目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)馬尾松闊葉混交林林分空間結(jié)構(gòu)的影響

摘要：研究旨在探討伐除馬尾松（Pinus massoniana）闊葉混交林松材線蟲(chóng)病疫木后，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)林分空間結(jié)構(gòu)的影響，以期探究?jī)?yōu)化林分結(jié)構(gòu)，促進(jìn)林分闊葉化轉(zhuǎn)化并提升其生態(tài)功能的經(jīng)營(yíng)策略。設(shè)置8個(gè)20 m×20 m標(biāo)準(zhǔn)樣方，采用4株鄰近木空間結(jié)構(gòu)單元，計(jì)算角尺度、混交度、林層指數(shù)、開(kāi)敞度和Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)并對(duì)計(jì)算機(jī)模擬目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)前后的林分空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。結(jié)果表明，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)后，8個(gè)樣方平均混交度從0.604增加到0.668；角尺度變化表明林木分布趨向隨機(jī)分布；平均開(kāi)敞度從0.299增加到0.361，光照條件和生長(zhǎng)空間得以改善；平均林層指數(shù)從0.576增加到0.608，6個(gè)樣方林木的林層結(jié)構(gòu)復(fù)雜性增加；平均Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)從0.875降至0.751，林木間的競(jìng)爭(zhēng)壓力得以釋放。目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)策略能明顯優(yōu)化馬尾松闊葉混交林的空間結(jié)構(gòu)，減輕林木間的競(jìng)爭(zhēng)壓力，提高林分混交程度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，有利于提高林分的物種多樣性、生產(chǎn)力和穩(wěn)定性，并促進(jìn)林分的闊葉化轉(zhuǎn)化，提升生態(tài)功能。

關(guān)鍵詞：目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)；馬尾松（Pinus massoniana）闊葉混交林；林分空間結(jié)構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：S750" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2025）03-0100-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.03.016 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Impact of crop tree release on the spatial structure of mixed forest of Pinus massoniana broadleaf trees

ZHANG Meng1， GUO Shi-yu1， ZENG Long1， WANG Yang1， HU Cheng-hao2

（1. Hubei Ecology Polytechnic College， Wuhan" 430200， China; 2. Suizhou Forest Fire Prevention Office， Suizhou" 441300， Hubei， China）

Abstract： The purpose of the study is to explore the impact of crop tree release on the spatial structure of Pinus massoniana and broadleaf forests after the removal of pine wilt disease-infected trees， with the objective of optimizing forest structure， promoting forest growth， and enhancing broadleaf transformation to improve ecological functions. Eight 20 m × 20 m standard plots were set up， four-neighbor tree spatial structure units were used to calculate the uniform angle index， the mingling degree， layering index， openness， and Hegyi competition index， and the spatial structure before and after simulating crop tree release was compared. The results showed that after crop tree release， the average mingling degree of the eight plots increased from 0.604 to 0.668; changes in the uniform angle index of most plots indicated that tree distribution tended to be random; the average openness increased from 0.299 to 0.361， improving light conditions and growth space; the average layering index increased from 0.576 to 0.608， and the complexity of the vertical structure of trees in six plots increased; the average Hegyi competition index decreased from 0.875 to 0.751， relieving competition pressure among trees. Crop tree release strategies could significantly optimize the spatial structure of P. massoniana and broadleaf trees mixed forests， reduce competition pressure among trees， promote mingling degree and structural complexity， enhance species diversity， productivity， and stability of forests， and facilitate broadleaf transformation， thereby improving ecological functions.

Key words： crop tree release; mixed forests of Pinus massoniana and broadleaf trees; stand spatial structure

馬尾松（Pinus massoniana）林作為中國(guó)中部和南部的主要森林類(lèi)型，不僅在木材資源供給方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，在生物多樣性保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中也具有重要地位[1]。針闊混交林因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，在維持生態(tài)系統(tǒng)平衡和多樣性方面扮演著重要角色[2]。因此，探索有效的馬尾松針闊混交林經(jīng)營(yíng)策略，優(yōu)化林分空間結(jié)構(gòu)，促進(jìn)森林可持續(xù)發(fā)展，對(duì)提升其生態(tài)功能和維持生態(tài)平衡具有重要意義[3]。目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)是一種通過(guò)選定具有生長(zhǎng)潛力和生態(tài)價(jià)值的樹(shù)木作為經(jīng)營(yíng)重點(diǎn)的技術(shù)[4]，其經(jīng)營(yíng)核心是通過(guò)降低目標(biāo)樹(shù)周?chē)帜镜母?jìng)爭(zhēng)，增加目標(biāo)樹(shù)的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)空間，從而提高其生長(zhǎng)速度和質(zhì)量[5]。近年來(lái)，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)因其在優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)、提高林分生產(chǎn)力及生態(tài)功能方面成效顯著而受到了廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是提升林分質(zhì)量和功能的有效手段[6]。

