两种竞争指数对杉木生长和生物量评估的影响

摘要

【目的】通过比较综合竞争指数与Hegyi竞争指数，探索林木竞争对杉木生长和生物量的影响，并深入解析综合竞争指数在杉木生物量模型中的作用。【方法】以福建省将乐国有林场的杉木人工林为研究对象，基于胸径计算Hegyi竞争指数，结合胸径、树高和冠幅构建综合竞争指数；采用相关系数Kendall’s tau和Spearman’s rho，检验两种竞争指数与杉木生长及生物量的相关性；通过散点图拟合，分析林木竞争对杉木生长因子及生物量的影响；利用三级联合控制方案将胸径、树高和综合竞争指数纳入到杉木相容性生物量模型中，系统研究杉木立木及其各组分的生物量。【结果】（1）相关性分析表明，无论是Hegyi竞争指数还是综合竞争指数，均与杉木的生长和生物量呈显著负相关（Kendall’s tau和Spearman’s rho,P <0.01），其中综合竞争指数的两种相关系数绝对值均高于Hegyi竞争指数，表明其解释能力更强。（2）散点图拟合结果表明，两种竞争指数与胸径、树高、冠幅及各生物量组分（如树干、树枝、树叶和根系）之间均呈显著的幂函数关系，且随着竞争强度的增加，这些因子呈下降趋势。综合竞争指数在拟合生长因子和生物量方面的表现优于Hegyi竞争指数。（3）在构建杉木生物量模型的过程中，引入了综合竞争指数，并采用三级联合控制方案，成功构建了杉木生物量相容性模型。该模型以整株生物量为核心，通过科学的模型构建方法，有效协调了整株生物量与各分项生物量之间，以及不同分项生物量间的相容性问题。【结论】林木竞争对杉木生长产生了显著的抑制效应。与Hegyi竞争指数相比，综合竞争指数提供了更加全面且精确的林木竞争强度评估。将综合竞争指数纳入杉木生物量模型后，模型的拟合和预测准确度得到提升，表明综合竞争指数不仅在理论上具有重要价值，而且在实际应用中具有较高的适用性。

关键词

杉木 / Hegyi竞争指数 / 综合竞争指数 / 相容性生物量模型

基金资助

国家自然科学基金项目（31870620）,林业科学技术推广项目（[2019]06）