林木比例數(shù)值波動(dòng)不大(92%~97%)。

    表4 不同林分類(lèi)型結(jié)構(gòu)指標(biāo)特征值?Table 4 Characteristic values of structural indicators for different stand types

    3.2 不同林分類(lèi)型結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)

    根據(jù)不同林分類(lèi)型的單位圓綜合評(píng)價(jià)體系法對(duì)林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)(表5),不同林分類(lèi)型的林分結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)值按從大到小排序?yàn)椋河查熁旖涣郑?.42)>軟硬闊混交林(0.41)>軟闊混交林(0.37)>蒙古櫟純林(0.36)>白樺純林(0.30)。根據(jù)前述綜合評(píng)價(jià)值的劃分標(biāo)準(zhǔn),從整體上看,硬闊混交林與軟硬闊混交林的林分結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)中等狀態(tài),其他3 種林分類(lèi)型林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)較差。由各指標(biāo)連線圍成的閉合圖形(圖1)可以直觀地看出,目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度低、蓄積量低是導(dǎo)致白樺純林林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)較差的主要原因;蒙古櫟純林的水平分布格局和直徑分布狀態(tài)不合理,但目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度高,林分蓄積量較大;硬闊混交林的目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度和物種多樣性水平偏高,而林分蓄積量和林分空間優(yōu)勢(shì)度水平則相對(duì)較差;軟硬闊混交林物種多樣性水平較高,林木穩(wěn)定性較強(qiáng),但林分直徑分布狀態(tài)不夠合理;軟闊混交林的直徑分布狀態(tài)基本合理,但目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度偏低,林分蓄積量偏小。

    表5 不同林分類(lèi)型結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)值?Table 5 Comprehensive structural evaluation of different forest types

    圖1 不同林分類(lèi)型綜合評(píng)價(jià)單位圓Fig.1 Unit circle of comprehensive evaluation for different stand types

    4 結(jié)論與討論

    4.1 不同林分類(lèi)型結(jié)構(gòu)指標(biāo)差異

    從林分結(jié)構(gòu)和林分活力兩個(gè)角度分別選取了10 個(gè)定量指標(biāo)對(duì)林分狀態(tài)進(jìn)行表征,從林分結(jié)構(gòu)指標(biāo)可以看出,不同林分類(lèi)型的水平空間分布格局均處于隨機(jī)分布(0.50)和輕微團(tuán)狀分布狀態(tài)(0.52~0.55),不同林分類(lèi)型的林層比之間無(wú)顯著性差異(0.43~0.59),除白樺純林和軟闊混交林的直徑分布狀態(tài)(1.23)基本合理外,其他林分類(lèi)型均不合理。而從林分活力指標(biāo)來(lái)看,白樺純林的物種多樣性水平(0.39)顯著低于其他林分類(lèi)型且林分平均蓄積量(110.2)顯著低于蒙古櫟純林的林分蓄積量(209.5)。白樺純林和軟闊混交林的目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度較低(0.06、0.29)。不同林分類(lèi)型的林分空間優(yōu)勢(shì)度(0.62~0.72)和健康林木比例(92%~97%)無(wú)顯著性差異。整體來(lái)說(shuō),不存在一種林分類(lèi)型可以使全部的指標(biāo)同時(shí)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),同一林分類(lèi)型在某些指標(biāo)上表現(xiàn)較好而在其他指標(biāo)上表現(xiàn)較差。相比而言白樺純林、軟闊混交林和蒙古櫟純林中不合理的指標(biāo)比例更高。

    4.2 不同林分類(lèi)型結(jié)構(gòu)綜合分析

    選擇單位圓綜合評(píng)價(jià)體系法對(duì)不同林分類(lèi)型的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行整體性的評(píng)價(jià),能夠直觀展現(xiàn)現(xiàn)實(shí)林分狀態(tài)的優(yōu)劣以及各指標(biāo)的好壞程度。其中,硬闊混交林和軟硬闊混交林的林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)中等(0.42、0.41),軟闊混交林、蒙古櫟純林和白樺純林的林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)較差(0.37、0.36、0.30)。從各指標(biāo)所圍成的閉合圖形可以看到,白樺純林的林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)較差,主要原因是目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度和蓄積量水平較差,林分的經(jīng)營(yíng)迫切性較高。而硬闊混交林的目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度和物種多樣性水平偏高,林分整體結(jié)構(gòu)狀態(tài)相對(duì)較好。