湖北松材線蟲(chóng)病的蔓延改變了疫區(qū)森林的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，進(jìn)而影響了森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的正常發(fā)揮[7，8]。此外，以馬尾松為優(yōu)勢(shì)種的針闊混交林面臨立地質(zhì)量日益下降，層次結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，林分生產(chǎn)力下降[9]等問(wèn)題。如何以科學(xué)經(jīng)營(yíng)手段促進(jìn)馬尾松針闊混交林的闊葉化轉(zhuǎn)化，提高林分的生物多樣性、生產(chǎn)力和穩(wěn)定性成為亟待解決的問(wèn)題。研究表明，作為近自然森林經(jīng)營(yíng)的主要措施之一，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)可以顯著提高針闊混交林的闊葉樹(shù)比例，極大提升森林質(zhì)量[10]。目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)馬尾松針闊混交林的影響研究集中在生態(tài)效應(yīng)和種間關(guān)系[11]以及對(duì)天然更新、林地環(huán)境異質(zhì)性、更新物種豐富度和物種多樣性的影響[12]，其對(duì)馬尾松針闊混交林空間結(jié)構(gòu)的具體影響仍缺乏系統(tǒng)研究。

本研究旨在伐除試驗(yàn)林分中馬尾松疫木基礎(chǔ)上，基于計(jì)算機(jī)模擬對(duì)馬尾松針闊混交林進(jìn)行目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)，通過(guò)目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)實(shí)現(xiàn)以下經(jīng)營(yíng)目標(biāo)：提高馬尾松針闊混交林樹(shù)種混交度，從而促進(jìn)樹(shù)種間的互補(bǔ)效應(yīng)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性；優(yōu)化林木的空間分布格局，從而提高光照條件和生長(zhǎng)空間，促進(jìn)下層植被多樣性和天然更新；減輕林木間的競(jìng)爭(zhēng)壓力，從而促進(jìn)林木的健康生長(zhǎng)，提高林分的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。最終促進(jìn)馬尾松針闊混交林的闊葉化轉(zhuǎn)化，為森林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)和生態(tài)功能的提升提供理論依據(jù)和實(shí)踐指南。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤(rùn)，四季分明，熱量豐富，雨熱同期， 全年平均氣溫15.9～17.9 ℃， 無(wú)霜期266 d， 年平均降水量1 347.7 mm。研究區(qū)林地土壤為紅黃壤。20世紀(jì)70年代，研究區(qū)植被為馬尾松人工林，后逐漸轉(zhuǎn)化為馬尾松針闊混交林。目前，占據(jù)森林植被主林層的馬尾松生長(zhǎng)趨勢(shì)減退，且松材線蟲(chóng)疫木比例較高。其他相對(duì)優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為苦櫧（Castanopsis sclerophylla）、枹櫟（Quercus serrata）、樟（Cinnamomum camphora）和君遷子（Diospyros lotus）等。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

在充分踏查的基礎(chǔ)上，選擇馬尾松林分具有代表性的地塊設(shè)置了8個(gè)面積400 m2（20 m×20 m）的標(biāo)準(zhǔn)樣方。記錄每個(gè)樣方的坡度、坡向、坡位和郁閉度。以樣方西南角為原點(diǎn)，調(diào)查樣方內(nèi)每株林木（胸徑≥5 cm）的相對(duì)位置，記錄種名、胸徑和樹(shù)高。樣方基本情況見(jiàn)表1。8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣方所在林分的平均密度為1 346.9 株/hm2。前期研究表明，該林分的經(jīng)營(yíng)迫切性為比較迫切等級(jí)，林分需要經(jīng)營(yíng)[13]。

