林笑雨，黃思猷，唐巧倩，江希鈿

（福建農(nóng)林大學(xué) 林學(xué)院，福建 福州350002）

明溪坑甲自然保護區(qū)閩楠天然林分大小比數(shù)的研究

林笑雨，黃思猷，唐巧倩，江希鈿

（福建農(nóng)林大學(xué) 林學(xué)院，福建 福州350002）

利用明溪縣坑甲自然保護區(qū)的閩楠天然林樣地調(diào)查數(shù)據(jù)，對其林分胸徑、樹高、冠幅大小比數(shù)進行研究。研究結(jié)果得出：在該保護區(qū)內(nèi)，閩楠天然林林分中胸徑大小比數(shù)、樹高大小比數(shù)及冠幅大小比數(shù)的分化程度基本一致。但其林分大小比數(shù)在胸徑和冠幅上主要呈現(xiàn)中庸狀態(tài)，其曲線均為中間高兩邊低的非對稱山狀曲線，而在樹高上則呈現(xiàn)劣勢狀態(tài)，其曲線呈現(xiàn)偏左的非對稱拋物線。在反應(yīng)相鄰木之間的生長優(yōu)勢度上，胸徑和冠幅之間的一致性比胸徑和樹高、樹高和冠幅的一致性好。研究明溪坑甲自然保護區(qū)的閩楠天然林林分大小比數(shù)，對合理經(jīng)營該保護區(qū)閩楠天然林林分的空間結(jié)構(gòu)，保護和利用其森林資源有著重要意義。

閩楠；大小比數(shù)；胸徑；樹高；冠幅；明溪

閩楠，俗稱楠木，樟科楠屬的常綠大喬木，高可達20 m，胸徑達2.5 m。楠木被譽為“江南四大名木”之首，其木材芳香耐久，樹形優(yōu)美，材質(zhì)致密堅韌，加工容易，也有隔音和驅(qū)蚊的特性，是我國著名的庭院觀賞樹種［1］。楠木為國家二級保護漸危種，分布區(qū)于亞熱帶常綠闊葉林區(qū)西部，生長在氣溫約0～38℃，年降水量為1400～1600 mm的亞熱帶區(qū)域［2-3］，在我國貴州、四川、重慶、湖北等地區(qū)均有天然分布，是組成常綠闊葉林的主要樹種。本文利用明溪縣坑甲自然保護區(qū)的閩楠天然林標準地材料，對其林分大小比數(shù)進行研究，為掌握該保護區(qū)內(nèi)閩楠天然林的林分空間結(jié)構(gòu)規(guī)律提供科學(xué)依據(jù)。大小比數(shù)是描述林分空間結(jié)構(gòu)的參數(shù)［4］，目前已被運用于紅松闊葉林、針葉混交林、風(fēng)景林、羅浮栲天然林和木荷人工林［5-12］等各個方面，但其在閩楠天然林中運用較少，通過對明溪縣坑甲自然保護區(qū)閩楠天然林的胸徑大小比數(shù)、樹高大小比數(shù)和冠幅大小比數(shù)的研究，進一步驗證其在空間結(jié)構(gòu)中作為參數(shù)的可行性。

1　試驗地概況

試驗地位于福建省三明市明溪縣瀚仙鎮(zhèn)連厝村沙洲坑甲自然保護區(qū)，位于北緯26°08′～26°39′，東經(jīng)116°47′～117°35′。平均海拔高度200～300 m之間，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫18℃，年平均降雨量1800 mm，年平均無霜期261 d，氣候溫和，雨量充沛，冬少嚴寒，夏無酷暑，光照充足。試驗地上的閩楠天然林為異齡林，喬木層主要以閩楠為主，基本為純林，只有少量苦椎、楓香、樟樹等混生。林下植被豐富，種類繁多。灌木層主要有桂花幼樹、芒萁、小葉石楠，楠木幼樹等，灌木密度約為50%～60%。草本層主要有絡(luò)石，常青藤，鳳尾蕨，石松，麥冬，顯齒蛇葡萄，韭厥，夾迷，石櫟，豆崖藤，水芋，木苺，蓑草，鳶尾，次雪丹，老鼠矢，鐵線蓮等。

