發(fā)布時(shí)間：2018-04-28 07:41

  本文選題：BCI大樣地 + 空間結(jié)構(gòu)參數(shù)��； 參考：《中國林業(yè)科學(xué)研究院》2017年博士論文

【摘要】：以大型固定樣地進(jìn)行森林生物多樣性監(jiān)測(cè)的方法為人們了解物種共存機(jī)制,理解生物多樣性及其影響提供了可靠、翔實(shí)的數(shù)據(jù)。在森林生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域采用該方法開展森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)及生態(tài)功能研究已經(jīng)成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)和基本方法�；�于相鄰木關(guān)系的林分空間結(jié)構(gòu)參數(shù)如角尺度(Uniform angle index,Wi)、混交度(Mingling,Mi)和大小比數(shù)(Dominance,Ui)等,在國內(nèi)外關(guān)于林分空間結(jié)構(gòu)的分析、林木的競(jìng)爭(zhēng)與優(yōu)勢(shì)度計(jì)算、物種的多樣性測(cè)度以及結(jié)構(gòu)的恢復(fù)重建與優(yōu)化調(diào)整等研究領(lǐng)域中被廣泛使用,并取得了良好的效果。但是基于相鄰木關(guān)系的林分空間結(jié)構(gòu)分析方法在對(duì)大型固定樣地(Large-scale forest dynamics plot,FDP)的森林空間結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)用較少,其潛力沒有得到充分發(fā)揮。因此本研究將森林空間結(jié)構(gòu)研究方法(空間結(jié)構(gòu)參數(shù))應(yīng)用于位于巴拿馬的巴羅克羅拉多島(Barro Colorado Island,BCI)的50 hm2的森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)固定大樣地中,通過分析其1982-2010年近30年累計(jì)7次的普查數(shù)據(jù)的空間結(jié)構(gòu)特征的動(dòng)態(tài)變化,探討空間結(jié)構(gòu)參數(shù)在大樣地中的應(yīng)用前景以及對(duì)空間結(jié)構(gòu)參數(shù)理論體系進(jìn)行進(jìn)一步完善和驗(yàn)證。以期為我國森林空間結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)分析和森林經(jīng)營指導(dǎo)提供參考。通過分析,本研究具體取得如下主要的結(jié)論:(1)對(duì)BCI樣地第1-7次普查樣地中全部活立木個(gè)體(DBH≥5cm)的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的地上生物量(Above ground biomass,agb)空間結(jié)構(gòu)的一元分布特征及二元分布特征進(jìn)行分析,結(jié)果表明:BCI大樣地1-7次調(diào)查中活立木整體空間結(jié)構(gòu)呈隨機(jī)分布狀態(tài),林分中大部分林木處于強(qiáng)度和極強(qiáng)度混交狀態(tài)。樣地中40%左右林木個(gè)體處于隨機(jī)分布且極強(qiáng)度混交狀態(tài)。BCI樣地整體地上生物量空間結(jié)構(gòu)一元及二元分布則表明樣地中少數(shù)(20%)的林木個(gè)體貢獻(xiàn)了樣地中80%的地上生物量。(2)對(duì)BCI樣地第1-7次普查中冠層林木(canopy trees)和下層林木(understory trees)(以DBH≥20cm進(jìn)行區(qū)分)的空間結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)地上生物量的一元分布特征及二元分布特征進(jìn)行分析,結(jié)果表明:冠層的空間結(jié)構(gòu)在總體上呈隨機(jī)分布,冠層中77%以上的林分處于極強(qiáng)度混交。在隨機(jī)分布軸(Uniform angle index=0.50)上,冠層林分地上生物量的頻率值最高,均占冠層的一半以上。在強(qiáng)度混交和極強(qiáng)度混交等級(jí)(Mingling=0.75→1.00)上,幾乎整個(gè)冠層的全部生物量都集中在這兩個(gè)等級(jí)上。冠層中少數(shù)的大樹(絕對(duì)優(yōu)勢(shì)樹)貢獻(xiàn)了近60%的冠層地上生物量。下層空間結(jié)構(gòu)總體上呈隨機(jī)分布,下層林木中57%的個(gè)體屬于隨機(jī)分布,很均勻分布和很不均勻分布只占下層林木的3%。90%以上的林木處于強(qiáng)度混交和極強(qiáng)度混交狀態(tài),最近相鄰木為同種個(gè)體的情況基本不存在。90%的生物量集中在強(qiáng)度混交和極強(qiáng)度混交等級(jí)的林木上,林木的地上生物量隨著林木大小比數(shù)等級(jí)的上升而急劇下降。只占下層林木總數(shù)20%的林木,貢獻(xiàn)了下層地上生物量的50%。下層生物量分布主要集中在極強(qiáng)度混交和絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的組合上,貢獻(xiàn)了樣地40%的下層地上生物量。處于隨機(jī)分布且絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的林木貢獻(xiàn)了40%的地上生物量。(3)對(duì)BCI樣地1-7次調(diào)查中的活立木,采用基于大小分化度的林木多樣性指數(shù)Simpson(DT)、Shannon(HT)及其均值(?T)等指標(biāo)進(jìn)行林木大小多樣性分析,并對(duì)各次調(diào)查空間優(yōu)勢(shì)度排名前20的樹種進(jìn)行分析比較,結(jié)果表明:3個(gè)指數(shù)在林木株數(shù)較少的冠層都能比較一致的判斷林木大小多樣性,但是在林木株數(shù)極多的整體和下層中就出現(xiàn)結(jié)果不統(tǒng)一的情形。3個(gè)多樣性指數(shù)在總體上均呈現(xiàn)整體冠層下層的趨勢(shì)。?T指數(shù)能夠體現(xiàn)出各次調(diào)查的細(xì)微差異,這種細(xì)微差異在多樣性極其復(fù)雜的熱帶森林中具有更高的研究價(jià)值和應(yīng)用意義。對(duì)在各次調(diào)查中的空間優(yōu)勢(shì)度(Dsp)排名前20的樹種進(jìn)行樹種空間格局分析,結(jié)果說明各次調(diào)查中,空間優(yōu)勢(shì)種多呈聚集分布。BCI大樣地中前20個(gè)空間優(yōu)勢(shì)種主要集中在木棉科、大戟科、豆科、�？�、楝科、肉豆蔻科、紫葳科、茜草科、夾竹桃科、番荔枝科、樟科、蕓香科等。其中以木棉科的Quararibea asterolepis空間優(yōu)勢(shì)度最高,其次是大戟科的Hura crepitans(響盒子)。
[Abstract]:The method of monitoring forest biodiversity in large and fixed plots provides reliable and accurate data for understanding the mechanism of species coexistence and understanding biodiversity and its effects. In the field of forest ecology research, the structure, dynamic and ecological function of forest ecosystem has become a hot spot in the field of forest ecology. The spatial structure parameters such as Uniform angle index (Wi), mixed degree (Mingling, Mi) and size ratio (Dominance, Ui) based on the relationship between adjacent trees, the analysis of the spatial structure of the stand, the competition and dominance of the trees, the measure of the species diversity, the restoration and reconstruction of the structure and the optimization of the structure. The whole research field is widely used and has achieved good results. But the spatial structure analysis method based on the relationship of adjacent wood is less applied to the analysis of the spatial structure of Large-scale forest dynamics plot (FDP), and its potential has not been fully exploited. The structure study method (spatial structure parameter) is applied to the 50 hm2 forest dynamic monitoring fixed plots of Barro Colorado Island (BCI) in Panama. By analyzing the dynamic changes in