1.3 研究方法

1.3.1 空間結(jié)構(gòu)分析單元 采用4株參照木空間結(jié)構(gòu)單元提取空間結(jié)構(gòu)指數(shù)進(jìn)行分析[14]。4株參照木空間結(jié)構(gòu)單元可滿(mǎn)足調(diào)查時(shí)簡(jiǎn)單易操作、獲取成本低、準(zhǔn)確體現(xiàn)大多數(shù)有價(jià)值的空間信息及可釋性強(qiáng)等特點(diǎn)，為目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)的空間結(jié)構(gòu)分析在實(shí)踐應(yīng)用中提供了便利。將每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣方每條邊向內(nèi)2 m區(qū)域設(shè)置為緩沖區(qū)，緩沖區(qū)范圍以?xún)?nèi)為16 m×16 m區(qū)域。數(shù)據(jù)處理中，落入緩沖區(qū)范圍以?xún)?nèi)的林木可作為對(duì)象木或鄰近木，落入緩沖區(qū)的林木僅作為對(duì)象木的鄰近木參與計(jì)算。

1.3.2 林分空間結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇 樹(shù)種混交、分布格局和林木競(jìng)爭(zhēng)是研究林分空間結(jié)構(gòu)的主要指標(biāo)[15]。因此，本研究選取混交度分析樹(shù)種隔離程度，采用角尺度分析林木的水平分布格局[16]，采用開(kāi)敞度和林層指數(shù)[17]分析林木的垂直分布，采用Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)描述林木生長(zhǎng)空間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系[5]，通過(guò)分析上述指標(biāo)反映經(jīng)營(yíng)前后林分空間結(jié)構(gòu)變化[14]。

1）混交度計(jì)算公式為：

[Mi=14j=14Vij]

式中，Mi為混交度，分段函數(shù)中Vij為離散型變量。當(dāng)對(duì)象木與鄰近木為不同樹(shù)種時(shí)，Vij=1，反之Vij=0。Mi可能取值：0.00、0.25、0.50、0.75和1.00，相應(yīng)表示對(duì)象木與相鄰木零度混交、弱度混交、中度混交、強(qiáng)度混交和極強(qiáng)度混交[18]。

2）角尺度計(jì)算公式為：

[Wi=14j=14Zij]

式中，Wi為角尺度，Zij為離散型變量。當(dāng)?shù)讦羖t;α0（標(biāo)準(zhǔn)角）時(shí)，Zij=1，否則Zij=0。Wi可能取值：0.00、0.25、0.50、0.75和1.00，即對(duì)應(yīng)的很均勻、均勻、隨機(jī)、不均勻和很不均勻分布[16]。當(dāng)平均角尺度W的取值在[0.475，0.517]區(qū)間內(nèi)時(shí)，林分屬于隨機(jī)分布；小于0.475時(shí)為均勻分布，大于0.517時(shí)為團(tuán)狀分布[16]，即分布不均勻。

3）平均林層指數(shù)反映垂直方向上的成層性，計(jì)算公式為：

[Si=zj3×14j=14Sij]

式中，Si 為林層指數(shù)，zi 為參照樹(shù)i 所在結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的林層數(shù)。Sij 為離散性變量，當(dāng)對(duì)象木與鄰近木所處林層不同時(shí)，Sij=1，反之Sij=0。Si ∈[0，1]，林層參數(shù)越接近1，表明林分在垂直方向上的成層性越復(fù)雜。本研究參考國(guó)際林業(yè)研究組織聯(lián)盟（IUFRO）的標(biāo)準(zhǔn)劃分林層[17]。

4）林分開(kāi)敞度可反映林木透光條件，是對(duì)象木到鄰近木的水平距離與鄰近木樹(shù)高比值的均值[19]，公式如下：

[Ki=14j=14DijHij]

式中，Ki 為林分開(kāi)敞度；Dij 為對(duì)象木i與第j株鄰近木的水平距離；Hij為鄰近木j的樹(shù)高。Ki∈（0，" "+∞]，將開(kāi)敞度的取值劃分為（0，0.2]，（0.2，0.3]，（0.3，0.4]，（0.4，0.5]，（0.5，+∞）5個(gè)區(qū)間，分別對(duì)應(yīng)對(duì)象木生長(zhǎng)空間的5個(gè)狀態(tài)：嚴(yán)重不足、不足、基本充足、充足和很充足。

