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华北落叶松生长与立地因子的相关分析

2014-09-10

河北林业科技 2014年3期
关键词:坡位坡向材积

钱 栋

(河北省林业调查规划设计院,河北 石家庄 050050)

华北落叶松(Larix principis-rupprechtiiMayr.)属松科落叶松属乔木,是华北地区中山以上地带重要的森林组成及更新造林树种。树皮灰褐色至栗棕色,不规则鳞甲状开裂,块片状脱落。球果长卵形,成熟时淡褐色,有光泽。极喜光,甚耐寒,喜高寒湿润气候,对土壤适应性广,较耐干瘠和水湿。在河北省承德(特别是坝上地区)、张家口、保定等地均有栽培。木材淡黄色,材质坚韧,结构细,纹理直,含树脂,耐腐朽,为建筑、桥梁、坑木及水下工程的优良木材[1]。华北落叶松生长快、易繁殖、树干笔直,涵养水源的作用比较显著,又是较好的防护林树种[2]。

本文根据所调查的解析木及立地因子的资料,采用典型相关分析法分析立地因子对华北落叶松生长量的影响,寻找影响华北落叶松生长的主要立地因子,为制定合理的经营管理措施,培育高产林分,提高其水土保持功效,改善该区环境提供理论依据。

1 研究地区基本概况

河北省承德市,地理坐标为东经 115°54′~119°15′,北纬 40°11′~42°40′,位于河北省东北部,北靠辽蒙,南邻京津,东和东南与省内的秦皇岛、唐山两个沿海城市接壤,西与张家口市相邻,距省会石家庄435km,距北京225km。承德市属温带大陆性季风型山地气候,四季分明,从2月份起温度逐月增高,7月为最热月,8月份温度开始下降,1月份为最冷月,年雨量402.3~882.6mm,降雨分布具有干湿界限分明的季节变化特点。境内有滦河、潮河、辽河、大凌河4大水系,年产水量37.6亿m3,是京津唐的重要供水源地(占潘家口水库年入库总水量的93.4%、密云水库入库总水量的56.7%)。植被类型主要为乔木树种:华北落叶松(Larix principis-rupprechtiiMayr.)、白桦 (Betula platyphylla suk.)、山杨(Populus davidianaDode.)、核桃楸(Juglans mandshuricaMaxim.)、榆(Ulmus pumilaL.)、大叶椴(Tilia mandschuricaRupr.er Maxim.)、五角枫(AcermonoMaxim.)、榛(Corylus heterophylla)等;灌木树种:照山白(Rhododendron micranthumTuror.)、绣线菊(Spiraea salicifoliaL.)、胡枝子(Lespedeza bicolorTurcz.)等;草本植物:羊胡草(Eriophorum russeolumFries)、万年蒿(Artemisia sacrorumLedeb.)、白芷(Radix AngelicaeDahuricae)、打碗花(Calystegia hederacea) 、车前草(Plantago asiaticaL.)、野艾蒿(Artemisia lavandulaefoliaDC.)等。

2 研究方法

2.1 数据采集

2.1.1 标准地的设置与调查

在研究区内选取具有代表性的地段,设置面积为20m×30m的华北落叶松人工林临时标准地49块,然后对标准地的概况进行调查,调查内容有:海拔、坡向、坡度、坡位、样地面积、林分起源、造林年度、郁闭度、经营密度、树种组成、主要物种等。对胸径大于5cm的树木进行每木检尺,记录树种、胸径、树高等林分因子以及树木方位角和水平距离等指标。

2.1.2 解析木的选取与测定

对标准地进行每木检尺,然后从中选取1株平均木作为解析木。选定解析木后,先用罗盘仪定出北方向,并标记在树干上。再测定每株解析木的实际胸径、冠幅、与相邻木的距离及相邻木的胸径、树高、冠幅、枝下高及方位。将解析木伐倒后,在树干基部、1m和1.3m处各截取1个圆盘,然后按2m区分段依平均断面积法截取圆盘,最后剩余不足2m长度的作为梢头处理。在每个圆盘的非工作面上注明树干的南北方向、标准地号、解析木号、圆盘号。

将截取好的圆盘带回实验室做室内分析。先将圆盘的工作面刨光,使年轮的纹理更加清晰。然后过髓心,沿东西、南北方向划两条直线,查数东、西、南、北4个方向的年轮数。在查数过程中,对于0号盘,要由髓心向外数,以5a为龄阶,用图钉标出各龄阶的位置,将不足5a的年轮个数作为不完整龄阶。对于其他圆盘,则从外向髓心数,在最外沿留出不完整龄阶后,依旧以五a为龄阶,标出各龄阶的位置。最后,用直尺沿东西、南北两次测量圆盘带皮、去皮以及各龄阶宽度。将两个方向上同一直径的两个测量数值进行平均,即为该龄阶的直径。

2.2 数据处理与分析

典型相关分析是研究两组变量之间相关关系的多元统计方法。典型相关分析主要借用主成分分析的降维思想,分别对两组变量提取主成分,且使从两组变量之间的相关程度达到最大,而从同一组内部提取的各主成分之间互不相关,用从两组之间分别提取的主成分的相关性来描述两组变量整体的线性相关关系。本研究利用Excel统计软件整理调查和测量得到的数据,用ForStat软件进行典型相关分析,分析不同立地因子对华北落叶松生长的影响。

3 结果与分析

3.1 立地因子对华北落叶松胸径生长的影响

根据试验测得研究地区华北落叶松的胸径与立地因子的均值,进行典型相关分析,结果如表1所示。

从表1可以看出:影响胸径生长的主要立地因子是坡位,相关系数为0.677194,其次是坡向,相关系数为-0.211857。立地因子对华北落叶松树高生长影响的大小排序为:坡位>坡向>坡度>土层厚度>海拔。

表1 胸径与立地因子的典型相关分析

3.2 立地因子对华北落叶松树高生长的影响

根据试验测得研究地区华北落叶松的材积与立地因子的均值,进行典型相关分析,结果如表2所示。

从表2可以看出:影响树高生长的主要立地因子是坡向,相关系数为0.726856,其次是坡位,相关系数为0.307117,立地因子对华北落叶松胸径生长影响的大小排序为:坡向>坡位>坡度>海拔>土层厚度。

表2 树高与立地因子的典型相关分析

3.3 立地因子对华北落叶松材积生长的影响

根据试验测得研究地区华北落叶松的树高与立地因子的均值,进行典型相关分析,结果如表3所示。

从表3可以看出:影响材积生长的主要立地因子是坡向,相关系数为0.745213,其次是坡位,相关系数为0.182689,立地因子对华北落叶松材积生长影响的大小排序为:坡向>坡位>坡度>土层厚度>海拔。

表3 材积与立地因子的典型相关分析型相关分析

4 结论与讨论

立地因子对华北落叶松树高生长影响的大小排序为:坡位>坡向>坡度>土层厚度>海拔。

立地因子对华北落叶松胸径生长影响的大小排序为:坡向>坡位>坡度>海拔>土层厚度。

立地因子对华北落叶松材积生长影响的大小排序为:坡向>坡位>坡度>土层厚度>海拔。

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