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山西省庞泉沟森林群落特征与景观格局特征分析的研究

作　者: 刘宏文
导　师: 韩海荣
学　校: 北京林业大学
专　业: 生态学
关键词: 森林群落种群结构森林景观森林景观健康庞泉沟山西省
分类号: Q948
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 382次
引　用: 2次
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内容摘要

本文根据地面标准地调查结果结合遥感技术、地理信息系统技术，对庞泉沟地区的森林群落特征、景观格局特征及其动态变化过程进行了分析，并构建了健康评价指标体系，对庞泉沟森林景观健康进行了综合评价。依据标准地调查结果，研究了庞泉沟地区森林群落的生长、更新、生物多样性、种群生态位、种间竞争强度、聚集强度等特征。结果表明：庞泉沟地区生物多样性高，五个典型群落中，草本层物种丰富度指数最高，其次是灌木层和乔木层。森林生长更新良好，云杉纯林内天然更新最好；从坡度上看，平缓坡上森林更新最好，其次是斜坡，再次是陡坡；从坡向上看，阴坡的更新较阳坡好。优势种群间生态位重叠值较大，相似性比例值较高。种内竞争表现为：华北落叶松种内＞云杉＞红桦＞白桦＞关帝柳＞花楸＞山杨。竞争强度与对象木胸径之间存在显著的幂函数非线性关系。在低海拔(1950m～2050m)及阳坡，集群分布为华北落叶松种群分布的主要特征，聚集强度较大，而在中高海拔(2050m～2250m)及阴坡，华北落叶松种群趋向随机分布，聚集强度减弱。论文结合三期遥感数据，对庞泉沟地区的森林景观格局及其动态变化过程进行了分析，结果表明，有林地是庞泉沟地区景观的基质，在控制景观整体结构、功能和动态过程中起着主导作用。景观总体的异质性较高，景观类型较丰富。动态分析结果表明，有林地斑块平均规模逐步扩大，斑块形状逐步趋于复杂，但景观整体的多样性有所下降，均匀度指数也处于低水平，说明景观中的优势类型(华北落叶松林和云杉林)逐渐加强其优势地位，从而使景观总体的异质性有所下降。本文提出了一套可行的适合庞泉沟地区森林景观健康评价指标体系，从景观异质性、斑块特征、生产力、组织结构、抵抗力、立地状况6个方面对庞泉沟森林景观健康现状进行评价。形成完整的包括指标体系、指标权重、综合评价模型、评价等级标准的评价方法。并对庞泉沟森林景观健康状况进行了综合评价，综合评分值为0.70，说明庞泉沟森林景观整体健康状况良好。论文在森林景观健康指标构建方法、综合评价方法以及分析方法方面有自己的独特理解和创新，其分析评价方法及结果对庞泉沟地区林业生产经营活动以及我国现阶段的森林质量评价工作具有一定的借鉴意义和实际应用价值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
1 前言  9-17
  1.1 研究目的和意义  9-10
  1.2 森林群落生态研究进展  10-12
  1.3 森林景观生态研究进展  12-15
    1.3.1 国外研究进展  12-14
    1.3.2 国内研究进展  14-15
  1.4 研究内容  15-16
  1.5 技术路线  16-17
2 研究方法  17-46
  2.1 野外调查及数据处理  17-27
    2.1.1 标准地设置方法  17-18
    2.1.2 标准地调查  18-20
    2.1.3 复查固定标准地  20
    2.1.4 数据处理  20-27
  2.2 遥感图像预处理  27-46
    2.2.1 数据收集及分析  27-29
    2.2.2 图像预处理  29-46
3 研究区概况  46-49
  3.1 地理位置  46
  3.2 地质地貌  46
  3.3 土壤  46-47
  3.4 气候、水文  47
  3.5 植被概况  47-49
4 庞泉沟森林群落特征分析  49-85
  4.1 庞泉沟地区主要森林群落结构  49-51
    4.1.1 主要森林群落径级结构  49-50
    4.1.2 主要森林群落高度级结构  50-51
  4.2 森林土壤养分特征分析  51-54
  4.3 林分生长量分析  54-56
    4.3.1 相关基础资料的收集  54-55
    4.3.2 结果与讨论  55-56
  4.4 生物多样性特征分析  56-60
    4.4.1 各主要森林类型不同层次物种重要值  57-58
    4.4.2 不同群落类型的物种多样性分析  58-60
  4.5 森林病虫害描述  60-61
  4.6 森林天然更新能力分析  61-66
    4.6.1 森林天然更新与森林群落类型  61-63
    4.6.2 群落结构对天然更新的影响  63-64
    4.6.3 不同海拔的森林天然更新  64
    4.6.4 森林天然更新随枯落物厚度的变化  64-65
    4.6.5 立地因子对森林天然更新的影响  65
    4.6.6 森林天然更新的评价  65-66
  4.7 优势种群生态位特征分析  66-74
    4.7.1 主要乔木种群生态位特征  66-69
    4.7.2 主要灌木种群生态位特征  69-71
    4.7.3 主要草本植物种群生态位特征  71-74
  4.8 庞泉沟地区主要针叶树种间竞争规律模型  74-76
    4.8.1 数据计算  74-76
    4.8.2 结果分析  76
  4.9 庞泉沟地区优势种种群竞争关系及其预测  76-80
    4.9.1 对象木与竞争木的测树因子特征  77
    4.9.2 种内竞争关系  77-78
    4.9.3 种间竞争关系  78-79
    4.9.4 竞争强度与对象木胸径关系及其预测结果  79-80
  4.10 华北落叶松种群空间格局分析  80-83
    4.10.1 不同尺度下华北落叶松种群的空间格局  80-81
    4.10.2 不同海拔和坡向华北落叶松种群空间格局  81-83
  4.11 小结  83-85
5 庞泉沟森林景观格局特征分析  85-111
  5.1 庞泉沟森林景观格局特征分析  85-99
    5.1.1 景观格局指数的计算  85-88
    5.1.2 景观斑块特征分析  88-92
    5.1.3 景观要素斑块的形状特征分析  92-95
    5.1.4 景观异质性分析  95-98
    5.1.5 景观多样性分析  98-99
  5.2 庞泉沟森林景观格局动态变化分析  99-109
    5.2.1 景观要素组成动态  99-101
    5.2.2 景观斑块特征动态  101-106
    5.2.3 景观异质性动态  106-109
  5.3 小结  109-111
6. 庞泉沟森林景观健康评价  111-127
  6.1 森林景观健康评价的理论依据及理论基础  111
  6.2 森林景观健康评价的方法  111-112
  6.3 森林景观健康评价指标体系的建立  112-118
    6.3.1 评价指标体系的构建原则  113
    6.3.2 评价指标体系  113-115
    6.3.3 基于主成分分析的森林景观健康评价方法  115-117
    6.3.4 综合评价模型的构建  117-118
    6.3.5 评价等级标准  118
  6.4 森林景观健康评价结果计算及分析  118-127
    6.4.1 森林景观特征评价指标权重计算  118-120
    6.4.2 森林群落特征评价指标权重计算  120-123
    6.4.3 森林景观健康综合评价指标权重计算  123-124
    6.4.4 综合评价结果及分析  124-127
7 结论  127-130
参考文献  130-139
个人简介  139-140
导师简介  140-141
致谢  141

山西省庞泉沟森林群落特征与景观格局特征分析的研究

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