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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：7
1
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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金子山国有林场4种典型林分空间结构多样性特征
2
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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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：4
3
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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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
4
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TLS的长白落叶松人工林树冠体积模型
5
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
6
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：16
7
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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