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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. 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: [email protected]. Competition. Competition is a rivalry between individuals , groups , nations , or animals , - PowerPoint PPT Presentation
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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
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， 100091E-mail: [email protected]
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).
Charles Darwin (1809–1882),1859
)(K
NKrN
dt
dN
Pierre François Verhulst (1804-1849), 1838
Robert H MacArthur(1930–1972), 1967
Georgii Frantsevitch Gause(1910–1986), 1932
John Philip Grime, 1977,1979
G. David Tilman,1994
Stephen P. Hubbell,2001
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
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1 公顷森林样地中的倒木 ( 樟子松 )
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1 公顷森林样地中的倒木和枯立木 ( 樟子松 )
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1 公顷森林样地中的倒木和枯立木 ( 樟子松 + 伴生树种 )
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1 公顷森林样地中的倒木、枯立木活立木 ( 伴生树种 )
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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 )
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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 )
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树木是怎样竞争的？
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林木竞争强度的调查取样(1)
林木竞争强度的调查取样 (2)
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1 公顷森林中对象木的确定
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1 公顷森林对象木和竞争木的确定
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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。
n
iiidkSW
1
2
n
iii dSSW
1
11
n
iii dSSW
1
112
n
iikdW
1
2
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。
n
jijiji LDDCI
1
112
N
iiCIN
CI1
1
iCICI
jD iDijL
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 （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 ,poi
nt 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$n-1})
单木竞争指数在 R 里的实现流程 b) 本例中竞争指数的求算语句为： c<-applynbd(X,R=10,exclude=TRUE,fun
ction(Y,dists,…){(Y$marks)^2/dists})
上式即为竞争指数公式： 中的
n
jijiji LDDCI
1
112
12 ijj LD
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.tabl
e 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。
1iD
1 公顷森林竞争强度的计算结果CI
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
dead survival all
°éÉúÊ÷ÖÖ ÕÁ×ÓËÉ È« ²¿ ÁÖľ
a
a
a a a
bb
bb
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): 183-1
95.[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 ).
Thanks!
