山西灵空山典型天然林空间结构特征及其对生产力的影响

摘要

通过探究辽东栎林、油松林空间结构特征,揭示林分生产力变化的影响因素,为天然林保护和管理提供科学依据。以山西灵空山典型辽东栎林、油松林为例,选取角尺度(W)、混交度(M)、大小比数(U)、密集度(C)和林层指数(S)5个指标表征林分空间结构特征,通过年轮条估算林分生产力,采用冗余分析探讨天然林空间结构对林分生产力的影响。结果表明,2种天然林具有相似的空间结构特征,呈现出聚集分布的水平格局,整体林分呈弱中度混交状态。其中,辽东栎林处轻微劣势状态,油松林则呈中庸状态(U_(1)=0.502,U_(2)=0.471)。2种天然林密集度均持较高水平,辽东栎林略优于油松林(C_(1)=0.955,C_(2)=0.994)。2种天然林垂直结构均较为简单,油松林垂直结构略优于辽东栎林(S_(1)=0.408,S_(2)=0.419)。辽东栎林生产力(V_(1)=3.828 t·hm^(-2)·a^(-1))显著大于油松林(V_(2)=2.909 t·hm^(-2)·a^(-1))(P<0.05)。冗余分析表明,辽东栎林林分生产力与U呈极显著正相关(P<0.01),与W、C、M、S呈负相关,空间结构指标中U是其变化的主要驱动因子(解释度达50.7%);油松林林分生产力与U、C和M呈正相关,与S呈负相关,与W呈显著负相关(P<0.05),空间结构指标中W是其变化的主要驱动因子(解释度达57.1%)。林分空间结构能有效解释天然林生产力变化(75%以上),可依据空间结构参数对林分进行优化管理,从而更好地发挥天然林的生态价值。