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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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

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 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 ( ), 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)

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26 1 公顷森林中对象木的确定

27 1 公顷森林对象木和竞争木的确定

28 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。

29 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。

30 单木竞争指数在R里的实现流程 1）建立数据文件；

31 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”)]；

32 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”)

33 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)

34 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})

35 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

36 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。

37 1 公顷森林竞争强度的计算结果

38 参考文献 [1] Weiner J. A neighborhood model of snnual-plant
interference. Ecology, 1982, 63: [2] Weiner J. Neighbourhood interference amongst Pinus rigida individuals. Journal of Ecology, 1984, 72(1): [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): [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): [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).

39 Thanks!