5）Hegyi 競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)反映了林木生長(zhǎng)與生存空間的關(guān)系[5]，即采用所承受的競(jìng)爭(zhēng)壓力描述林分競(jìng)爭(zhēng)，計(jì)算公式為：

[CIi=j=14DjDiLij]

式中，CIi 是對(duì)象木i的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)；Lij 是對(duì)象木i與競(jìng)爭(zhēng)木j之間的距離；Di 是對(duì)象木i的胸徑；Dj是競(jìng)爭(zhēng)木j的胸徑。

1.4 經(jīng)營(yíng)方式

伐除樣方中全部松材線蟲(chóng)病疫木，對(duì)保留林木進(jìn)行目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)。目標(biāo)樹(shù)選擇遵循以下原則：選擇林分中具有高價(jià)值、高質(zhì)量、高活力的樹(shù)木，同等條件下優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土闊葉樹(shù)種、珍貴樹(shù)種作為目標(biāo)樹(shù)；盡量使備選目標(biāo)樹(shù)在林分內(nèi)分布相對(duì)均勻[20]；每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣方內(nèi)選擇5～6株目標(biāo)樹(shù)（125～150 株/hm2）。采伐遵循以下原則：首先伐除松材線蟲(chóng)病疫木；每株目標(biāo)樹(shù)采伐1～2株與目標(biāo)樹(shù)同冠層或上冠層的干擾木，為目標(biāo)樹(shù)釋放出生長(zhǎng)空間[5，19]；同時(shí)伐除少量的劣質(zhì)木以控制采伐蓄積強(qiáng)度，并清除影響目標(biāo)樹(shù)生長(zhǎng)的藤蔓。采用計(jì)算機(jī)模擬方式進(jìn)行目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)。

模擬經(jīng)營(yíng)中，充分考慮了目標(biāo)樹(shù)生長(zhǎng)空間釋放、分布均勻性、針闊混交林的闊葉化轉(zhuǎn)化等因素，且被采伐林木主要為馬尾松。經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度在不同的樣方中表現(xiàn)出顯著差異，范圍12.56%～21.52%，且經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度與被伐木（包括干擾木和劣質(zhì)木）的平均胸徑?jīng)]有直接相關(guān)。不同樣方目標(biāo)樹(shù)和干擾木指標(biāo)見(jiàn)表2，各類(lèi)林木示意見(jiàn)圖1。

2 結(jié)果與分析

2.1 模擬經(jīng)營(yíng)前后林分混交度

模擬經(jīng)營(yíng)前后各樣方混交度均值和分布頻率見(jiàn)表3。目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)后，1-7號(hào)樣方林分混交度有所增加，特別是樣方1的混交度從0.500增加到0.671，表明目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)促進(jìn)了林分混交程度。而樣方8林分的混交度在經(jīng)營(yíng)后從0.640下降到0.610，表明經(jīng)營(yíng)未能促進(jìn)其林分混交度的提高。

進(jìn)一步分析經(jīng)營(yíng)前后各樣方混交度在不同取值段的分布頻率可知，多數(shù)樣方數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)營(yíng)前后1、2、3、4、6和7號(hào)樣方林木極強(qiáng)度混交（1.00）頻率增加。此外，除3號(hào)和4號(hào)樣方外，不同樣方林木在經(jīng)營(yíng)前后強(qiáng)度混交（0.75）的分布頻率有較大增加，表明經(jīng)營(yíng)活動(dòng)普遍促進(jìn)了更高程度的混交，有利于提高林分的生物多樣性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。4號(hào)樣方中度混交和極強(qiáng)度混交雙重增加，而經(jīng)營(yíng)前后8號(hào)樣方極強(qiáng)度混交（1.00）頻率從26.83%減少到20.59%，弱度混交（0.25）頻率從17.07%增加到20.59%，導(dǎo)致了混交度整體略微下降，表明其經(jīng)營(yíng)活動(dòng)對(duì)混交度的促進(jìn)效果與其他樣方有所不同。

2.2 模擬經(jīng)營(yíng)前后林分空間結(jié)構(gòu)

