【摘要】：林層劃分有助于研究天然次生林林分特征及其變化規(guī)律,林層分異的本質(zhì)是由林木競(jìng)爭(zhēng)引起林木個(gè)體分化所形成,而現(xiàn)有林層劃分方法并未完全考慮林木間的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)林層劃分的影響。湖南作為我國(guó)最豐富的櫟類天然次生林資源分布區(qū)之一,如何準(zhǔn)確的劃分櫟類次生林林層,對(duì)其林分特征及其變化規(guī)律和林分經(jīng)營(yíng)管理顯得尤為重要。鑒于此,本研究選取了 51塊湖南櫟類天然次生林典型樣地作為研究對(duì)象,從林木競(jìng)爭(zhēng)的角度提出一種湖南櫟類天然次生林林層劃分的方法,為櫟類天然次生林的經(jīng)營(yíng)、管理、保護(hù)和利用提供參考依據(jù)和理論基礎(chǔ)。(1)提出林木競(jìng)爭(zhēng)劃分法。在完成樣地自由樹(shù)冠幅模型構(gòu)建后,計(jì)算得到所有林木的競(jìng)爭(zhēng)壓力指數(shù)(CSI)和綜合競(jìng)爭(zhēng)壓力指數(shù)(C-CSI),再分別把林木的2種競(jìng)爭(zhēng)壓力計(jì)算值作為聚類因子,通過(guò)K-means聚類分析,將全林分劃分為2個(gè)林層或3個(gè)林層,基于此提出了林木競(jìng)爭(zhēng)劃分法。(2)林層劃分新方法的檢驗(yàn)。選取國(guó)家林層劃分標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn)林木競(jìng)爭(zhēng)劃分法的林層劃分?jǐn)?shù)目、樹(shù)高變異系數(shù)來(lái)檢驗(yàn)兩種競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)的優(yōu)劣性、直徑分布規(guī)律與樹(shù)高胸徑關(guān)系來(lái)檢驗(yàn)林木競(jìng)爭(zhēng)劃分法的林層劃分是否符合自然分異規(guī)律。1)國(guó)家林層劃分標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)結(jié)果表明:劃分為2層時(shí)符合國(guó)家林層劃分標(biāo)準(zhǔn);而劃分為3個(gè)林層時(shí)不符合國(guó)家林層劃分標(biāo)準(zhǔn);2)樹(shù)高變異系數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果表明:劃分林層比未分層的平均樹(shù)高變異系數(shù)顯著降低,綜合競(jìng)爭(zhēng)壓力指數(shù)優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)壓力指數(shù)。其中,全林分的平均樹(shù)高變異系數(shù)為28.04%,上層的平均樹(shù)高變異系數(shù)為13.23%,降低了 52.82%;下層的平均樹(shù)高變異系數(shù)為19.00%,降低了 32.24%。綜合競(jìng)爭(zhēng)壓力指數(shù)與競(jìng)爭(zhēng)壓力指數(shù)相比,其上層的樹(shù)高變異系數(shù)降低了 10.73%,下層的樹(shù)高變異系數(shù)基本不變;3)直徑分布規(guī)律檢驗(yàn)結(jié)果表明:林木競(jìng)爭(zhēng)劃分法能將林分內(nèi)生長(zhǎng)狀況相似的林木劃分為同一林層,準(zhǔn)確反映出櫟類次生林的林層自然分異規(guī)律。其中,上層直徑分布擬合結(jié)果均符合Weibull分布,參數(shù)c在1-3.6之間,呈右偏山狀曲線。下層擬合結(jié)果服從Gamma分布,參數(shù)p均大于2,其直徑分布曲線是先往下凸,然后中間往上凸,最終向下凸,而Weibull分布函數(shù)、Gamma分布函數(shù)和正態(tài)分布函數(shù)均不能有效擬合整個(gè)櫟類次生林全林的直徑分布。4)樹(shù)高胸徑關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果表明:采用林木競(jìng)爭(zhēng)劃分法劃分林層后,其各亞層的樹(shù)高胸徑關(guān)系與全林分相比更有規(guī)律性,與不分層的全林分相比,上層和下層平均絕對(duì)誤差(AMR)與均方根誤差(RMSE)有明顯的下降。其中,采用Curtis式擬合效果優(yōu)于Schumacher式,其平均絕對(duì)誤差(AMR)較低、均方根誤差(RMSE)與確定系數(shù)(R2)較高。(3)林層劃分新方法與現(xiàn)有方法的比較。研究結(jié)果表明:對(duì)當(dāng)前階段的湖南櫟類天然次生林林層劃分而言,林木競(jìng)爭(zhēng)劃分法要優(yōu)于現(xiàn)有林層劃分方法。其中,TSTRAT分層法易出現(xiàn)多劃林層的情況,尤其是林分下層的林層數(shù)目明顯偏多;LMS劃分法的各亞層之間層間距明顯偏小,在較低的林層內(nèi)容易出現(xiàn)單木成層的現(xiàn)象:國(guó)際林聯(lián)劃分法的林層劃分?jǐn)?shù)目固定為3層,缺少一定的靈活性與適用性;全樹(shù)高聚類劃分法其劃分結(jié)果從純數(shù)據(jù)上對(duì)林層進(jìn)行劃分,且該方法容易將樹(shù)高斷點(diǎn)處作為聚類分層時(shí)的聚點(diǎn),其劃分結(jié)果缺乏一定生物學(xué)解釋意義,最后對(duì)5種林層劃分法的劃分結(jié)果進(jìn)行國(guó)家林層劃分標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果表明只有林木競(jìng)爭(zhēng)劃分法的劃分結(jié)果的各項(xiàng)檢驗(yàn)因子滿足檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S718.5;S792.18
【圖文】：

圖１技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ邋ｃｈａｒｔ逡逑

邐樣木編號(hào)逡逑Ｓａｍｐｌｅ邋Ｔｒｅｅｓ邋Ｎｏ．逡逑圖３競(jìng)爭(zhēng)壓力指數(shù)計(jì)算結(jié)果逡逑Ｆｉｇ．３邋Ｒｅｓｕｌｔｓ邋ｏｆ邋Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ邋Ｓｔｒｅｓｓ邋Ｉｎｄｅｘ逡逑由式（３－３）與式（３－７）對(duì)５１塊樣地綜合競(jìng)爭(zhēng)壓力指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，部分樣地的計(jì)逡逑算結(jié)果如下所示：逡逑２４逡逑

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2748682