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, 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).
Georgii Frantsevitch Gause 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
一片森林
森林中个体间的竞争
森林中个体间的竞争
森林中个体间的竞争
1 公顷森林样地
1 公顷森林样地中的倒木(樟子松)
1 公顷森林样地中的倒木和枯立木(樟子松)
1 公顷森林样地中的倒木和枯立木(樟子松+伴生树种)
1 公顷森林样地中的倒木、枯立木活立木(伴生树种)
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)
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)
树木是怎样竞争的?
林木竞争强度的调查取样(1)
林木竞争强度的调查取样(2)
1 公顷森林中对象木的确定
1 公顷森林对象木和竞争木的确定
植物个体间竞争强度的度量 Weiner (1982): (1) Weiner (1984): (2) 张大勇 (1988): (3) 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。
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。
单木竞争指数在R里的实现流程 1)建立数据文件;
单木竞争指数在R里的实现流程 2)R程序的调用 3)设置工作目录 (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”)];
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”)
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)
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$n-1})
单木竞争指数在R里的实现流程 b) 本例中竞争指数的求算语句为: c<-applynbd(X,R=10,exclude=TRUE,function(Y,dists,…){(Y$marks)^2/dists}) 上式即为竞争指数公式: 中的
单木竞争指数在R里的实现流程 7)数据输出 8)数据的计算整理 例如:write.matrix(c,”c.CSV”)。 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。
1 公顷森林竞争强度的计算结果
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).
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