2　研究方法

2.1資料收集和整理

在福建三明市明溪瀚仙鎮(zhèn)連厝村沙洲坑甲自然保護區(qū)的閩楠天然林林分內(nèi)，選擇有代表性的地段設(shè)置13塊標準樣地，標準地大小為30 m×30 m，坡度為3°～22°，陰坡，林分郁閉度為0.6～0.7，平均林分密度為670·hm-2，在樣地范圍內(nèi)對所有活立木進行每木調(diào)查，并用羅盤儀射點的測量方法對每株活立木進行位置的確定，并逐株編號。根據(jù)測量結(jié)果，得出各個標準地內(nèi)單株活立木的坐標位置，并測定每株活立木的直徑、樹高、冠幅等測樹因子，其中所測直徑為胸徑，即喬木主干離地表1.3 m處直徑大小，對所測得數(shù)據(jù)進行整理，繪制表格，以此作為閩楠天然林林分大小比數(shù)的研究數(shù)據(jù)。

2.2大小比數(shù)

大小比數(shù)（U）用以描述林木大小分化程度。它被定義為大于參照樹的相鄰木數(shù)量占所考察的株最近相鄰木的比例。為了更符合人們通常的大小比較習(xí)慣，本文采用鄭德祥等［12］的大小比數(shù)研究方法，將原公式大小判定的順序顛倒。即U值越高，表明周圍比參照樹大的相鄰木越少，參照樹的優(yōu)勢度越大；U值越低，表明周圍比參照樹大的相鄰木就越多。本文采用胸徑、樹高和冠幅來計算大小比數(shù)，綜合分析林木的空間優(yōu)勢度。計算公式為：

大小比數(shù)取值有5種情況，即0、0.25、0.50、0.75和1.00，分別對應(yīng)絕對劣態(tài)、劣態(tài)、中庸、亞優(yōu)勢和優(yōu)勢。

大小比數(shù)均值（U）的公式為：

式中Ui為第i株樹的大小比數(shù)；U為群落平均大小比數(shù)；n為群落林木株數(shù)。

3　結(jié)果分析

3.1閩楠天然林不同變量的大小比數(shù)

3.1.1胸徑大小比數(shù)

分別計算13塊標準地林分的胸徑大小比數(shù)，統(tǒng)計其分布頻率，結(jié)果見圖1～2。

從圖1和圖2可以看出，各標準地胸徑大小比數(shù)總體來說在取值上的分布頻率較為均勻，平均胸徑大小比數(shù)在0.463～0.533之間，說明各標準地中不同胸徑大小的林木在其各自空間結(jié)構(gòu)單元中分布都較為均勻，情況符合該研究地閩楠天然林林分現(xiàn)狀?？傮w上，研究地閩楠天然林林分胸徑大小比數(shù)的分布較均勻。

圖1　各標準地平均大小比數(shù)