    4.3 討 論

    從不同林分類(lèi)型的林分結(jié)構(gòu)特征可以看出,大部分樣地的水平空間分布格局、直徑分布狀態(tài)不夠合理,這與陳瑩等[28]計(jì)算出的結(jié)果具有一定的相似性。從整體結(jié)構(gòu)上看,白樺純林、軟闊混交林和蒙古櫟純林的結(jié)構(gòu)狀態(tài)較差,林分經(jīng)營(yíng)的迫切性程度高。由此可見(jiàn),采用林窗更新、林冠下更新、近自然經(jīng)營(yíng)和結(jié)構(gòu)化經(jīng)營(yíng)等技術(shù)手段,著力開(kāi)展珍貴闊葉樹(shù)的培育和紅松闊葉林的培育,以促進(jìn)優(yōu)勢(shì)種和關(guān)鍵種的恢復(fù)和更新,從而達(dá)到加速現(xiàn)有林分向頂級(jí)植物群落發(fā)展進(jìn)程的目的。

    林分結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)體系中各指標(biāo)之間既相互依賴(lài)又相互排斥,在評(píng)價(jià)上往往難以獲得一致的結(jié)論。本研究著眼于林分結(jié)構(gòu)特征和林分活力的10 個(gè)指標(biāo),以達(dá)到更為全面、客觀地展現(xiàn)林分內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和功能的目的。在以往針對(duì)多指標(biāo)體系分析的研究中,熵值—AHP 法在盡可能地減少指標(biāo)賦值時(shí)人為因素的影響下,采用定性與定量相結(jié)合的方法,具有一定的可操作性,常常應(yīng)用于林分的自然度評(píng)價(jià)和林分經(jīng)營(yíng)迫切性評(píng)價(jià)等方面;通過(guò)構(gòu)造空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)(FSSI),將常用的3 個(gè)空間結(jié)構(gòu)參數(shù)(混交度、大小比數(shù)、角尺度)作為一個(gè)整體,以此描述林分空間結(jié)構(gòu)特征,但該指標(biāo)的構(gòu)建僅僅圍繞林分空間結(jié)構(gòu)指標(biāo),并未考慮林分的樹(shù)種組成、徑級(jí)結(jié)構(gòu)等重要的非空間結(jié)構(gòu)指標(biāo);通過(guò)構(gòu)建基于混交、競(jìng)爭(zhēng)和空間分布格局的空間結(jié)構(gòu)的目標(biāo)函數(shù),建立林分擇伐空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型等[15-17]。本研究基于單位圓多指標(biāo)體系分析方法,該方法的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)論相關(guān)指標(biāo)多少、量綱異同,最優(yōu)林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)期望值恒等于π,并且該方法能夠更加直觀、生動(dòng)地表征現(xiàn)實(shí)林分結(jié)構(gòu)狀態(tài),即林分狀態(tài)的優(yōu)劣取決于各指標(biāo)值間的連線所圍成的閉合圖形大小,操作過(guò)程十分簡(jiǎn)便,在評(píng)價(jià)林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)上具有很強(qiáng)的可操作性。然而,該方法應(yīng)用的理論基礎(chǔ)是單位圓為n等分即各指標(biāo)對(duì)于林分整體結(jié)構(gòu)狀態(tài)的貢獻(xiàn)度相同,并未反映出指標(biāo)的重要性差異,如何將指標(biāo)的優(yōu)先性與單位圓評(píng)價(jià)體系相結(jié)合還有待于進(jìn)一步研究。

    根據(jù)綜合評(píng)價(jià)單位圓所圍成的圖形大小,可以快速準(zhǔn)確地確定林分的經(jīng)營(yíng)方向進(jìn)而開(kāi)展相應(yīng)的森林經(jīng)營(yíng)措施。例如,針對(duì)林分目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度低,可采取林冠下更新紅松加快發(fā)展人工闊葉紅松林,提升目的樹(shù)種優(yōu)勢(shì)度;針對(duì)林分直徑分布狀態(tài)不合理,可通過(guò)按徑階內(nèi)林木數(shù)量開(kāi)展相應(yīng)的采伐措施從而調(diào)整各徑階林木數(shù)量,調(diào)整林分直徑狀態(tài)等。此外,關(guān)于林分經(jīng)營(yíng)的相關(guān)措施并非一勞永逸,林分結(jié)構(gòu)狀態(tài)會(huì)隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)性的變化。因此,針對(duì)林分結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)以便隨時(shí)掌握林分的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律尤為關(guān)鍵。

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