2.2.1 角尺度 角尺度在[0.475，0.517]，表明林木為隨機(jī)分布[16]。模擬經(jīng)營(yíng)前后各樣方角尺度的均值表明（表4），樣方1林木的W值從經(jīng)營(yíng)前的0.509變化到經(jīng)營(yíng)后的0.477，樣方3林木的W值從經(jīng)營(yíng)前的0.500變化到經(jīng)營(yíng)后的0.495，表明目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)未改變林木隨機(jī)分布格局。經(jīng)營(yíng)前后樣方2林木的W值從0.452變化到0.472，樣方4林木的W值從0.484變化到0.479，樣方5林木的W值從0.451變化到0.476，樣方7林木的W值從0.423變化到0.463，均表明經(jīng)營(yíng)使林木從偏均勻分布逐漸趨向或轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)分布。經(jīng)營(yíng)前后，樣方6林木的W值從0.520變化到0.516，樣方8林木的W從0.524變化到0.493，表明經(jīng)營(yíng)使林木由團(tuán)狀分布趨向或轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)分布。目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)使得原本團(tuán)狀分布或均勻分布的樣方林木趨向于隨機(jī)分布。

從角尺度分布頻率變化上看，不同樣方林木分布表現(xiàn)為團(tuán)狀分布的頻率下降（如1號(hào)），林木分布團(tuán)狀程度有所下降，維系著隨機(jī)分布格局。2、3、4號(hào)樣方林木呈隨機(jī)分布格局。5號(hào)和6號(hào)樣方林木W(wǎng)在0.50區(qū)間段分布頻率均出現(xiàn)明顯下降，表明經(jīng)營(yíng)有利于林木向隨機(jī)分布轉(zhuǎn)化。樣方7的林木W(wǎng)在0.50角尺度的分布頻率增加了5.24個(gè)百分點(diǎn)，表明聚集程度有所增加，有利于從均勻分布轉(zhuǎn)向隨機(jī)分布；而樣方8的林木W(wǎng)在0.75角尺度下降了5.31個(gè)百分點(diǎn)，表明經(jīng)營(yíng)降低了林木聚集分布水平，林木更趨向隨機(jī)分布。目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)影響了林木在不同空間尺度上的分布格局，整體上林木分布更趨向隨機(jī)分布。

2.2.2 開(kāi)敞度 模擬經(jīng)營(yíng)前后各樣方開(kāi)敞度均值和分布頻率見(jiàn)表5。模擬經(jīng)營(yíng)后，8個(gè)樣方林木平均開(kāi)敞度均有不同程度的增加，說(shuō)明8個(gè)樣方林木光照條件或生長(zhǎng)空間均有所提高。其中5號(hào)樣方平均開(kāi)敞度增加了50.0%，1號(hào)樣方增加了31.7%；3號(hào)樣方的增幅最小，僅有6.1%。從開(kāi)敞度分布頻率上看，模擬經(jīng)營(yíng)后，1-8號(hào)樣方總體表現(xiàn)為嚴(yán)重不足（0，0.2]和不足（0.2，0.3]呈不同幅度下降，充足（0.4，0.5]和很充足（0.5，+∞）區(qū)間呈現(xiàn)不同幅度上升（除2號(hào)和3號(hào)樣方）。經(jīng)過(guò)模擬經(jīng)營(yíng)，開(kāi)敞空間得到很大提升。

