金子山国有林场4种典型林分空间结构多样性特征

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作者 向钦 郭秋菊 +4 位作者 艾训儒 薛卫星 王蕾 潘召龙 张强 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第3期98-106,共9页

【目的】以金子山国有林场4种典型林分为研究对象,分析对比不同林分空间结构多样性差异,确定影响林分结构多样性的主要因素,为实现区域森林可持续经营和森林质量的精准提升提供理论基础。【方法】基于常绿落叶阔叶混交天然林和杉木、柳... 【目的】以金子山国有林场4种典型林分为研究对象,分析对比不同林分空间结构多样性差异,确定影响林分结构多样性的主要因素,为实现区域森林可持续经营和森林质量的精准提升提供理论基础。【方法】基于常绿落叶阔叶混交天然林和杉木、柳杉、鹅掌楸3种人工林的样地实测数据,应用林分空间结构多样性评价法对4种典型林分进行分析。【结果】常绿落叶阔叶混交林林分空间结构多样性指数DFS值为0.767,结构多样性呈良好状态;柳杉林为0.578、鹅掌楸林为0.565均呈中等状态;杉木林仅为0.288,结构多样性整体呈较差状态。常绿落叶阔叶混交林在水平和垂直空间上均有较好的表达,林分中最常见的结构单元类型为参照树周围很密集随机分布3~4种树种的绝对优势木和劣势木(W_(i)=0.5、U_(i)=0/0.75、M_(i)=0.75/1、C_(i)=1),结构单元内个体间冠层连接紧密,不同树种不同大小的个体占据各自生态位,形成了资源合理分配的格局。而3种人工林林层结构和树种组成相较之下更为单一,最常见的结构组合均为4株同种(M_(i)=1)个体的伴生,影响了林分空间结构多样性的提升。【结论】丰富的树种多样性和林层结构对该地区林分形成良好的林分空间结构多样性具有决定作用,在今后林分可持续经营管理中,应着重关注树种组成多样性和林分垂直空间复杂性的构建,将有利于林分健康稳定地发展。 展开更多

关键词 林分空间结构多样性 空间结构单元 四元分布 林层数 树种数 金子山

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结构多样性是海南热带人工林树木碳储量的主要驱动因素

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作者 支轾 汤海宁 +6 位作者 栾军伟 林江 谭欣 李丝雨 王一 刘翠菊 刘世荣 《陆地生态系统与保护学报》 2025年第2期13-22,共10页

【目的】利用新兴的生物多样性指标——结构多样性预测树木碳储量,明确其在热带人工林树木碳储量中的相对重要性。【方法】针对海南岛橡胶(Hevea brasiliensis)、桉树(Eucalyptus spp.)、槟榔(Areca catechu)等主要树种的人工林,在全岛... 【目的】利用新兴的生物多样性指标——结构多样性预测树木碳储量,明确其在热带人工林树木碳储量中的相对重要性。【方法】针对海南岛橡胶(Hevea brasiliensis)、桉树(Eucalyptus spp.)、槟榔(Areca catechu)等主要树种的人工林,在全岛设置78个森林固定样地,分析了生物因素(林分结构多样性、物种多样性、功能多样性)和非生物(气候、土壤、地形)因素对海南岛主要热带人工林树木碳储量的预测能力。【结果】1)结构多样性与树木碳储量呈显著正相关,解释了样地间变异的41%;2)基于层次分割法的变量相对重要性分析表明,结构多样性、最大树高的群落加权平均值、海拔是解释海南主要热带人工林树木碳储量的主要因素。【结论】研究表明了结构多样性能更好地解释海南热带人工林树木碳储量变异,为热带森林碳汇管理提供了重要参考。 展开更多

关键词 森林碳库 功能多样性 热带人工林 林分结构多样性 物种多样性

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基于结构方程模型的杉木林林分结构多样性评价 被引量：8

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作者 莫永俊 曹小玉 +6 位作者 赵文菲 谢政锠 孙亚萍 袁达 张泽莲 吴树萍 王萌蕾 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期745-756,共12页

