楓香人工林種內競爭的研究

吳振新，曾懷山，黃日奎

(福建省漳平五一國有林場，福建 龍巖 364400)

摘要采用Hegyi提出的單木競爭模型，對福建省漳平五一國有林場楓香人工純林的種內競爭狀況進行定量分析。結果表明：楓香所受到的競爭強度隨胸徑的增大而減??；競爭強度與對象木胸徑的大小以雙曲線函數(shù)關系為最優(yōu)，可用IC=-0.137 6+25.745 8/D方程來模擬和預測楓香人工林其種內競爭強度。

關鍵詞楓香；種內競爭；競爭強度

收稿日期：2015-04-30

作者簡介：吳振新(1970-)，福建惠安人，工程師，從事森林培育研究.

中圖分類號：S718.5

文獻標識碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2015.07.003

AbstractIntraspecific competition of Liquidambar formosana plantation in Zhangping Wuyi State-Owned Forest Farm in Fujian Province was quantitatively analyzed with Hegyi single-tree competition index model.Result shows that the competition intensity of Liquidambar formosana decrease with the increase of DBH; the competitive intensity and size of DBH for object is optimal by relationship of hyperbolic function; IC = -0.137 6 + 25.745 8/D equation can be simulated and predicted intraspecific competition intensity of Liquidambar formosana.

Intraspecific Competition ofLiquidambarformosanaPlantation

Wu Zhenxin, Zeng Huaishan, Huang Rikui

(Zhangping Wuyi State-Owned Forest Farm, Fujian Prov., Longyan 364400, China)

Key wordsLiquidambarformosana; intraspecific competition; competition intensity

森林群落中林木個體的生長取決于自身內在的遺傳特性和外部環(huán)境條件(如光熱條件、水肥條件、土壤狀況等等)及林木個體對這些環(huán)境資源的利用能力。在林木生長過程中，不是和種群中所有的個體爭奪資源，而是和它鄰近的個體相互作用[1]。因此，林木之間的競爭普遍存在于森林生態(tài)系統(tǒng)中，它是影響林木生長發(fā)育和塑造林分結構的重要因素[2]，其主要表現(xiàn)形式是鄰近的林木之間對所生存的空間和環(huán)境資源的爭奪[3]，即地上部分的林冠層營養(yǎng)空間和地下部分的水肥供應條件的爭奪。自20世紀60年代以來，人們相繼提出了描述林木之間競爭強度的數(shù)量指標,針對不同樹種的種內競爭、種間競爭關系的研究也較多[1-7]。就楓香而言，駱文建[2]對浙江天目山自然保護區(qū)內的楓香群落進行了調查分析，但對楓香人工純林的種內競爭鮮有報道。鑒于此，本文以福建省漳平五一國有林場的楓香人工純林為研究對象，采用Hegyi提出的單木競爭模型對其種內競爭狀況進行定量分析，為楓香速生豐產(chǎn)林培育提供理論依據(jù)和實踐指導。

1研究區(qū)域概況

福建省漳平五一國有林場地處福建省漳平市的東南部，經(jīng)營面積1.89萬hm2。該場位于24°54′—25°47′ N，117°11′—117°44′ E，境內山脈系博平嶺山脈南伸余脈，以中山地貌為主，海拔400~1 200 m，相對高100~300 m,屬于亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫20.3 ℃，多年平均日照時數(shù)1 853 h，年平均降水量1 509 mm，年平均相對濕度80%，無霜期300 d。該區(qū)土壤以紅壤為主，原生植被為亞熱帶常綠針闊混交林，現(xiàn)有森林絕大部分為人工林和次生林。

2研究方法

2.1　樣地設置與調查

在福建省漳平五一國有林場楓香人工林系統(tǒng)踏查的基礎上，結合地形地勢條件，選擇具有代表性的楓香純林設置20 m×20 m的樣地，把樣地內所有胸徑>5 cm的楓香初選作為對象木[2]，逐株編號并測量其樹高、胸徑、冠幅。以對象木為中心，半徑6m范圍內所有喬木作為競爭木[2]，測量其樹高、胸徑、冠幅及其與對象木之間的水平距離。共調查樣地5塊，對象木169株，競爭木878株。

由于自身充滿靈性，再加之身體條件非常優(yōu)越，經(jīng)過一段時間的刻苦訓練后，朱易很快便成為了中國花滑隊中的“紅人”，而且和隊友相處得非常融洽。經(jīng)過陳露的親自點播，進步神速的朱易，也被認定是代表中國參加下屆冬奧會的重點培養(yǎng)對象。