圖2　各標準地胸徑大小比數(shù)分布

在各標準地平均胸徑大小比數(shù)的累計分布頻率柱狀圖上，6號標準地、7號標準地和13號標準地以中庸木居多，絕對優(yōu)勢木和絕對劣態(tài)木最少，其中6號標準地優(yōu)勢木的量居其次，7號標準地劣態(tài)木的量居其次，而13號標準地優(yōu)勢木與劣態(tài)木的數(shù)量相差不大，這3塊標準地的平均胸徑大小比數(shù)分別為0.533、0.473和0.495；1號標準地和11號標準地較為相似，均以中庸木數(shù)量最多，優(yōu)勢木數(shù)量居其次，而劣態(tài)木數(shù)量最少，這2塊標準地的平均胸徑大小比數(shù)分別為0.506和0.529；2號標準地和8號標準地均以中庸木居多，優(yōu)勢木最少，這2塊標準地的平均胸徑大小比數(shù)為0.500和0.495；3號標準地以中庸木、優(yōu)勢木和劣態(tài)木數(shù)量居多，3者之間相差不大，而絕對優(yōu)勢木和絕對劣態(tài)木數(shù)量均較少，此標準地的平均胸徑大小比數(shù)為0.505；4號標準地以優(yōu)勢木和絕對優(yōu)勢木數(shù)量最少，其余3種狀態(tài)的林木數(shù)量相差不大，居其次，4號標準地的平均胸徑大小比數(shù)為0.457；5號標準地和10號標準地類似，均以中庸木和劣態(tài)木數(shù)量居多，其他3種狀態(tài)的林木數(shù)量較少，但5號標準地劣態(tài)木所占比重更大，這2塊標準地的平均胸徑大小比數(shù)為0.463和0.495；9號標準地和12號標準地較相似，其 5種狀態(tài)的林木數(shù)量相差不大，較為持平，9號標準地和12號標準地的平均胸徑大小比數(shù)為0.488和0.481。從以上結(jié)果可以表明，4號標準地、5號標準地和7號標準地表現(xiàn)出輕微劣勢，而6號標準地和11號標準地則表現(xiàn)出輕微優(yōu)勢，而其余8塊標準地則均表現(xiàn)為中庸態(tài)勢。

3.1.2樹高大小比數(shù)

分別計算13塊標準地林分的樹高大小比數(shù)，統(tǒng)計其分布頻率，結(jié)果見圖1和圖3。

從圖1和圖3可以看出各標準地樹高大小比數(shù)總體來說在取值上的分布頻率較為均勻，但存在個別波動，平均樹高大小比數(shù)在0.473～0.523之間，說明各標準地中不同樹高大小的林木在其各自空間結(jié)構(gòu)單元中分布都較為均勻?？傮w上，研究地閩楠天然林林分樹高大小比數(shù)的分布較均勻。

在各標準地平均樹高大小比數(shù)的累計分布頻率柱狀圖上，1號標準地以絕對優(yōu)勢木數(shù)量最少，而其余4種狀態(tài)的林木數(shù)量相差不大，其標準地的平均樹高大小比數(shù)為0.482；2號標準地、6號標準地和12號標準地較為相似，3者標準地林分中5種狀態(tài)的林木數(shù)量相差不大，均處于持平狀態(tài)，這3塊標準地的平均樹高大小比數(shù)分別為0.500、0.500和0.495；3號標準地以中庸木數(shù)量居多，而劣態(tài)木數(shù)量最少，其余3種狀態(tài)的林木數(shù)量相差不大，3號標準地的平均樹高大小比數(shù)為0.480；4號標準地、5號標準地和8號標準地的情況較為相似，這3塊標準地均以劣態(tài)木數(shù)量居多，其中4號標準地以中庸木數(shù)量居其次，以絕對劣態(tài)木的數(shù)量最少，5號標準地同樣以中庸木數(shù)量居其次，但以絕對優(yōu)勢木數(shù)量為最少，而8號標準地則以絕對優(yōu)勢木數(shù)量居其次，絕對劣態(tài)木數(shù)量最少，4號標準地、5號標準地和8號標準地的平均樹高大小比數(shù)分別為0.484、0.450和0.495；7號標準地以中庸木和劣態(tài)木數(shù)量居多，絕對優(yōu)勢木和絕對劣態(tài)木數(shù)量相對較少，其標準地的平均樹高大小比數(shù)為0.473；10號標準地則以劣態(tài)木數(shù)量居多，其余4種狀態(tài)的林木數(shù)量相差不大，10號標準地的平均樹高大小比數(shù)為0.463；11號標準地以中庸木數(shù)量最多，絕對優(yōu)勢木數(shù)量居其次，而其余3種狀態(tài)的林木數(shù)量相差不大，11號標準地的平均樹高大小比數(shù)為0.523；13號標準地則以中庸木和劣態(tài)木數(shù)量居多，其余3種狀態(tài)的林木數(shù)量較為持平，其標準地的平均樹高大小比數(shù)為0.488。從以上情況可以得出，5號標準地、7號標準地，以及10號標準地均表現(xiàn)出輕微劣勢，11號標準地則表現(xiàn)出輕微優(yōu)勢，而其余的9塊標準地均表現(xiàn)為中庸態(tài)勢。

