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毛竹Phyllostachys edulis林是中国南方重要的森林类型,具有生长快、周期短、产量高、用途广等特点,对稳定调节碳平衡和护坡也有积极作用[1-2]。空间结构是森林生长过程的驱动因子,对森林未来的发展具有决定性作用[3]。毛竹林的空间结构指毛竹个体之间的相互关系,包括毛竹空间分布格局、竞争指数和年龄隔离度等[4]。近年来,对毛竹林空间结构的研究日益增多[5-8]。研究表明:与距离有关的空间结构指数可以精确描述毛竹林的结构特征,对分析和调控毛竹林结构与功能关系至关重要[9]。目前,对毛竹林空间结构的研究主要集中于某地如浙江省龙游县溪口镇、浙江省天目山自然保护区等地的典型毛竹林的空间结构特征[5-6]、动态变化分析[8-10]及非空间结构因子的关系[10-12]等,对大尺度上不同地区的毛竹林空间结构差异性研究尚少有报道。浙江省是中国毛竹主产区。根据第8次全国森林资源连续清查结果(2009-2013),全国毛竹林面积443.01万hm2,浙江省毛竹林面积71.6万hm2,占全国的16.16%,全国排名第3位。开展浙江省毛竹林空间结构特征研究,对精准掌握毛竹林的结构信息,提高全省毛竹林经营决策水平具有重要意义。
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浙江省毛竹林空间结构指数的统计指标如表 1所示。以不同地区空间结构指数统计指标的平均值作为全省毛竹林空间结构指数。可以看出,3个空间结构指数中,竞争指数的均值为5.62,最大值为8.81,最小值为2.88;年龄隔离度的均值为0.58,最大值为0.84,最小值为0.30;聚集指数的均值为0.94,最大值为1.24,最小值为0.73。竞争指数的变异系数最大,达0.25,聚集指数的变异系数最小,为0.13。
地区 空间结构指数 样地数 均值 中值 极小值 极大值 标准差 峰度 偏度 变异系数 竞争指数 8 6.47 6.71 4.75 8.68 1.20 0.74 0.48 0.19 余姚 年龄隔离度 8 0.62 0.62 0.52 0.73 0.07 -0.97 0.18 0.12 聚集指数 8 0.84 0.84 0.73 1.00 0.09 -0.47 0.46 0.11 竞争指数 6 6.40 6.56 5.52 7.35 0.65 -0.11 0.00 0.10 临安 年龄隔离度 6 0.51 0.51 0.34 0.65 0.11 0.57 -0.38 0.21 聚集指数 6 0.97 0.96 0.92 1.07 0.06 2.52 1.49 0.06 竞争指数 6 6.36 6.25 5.57 7.57 0.68 2.15 1.16 0.11 诸暨 年龄隔离度 6 0.60 0.64 0.36 0.71 0.12 4.58 -2.01 0.21 聚集指数 6 0.97 0.97 0.89 1.03 0.05 -0.59 -0.25 0.05 竞争指数 4 5.96 5.81 5.18 7.03 0.90 -3.53 0.43 0.15 安吉 年龄隔离度 4 0.47 0.47 0.44 0.50 0.03 -5.98 0.00 0.07 聚集指数 4 0.88 0.86 0.83 0.97 0.07 2.24 1.49 0.07 竞争指数 6 5.89 5.43 3.82 8.81 2.04 -1.63 0.54 0.35 宁海 年龄隔离度 6 0.56 0.53 0.47 0.68 0.09 -1.62 0.58 0.16 聚集指数 6 0.97 0.97 0.76 1.24 0.18 -0.38 0.38 0.18 竞争指数 4 4.97 4.73 4.54 5.88 0.61 3.64 1.88 0.12 黄岩 年龄隔离度 4 0.71 0.72 0.55 0.84 0.14 -3.25 -0.37 0.19 聚集指数 4 0.98 0.99 0.94 1.00 0.03 3.47 -1.82 0.03 竞争指数 6 4.97 5.12 3.37 6.72 1.16 0.07 0.13 0.23 武义 年龄隔离度 6 0.55 0.59 0.30 0.66 0.13 3.97 -1.90 0.24 聚集指数 6 0.92 0.89 0.76 1.20 0.15 3.38 1.57 0.16 竞争指数 6 4.89 4.72 2.95 7.44 1.64 -0.52 0.54 0.34 常山 