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      遼寧海防林造林分區(qū)的聚類分析探究

      2020-12-22 11:46:56任義
      防護林科技 2020年10期
      關(guān)鍵詞:溝壑分區(qū)遼寧省

      任義

      (遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測院,遼寧 沈陽 110122)

      遼寧沿海地區(qū)是全省經(jīng)濟相對發(fā)達的區(qū)域,也是頻繁遭受臺風、風暴潮等自然災(zāi)害侵襲的區(qū)域。加強沿海防護林體系工程建設(shè),對改善生態(tài)環(huán)境、保障人民群眾正常生產(chǎn)生活有很重要的意義[1]。

      遼寧省海防林造林存在著沿海氣候復(fù)雜苛刻、不同地區(qū)土壤類型不同、各區(qū)域地貌類型不盡相同等問題[2]。因此,在全面考慮以上問題的同時,選擇不同類型的樹種、如何科學合理整地等問題都需要專業(yè)科學的分析和實地論證[3]。最優(yōu)方法就是通過造林相關(guān)因子的篩選、數(shù)據(jù)標準化、聚類分析的方式對海防林進行造林分區(qū)[4,5],以此指導海防林建設(shè)。

      1 研究區(qū)域概況

      遼寧省海防林建設(shè)北起寬甸縣的渾江口,經(jīng)黃海、渤海,至綏中縣孟家屯,全長1 444 km。共涉及大連、鞍山、丹東、錦州、營口、盤錦、葫蘆島7市25個縣(市、區(qū)),土地總面積507.16萬hm2,林地面積217.15萬hm2。

      海防林造林區(qū)成不規(guī)則馬蹄狀,中間區(qū)域海拔相對較低,東西兩側(cè)相對較高。該區(qū)域?qū)倥瘻貛О霛駶櫦撅L氣候和海洋性氣候。年降水量573.9~1 218.2 mm。棕壤、草甸土、稻田土、沼澤土、鹽堿土、風沙土在海防林工程區(qū)均有分布。

      2 研究方法

      本研究擬采用因子篩選和聚類分析的方法,將海防林建設(shè)區(qū)域的氣候、土壤、地形地貌等因子進行充分考慮。通過ArcGis、ForStat軟件進行數(shù)據(jù)整理、分析,得到海防林造林分區(qū)數(shù)據(jù)。

      2.1 造林分區(qū)因子的篩選

      造林分區(qū)因子的選擇至關(guān)重要。因子應(yīng)與海防林造林相關(guān)聯(lián)。主要包括平均海拔、平均降水量、溝壑密度、平均氣溫、山體比例、土壤類型、有效積溫及勞動力價格。

      2.2 數(shù)據(jù)收集

      氣候因子:在氣象部門網(wǎng)站查詢海防林造林區(qū)域連續(xù)5年的氣象因子的平均數(shù)值。

      地形地貌因子:在森林資源管理“一張圖”中獲取涉及區(qū)域的平均海拔數(shù)據(jù)。在遼寧省青山保護規(guī)劃中查詢涉及區(qū)域的山體情況及有關(guān)數(shù)據(jù)。在ArcGis軟件中提取DEM數(shù)據(jù),用ArcMap中Hydrology工具,計算得到涉及區(qū)域的溝壑密度數(shù)據(jù)。

      土壤因子:在森林資源管理“一張圖”中獲取涉及區(qū)域的土壤類型數(shù)據(jù)。

      社會經(jīng)濟因子:勞動力價格按照市場平均價格計算,取整。

      3 結(jié)果與分析

      3.1 數(shù)據(jù)標準化

      提取的數(shù)據(jù)中,溝壑密度數(shù)據(jù)和土壤類型數(shù)據(jù),需要提前進行標準化處理,處理之后才能參與聚類分析計算。剩余的其他類型數(shù)據(jù),如氣象數(shù)據(jù)、山體數(shù)據(jù)、勞動力標價等都可以直接參與聚類分析計算。

      土壤類型數(shù)據(jù)見表1。

      表1 遼寧省沿海各縣區(qū)土壤類型表

      3.2 溝壑密度數(shù)據(jù)

      溝壑密度,在地理學上的定義為每平方千米內(nèi)溝壑的總長度,單位為kmkm-2。計算公式DS=L/A(DS表示溝壑密度,L為樣區(qū)內(nèi)的溝壑總長,A為面積)。經(jīng)過計算得出溝壑密度(表2)。

      表2 溝壑密度表 kmkm-2

      表2 溝壑密度表 kmkm-2

      序號縣(區(qū)、市)溝壑密度序號縣(區(qū)、市)溝壑密度序號縣(區(qū)、市)溝壑密度1普蘭店3.16盤山0.7711凌海2.12瓦房店3.967大洼012蓋州3.43莊河8.38東港3.113大石橋2.74長海3.339鳳城6.414興城21.75海城310寬甸6.7815綏中22.7

      為了便于聚類分析的計算,將溝壑密度數(shù)據(jù)實施等級劃分,將差別不大的數(shù)據(jù)合并到同一等級,并提取中間值,參與計算。根據(jù)實際情況,將其劃分為8級數(shù)據(jù)(表3)。

      表3 溝壑密度等級劃分表 kmkm-2

      表3 溝壑密度等級劃分表 kmkm-2

      等級12345678范圍>28.5>21.5~28.5>8.5~21.5>5.5~8.5>2.5~5.5>1.5~2.5>0.5~1.5>0~0.5

      表4 遼寧省海防林林地分區(qū)聚類分析因子表

      3.3 數(shù)據(jù)分析

      利用ForStat 2.2統(tǒng)計軟件,對遼寧省海防林林地分區(qū)進行聚類分析(表4)。

      經(jīng)過聚類分析計算,我們在節(jié)距為24.3~24.5時,把海防林造林區(qū)按縣區(qū)分成4組(表5)。

      表5 海防林工程區(qū)主要縣(市、區(qū))分類表

      由于海防林造林區(qū)一些縣區(qū)內(nèi)部自然地貌也有一定差異,在盡量不打破原有行政界線的前提下,統(tǒng)籌聚類分析成果數(shù)據(jù),最終得到海防林造林分區(qū)細化表(表6)。

      表6 海防林造林分區(qū)細化表

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