综合评价杉木林林分结构多样性,可为提高林分结构多样性和精准制定森林经营措施提供理论依据。以湖南省平江县福寿林场的杉木林为研究对象,利用4株邻近木构建林分空间结构单元,选取表征林分树种组成多样性的全混交度、Simpson多样性指数... 综合评价杉木林林分结构多样性,可为提高林分结构多样性和精准制定森林经营措施提供理论依据。以湖南省平江县福寿林场的杉木林为研究对象,利用4株邻近木构建林分空间结构单元,选取表征林分树种组成多样性的全混交度、Simpson多样性指数与Shannon-Wiener指数,表征林木大小分化多样性的大小变异系数、大小分化度均值指数与交角竞争指数和表征林木空间分布多样性的角尺度、林层指数与空间密度指数等9个指标,构建林分结构多样性评价结构方程模型,并确定各指标权重,对林分结构多样性进行综合评价。结果表明:(1)林分结构多样性评价结构方程模型的卡方自由度比值χ2/df为1.409,介于1—3之间,比较适配指数(CFI)、常规拟合指数(NFI)、增值适配指数(TLI)和拟合优度指数(GFI)的值分别为0.985、0.953、0.978和0.931,均大于0.9,近似误差均方根(RMSEA)为0.048,小于0.05,各指数的拟合效果良好,模型的适配度较好,满足研究的需要;(2)3个内生潜在变量林分树种组成多样性、林木大小分化多样性和林木空间分布多样性的权重分别为0.3518、0.3201和0.3281,对外生潜在变量林分结构多样性的影响大致一样,Shannon-Wiener指数是影响林分树种组成多样性的关键因素,交角竞争指数是影响林木大小分化多样性的关键因素,林层指数是影响林木空间分布多样性的最重要因素;(3)研究区3个龄组杉木林林分结构多样性的综合得分分别为0.3364、0.4396和0.4588,评价等级处于Ⅱ、Ⅲ等级,林分结构多样性较低,未达到理想的状态。评价结果较客观地表征了研究区杉木林林分结构多样性的现状,表明利用结构方程模型来评价林分结构多样性是科学、可行的,可为林分结构多样性评价提供一个全新的思路。 展开更多

关键词 杉木林 林分结构多样性 指标权重 结构方程模型

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生物多样性评判林分抗虫性研究方法 被引量：5

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作者 王鸿哲 李孟楼 +1 位作者 张学武 焦爱叶 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第7期123-127,共5页

　为建立相关模型,实现利用生物多样性指数评判林分抗虫性的目的,研究了林内昆虫的丰富度指数、物种多样性指数及均匀度指数等与林分害虫危害程度、林分结构变化之间的关系。阐述了评判林分抗虫性的常用物种多样性指数(Shannon-Wiener... 　为建立相关模型,实现利用生物多样性指数评判林分抗虫性的目的,研究了林内昆虫的丰富度指数、物种多样性指数及均匀度指数等与林分害虫危害程度、林分结构变化之间的关系。阐述了评判林分抗虫性的常用物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、McIntoch指数)和均匀度指数(Pielou指数、Alatalo指数)及其应用中应注意的问题,论述了利用生物多样性评判林分抗虫性研究的基本内容与方法,讨论了林分抗虫性的多样性阈值研究方法。 展开更多

关键词 生物多样性指数 林分抗虫性 林分多样性阈值

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思茅松天然林林分直径大小多样性及环境解释 被引量：10

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作者 李超 闾妍宇 +7 位作者 胥辉 徐婷婷 张博 魏安超 孙雪莲 熊河先 石晓琳 欧光龙 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期24-30,共7页