2.2.3 林層指數(shù) 模擬經(jīng)營(yíng)前后各樣方林層指數(shù)平均值和分布頻率見(jiàn)表6。模擬經(jīng)營(yíng)后，1號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)和8號(hào)樣方林分的平均林層指數(shù)均有所增長(zhǎng)；2號(hào)和3號(hào)樣方林分平均林層指數(shù)出現(xiàn)下降，但下降幅度較小。從分布頻率上看，模擬經(jīng)營(yíng)后，" "1號(hào)樣方林層指數(shù)在復(fù)雜林層結(jié)構(gòu)區(qū)間（0.8，1.0]的分布頻率上升最大，上升了7.84個(gè)百分點(diǎn)；4號(hào)樣方經(jīng)營(yíng)前后林層指數(shù)分布頻率在較簡(jiǎn)單林層區(qū)間（0.2，0.4]下降達(dá)25.00個(gè)百分點(diǎn)；經(jīng)營(yíng)前后5號(hào)樣方林層指數(shù)分布頻率在（0.8，1.0]區(qū)間上升幅度最大，為5.37個(gè)百分點(diǎn)；7號(hào)樣方林層指數(shù)分布頻率在（0.8，1.0]區(qū)間上升幅度較大，而在較復(fù)雜（0.6，0.8]區(qū)間下降幅度很大，影響了經(jīng)營(yíng)后平均林層指數(shù)的上升幅度；8號(hào)樣方林層指數(shù)分布頻率在（0.4，0.6]區(qū)間上升達(dá)10.47個(gè)百分點(diǎn)，但在較復(fù)雜（0.6，0.8]區(qū)間下降了5.24個(gè)百分點(diǎn)，影響了經(jīng)營(yíng)后平均林層指數(shù)的上升幅度。2號(hào)樣方林層指數(shù)分布頻率在較簡(jiǎn)單林層指數(shù)區(qū)間（0.4，0.6]下降了6.67個(gè)百分點(diǎn)，而3號(hào)樣方林層指數(shù)分布頻率在較復(fù)雜林層指數(shù)區(qū)間（0.6，0.8]下降了7.13個(gè)百分點(diǎn)，導(dǎo)致經(jīng)營(yíng)后平均林層指數(shù)下降。

2.3 模擬經(jīng)營(yíng)前后林分競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系

模擬經(jīng)營(yíng)前后各樣方Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)均值和分布頻率見(jiàn)表7。目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)前后，除2號(hào)樣地外，不同樣方林分Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)呈下降趨勢(shì)。如1號(hào)樣方Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)從1.102降至0.657，8號(hào)樣方從0.890降至0.727，表明經(jīng)營(yíng)使林分Hegyi競(jìng)爭(zhēng)壓力顯著減輕；3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)和7號(hào)樣方林木Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)均有所下降。2號(hào)樣方Hegyi指數(shù)從0.778增至0.838，競(jìng)爭(zhēng)壓力略有增加，但并不意味著所有個(gè)體樹(shù)木的競(jìng)爭(zhēng)條件都變差，反映了經(jīng)營(yíng)后林分競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)的重新分配。

進(jìn)一步分析Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)分布頻率在不同競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)區(qū)間的分布頻率變化表明，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)后，" "1號(hào)樣方在不利（1.4，2.0]區(qū)間和絕對(duì)不利（2.0，+∞）區(qū)間的分布頻率下降，尤其是在絕對(duì)不利區(qū)間從20.69%減少到4.55%，表明經(jīng)營(yíng)活動(dòng)顯著減少了極端競(jìng)爭(zhēng)壓力；1號(hào)、2號(hào)、6號(hào)和7號(hào)樣方在絕對(duì)有利（0，0.2]區(qū)間的頻率顯著增加，表明經(jīng)營(yíng)后更多林木處于絕對(duì)有利的競(jìng)爭(zhēng)地位；1號(hào)、2號(hào)、6號(hào)樣方林木Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)在有利區(qū)間（0.2，0.8]的分布頻率降低，表明經(jīng)營(yíng)后林木處于有利競(jìng)爭(zhēng)地位的比例有所減少；1號(hào)和8號(hào)樣方經(jīng)營(yíng)后林木Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)在中庸區(qū)間（0.8，1.4]的頻率明顯增加，其他樣方變化不大或明顯降低。經(jīng)營(yíng)活動(dòng)普遍有助于減輕林木間的競(jìng)爭(zhēng)壓力，特別是通過(guò)減少處于不利和絕對(duì)不利競(jìng)爭(zhēng)地位的林木比例，同時(shí)增加處于絕對(duì)有利競(jìng)爭(zhēng)地位的林木比例。

3 小結(jié)與討論

本研究通過(guò)對(duì)目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)前后馬尾松針闊混交林的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)分析得出，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)明顯優(yōu)化了林分的整體空間結(jié)構(gòu)，提高了林木生存環(huán)境的質(zhì)量，有助于林分生態(tài)功能的發(fā)揮。