圖3　各標準地樹高大小比數(shù)分布

3.1.3冠幅大小比數(shù)

分別計算13塊標準地林分的冠幅大小比數(shù)，統(tǒng)計其分布頻率，結(jié)果見圖1和圖4。

圖4　各標準地冠幅大小比數(shù)分布

從圖1和圖4可以看出，各標準地冠幅大小比數(shù)總體來說在取值上的分布頻率較為均勻，平均冠幅大小比數(shù)在0.446～0.514之間，說明各標準地中不同冠幅大小的林木在其各自空間結(jié)構(gòu)單元中分布都較為均勻?？傮w上，研究地閩楠天然林林分冠幅大小比數(shù)的分布較均勻。

在各標準地平均冠幅大小比數(shù)的累計分布頻率柱狀圖上，1號標準地、3號標準地和8號標準地的情況較為相似，3者均以中庸木數(shù)量占最多，而其余4種狀態(tài)的林木數(shù)量較少，且彼此之間相差不大，這3塊標準地的冠幅平均大小比數(shù)分別為0.488、0.500和0.495；2號標準地和7號標準地較為類似，其5種狀態(tài)的林木數(shù)量均相差不大，彼此之間處于持平狀態(tài)，2號標準地和7號標準地的平均冠幅大小比數(shù)分別為0.494和0.468；4號標準地以絕對優(yōu)勢木數(shù)量最少，而其余4種狀態(tài)的林木數(shù)量相差不大，其平均冠幅大小比數(shù)為0.446；5號標準地則以中庸木數(shù)量最多，劣態(tài)木數(shù)量居其次，而其余3種狀態(tài)的林木數(shù)量較為持平，5號標準地的平均冠幅大小比數(shù)為0.475；6號標準地以中庸木數(shù)量居多，優(yōu)勢木和劣態(tài)木數(shù)量居其次，而絕對劣態(tài)木數(shù)量最少，其標準地的平均冠幅大小比數(shù)為0.514；9號標準地以劣態(tài)木數(shù)量最多，而其余4種狀態(tài)的林木數(shù)量相差不大，處持平狀態(tài)，9號標準地的平均冠幅大小比數(shù)為0.483；10號標準地不同狀態(tài)的林木分布較為特別，以絕對劣態(tài)木數(shù)量最多，絕對優(yōu)勢木數(shù)量居其次，而中庸木、優(yōu)勢木和劣態(tài)木數(shù)量均較少，且3者之間數(shù)量相差不大，較為持平，10號標準地的平均冠幅大小比數(shù)為0.468；11號標準地和13號標準地類似，均以中庸木和優(yōu)勢木數(shù)量居多，且中庸木數(shù)量所占比重稍大，其中11號標準地的絕對優(yōu)勢木和絕對劣態(tài)木數(shù)量較少，而13號標準地的絕對優(yōu)勢木和劣態(tài)木數(shù)量較少，這2塊標準地的平均冠幅大小比數(shù)分別為0.506和0.500；12號標準地以優(yōu)勢木和中庸木數(shù)量居多，兩者之間相差不大，而絕對優(yōu)勢木的數(shù)量最少，12號標準地的平均冠幅大小比數(shù)為0.484。從以上情況可以說明，4號標準地、5號標準地、7號標準地以及10號標準地均表現(xiàn)出輕微劣態(tài)，6號標準地表現(xiàn)出輕微優(yōu)勢，而其余的8塊標準地則呈現(xiàn)中庸態(tài)勢。

