西寧市油松人工林生長主導(dǎo)因子分析

張磊 司劍華 吳雨亭

摘要 為了明確西寧市油松人工林生長的主要影響因子，以西寧市南北山油松人工林為研究對象，選取坡度、坡向坡位（溫度、濕度）、海拔、土壤容重、土壤有機質(zhì)5個因子作為研究油松人工林生長的影響因子，利用灰色關(guān)聯(lián)度法分析各因子對油松生長的影響，得出對油松人工林影響作用最大的因子。結(jié)果表明，對樹高影響作用的大小排序為坡向坡位、土壤容重、海拔、土壤有機質(zhì)、坡度;對胸徑影響作用的大小排序為坡向坡位、土壤容重、土壤有機質(zhì)、海拔、坡度，故影響西寧市油松人工林生長的主導(dǎo)因子為坡向坡位。

關(guān)鍵詞 油松;人工林;主導(dǎo)因子;灰色關(guān)聯(lián)度;西寧市

Abstract In order to define the growth of Pinus tabulaeformis plantation in Xining City，five factors were selected to study the growth of P. tabulaeformis plantation， including slope gradient， slope aspect （temperature， humidity）， altitude， soil bulk density and soil organic matter， by using the method of grey correlation degree， the influence of each factor on the growth of P. tabulaeformis was analyzed， and the factor that had the greatest influence on the growth of P. tabulaeformis plantation was obtained.The results showed that the order of influence on tree height was as follows： aspect and position of slope> soil bulk density >altitude > soil organic matter > slope gradient; The order of influence on DBH was as follows： aspect and position of slope> soil bulk density > soil organic matter >altitude> slope gradient， so the dominant factor affecting the growth of P. tabulata plantation in Xining was aspect and position of slope.

Key words Pinus tabulaeformis Carrière;Artificial forest;Leading factor;Grey correlation degree; Xining City

油松（Pinus tabuliformis Carrière）為松科（Pinaceae Spreng.ex F.Rudolphi）針葉常綠喬木，陽性樹種，深根性，喜光、抗瘠薄、抗風(fēng)，為我國特有樹種[1]。油松是青海省的主要造林樹種之一，也是該地區(qū)水土保持林、水源涵養(yǎng)林、用材林的優(yōu)良樹種[2]，十分適合作為人工造林樹種[3]。影響油松生長的因子有很多，但在青海西寧地區(qū)，環(huán)境較為惡劣，溫度、土壤、海拔、坡位等對油松生長的影響較大，油松生長情況較差且少見純林。研究這些因子對油松生長的影響可為植被建設(shè)提供理論基礎(chǔ)[4]。

國外對油松有較多的研究，探究單個因子對油松生長的影響居多;對主導(dǎo)因子分析雖然不在少數(shù)，但主要應(yīng)用在理工科類。在我國，油松生長與環(huán)境因子的研究早在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)展開，結(jié)果不盡相同。沈國舫等[5]首先在北京地區(qū)開展影響北京西山地區(qū)油松人工林生長立地因子的研究，認(rèn)為海拔、坡向和土壤肥力是影響該地油松生長情況的主要立地因子;張康健等[6]對渭北黃土高原油松進行研究，認(rèn)為影響油松生長的主要因素是地形部位、土壤、海拔和坡向，坡度影響不明顯 。

21世紀(jì)以來，我國對于油松與立地條件的研究更加豐富。王青山等[7]、劉明國等[8]對油松生長進行探討并認(rèn)為土層厚度、坡向和降雨量等是影響油松撒播造林成效的主要因子。湯雨寧[9]開展了朝陽地區(qū)油松天然林更新與立地因子關(guān)系的研究，認(rèn)為影響油松天然更新幼樹株數(shù)和生長情況的立地因子主要為坡向和坡位。

而針對西寧地區(qū)而言，對油松的研究并不多，其中包括研究施肥對油松生長的促進作用[10]，研究油松病害的原因以及改善方法[11]，探討油松育苗技術(shù)[12]，研究油松造林方法[13]。但是，對西寧市油松人工林生長主導(dǎo)因子的相關(guān)研究鮮有報道。

目前青海油松長勢較差，參差不齊。筆者以西寧市油松人工林為對象，研究調(diào)查了西寧當(dāng)?shù)?年氣象資料并對西寧周邊各林場中的油松生長因子進行實地調(diào)查，利用灰色關(guān)聯(lián)度法對所得到的因子進行數(shù)據(jù)分析，確定影響油松生長的主導(dǎo)因子，為西寧市林業(yè)技術(shù)人員開展油松人工林撫育管理工作提供理論依據(jù)，并對西寧市及青海省東部地區(qū)油松人工林的栽培和管護提供有力支持。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于青海省西寧市，西寧市位于青海省東北部，地處湟水及三條支流的交匯處，地理坐標(biāo)為101°41′～101°46′E、36°36′～36°38′N，呈東西向條帶狀，地勢西南高、東北低。四周群山環(huán)抱，南有南山、北有北山。西寧屬大陸性高原半干旱氣候，年平均日照為1 939.7 h，年平均氣溫7.6 ℃，最高氣溫34.6 ℃，最低氣溫-18.9 ℃，屬高原高山寒溫性氣候。西寧市區(qū)海拔2 261 m，年平均降水量380 mm，蒸發(fā)量1 363.6 mm，湟水及其支流南川河、北川河由西、南、北匯合于市區(qū)，向東流經(jīng)全市。