以云南省普洱市45块思茅松天然林样地为研究对象,选用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini系数(G)对思茅松林分总体、思茅松和其他树种的林分直径大小多样性进行量化,并采用CCA直接梯度排序法分析林分直径大小多样性随气候因子... 以云南省普洱市45块思茅松天然林样地为研究对象,选用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini系数(G)对思茅松林分总体、思茅松和其他树种的林分直径大小多样性进行量化,并采用CCA直接梯度排序法分析林分直径大小多样性随气候因子、地形因子、土壤因子和林分因子的变化规律。研究表明:(1)样地总体和思茅松的Shannon指数(H)和Simpson指数(D)的变化比较一致,其他树种的Shannon指数(Ho)、Simpson指数(Do)和断面积Gini系数(Go)变动幅度均比其他6个指数大。(2)气候、地形、土壤和林分因子直接排序的第一排序轴分别解释58.6%、92.0%、64.4%和76.4%的信息量,较好地反映了林分直径大小多样性随环境因子的变化规律。(3)从环境因子与排序轴的相关性上看,气候因子中除年降水外的8个降水因子相关性在0.15以上,而温度因子与林分直径大小多样性的相关性不高;地形因子中海拔(Alt)与第一排序轴的相关性最高(-0.467 5);土壤因子中全磷(TP)、全钾(TK)与第一轴排序相关性均高于0.30;林分因子中林分优势高(Ht)与第一排序轴呈现-0.418 0的负相关。(4)当较高气温和中等降水,海拔和坡度中等,全磷(TP)、全氮(TN)、有机质(OM)质量分数和p H值中等时,林分优势高和林分平均高最小;林分密度指数中等时,思茅松天然林具有最大的Ht、Hs、Dt、Ds值,而其他树种的林分直径多样性指数以及3个断面积Gini系数的规律性不强。 展开更多

关键词 林分直径多样性 气候因子 地形因子 土壤因子 林分因子 CCA排序 思茅松

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思茅松天然林林分直径大小多样性研究 被引量：2

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作者 李超 闾妍宇 +7 位作者 胥辉 魏安超 熊河先 张博 孙雪莲 徐婷婷 石晓琳 欧光龙 《云南农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第6期1108-1120,共13页

【目的】研究思茅松天然林林分直径大小多样性,分析林分直径大小多样性与环境之间相关关系和变化趋势。【方法】调查了云南省普洱市45块思茅松天然林样地,选用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini指数(G)对思茅松样地总体、思... 【目的】研究思茅松天然林林分直径大小多样性,分析林分直径大小多样性与环境之间相关关系和变化趋势。【方法】调查了云南省普洱市45块思茅松天然林样地,选用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini指数(G)对思茅松样地总体、思茅松和其他树种的林分直径大小多样性进行量化,并分别分析林分直径大小多样性随气候、地形、土壤、林分因子的变化规律,并采用除趋势对应分析方法 (DCA)分析了林分直径大小多样性随环境因子的综合变化规律。【结果】(1)样地内其他树种的直径多样性指数变动幅度比样地总体和思茅松大,样地总体和思茅松的指数变动范围比较一致,样地内直径大小多样性为样地总体≥思茅松>其他树种;(2)H_t、H_s、D_t和D_s随气候(年均温和年降水)、地形(海拔和坡向)、土壤(全氮和速效钾)和林分(地位指数和林分密度指数)因子的变化趋势在各因子上基本一致,H_o和D_o随各环境因子变化趋势一致,断面积Gini指数的变化趋势规律性不强;(3)DCA排序第一轴解释了32.5%的环境信息,H_t、H_s、H_o、D_t、D_s和D_o与DCA排序第一轴呈现显著相关,且均随DCA第一轴呈现逐渐增大的趋势;所有气候因子与DCA排序第一轴相关性均不显著,而地形因子中海拔、林分因子中的林分优势高和林分平均高、土壤因子全钾、水解氮和速效钾与DCA排序第一轴具有显著相关性,且相关系数大于0.5。【结论】思茅松天然林林分直径大小多样性受到地形、土壤和林分因子综合影响。 展开更多