the spatial structure characteristics of the 7 census data accumulated over the past 30 years, the spatial structure parameters are discussed in the large sample plots. The application prospect and the theoretical system of spatial structure parameters are further perfected and verified in order to provide reference for the precise analysis of forest spatial structure and the guidance of forest management guidance in China. Through analysis, the main conclusions are obtained as follows: (1) the space of all living standing trees (DBH > 5cm) in the BCI sample plots at the first 1-7 times of common land inspection The spatial structure of the Above ground biomass (AGB) spatial structure and its two element distribution characteristics were analyzed. The results showed that the overall spatial structure of the living tree was randomly distributed in the 1-7 investigation of BCI, and most of the trees in the stand were in the mixed state of intensity and extreme intensity. About 40% of the plots were in the sample. The one and two yuan distribution of the spatial structure of the overall aboveground biomass of.BCI samples in the random distribution and extreme intensity mixed state shows that a few (20%) of the trees in the sample plots contributed 80% of the aboveground biomass. (2) the canopy forest (canopy trees) and the lower layer (understory trees) of the 1-7 census of BCI samples (D) The spatial structure of BH > 20cm and the one element distribution characteristics of the corresponding aboveground biomass and the two element distribution characteristics are analyzed. The results show that the spatial structure of the canopy is randomly distributed, and more than 77% of the trees in the canopy are in the extreme intensity. The canopy stands on the random distribution axis (Uniform angle index=0.50). The frequency of the biomass is the highest, all of which account for more than half of the canopy. The total biomass of the whole canopy is concentrated on the two grades in the mixed and extreme strength mixed grades (Mingling=0.75 to 1). A few large trees (absolute dominant trees) in the canopy contribute nearly 60% of the aboveground biomass. 57% of the individuals in the lower trees belong to the random distribution. The trees with a very uniform distribution and very uneven distribution of more than 3%.90% of the lower trees are in the state of mixed intensity and extreme intensity, and the nearest neighbouring wood is the same as the same individual, and the biomass of the.90% is not concentrated in the intensity mixed and the extreme intensity mixed forest. On the wood, the aboveground biomass of the trees fell sharply with the rise of the tree size ratio. The trees that only accounted for 20% of the total number of trees in the lower layer, contributed to the lower aboveground biomass 50%. biomass distribution mainly concentrated in the combination of extreme intensity mixing and absolute superiority, contributing to the 40% lower aboveground biomass. The trees with absolute superiority contributed 40% of the aboveground biomass. (3) the tree diversity index based on the size differentiation of tree diversity index Simpson (DT), Shannon (HT) and its mean (? T) were used to analyze tree size diversity in the 1-7 survey of BCI plots, and the tree species of the top 20 of the survey spatial dominance were analyzed. The results show that the 3 indices of the trees with fewer trees can be used to determine the diversity of the tree size, but the results are not uniform in the whole and lower tree number. The.3 diversity index shows the overall downward trend of the canopy on the whole. The T index can reflect the various surveys. The fine differences have higher research value and application significance in the tropical forests with extremely complex diversity. The spatial dominance of the first 20 species of tree species in the spatial dominance (Dsp) in each survey shows that the dominant species of spatial dominant species are mostly in the first 20 empty spaces in the large area of.BCI. The dominant species mainly concentrated in the kapok family, euphordiaceae, Leguminosae, Moraceae, neem, myrisaceae, vladiaceae, alizaraceae, Oleaceae, nevlitaceae, Lauraceae, Rutaceae, etc. among them, the Quararibea asterolepis spatial dominance of the family kapok family was the highest, followed by the Hura crepitans (ringing box) of euphordiaceae.

【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S718.5

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本文編號(hào)：1814384