3.1 樹(shù)種混交

目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)明顯提高了林分的混交度，增加了物種間的異步性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[21]。通過(guò)對(duì)" 8個(gè)樣方的林分空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)后大部分樣方的混交度有所增加。這意味著不同樹(shù)種間的空間接近性和互補(bǔ)性得到了改善，從而減少了樹(shù)種間的競(jìng)爭(zhēng)，增加了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。盡管8號(hào)樣方的混交度略微下降，但這可能是由于該樣方中苦櫧的重要值較大所致。然而，從長(zhǎng)期來(lái)看，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)有助于馬尾松林的闊葉化轉(zhuǎn)化，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物多樣性具有積極影響。總體而言，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)通過(guò)有策略地選擇目標(biāo)樹(shù)和干擾木，明顯提高了林分混交度，增強(qiáng)了森林多樣性和功能多樣性。

3.2 空間分布

目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)林木的空間分布格局產(chǎn)生了積極影響。大部分樣方的林木由偏均勻分布或偏聚集分布逐漸趨向隨機(jī)分布，這種變化有助于提高林木的水平分布多樣性，減少林木間的直接競(jìng)爭(zhēng)[22]。垂直分布上，所有樣方的平均開(kāi)敞度均有所增加，光照條件和生長(zhǎng)空間得到了改善。特別是5號(hào)樣方和1號(hào)樣方的開(kāi)敞度明顯增加，表明目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)釋放了更多的生長(zhǎng)空間，改善了光照條件，有利于促進(jìn)下層植被多樣性和天然更新[12]。此外，目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)明顯提升了林分的垂直結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，增強(qiáng)了生態(tài)系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定性。

3.3 競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系

目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)明顯減輕了林木間的競(jìng)爭(zhēng)壓力。大多數(shù)樣方的Hegyi競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)在經(jīng)營(yíng)后明顯下降，其中1號(hào)樣方的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)從1.102降至0.657，極端競(jìng)爭(zhēng)壓力區(qū)間（Hegyi指數(shù)gt;2.0）的分布頻率明顯減少。這表明目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)通過(guò)選擇性減少競(jìng)爭(zhēng)木數(shù)量，優(yōu)化了林木間的空間配置，有效緩解了林木間的競(jìng)爭(zhēng)壓力，促進(jìn)了林木的健康生長(zhǎng)。盡管2號(hào)樣方的Hegyi指數(shù)略有增加（從0.778增至0.838），但這可能是林分競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)重新分配的反映，而非競(jìng)爭(zhēng)條件的惡化。

盡管8個(gè)樣方不同空間結(jié)構(gòu)指標(biāo)之間存在一定的差異，但目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)馬尾松林林分空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化效應(yīng)具有相似性。目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)顯著提高了林分的混交度，促進(jìn)了樹(shù)種間的互補(bǔ)效應(yīng)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性[21，23]，有助于優(yōu)化林木的水平和垂直空間分布，提高光照條件和生長(zhǎng)空間，促進(jìn)下層植被多樣性和天然更新[14]，有效減輕了林木間的競(jìng)爭(zhēng)壓力，最終提高林分的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。

目標(biāo)樹(shù)模擬經(jīng)營(yíng)僅在一定程度上反映了目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)的初始效果[24，25]，隨林分的進(jìn)一步演替，采用“高頻度、低強(qiáng)度”的目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)策略對(duì)馬尾松針闊混交林的長(zhǎng)期效應(yīng)仍需進(jìn)一步研究[20]。長(zhǎng)期連續(xù)性的跟蹤研究將有助于全面理解目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)林分空間結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)影響，為森林經(jīng)營(yíng)實(shí)踐提供更科學(xué)的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 韓澤民， 李 源， 王 熊， 等. 不同演替程度下馬尾松人工林生物多樣性對(duì)生物量的影響[J]. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，38（2）： 246-252.

[2] 余云欽， 林文俊， 陳世品， 等. 武夷山不同海拔針闊混交林種群數(shù)量特征及優(yōu)勢(shì)樹(shù)種空間點(diǎn)格局比較[J]. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2023， 52（5）： 649-659.

[3] 劉 晨， 張春雨， 趙秀海. 采伐干擾對(duì)吉林蛟河針闊混交林生產(chǎn)力穩(wěn)定性的影響[J]. 林業(yè)科學(xué)， 2022， 58（3）： 1-9.

[4] 郭詩(shī)宇， 胡伯特·福斯特，陳幸良. 目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)：德國(guó)經(jīng)驗(yàn)與湖北實(shí)踐[J]. 世界林業(yè)研究， 2021， 34（2）：14-20.