关键词 思茅松 林分直径大小多样性 环境因子 除趋势对应分析排序

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基于4株相邻木关系的林分空间结构多样性测度方法研究 被引量：7

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作者 惠刚盈 赵中华 +4 位作者 胡艳波 张岗岗 张弓乔 程世平 卢彦磊 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期18-26,共9页

【目的】深入剖析林分空间结构参数四元分布的生态意义,构筑基于相邻木关系的林分空间结构多样性综合评价指数,为制订有的放矢的森林结构调整策略提供理论依据。【方法】基于生物多样性概念,以参照树与其最近的4株相邻木组成的结构单元... 【目的】深入剖析林分空间结构参数四元分布的生态意义,构筑基于相邻木关系的林分空间结构多样性综合评价指数,为制订有的放矢的森林结构调整策略提供理论依据。【方法】基于生物多样性概念,以参照树与其最近的4株相邻木组成的结构单元为对象,有机整合结构参数角尺度、混交度、大小比数和密集度的四元分布及结构单元树种数和林层数,运用遗传绝对距离公式、自然对数分别表达结构单元类型均匀性和丰富度,构造表达林分空间结构多样性测度指数,并运用长期定位监测样地数据进行验证。【结果】运用本研究提出的林分空间结构多样性指数(D_(FS))对处于不同气候带或不同起源的森林类型的空间结构多样性测度表明,锐齿栎天然林的D_(FS)值(0.854)与阔叶红松林的D_(FS)值(0.852)几乎相等,二者具有相似的空间结构多样性。侧柏人工林结构参数四元分布类型较多,高于锐齿栎天然林和红松阔叶林,但其空间结构多样性为3个林分类型中最低的(D_(FS)=0.382),主要原因是其垂直结构(D_(FSv)=0.369)和水平结构(D_(FSh)=0.562)多样性方面都比两类天然林低。结构单元中的平均树种数表现为天然林高于人工林,锐齿栎天然林为4.23,阔叶红松天然林为4.09,而侧柏人工林则为1.98,结构单元树种数能充分体现结构单元树种丰富程度。【结论】林分空间结构参数四元分布、结构单元树种数和林层数3者的有机整合是构造有效的林分空间结构多样性指数的基石。基于生物多样性概念提出的林分空间结构多样性指数D_(FS),既是对结构参数四元分布合适的量化表达,也是对结构参数四元分布生态意义恰当的诠释,更是对林分空间结构多样性的科学综合评价,能够测度出不同林分类型林分空间结构多样性的差异。 展开更多

关键词 林分空间结构 结构参数N元分布 结构单元树种数 结构单元林层数 林分空间结构多样性

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高山松天然林林分直径大小多样性研究

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作者 熊河先 徐建 《四川林业科技》 2020年第4期21-27,共7页

以48块高山松天然林为研究对象,选用香农—威纳指数(Shannon-Wiener Index)、辛普森指数(Simpson's diversity Index)来量化高山松林分总体及高山松的直径大小多样性,采用相关分析、一般回归分析以及CCA排序分析法分析高山松天然林... 以48块高山松天然林为研究对象,选用香农—威纳指数(Shannon-Wiener Index)、辛普森指数(Simpson's diversity Index)来量化高山松林分总体及高山松的直径大小多样性,采用相关分析、一般回归分析以及CCA排序分析法分析高山松天然林林分直径大小多样性指数随林分因子、地形因子、林下植被因子的变化规律。研究结果表明:(1)优势树种成分较大时,直径大小多样性在林分总体和优势树种上表现一致。(2)研究区内样地内林木直径大小多样性表现为样地总体>高山松,样地内其他树种对高山松的直径大小多样性产生了一定的影响。(3)环境因子对林分直径大小多样性的影响:林分因子>地形因子>林下植被因子,林分因子中林分平均胸径对高山松直径大小多样性的影响最高,相关系数最高0.756,拟合精度最好,R2最高0.6989,使用CCA排序轴分析时也在第一轴表现最优。 展开更多

