杉木生态林林分间伐空间结构优化模型.pdf

－ － 生态学杂志ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｙ　 ２０１７，３６（４）：１１３４ １１４１ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ：１０．１３２９２／ ｊ．１０００ ４８９０．２０１７０４．０３５ 杉木生态林林分间伐空间结构优化模型 ∗ 曹小玉 　 李际平　 胡园杰　 杨　 静 （中南林业科技大学林学院，长沙４１０００４） 摘　 要　 采用乘除法对全混交度、林层指数、Ｗ＿Ｖ＿Ｈｅｇｙｉ 竞争指数、角尺度、开敞度５ 个林 分空间结构参数进行多目标规划，确定林分空间结构优化目标函数，以林分空间结构和非 空间结构为约束条件，在采用综合灰色关联度分析法确定林分空间结构约束条件优先次序 的基础上，构建杉木生态林林分间伐空间结构优化模型，并将该模型用于确定样地中最该 采伐的林木。 结果表明：杉木生态林林分空间结构优化目标函数值与相关的空间结构指数 的灰色综合关联度排序依次为全混交度（０．７０１６）＞林层指数（０．７００８）＞角尺度（０．６５７８）＞开 敞度（０．５９６０）＞Ｗ＿Ｖ＿Ｈｅｇｙｉ 竞争指数（０．５７８５），因此在进行林木单株间伐前考虑林分空间 结构约束条件时，首先要考虑林分的混交度，其次是林层指数；将构建的模型用于研究样地 × （２０ ｍ ３０ ｍ）确定的最优间伐木为１４株，间伐强度为１４．１％，间伐后描述林分非空间结构 的径阶数和树种数均未减少，保持原有的径阶个数和树种个数；间伐后林分全混交度提高 ２．７１％，林分树种空间隔离程度得到提高；林分林层指数提高１０．９１％，林分垂直分层结构有 较大幅度的改善；林分Ｗ＿Ｖ＿Ｈｅｇｙｉ 竞争指数降低８．６４％，林分中林木所受的竞争压力减小； － 林分｜角尺度 ０．５ ︱降低８．２５％，林分空间分布格局更加趋向于随机分布；开敞度增加了 １１．９８％，林分的透光条件有一定程度的改善，林分空间结构优化模型目标函数Ｑ（ｇ）值提高 了１２．１８％。 林分空间结构整体上趋向优化。 关键词　 杉木；生态林；空间结构； 间伐；空间结构优化模型 Ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｔａｎｄｔｈｉｎｎｉｎｇｏｆ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｏｒｅｓｔ． ＣＡＯ Ｘｉａｏ⁃ｙｕ， ＬＩ Ｊｉｎｇ⁃ｐｉｎｇ， ＨＵ Ｙｕａｎ⁃ｊｉｅ， ＹＡＮＧ Ｊｉｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０００４，Ｃｈｉｎａ）． Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ⁃ｏｂｊｅｃ⁃ ｔｉｖｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ａｎｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｏ ａｓｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｓｔａｎｄ ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｍｉｎｇｌｉｎｇ，ｆｏｒｅｓｔ ｌａｙｅｒ ｉｎｄｅｘ，Ｗ＿Ｖ＿Ｈｅｇｙｉ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ，ｕｎｉｆｏｒｍ ａｎｇｌｅ ｉｎｄｅｘ， ａｎｄ ｏｐｅｎ ｄｅｇｒｅｅ，ｔａｋｉｎｇ ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｎｏｎ⁃ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｓ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ． Ｔｈｅ