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基于 R 的单木竞争指数的计算 Processing competition intensity of trees based on R

基于 R 的单木竞争指数的计算 Processing competition intensity of trees based on R. 中国林业科学研究院 博士生 喻 泓 北京市颐和园后中国林业科学研究院林业研究所 608 室， 100091 E-mail: jgsyuhong@sina.com. Competition. Competition is a rivalry between individuals , groups , nations , or animals ,

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基于 R 的单木竞争指数的计算 Processing competition intensity of trees based on R

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Presentation Transcript

  1. 基于R的单木竞争指数的计算Processing competition intensity of trees based on R 中国林业科学研究院 博士生 喻 泓 北京市颐和园后中国林业科学研究院林业研究所608室，100091 E-mail: jgsyuhong@sina.com

  2. Competition Competition is a rivalry between individuals, groups, nations, or animals, for territory or resources (Wikipedia). Competition (biology): an interaction between organisms or species, in which the fitness of one is lowered by the presence of another (Wikipedia).

  3. John Philip Grime, 1977,1979 Robert H MacArthur (1930–1972),1967 Charles Darwin (1809–1882),1859 G. David Tilman, 1994 Georgii Frantsevitch Gause (1910–1986), 1932 Stephen P. Hubbell, 2001 Pierre François Verhulst (1804-1849), 1838

  4. 一片森林

  5. 森林中个体间的竞争

  6. 森林中个体间的竞争

  7. 森林中个体间的竞争

  8. 1 公顷森林样地

  9. 1 公顷森林样地中的倒木(樟子松)

  10. 1 公顷森林样地中的倒木和枯立木(樟子松)

  11. 1 公顷森林样地中的倒木和枯立木(樟子松+伴生树种)

  12. 1 公顷森林样地中的倒木、枯立木活立木(伴生树种)

  13. 1 公顷森林样地中的倒木、枯立木活立木(伴生树种+樟子松小树)

  14. 1 公顷森林样地中的倒木、枯立木活立木(伴生树种+樟子松小树、大树)

  15. 树木是怎样竞争的？

  16. 林木竞争强度的调查取样(1)

  17. 林木竞争强度的调查取样(2)

  18. 1 公顷森林中对象木的确定

  19. 1 公顷森林对象木和竞争木的确定

  20. 植物个体间竞争强度的度量 • Weiner (1982): (1) • Weiner (1984): (2) • 张大勇 (1988): (3) • 张跃西 (1991): (4) W-竞争强度，k-常数，S-对象木的大小，Si-第i个邻体的大小，di-第i个邻体与对象木间的距离。

  21. 樟子松林竞争指数公式 • (1) • (2) －竞争指数； －第i株对象木的竞争指数；n－第i株对象木周围的竞争木株数； －第j株竞争木胸径； －第i株对象木胸径；－第i株对象木与第j株竞争木之间的距离；N－对象木的株数。

  22. 单木竞争指数在R里的实现流程 • 1）建立数据文件；

  23. 单木竞争指数在R里的实现流程 • 2）R程序的调用 （启动R－加载“mgcv”包－加载“spatstat”包－加载“MASS”包）； • 3）设置工作目录 [a、文件/改变工作目录/选择盘符如F:/选择数据所在的文件夹；b、 setwd(“F:/R”)]；

  24. 单木竞争指数在R里的实现流程 • 4）读取数据 [scan(“x.txt”); read.table(“x.table”)]； 例如：a)调入x坐标：scan(“x.txt”); b)调入y坐标：scan(“y.txt”); c)调入胸径d：scan(“d.txt”)

  25. 单木竞争指数在R里的实现流程 • 5）把数据转换成矩阵形式（点格局,point pattern） 利用数据转换函数ppp把向量数据转换为矩阵。 例如： X<-ppp(x,y,c(0,100),c(0,100),marks=d)

  26. 单木竞争指数在R里的实现流程 • 6）应用邻近距离函数 寻找数据集中任一点的指定数参数的邻近点集。 a) 如本例中森林样方中每一对象木周围10米范围内竞争木的数量可以表示为： neighbors<-applynbd(X,R=10,function(Y,…){Y$n-1})

  27. 单木竞争指数在R里的实现流程 b) 本例中竞争指数的求算语句为： c<-applynbd(X,R=10,exclude=TRUE,function(Y,dists,…){(Y$marks)^2/dists}) 上式即为竞争指数公式： 中的

  28. 单木竞争指数在R里的实现流程 • 7）数据输出 利用write.matrix函数（注意不是用write.table函数）将结果输出到指定类型的文件中。 例如：write.matrix(c,”c.CSV”)。 • 8）数据的计算整理 将输出结果再乘以 即得竞争指数CI；再将每个竞争木的CI加和求均值即得每株对象木的竞争指数，所有林木的均值为整个林分的竞争指数。

  29. 1 公顷森林竞争强度的计算结果

  30. 参考文献 [1] Weiner J. A neighborhood model of snnual-plant interference.Ecology, 1982, 63: 1237-1241. [2] Weiner J. Neighbourhood interference amongst Pinus rigida individuals.Journal of Ecology, 1984, 72(1): 183-195. [3] 张大勇, 赵松岭, 张万鹏, and 陈庆诚. 青扦林恢复演替过 程中的邻体竞争效应及邻体干扰指数的改进模型.生态学报, 1989, 9(1): 53-58. [4] 张跃西. 邻体干扰模型的改进及其在营林中的应用.植物生态学与地植物学学报, 1993, 17(4): 352-357. [5] 内蒙古呼伦贝尔沙地不同樟子松林竞争强度的比较(接受). [6] 地表火驱动的呼伦贝尔沙地樟子松林的竞争关系(修改中).

  31. Thanks!

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