人工油松林抗旱能力與環(huán)境因子灰色關(guān)聯(lián)分析

王洪平，劉希成，曹文廣

（1.朝陽(yáng)縣林場(chǎng)，遼寧 朝陽(yáng) 122000；2.遼寧努魯兒虎山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

油松（Pinus tabulaeformis Carr）抗干旱、耐瘠薄，于上世紀(jì)50年代和60年代，在遼寧朝陽(yáng)地區(qū)大面積栽植。其面積占森林總面積的65%，占人工林面積的76.5%，已成為朝陽(yáng)地區(qū)森林的主體。近年來(lái)，由于干旱，油松林不斷死亡，尤其2009年，朝陽(yáng)經(jīng)歷了60a一遇的旱災(zāi)襲擊，不僅農(nóng)作物絕收，油松林的死亡率也達(dá)到歷史最高。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，油松林并不是一溝一坡的大面積死亡，而是成點(diǎn)狀或塊狀死亡。所以，試用灰色系統(tǒng)理論關(guān)聯(lián)分析方法，對(duì)人工油松林死亡與環(huán)境因子進(jìn)行初步分析。

1 調(diào)查方法

在朝陽(yáng)縣各國(guó)有林場(chǎng)的人工油松林中，選設(shè)10塊固定標(biāo)準(zhǔn)地，每塊標(biāo)準(zhǔn)地面積2500m2，林齡為25～35a，郁閉度為0.6～0.8，調(diào)查活株數(shù)和死亡株數(shù)，計(jì)算死亡率并化為小數(shù)值，同時(shí)相應(yīng)地在每塊標(biāo)準(zhǔn)地中心點(diǎn)調(diào)查記載該標(biāo)準(zhǔn)地的海拔高度、坡向、坡位、坡度和土層厚度。結(jié)果見(jiàn)表1。

2 調(diào)查數(shù)據(jù)處理

因?yàn)槠挛?、坡向是定性指?biāo)，不能參加計(jì)算，所以必須進(jìn)行量化取值處理。設(shè)陰坡、半陰坡、半陽(yáng)坡、陽(yáng)坡取值依次為 13、12、11、10；設(shè)坡的上部、中部、下部取值依次為10、11、12。為了計(jì)算方便，設(shè)A0i—樹(shù)木死亡率（小數(shù)值）、A1i—海拔高度、A2i—坡向量化值、A3i—坡度、A4i—坡位量化值、A5i—土層厚度。處理后調(diào)查數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表1 油松死亡率及相關(guān)因子調(diào)查

表2 調(diào)查數(shù)據(jù)處理

3 關(guān)聯(lián)度計(jì)算

3.1 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初值處理、主因子列與相關(guān)因子列的差列計(jì)算、兩個(gè)層次的最大值與最小值計(jì)算，取分辨系數(shù)為0.5，得關(guān)聯(lián)系數(shù)Mi(k)，見(jiàn)表3。

3.2 關(guān)聯(lián)度計(jì)算

表3 關(guān)聯(lián)系數(shù)

4 結(jié)果分析

從5個(gè)相關(guān)因子與人工油松林死亡率關(guān)聯(lián)度的關(guān)聯(lián)序可以看出：

（1）R3(坡度)值最小，說(shuō)明在一定干旱程度下，其它條件相同的前提下，不同坡度人工油松林的抗旱能力基本相同。

（2）R5(土層厚度)值排序第 3 位，R1(海拔高度)值排序第 4 位，說(shuō)明在一定干旱條件下，不同土層厚度或不同海拔高度的油松，抗旱能力稍有不同，但相差不大。

（3）R2(坡向)值排序第 2 位，說(shuō)明在一定干旱條件下，油松林的死亡率與坡向的關(guān)系比較明顯，在陰坡生長(zhǎng)的油松的抗旱能力強(qiáng)于生長(zhǎng)在半陰坡油松的抗旱能力。

（4）R4(坡位)排序第 1 位，說(shuō)明在一定干旱條件下，油松林的死亡率與坡位有很大的關(guān)系，坡中部的抗旱能力強(qiáng)于坡上部和坡下部的抗旱力。

（5）從計(jì)算結(jié)果分析得出：在一定干旱條件下，決定人工油松死亡率高低的主要因素是坡位和坡向，即生長(zhǎng)在陰坡中部的人工油松林抗旱能力最強(qiáng)。

（6）調(diào)查結(jié)果和計(jì)算分析結(jié)果一致，如坡位調(diào)查結(jié)果，坡上部、中部、下部的平均死亡率分別為38.2%、34.8%、45.7%，坡中部死亡率最低，分析結(jié)果也是坡中部油松抗旱能力強(qiáng)。