唐古拉山鎮(zhèn)天然草地經(jīng)濟(jì)類群產(chǎn)量的主成分分析

秦海蓉

摘 要：為了研究唐古拉山鎮(zhèn)天然草地經(jīng)濟(jì)類群產(chǎn)量的特征，該文運用主成分分析法評價了唐古拉山鎮(zhèn)高寒草原類紫花針茅、雜類草草地型經(jīng)濟(jì)類群產(chǎn)量，結(jié)果表明，1號樣方（2015年）綜合得分最高，5號樣方（2016年）綜合得分次之，說明1號和5號樣方產(chǎn)量較高，并比其他樣方設(shè)置合理，最能夠代表樣地基本特征。

關(guān)鍵詞：唐古拉山鎮(zhèn)；天然草地；產(chǎn)量；主成分

中圖分類號 S812 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）06-0115-02

Abstract：In order to study the characteristics of natural grassland economic groups in Tanggulashan Town，principal component analysis method was used to evaluate the yield of Stipa purpurea and miscellaneous grassland-type economic groups in the high-cold grassland of Tanggulashan Town. The results showed that the comprehensive score of No. 1 sample plot（2015）is the highest，and the comprehensive score of Sample No. 5（2016）is the second highest，indicating that the yields of No. 1 and No. 5 plots are relatively high，and they are more reasonable than those of other plots，and can best represent the basic characteristics of plots.

Key words：Tanggula mountain town；Natural grassland；Yield；The main ingredients

在統(tǒng)計分析學(xué)中，主成分分析也稱主分量分析，旨在利用降維的思想把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)。通常主成分分析在牧草牧草營養(yǎng)成分的分析及產(chǎn)草量評價中廣泛運用。唐古拉山鎮(zhèn)位于青海省西南部，隸屬海西蒙古自治州格爾木市，北靠可可西里國家自然保護(hù)區(qū)，毗鄰玉樹州治多縣，西南與西藏自治區(qū)接壤。地處青藏高原腹地、三江源自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，境內(nèi)有長江源的正源沱沱河，全鎮(zhèn)平均海拔在4700m以上，屬內(nèi)陸高寒氣候區(qū)，生態(tài)環(huán)境極其脆弱。本文嘗試?yán)弥鞒煞址治龇椒?，對天然草地高寒草原類同一草地型產(chǎn)量進(jìn)行分析，以期綜合評價天然草地類產(chǎn)量。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)選在地唐古拉山鎮(zhèn)公用草場，北緯34°13′8"

～34°16′33"，東經(jīng)92°25′0.6"～92°25′40.9"。平均海拔高度4579m，北坡向陽，坡度3～5°，地形平坦；氣候?qū)俑咴瓉喓畮駶櫄夂?，年平均氣?5.6℃，年降水量264.8mm，監(jiān)測地草地類型在青海天然草地分類系統(tǒng)中屬高寒草原類、矮禾草組，紫花針茅、雜類草草地型。

高寒草原類草地紫花針茅（Stipa purpurea）、雜類草草地型共有11種植物，隸屬于13科23屬。該草地植被建群種、優(yōu)勢種為禾本科的紫花針茅，伴生禾草為羊茅、早熟禾，菊科植物有矮火絨草（Leontopodium nanum）、沙生風(fēng)毛菊（Saussurea arenaria）、阿爾泰狗娃花和細(xì)葉亞菊（Ajania tenuifolia），其余的有莎草科、薔薇科、豆科、十字花科、傘形科均為1屬1種。

2 材料與方法

2.1 研究材料 在紫花針茅、雜類草草地型冬春草場內(nèi)選擇樣地3個，每個樣地面積為40m×50m，然后在各自的樣地內(nèi)再隨機設(shè)定測定樣方，每個樣方面積為1m×1m，3次重復(fù)，取平均數(shù)為觀測值，連續(xù)定位稱重2年（2015和2016年）。測定指標(biāo)主要按植物經(jīng)濟(jì)類群稱地上生物量。稱重時齊地面剪割以鮮重計產(chǎn)量。

2.2 計算公式 試驗資料整理統(tǒng)計，主要采用的計算公式為：

W'=W/maxW

式中：W'、W分別代表相對地上生物量和地上生物量。

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 利用IBM SPSS Statistics V 22.0軟件抽取統(tǒng)計功能對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并利用降維功能對標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分因子分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 草地經(jīng)濟(jì)類群產(chǎn)量和產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)化值 對2015年和2016年二年的草地經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量進(jìn)行分析：得出1號樣方的禾木科標(biāo)準(zhǔn)化值最高，3號樣方次之，4號樣方禾木科標(biāo)準(zhǔn)化值最低（表1、表2）。

3.2 草地經(jīng)濟(jì)類群產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)化值的相關(guān)系數(shù) 根據(jù)表3計算結(jié)果，提取出特征值≥1的2個主成分，貢獻(xiàn)率分別為77.831%、22.169%，累計貢獻(xiàn)率為100.000%，這說明2個主成分可以反映天然草地牧草營養(yǎng)成分100.000%的信息。

3.3 草地經(jīng)濟(jì)類群標(biāo)準(zhǔn)化值解釋的總方差 結(jié)合表4中特征值除以表5中主成分載荷矩陣值，然后取平方根，得到2個主成分的特征向量，結(jié)果如表5所示。

3.4 排序 利用表5中2個特征向量值乘以表2中相應(yīng)草地經(jīng)濟(jì)類群標(biāo)準(zhǔn)化值，得出該經(jīng)濟(jì)類群產(chǎn)量對于2個主成分的單項得分F1、F2，單項得分乘以相應(yīng)貢獻(xiàn)率后相加，得出綜合得分F值并排序。1號樣方得分為4.438，2號樣方得分為-3.219，3號樣方得分為1.0079，4號樣方得分為-1.465，5號樣方得分為3.954，6號樣方得分為0.0，綜合得分排序為1>5>3>6>4>2。

4 討論

（1）以主成分分值大小評價經(jīng)濟(jì)類群產(chǎn)量的高低順序1>5>3>6>4>2。主成分綜合得分越大質(zhì)量越好，反之則質(zhì)量較差。

（2）根據(jù)主成分分析結(jié)果可以看出，1號樣方（2015年）綜合得分最高，5號樣方（2016年）綜合得分次之，二者相差0.484，說明1號和5號樣方較其他樣方設(shè)置合理，最能夠代表樣地基本特征。

（3）主成分分析法與總產(chǎn)量分析法對比結(jié)果，進(jìn)一步證實了主成分分析法的科學(xué)性。因此，主成分分析法是一種較好的評價方法，避免了人為的主觀任意性，可以客觀地確定評價指標(biāo)的權(quán)重，從而提高了結(jié)果的精確度。

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（責(zé)編：張宏民）