关键词 林分直径多样性 CCA 高山松

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岩溶区林分生长与影响因子的关系 被引量：5

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作者 王磊 崔明 +3 位作者 刘玉国 周梦玲 武建宏 周桃龙 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1036-1044,共9页

【目的】通过研究南水北调源头渠首岩溶区不同林分生长及其影响的主导因子,为科学指导岩溶区植被恢复、林地管理与林分改造提供依据。【方法】以南水北调水源地中线渠首所在地淅川县岩溶区为研究对象,基于结构方程模型构建乔木层生物量... 【目的】通过研究南水北调源头渠首岩溶区不同林分生长及其影响的主导因子,为科学指导岩溶区植被恢复、林地管理与林分改造提供依据。【方法】以南水北调水源地中线渠首所在地淅川县岩溶区为研究对象,基于结构方程模型构建乔木层生物量与基岩裸露度、土壤厚度、树种多样性以及林分密度的模型,进行关系耦合。【结果】基岩裸露度与林分密度为正相关关系(P<0.01),与树种多样性为极显著正相关关系(P<0.01),与建群种生物量为极显著负相关关系(P<0.01)。基岩裸露度对林分密度的直接影响系数为0.198,对树种多样性的直接影响系数为0.519,对建群种生物量的总影响系数、直接影响系数及间接影响系数分别为-0.659、-0.722和0.063,对林分生物量的间接影响系数为-0.604。土壤厚度与建群种生物量呈显著正相关关系(P<0.05),与树种多样性、林分密度与建群种生物量为正相关关系。土壤厚度对建群种生物量的直接影响系数为0.258,对林分总生物量的间接影响系数为0.262;树种多样性对建群种的直接影响系数为0.084,对林分总生物量的总影响系数、直接影响系数及间接影响系数分别为0.211、0.126和0.085;林分密度对建群种的直接影响系数为0.096,对林分总生物量的间接影响系数为0.098。建群种生物量与林分总生物量为显著正相关关系(P<0.01),建群种生物量对林分总生物量的总影响系数为1.014。【结论】基岩裸露度、土壤厚度、树种多样性及林分密度与建群种生物量、林分总生物量之间存在着复杂的关系,在岩溶区降低基岩裸露度、增加土壤厚度(即提升立地条件)能够改善林分结构增加建群种和全林分的生物量。生物量与立地条件、树种多样性和林分密度呈正相关,提升立地条件、抚育改变林分结构能够促进个体生长,增加生物量的积累,改善岩溶区的生态环境。 展开更多

关键词 岩溶区 结构方程模型 立地条件 林分结构 林分多样性

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基于TLS的长白落叶松人工林树冠体积模型

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作者 沈玉曦 田栋元 姜立春 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第4期65-75,共11页

【目的】树冠是衡量树木活力的重要指标,开发树冠体积模型可为林分冠层结构的管理和优化提供理论依据。【方法】以长白落叶松Larix olgensis人工近成熟林为研究对象,使用地基激光扫描技术(Terrestrial laser scanning,TLS)获取的点云数... 【目的】树冠是衡量树木活力的重要指标,开发树冠体积模型可为林分冠层结构的管理和优化提供理论依据。【方法】以长白落叶松Larix olgensis人工近成熟林为研究对象,使用地基激光扫描技术(Terrestrial laser scanning,TLS)获取的点云数据提取单木信息,包括胸径、树高、冠幅、冠长和树冠体积,使用K-means聚类分析将样地内林木划分为优势木、平均木和被压木3个等级并将其设置为哑变量引入树冠体积预测模型中,通过再参数化方法纳入协变量,构建广义树冠体积模型,并模拟树冠体积随树冠尺寸、竞争强度和结构多样性梯度变化的响应。【结果】K-means聚类分析法能够客观地描述不同生长优势的林层间树冠体积的差异;十折交叉检验的结果表明以林木分级作为哑变量,包含单木和林分变量的落叶松树冠体积模型具有稳健的预测能力,精度满足林业工作适用标准;落叶松的树冠体积随着冠幅和冠长的增加而增加,随着林分密度和基尼系数的增加而减小。【结论】通过建立树冠体积模型,揭示了树木大小、树冠因子、林分结构多样性和种内竞争与树冠体积之间的关系,可为人工林冠层优化管理提供参考。 展开更多