3.2林分平均大小比數(shù)

3.2.1胸徑大小比數(shù)

由圖5可以看出，閩楠天然林的胸徑大小比數(shù)分布曲線呈現(xiàn)中間高兩邊低的非對稱近似正態(tài)拋物線分布，各級狀態(tài)的比重為，絕對劣態(tài)級占16.98%，劣態(tài)級占21.56%，中庸級占25.98%，優(yōu)勢級占19.02%，絕對優(yōu)勢級占16.47%，其中中庸級所占比重最大，其余大小順序依次為劣態(tài)級、優(yōu)勢級、絕對劣態(tài)級、絕對優(yōu)勢級。整個曲線以中庸木為中軸，向兩邊依次遞減，表明在閩楠天然林林分中，各個相鄰木間胸徑大小比例相似的比例占最大，由于所研究的林區(qū)林木主要以閩楠天然林純林為主，所以結(jié)論較符合實際情況。

圖5　平均胸徑大小比數(shù)

3.2.2樹高大小比數(shù)

由圖6可以看出，閩楠天然林的胸徑大小比數(shù)分布曲線呈現(xiàn)左偏非對稱拋物線分布，比重不均勻，各級狀態(tài)的比重為，絕對劣態(tài)級占16.61%，劣態(tài)級占24.75%，中庸級占23.39%，優(yōu)勢級占18.98%，絕對優(yōu)勢級占16.27%，其中劣態(tài)級所占比重最大，其余大小順序依次為中庸級、優(yōu)勢級、絕對劣態(tài)級、絕對優(yōu)勢級。曲線由絕對劣態(tài)級時開始升高，到劣態(tài)級時達到頂峰，之后逐漸呈下降趨勢，表明在閩楠天然林林分中，林木在樹高上處于被壓狀態(tài)的比例最大。

3.2.3冠幅大小比數(shù)

由圖7可以看出，閩楠天然林的冠幅大小比數(shù)分布和胸徑大小比數(shù)分布情況一樣，閩楠天然林的胸徑大小比數(shù)分布曲線呈現(xiàn)中間高兩邊低的非對稱近似正態(tài)拋物線分布，各級狀態(tài)的比重為，絕對劣態(tài)級占17.97%，劣態(tài)級占20.68%，中庸級占25.59%，優(yōu)勢級占20.34%，絕對優(yōu)勢級占15.42%，其中中庸級所占比重最大，劣態(tài)級居其次、其余依次為優(yōu)勢級、絕對劣態(tài)級、絕對優(yōu)勢級。整個曲線同樣以中庸木為中軸，向兩邊依次遞減，這表明閩楠天然林林分中，各個相鄰木間冠幅大小比例相似的比例占最大，劣態(tài)木的比例居其次也表明有部分林木處于被壓狀態(tài)。

圖6　平均樹高大小比數(shù)

圖7　平均冠幅大小比數(shù)

3.3樹高、胸徑、冠幅大小比數(shù)的關(guān)系

通過圖8比較各標準地的胸徑、樹高和冠幅的大小比數(shù)可以看出，13塊標準地中有9塊標準地的胸徑大小比數(shù)和冠幅大小比數(shù)相接近，有7塊標準地的胸徑大小比數(shù)和樹高大小比數(shù)相接近，同時有7塊標準地的樹高大小比數(shù)和冠幅大小比數(shù)相接近，這表明在相鄰木之間的生長優(yōu)勢度上，胸徑和冠幅之間的一致性比胸徑和樹高、樹高和冠幅的一致性來的好。計算13塊樣地的群落平均大小比數(shù)得出，群落平均胸徑大小比數(shù)為0.494，平均樹高大小比數(shù)為0.483，平均冠幅大小比數(shù)為0.486，可以看出，3者之間的分化程度相差不大，基本一致。