根據(jù)計算過程，得到各生長影響因子與油松年均樹高生長量關(guān)聯(lián)值分別是X1=0.603 5，X2=0.274 8，X3=0.551 1，X4=0.585 7，X5=0.345 1。

各生長影響因子與油松年均胸徑生長量關(guān)聯(lián)值分別是X1=0.484 4，X2=0.379 5，X3=0.411 1，X4=0.475 4，X5=0.483 2。

所以，按照關(guān)聯(lián)度分析的原則，其關(guān)聯(lián)度越大，就表明子序列對母序列的影響越大。

由上述數(shù)據(jù)可得：

對油松年平均樹高生長量的影響因子大小排序為X1>X4>X3>X5>X2，即坡向坡位、土壤容重、海拔、土壤有機質(zhì)、坡度。

對油松年平均胸徑生長量的影響因子大小排序為X1>X5>X4>X3>X2，即坡向坡位、土壤容重、土壤有機質(zhì)、海拔、坡度。

從關(guān)聯(lián)序可以看出，5種因子對油松高生長和胸徑生長都有著不同程度的影響，影響最大均是坡位坡向，關(guān)聯(lián)度分別是0.603 5、0.484 4，明顯高于其他因子的關(guān)聯(lián)度;而對于樹高來說，其次是土壤容重，影響作用比海拔稍大，胸徑則相反，海拔的影響略遜于土壤容重;再者是土壤有機質(zhì)含量和坡度，坡度對油松樹高和胸徑的影響最小，因此，影響西寧市油松人工林生長的主導(dǎo)因子為坡向坡位。

3 結(jié)論與討論

研究表明，對油松年平均樹高生長量的影響因子排序是X1>X4>X3>X5>X2，即坡向坡位、土壤容重、海拔、土壤有機質(zhì)、坡度;對油松年平均胸徑生長量的影響因子排序X1、X5、X4、X3、X2，即坡向坡位，土壤容重，土壤有機質(zhì)，海拔，坡度。所以，影響西寧市油松人工林生長的主導(dǎo)因子是坡向坡位。

研究影響西寧市油松人工林生長的主導(dǎo)因子對西寧市油松的管護、造林以及對西寧市綠化都有十分重要的作用。西寧地區(qū)地處高原，惡劣的環(huán)境條件對植被生長有很大影響，而油松是西寧地區(qū)的主要造林樹種，在西寧地區(qū)，已有科研人員研究了施肥對油松生長的促進作用[10]，油松病害的原因以及改善方法[11]，油松造林方法[13]，油松育苗技術(shù)[12]，而通過對影響其生長的主導(dǎo)因子的研究，為油松人工林的培育打下了理論基礎(chǔ)。該試驗利用灰色關(guān)聯(lián)度法分析影響西寧市油松人工林生長的主導(dǎo)因子，該方法能將多種變量同時進行處理，分析其對某幾個變量的關(guān)聯(lián)程度，關(guān)聯(lián)度最大的即為主導(dǎo)因子?；疑P(guān)聯(lián)度法有利于多因子的分析，并能在很大程度上減少由于信息不對稱帶來的損失。

由于西寧地區(qū)林場內(nèi)油松純林的面積較小，分布較為稀疏，多為混交林，故選擇樹齡為20～30年的油松人工林，以減少混交樹種對其生長的影響。西寧地區(qū)油松主要生長在陽坡，半陰半陽坡面較少，陰坡最少，此次調(diào)查未能找到符合試驗要求的陰坡油松，因此文中沒有陰坡油松的調(diào)查數(shù)據(jù)。在實地調(diào)查中，可能由于不同林場撫育管理方式和時間的不同，近乎同齡的油松人工林在樹高和胸徑上有著較為明顯的差距，但是年平均生長量相差不大，對該試驗的影響甚微。該試驗同時分析了氣候因子和立地因子對油松人工林的影響，是目前西寧地區(qū)少有的研究。此前，多數(shù)研究為單個因子對油松生長的影響，相較而言該試驗更加復(fù)雜，考慮更加全面。由于條件的限制，未調(diào)查其他齡級油松人工林，因此該研究結(jié)論為初步結(jié)論且僅適用于青海地區(qū)。

根據(jù)研究得出，不同的坡位坡向有著不同的溫度和濕度，如陽坡的濕度要低于半陰半陽坡，但溫度要高于半陰半陽坡;上坡位溫度要高于中坡位和下坡位，而濕度要低于中坡位和下坡位。從分析結(jié)果看，對樹高和胸徑生長影響最大的是坡向坡位，即坡向坡位為影響西寧市油松人工林生長的主導(dǎo)因子。為保證高原地區(qū)城鄉(xiāng)綠化造林質(zhì)量，提高西寧市油松林的造林成活率，以生長因子不同的同齡油松人工林為研究對象。對油松在不同生境條件的生長狀況進行調(diào)查，分析不同因子對油松生長的影響程度，可為西寧地區(qū)油松的合理栽培經(jīng)營和撫育提供科學(xué)的理論依據(jù)。在此之后，可通過對各齡級油松人工林進行全方位研究，探討各立地因子與氣候因子對西寧市油松人工林各齡級階段的具體影響。

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