基于Voronoi图的阔叶红松林空间结构特征分析

摘要

【目的】森林空间结构是森林生物物理过程和动态演替的结果,又决定着森林的生长过程和生态服务功能的发挥。小兴安岭地区作为多样性保护与水源涵养的重要生态功能区,森林退化已经非常严重,有必要对现存的地带性顶极群落的结构特征进行分析,为退化森林的结构优化与调整提供理论支撑,促进其发挥应有的森林生态服务功能。【方法】本文以细鳞河国家级自然保护区内阔叶红松林为研究对象,根据野外调查数据,利用ArcGIS软件建立Voronoi多边形,确定空间结构单元,计算聚集指数、大小比数、竞争指数、多样性混交度等空间结构参数,分析阔叶红松林的空间结构特征。【结果】阔叶红松林林分水平格局为聚集分布,聚集指数与Voronoi多边形边数标准差的判定结果一致;针叶树比阔叶树有更大的竞争优势,阔叶树的种内竞争更激烈,但Hegyi竞争指数与大小比数二者结果并不完全一致;树种多样性混交度表明林分处于中度混交的水平,但每一树种的多样性混交度并不相同,针叶树的树种隔离程度比阔叶树的要高,并且这种隔离程度的强弱与树种在林分中的丰度没有直接关系。【结论】小兴安岭地区阔叶红松林以聚集分布、混交程度中等、竞争程度中等为其特征。红松与冷杉所在的结构单元混交度高、二者在各自结构单元内有明显的竞争优势;而枫桦、青楷槭、暴马丁香所在的结构单元混交度低,他们受到的竞争压力大,更多表现为种内竞争,尤以暴马丁香最具代表性。这些特征与文献报道的长白山区阔叶红松林的不尽相同,这既有选用参数不同的原因,也可能是地形气候差异的自然选择结果,还需要进一步调查研究。