天然混交林林分发育阶段划分方法的比较

摘要

【目的】以长白山云冷杉针叶混交林为例，比较林分不同发育阶段划分的方法，确定最适宜长白山云冷杉针叶混交林发育阶段划分的方法，以便有针对性地制定不同发育阶段的森林经营策略，为天然林发育阶段的科学划分提供方法依据。【方法】以吉林省汪清林业局金沟岭林场天然云冷杉针叶混交林为研究对象，共收集2 589个样地样本，采用种间联结-最优分割法（A）、林相特征判别法（B）、TWINSPAN双向指示物种分析法（C）、MRT多元回归树法（D）和基于TWINSPAN的判别分析法（E）5种方法，对云冷杉针叶混交林发育阶段进行划分。通过多重比较检验，验证不同发育阶段间是否存在显著差异，并使用吻合系数来评估不同方法划分结果间的一致性。最后，从树种组成和林分特征（包括样地的平均胸径、平均树高、公顷蓄积量、公顷株数、公顷生物量、公顷断面积、针阔比、物种多样性和径级大小多样性9个指标）方面，对5种方法的划分结果进行比较分析。【结果】多重比较的结果显示，用于描述林分特征的9个指标在不同发育阶段间基本存在显著差异，这表示结果较为可靠。方法 D和方法 E的吻合系数较高，表示这两种方法的划分结果较为一致；而方法 B与其他方法的吻合性均较低。从林分的发育趋势来看，5种方法的划分结果大致相同。随着林分的逐渐发育，林分特征指标普遍增大，多样性指标降低，树种组成趋于简单。主要区别体现在公顷株数和树种组成指标，并且在不同方法的划分结果中，各个阶段之间指标的差异程度和每个阶段的样本量也有所不同。方法 E的划分结果更符合林分的生长发育规律。具体来说，第1阶段云冷杉针叶混交林形成期，林分迅速生长；第2阶段林木间竞争加强期，个体显著分化；第3阶段林分发展为近自然林状态，即达到森林经营的目标状态。【结论】基于TWINSPAN的判别分析法能更好地划分林分的发育阶段，并将长白山云冷杉针叶混交林的发育过程划分为建群阶段—竞争阶段—近自然林阶段，为森林的科学经营提供了重要理论依据。

关键词

发育阶段划分 / 云冷杉针叶混交林 / 最优分割法 / 判别分析 / TWINSPAN / MRT