圖8　各標準地胸徑、樹高和冠幅大小比數(shù)比較

4　結(jié)論與討論

（1）通過分布頻率和大小比數(shù)可以看出，在明溪縣坑甲自然保護區(qū)內(nèi)，閩楠天然林林分胸徑大小比數(shù)、樹高大小比數(shù)及冠幅大小比數(shù)的分布總體上較為均勻，其林木在胸徑上主要呈現(xiàn)中庸狀態(tài)，表明在該自然保護區(qū)的閩楠天然林林分中，各個相鄰木間胸徑大小比例相似的比例占最大，其胸徑大小比數(shù)的分布主要呈中間高兩邊低的非對稱近似正態(tài)分布，這與該保護區(qū)內(nèi)閩楠天然林分的實際情況相符；閩楠天然林的林木在樹高上主要呈劣態(tài)狀態(tài)，其樹高大小比數(shù)的分布主要呈偏左的非對稱拋物線，曲線由絕對劣態(tài)級開始升高，到劣態(tài)級時達到頂峰，之后逐漸呈下降趨勢，這說明林分的部分林木處于被壓狀態(tài)；同胸徑一樣，閩楠天然林的林木在冠幅上也主要呈現(xiàn)中庸狀態(tài)，以中庸木為最多，這表明在該自然保護區(qū)的閩楠天然林林分中，各個相鄰木間冠幅大小比例相似的比例占最大，而劣態(tài)木的比例居其次，也表明有部分林木處于被壓狀態(tài)。在反應(yīng)相鄰木之間的生長優(yōu)勢度上，胸徑和冠幅間的一致性比胸徑和樹高、樹高和冠幅間的一致性好；（2）本文的不足之處在于，由于樹高和冠幅在人工的實地測量上不如胸徑測量來的準確，所以在樹高和冠幅的測量上會存在些許誤差，這是本文的不足之處；（3）通過對明溪坑甲自然保護區(qū)閩楠天然林林分大小比數(shù)的研究，進一步驗證了大小比數(shù)在林分空間結(jié)構(gòu)中作為參數(shù)的可行性，對合理經(jīng)營和利用該自然保護區(qū)的閩楠天然林林分空間結(jié)構(gòu)有著重要意義。

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（責(zé)任編輯：朱聯(lián)九）

Studies on the Stand Structure of Phoebe boumei Natural Forest at Kengjia Natural Reserve in Mingxi

LIN Xiao-yu，HUANG Si-you，TANG Qiao-qian，JIANG Xi-dian

（College of Forestry，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University，F(xiàn)uzhou 350002，China）

Based on the sample-plot survey data in Phoebe boumei natural forest at Kengjia natural reserve in Mingxi，its stand neighborhood comparison on DBH，tree height and crown width were studied.The results showed that:at this reserve，the differentiated degree of neighborhood comparison on DBH，tree height and crown width on Phoebe boumei natural forest is basically consistent.But the neighborhood comparison on DBH and crown width presents a state of the doctrine of the mean.The curve presents an asymmetric montiform curve that the middle is higher than those of the sides，but it presents a bad state on tree high，the curve presents an asymmetric left curve.On the reaction of adjacent trees on coverage，the consistency between DBH and crown width is better than DBH and tree height or tree height and crown width. Studies on the neighborhood comparison of Phoebe boumei natural forest at Kengjia natural reserve in Mingxi has great significance in managing its space structure，protecting and utilizing its forest resources

Phoebe boumei；neighborhood comparison；DBH；tree heigh；crown width；Mingxi

S758.5

A

1673-4343（2016）02-0021-06

10.14098/j.cn35-1288/z.2016.02.005

2016-02-20

福建省自然科學(xué)基金項目（B0010019）

林笑雨，男，福建永春人，碩士研究生。主要研究方向：從事森林經(jīng)理學(xué)。通訊作者：江希鈿，男，教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向：森林經(jīng)營與資產(chǎn)評估。