2.2　競爭指數(shù)的選擇

目前，對單木競爭的研究很多[1-7]，提出了很多用數(shù)量化單木競爭指標的方法來研究競爭關系[7]。本文采用Hegyi提出的單木競爭模型來分析預測楓香人工林的競爭強度[2,3,5,6]。其表達式為：

(1)

胸徑是林分調查最基本的測樹因子，是影響立木材積的重要因素，對象木胸徑對競爭能力影響很大。為了探討分析林木胸徑與競爭強度的關系，建立起由胸徑估算競爭強度的預測模型，將對象木所受到的競爭強度與對象木的胸徑按(2)-(5)式進行回歸分析，結果見表3。從表3 看(2)-(5)式的回歸方程均有較好的擬合效果，相關系數(shù)較大，回歸顯著性檢驗達極顯著水平，這說明林木個體的競爭能力與其個體的大小有著密切的相關關系，對象木的胸徑越大，其所受到其他林木(競爭木)的競爭就越小，在林分中所處的競爭位置就越有利。

2.3　競爭邊緣矯正

從理論上分析，競爭指數(shù)既要反映林木之間的所有競爭信息，又要排除所有非競爭信息的影響[4]。樣地邊緣的林木，可能受到林緣效應或其他林木的影響，必須做到邊緣矯正[7]。方法是這些樣地邊緣的林木不作為對象木，只作為競爭木[2],或者樣地設置在林緣6 m以外。

2.4　競爭強度與對象木胸徑的關系

以對象木胸徑為自變量，競爭強度為因變量，根據(jù)前人的研究結果，分別選用線性、雙曲線、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)4種方程進行擬合選優(yōu)[2，5]，以相關系數(shù)和回歸顯著性檢驗來判斷、選擇最優(yōu)方程。

IC=A+BD

(2)

IC=A+B/D

(3)

IC=A+BlogD

(4)

IC=ADB

(5)

式中：IC為競爭強度,D為對象木胸徑，A、B為模型參數(shù)

3結果與分析

3.1　對象木與競爭木特征

在調查的12個樣地中，剔出林緣效應影響后共調查對象木169株，最大胸徑為22.1 cm，最小胸徑為5.4 cm，平均胸徑為13.9 cm。將所有對象木按2 cm為一個徑級分組，結果見表1。從表1看，對象木的胸徑分布呈現(xiàn)兩頭少中間多的分布特征。在169株對象木中共測得競爭木878株，平均每株對象木在半徑6 m范圍內有競爭木5.2株。

從表4看，楓香的種內競爭隨胸徑的增大而減小，當胸徑小于8 cm時，楓香人工林的競爭激烈，當胸徑增大到一定程度時(胸徑>20 cm)其競爭強度變化不大，這可為楓香人工林經(jīng)營管理提供參考，即楓香人工林胸徑<20 cm時，必須進行必要的人工措施。

20世紀70年代，國家大興水利，許多中小型水庫修建于那時。由于當時資金及技術條件限制，水庫建成后壩體質量差、防洪標準低。21世紀初，國家對病險水庫進行了除險加固。除險加固后的水庫運行管理狀況究竟如何，本文以太谷縣龐莊水庫為例進行了分析，找出了水庫運行管理存在的問題，并提出了相應對策。

表1　對象木胸徑的分布特征

3.2　楓香人工林的種內競爭

根據(jù)(1)式分別計算楓香人工純林各徑級的競爭指數(shù)(IC)，結果見表2。從表2看，楓香人工純林不同徑級的競爭強度有較大的變化，其變化規(guī)律是隨著徑級的增大，受到的競爭強度在減小，這符合林木自然生長規(guī)律。這個結果與楓香天然林[2]以及其他樹種的研究結果[1-6]相同。

習近平綠色發(fā)展理論力求消除貧困，在解決溫飽問題的基礎上，最終實現(xiàn)人民富裕。人類社會的發(fā)展首先要求消除貧困，實現(xiàn)溫飽。如果溫飽問題沒有解決，其他的發(fā)展根本無從談起，在此基礎上所進行的所有活動終將會失去意義。溫飽問題解決之后，人們所追求的，必然是生活的富裕。不斷向人民富裕的方向邁進，正是綠色發(fā)展追求的目標。這個過程是漫長的，也必定是充滿挑戰(zhàn)的，只有既注重經(jīng)濟社會的發(fā)展，又注重生態(tài)環(huán)境的保護，才有可能滿足人民群眾對未來生活走向富裕的期盼。