年龄隔离度 6 0.60 0.61 0.45 0.71 0.10 -1.11 -0.43 0.16 聚集指数 6 0.96 0.93 0.80 1.17 0.13 -0.25 0.65 0.14 竞争指数 4 5.23 5.51 3.50 6.40 1.23 2.39 -1.26 0.24 泰顺 年龄隔离度 4 0.64 0.66 0.55 0.70 0.07 1.12 -1.21 0.11 聚集指数 4 0.94 0.92 0.90 1.02 0.05 3.37 1.80 0.05 竞争指数 4 3.99 3.59 2.88 5.91 1.32 2.94 1.60 0.33 庆元 年龄隔离度 4 0.53 0.54 0.38 0.64 0.11 0.50 -0.72 0.21 聚集指数 4 1.03 1.02 0.83 1.24 0.19 -4.30 0.11 0.19 竞争指数 54 5.62 5.57 2.88 8.81 1.38 -0.30 0.00 0.25 平均 年龄隔离度 54 0.58 0.58 0.30 0.84 0.11 0.20 -0.29 0.19 聚集指数 54 0.94 0.93 0.73 1.24 0.12 0.59 0.64 0.13 Table 1. Descriptive statistical characteristics of spatial structure index of moso bamboo forest in Zhejiang Province
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根据表 1可知:庆元的毛竹林聚集指数最大,为1.03,属于均匀分布。其他地区的聚集指数均小于1,属于聚集分布。全省毛竹林聚集指数平均值为0.94,属于聚集分布。从图 1可见:全省毛竹林聚集指数分布趋势不明显。聚集指数方差分析结果表明:不同地区毛竹林聚集指数没有显著性差异(P>0.05)(表 2)。
方差来源 离差平均和 自由度 均方 F 显著性水平 地区间 0.155 9 0.017 1.31 0.259 聚集指数 地区内 0.578 44 0.013 总数 0.733 53 地区间 0.191 9 0:021 2:069 0.054 年龄隔离度 地区内 0.450 44 0:01 总数 0.641 53 地区间 32:376 9 3.597 2:296 0:033 竞争指数 地区内 68:943 44 1.567 总数 101:319 53 Table 2. Analysis of variance of spatial structure index of moso bamboo forest in different regions
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根据表 1和图 2可知:年龄隔离度最大的地区是位于浙江省东部区域的黄岩地区;年龄隔离度最小的地区是位于浙江省北部区域的安吉地区,全省毛竹林年龄隔离度分布趋势不明显。年龄隔离度方差分析的结果表明:不同地区毛竹林年龄隔离度没有显著性差异(P>0.05)(表 2)。
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由表 1和图 3可知:竞争指数最小的是位于浙江省南部区域的庆元地区,竞争指数最大的是位于浙江省北部区域的余姚地区。从地理位置上看,浙江省南北部区域的竞争指数存在一定的差异,北部区域的竞争指数大于南部区域。
竞争指数方差分析结果如表 2所示。不同地区毛竹林竞争指数存在显著差异(P<0.05)。因此,进一步对10个县(市、区)毛竹林竞争指数进行多重比较。多重比较的结果如图 4所示:余姚与庆元、常山、武义毛竹林竞争指数存在显著差异(P<0.05),与黄岩、泰顺、宁海、安吉、诸暨、临安毛竹林竞争指数差异不显著。临安、诸暨与庆元、常山毛竹林竞争指数存在显著差异(P<0.05),与黄岩、武义、泰顺、宁海、安吉毛竹林竞争指数差异不显著。诸暨与庆元、常山毛竹林竞争指数存在显著差异(P<0.05),与黄岩、武义、泰顺、宁海、安吉毛竹林竞争指数差异不显著。安吉、宁海与庆元毛竹林竞争指数存在显著差异(P<0.05),与常山、黄岩、武义、泰顺、宁海毛竹林竞争指数差异不显著。泰顺与庆元、常山、黄岩、武义毛竹林竞争指数差异不显著。武义与庆元、常山、黄岩毛竹林竞争指数差异不显著。黄岩与庆元、常山毛竹林竞争指数差异不显著。常山与庆元毛竹林竞争指数差异不显著。