【论文精选】陕北黄土区水土保持林林分空间结构特征

森林是陆地生态系统的主体，具有复杂的结构及功能。在自然条件严酷的陕北半干旱黄土区，构建结构合理的水土保持林是维持生态系统稳定性及功能高效发挥的基础。林分结构分为空间结构和非空间结构，森林的空间结构特征体现林木在空间上的分布格局和排列方式，从而极大程度上影响森林的稳定性和发展空间。林分的非空间结构主要是描述林分平均特征，不受相对位置约束，包括胸径树高结构、生长量以及一些描述树种多样性和丰富度的指数。

林分空间结构是森林结构最直观的表达因子。目前，对于空间结构的研究主要分2方面：一是对于结构单元的研究，Gadow等首先提出基于3株最近相邻木的混交度研究开启将林分划分为结构单元研究空间结构的先河，增强分析的精细程度；惠刚盈等又将结构单元相邻木数目提高到4株；汤孟平等提出利用Voronoi图确定参照树的邻近木株树。近些年考虑到林木自身生长状况，有学者提出用加权Voronoi图确定参照树的邻近木株数，如何确定影响因子及权重成为当下一大研究热点。二是对空间结构指标的定义和计算，惠刚盈等提出基于相邻木大小关系的参数大小比数，常用代表性空间结构指数有竞争指数、角尺度及混交度3种；吕勇等提出反应林分垂直结构的林层指数。以往对于空间结构的计算多为均值或一元分布来分析林分整体或个体的特征，近几年分析方法从一元向二元甚至多元转化。

综上所述，对于结构单元及空间结构指标定义计算研究颇多已趋于成熟，但是对于空间结构综合评价方面研究较少，林分空间结构分析作为一种研究手段与实际联系才能更好地发挥作用。陕北地区黄土丘陵沟壑区地形复杂，降水不足。自退耕还林工程实施以来，由于树种单一，结构简单，部分沙棘纯林、山杏林等林分存在衰退、生长不良现象。前人已对微地形和水分与林分状况的耦合关系做了大量研究，但是对于空间结构方面研究不多。

笔者通过分析陕北黄土区不同林型林分空间结构特征，对其进行分级评价，来确定抚育优先顺序和抚育措施。以陕西省吴起县水土保持林为研究对象开展样地调查，分析以山杏、榆树、河北杨为优势树种的林分空间分布格局、大小分化程度、垂直结构分布情况，选取混交度、角尺度、大小比数，开敞度、林层指数、竞争指数对林分结构进行综合评价，有针对性地对林分提出抚育措施，调整森林结构中不合理的部分，对于保持森林的健康状态具有重要意义。

研究结果表明：

1) 各样地林分分布格局均处于团状分布，周围相邻木分布不均匀及很不均匀的林木比例过大，应在其结构单元内选择1株或2株进行调整。

2) 从大小比数来看，各样地均值分布在0.5附近处于中庸状态，5种不同生态位取值频率在0.2附近波动，大小分化差异不显著。

3) 各样地林层结构简单，成层性不强，反映出林木更新情况较差，因此造林规划应拓宽时间尺度，形成异龄林，在纵向维度增加结构多样性。

4) 林分竞争强度普遍较弱，应适当增加林分密度增强生态活力。

5) 各样地平均得分0.2005，林分健康状况都不理想，B3样地由于混交程度良好得分最高但也属于四级样地，其余样地均为五级样地，总体来讲都存在混交度低，分布格局不均，结构单一的问题。根据林分健康程度确定抚育优先顺序，以加强混交和林分密度为主要措施，辅之以单株木的调整。