表2　楓香種內競爭強度

3.3　競爭強度與對象木胸徑的關系及預測結果

式中：IC為對象木的競爭指數(shù)，IC其數(shù)值越大，說明對象木受到競爭木的競爭越激烈；Di為對象木的胸徑；Dj為競爭木的胸徑；Lij為對象木與競爭木之間的水平距離;n為競爭木的株數(shù)。首先計算出每棵競爭木對對象木IC，然后將n個競爭木的IC累加和平均即得該對象木的競爭強度。

表3　楓香競爭強度與對象木胸徑關系的擬合結果

對(2)-(5)式的擬合效果進行比較，以相關系數(shù)(R)大、F值大為標準，發(fā)現(xiàn)(3)式的雙曲線方程擬合效果最優(yōu)，(5)式的冪函數(shù)方程為次優(yōu)，即最優(yōu)方程為：

最優(yōu)方程的擬合結果與吳承楨[4]對馬尾松中幼林的研究結果相同，而油松人工林[1]、楓香天然林[2]、木荷天然林[4]等樹種的研究結果則認為競爭強度與對象木胸徑服從冪函數(shù)關系。

IC=-0.137 6+25.745 8/DR=0.993 3

人才是社會主義現(xiàn)代化建設的第一資源，社會組織人才是我國人才隊伍的重要組成部分，其專業(yè)化程度直接關系到社會組織發(fā)展與和諧社會構建。當前，學術界關于社會組織人才專業(yè)化的專門研究并不多見，已有的相關研究成果主要體現(xiàn)在以下三個方面。

利用上述擬合的最優(yōu)方程對各徑級楓香的種內競爭強度進行預測，結果見表4。

采用Hegyi提出的單木競爭模型可以較好地估計楓香人工林的種內競爭強度。對競爭強度與對象木胸徑大小的關系進行回歸分析，發(fā)現(xiàn)以雙曲線函數(shù)關系為最優(yōu)。根據(jù)最優(yōu)回歸模型進行預測，楓香人工林的種內競爭強度隨胸徑的增大而減小，當胸徑小于8 cm時，楓香人工林的競爭激烈，當胸徑增大到20 cm后，其競爭強度變化不大，并維持在較低水平。因此可以根據(jù)這個特點，制定科學合理的營林措施，促進楓香人工林的速生豐產(chǎn)。

放眼當今世界，各主要經(jīng)濟體，特別是西方發(fā)達資本主義國家正在向生態(tài)文明方向演進。生態(tài)文明建設已經(jīng)成為全球性的共識和行動，綠色發(fā)展是當今時代的必然要求。2008年聯(lián)合國環(huán)境署提出綠色新政和綠色經(jīng)濟的倡議后，不僅以美國、歐盟為代表的西方發(fā)達國家紛紛響應聯(lián)合國“綠色經(jīng)濟”的號召，以印度、巴西等為代表的新興市場國家也加入“綠色大軍”行列，并制定《國家行動計劃》而大力推進。

表4　楓香人工林胸徑與競爭強度的預測

4討論

（5）具備良好的數(shù)據(jù)備份和恢復功能，在發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)節(jié)點退出時，ES 能夠根據(jù)服務器的負載對索引分片進行重新分配，丟失的數(shù)據(jù)節(jié)點在重新啟動后，也會自動恢復連接。有較強的魯棒性。

參考文獻：

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PDCA循環(huán)又稱為質量環(huán)、戴明環(huán)，是管理學中的通用模型。PDCA 循環(huán)是指按照計劃（Plan）、執(zhí)行（Do）、檢查（Check）、行動（Action）的順序進行質量管理的一種管理方法。它具有完整性、大環(huán)套小環(huán)、階梯式上升、應用范圍廣等特點[4]。筆者從2014年起，連續(xù)5年用心準備并教授醫(yī)院新員工崗前培訓系列課程之一——文獻檢索培訓，并在每年授課結束后，持續(xù)使用PDCA循環(huán)管理工具改進每次課程內容，讓該課程的滿意度調查的滿意率和新員工到館人數(shù)、次數(shù)穩(wěn)步提升。

[6] 鄒春靜，徐文鐸.沙地云杉種內、種間競爭的研究.植物生態(tài)學報，1998,2(3):269-274