[5] 徐自警， 郭詩(shī)宇， 汪 洋.目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)理論與實(shí)踐[M]. 北京： 中國(guó)林業(yè)出版社， 2023.

[6] 張 昊. 干擾樹(shù)間伐對(duì)馬尾松人工林林分結(jié)構(gòu)和多功能的初期影響[D]. 四川雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2023.

[7] 付翠林， 汪 洋， 孫林山， 等. 柏木人工林空間結(jié)構(gòu)特征及其評(píng)價(jià)[J]. 湖南生態(tài)科學(xué)學(xué)報(bào)， 2022， 9（1）：17-26.

[8] 周超凡， 馮林艷， 何 瀟， 等. 目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)云冷杉針闊混交林單木生長(zhǎng)的影響研究[J]. 林業(yè)科學(xué)研究， 2022， 35（2）： 19-27.

[9] 崔 崧， 肖 銳， 王文帆， 等. 小興安嶺針闊混交林碳匯結(jié)構(gòu)特征的研究[J]. 森林工程， 2020，36（6）： 30-35.

[10] 羅應(yīng)華，孫冬婧，林建勇，等. 馬尾松人工林近自然化改造對(duì)植物自然更新及物種多樣性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（19）：6154-6162.

[11] 徐小文， 許秀環(huán)， 羅治建， 等. 湖北松材線蟲(chóng)病發(fā)生概況和防治對(duì)策[J]. 湖北林業(yè)科技， 2021， 50（2）：54-59.

[12] SEIDL R，KLONNER G， RAMMER W， et al. Invasive alien pests threaten the carbon stored in Europe's forests[J]. Nature communications， 2018， 9（1）： 1610-1626.

[13] 邢海濤. 馬尾松針闊混交人工林種間關(guān)系和作業(yè)法研究[D]. 北京：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院， 2017.

[14] 惠剛盈，胡艷波. 混交林樹(shù)種空間隔離程度表達(dá)方式的研究[J]. 林業(yè)科學(xué)研究， 2001，14（1）： 23-27.

[15] 郭詩(shī)宇， 徐自警， 宋德凱，等. 目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)松櫟混交林天然更新的影響[J]. 森林工程， 2023， 39（1）： 1-10.

[16] 郭詩(shī)宇， 周新玲， 石林曌. 德國(guó)巴伐利亞州近自然森林經(jīng)營(yíng)成效研究[J]. 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃， 2021，46（1）：129-134.

[17] 尹 茜，羅海兵，汪 洋，等. 馬尾松人工林空間結(jié)構(gòu)分析與評(píng)價(jià)[J]. 廣西林業(yè)科學(xué)，2022，51（4）： 503-509.

[18] 湯孟平， 唐守正， 雷相東， 等. 林分擇伐空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型研究[J]. 林業(yè)科學(xué)， 2004， 40（5）： 25-31.

[19] 惠剛盈， 趙中華， 胡艷波. 結(jié)構(gòu)化森林經(jīng)營(yíng)技術(shù)指南[M]. 北京： 中國(guó)林業(yè)出版社， 2010.

[20] 曹小玉， 李際平， 周永奇， 等. 杉木林林層指數(shù)及其與林下灌木物種多樣性的關(guān)系[J]. 生態(tài)學(xué)雜志， 2015， 34（3）：589?595.

[21] GRAZ F P. The behaviour of the measure of surround in relation to the diameter and spatial structure of a forest stand[J]. European journal of forest research， 2008，127：165?171.

[22] 汪 平， 賈黎明， 魏松坡， 等. 基于Voronoi圖的側(cè)柏游憩林空間結(jié)構(gòu)分析[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2013， 35（2）： 39-44.

[23] DB42/T 2095-2023，馬尾松林目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)技術(shù)規(guī)程[S].

[24] FLORIAN S， LIU X J， MATTHIAS K， et al. Species richness stabilizes productivity via asynchrony and drought?tolerance diversity in a large?scale tree biodiversity experiment[J]. Science advances， 2021， DOI： 10.1126/sciadv.abk1643.

[25] 黃曉霞， 尤美子， 徐偉濤， 等. 目標(biāo)樹(shù)經(jīng)營(yíng)對(duì)杉木人工林林分空間結(jié)構(gòu)的影響[J]. 森林與環(huán)境學(xué)報(bào) 2022， 42（2）： 131-140.