王洪平,劉希成,曹文廣
(1.朝陽縣林場,遼寧 朝陽 122000;2.遼寧努魯兒虎山國家級自然保護區(qū)管理局,遼寧 朝陽 122000)
油松(Pinus tabulaeformis Carr)抗干旱、耐瘠薄,于上世紀50年代和60年代,在遼寧朝陽地區(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%,已成為朝陽地區(qū)森林的主體。近年來,由于干旱,油松林不斷死亡,尤其2009年,朝陽經(jīng)歷了60a一遇的旱災襲擊,不僅農(nóng)作物絕收,油松林的死亡率也達到歷史最高。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,對人工油松林死亡與環(huán)境因子進行初步分析。
在朝陽縣各國有林場的人工油松林中,選設(shè)10塊固定標準地,每塊標準地面積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),計算死亡率并化為小數(shù)值,同時相應地在每塊標準地中心點調(diào)查記載該標準地的海拔高度、坡向、坡位、坡度和土層厚度。結(jié)果見表1。
因為坡位、坡向是定性指標,不能參加計算,所以必須進行量化取值處理。設(shè)陰坡、半陰坡、半陽坡、陽坡取值依次為 13、12、11、10;設(shè)坡的上部、中部、下部取值依次為10、11、12。為了計算方便,設(shè)A0i—樹木死亡率(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
通過對數(shù)據(jù)進行初值處理、主因子列與相關(guān)因子列的差列計算、兩個層次的最大值與最小值計算,取分辨系數(shù)為0.5,得關(guān)聯(lián)系數(shù)Mi(k),見表3。
表3 關(guān)聯(lián)系數(shù)
從5個相關(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,在陰坡生長的油松的抗旱能力強于生長在半陰坡油松的抗旱能力。
(4)R4(坡位)排序第 1 位,說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于坡上部和坡下部的抗旱力。
(5)從計算結(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,即生長在陰坡中部的人工油松林抗旱能力最強。
(6)調(diào)查結(jié)果和計算分析結(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。