关键词 长白落叶松人工林 树冠体积模型 哑变量 林木分级 林分结构多样性 地基激光扫描

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金苍林场森林生态系统多功能性及其驱动因素

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作者 李圣佳 雷相东 +3 位作者 兰洁 马茜芮 赵阳 向玮 《生态学报》 北大核心 2025年第14期6833-6845,共13页

森林生态系统多功能性越来越受到人们的重视。由于国家重点林业工程的实施,东北林区的森林正处于恢复状态。然而,对该地区森林生态系统多功能性驱动因素的研究还较为缺乏。基于吉林省汪清林业局金苍林场62块样地的实测数据,研究应用结... 森林生态系统多功能性越来越受到人们的重视。由于国家重点林业工程的实施,东北林区的森林正处于恢复状态。然而,对该地区森林生态系统多功能性驱动因素的研究还较为缺乏。基于吉林省汪清林业局金苍林场62块样地的实测数据,研究应用结构方程模型来理清不同驱动因素对森林生态系统多功能性的影响。结果表明:多功能性的量化方法,会影响森林生态系统多功能性及其驱动因子。结构方程结果表明:森林生态系统多功能性受林分结构多样性的影响最大,其次是全钾含量和全磷含量。此外,地形因子通过改变结构多样性和全磷含量影响森林生态系统多功能性。综合来看,地形因子和土壤因子对森林生态系统多功能性的贡献大于林分因子和生物多样性。这表明该地区在未来森林经营中,应侧重于调节森林结构,丰富林分结构多样性,增强土壤养分循环能力,以提高森林生态系统多功能性。研究结果可为区域内森林多功能经营提供依据。 展开更多

关键词 森林生态系统多功能性 结构方程模型 林分结构多样性 地形 土壤钾 土壤磷

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吉林蛟河针阔混交林林层结构对生产力的影响 被引量：17

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作者 鲁君悦 吴兆飞 +1 位作者 张春雨 赵秀海 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2024-2032,共9页

探讨不同林层物种多样性和林分结构与森林生产力之间的关系,为森林可持续经营管理策略优化提供理论支持。以吉林蛟河30 hm^(2)针阔混交林固定监测样地中的38432株木本植物的野外调查数据为研究对象,利用结构方程模型探讨了不同林层物种... 探讨不同林层物种多样性和林分结构与森林生产力之间的关系,为森林可持续经营管理策略优化提供理论支持。以吉林蛟河30 hm^(2)针阔混交林固定监测样地中的38432株木本植物的野外调查数据为研究对象,利用结构方程模型探讨了不同林层物种多样性和林分结构多样性对森林生产力的作用机制。结果表明:(1)林冠层林分结构多样性和生产力之间呈负相关关系,路径系数为-0.138;林下层林分结构多样性和生产力之间呈正相关关系,路径系数为0.083。(2)林冠层物种多样性和生产力之间呈正相关关系,路径系数为0.099;林下层物种多样性和生产力之间关系不显著,且物种多样性在林冠层和林下层呈正相关关系,路径系数为0.147。物种多样性和林分结构多样性与森林生产力之间不存在唯一的关系,这种关系的大小、方向和潜在机制与林层有关。为此,在森林经营过程中要充分考虑不同林层物种多样性和林分结构多样性与森林生产力之间的关系。 展开更多

关键词 物种多样性 林分结构多样性 林冠层 林下层 森林生产力 结构方程模型

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