全 文 ：第 35 卷 第 1 期 西 南 林 业 大 学 学 报 Vol． 35 No． 1
2015 年 2 月 JOUＲNAL OF SOUTHWEST FOＲESTＲY UNIVEＲSITY Feb． 2015
收稿日期:2014 － 06 － 17
基金项目:国家自然科学基金项目(31100520)资助。
第 1 作者:李浩(1980—) ，男，硕士，讲师。研究方向:森林经理学。Email:lihao． swfc@ qq. com。
通信作者:张超(1980—) ，男，博士，副教授。研究方向:森林经理学。Email:13888134614@ qq． com。
doi:10． 11929 / j． issn． 2095 － 1914． 2015． 01． 010
思茅松空间分布特征研究
李 浩1 张 超2 许彦红1
(1. 西南林业大学林业调查规划院，云南 昆明 650224;2. 西南林业大学林学院，云南 昆明 650224)
摘要:基于普洱市思茅区 2005 年森林资源规划设计调查数据、ASTEＲ － DEM 数字高程模型数据，
分析该区思茅松在不同环境梯度上的空间分布阈值;运用多重对应分析方法，对多个定量、定性因
子进行空间降维，研究主要影响因子对思茅松空间分布的影响程度，并对影响程度进行排序。结果
表明，在平均胸径、平均高、郁闭度、单位面积蓄积量和坡度方面，思茅松在不同海拔梯度上变化不
明显，呈平稳状态或略有波状起伏变化;影响思茅松空间分布的环境因子按其影响程度由大到小排
序依次为:海拔 ＞坡位 ＞坡度 ＞坡向。
关键词:思茅松;空间分布;特征;分布阈值;多重对应分析
中图分类号:S757 文献标志码:A 文章编号:2095 － 1914(2015)01 － 0047 － 05
Study on Spatial Distribution of
Pinus keasya var． langbianensis in Southern Yunnan
LI Hao1，ZHANG Chao2，XU Yan-hong1
(1. Forest Inventory and Planning Institute，Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 650224，China;
2. College of Forestry，Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 650224，China)
Abstract:Based on the data of forest management inventory in the year of 2005，Landsat TM remote sens-
ing image，and ASTEＲ － DEM，this study was carried out． The threshold of distribution was concluded on dif-
ferent environmental gradients． Multiple correspondence analysis (MCA)was carried out and the influencing
factors were selected． The interactional relationship between environmental factors and distribution of Pinus
keasya var. langbianensis was analyzed and ordered． Ｒesults showed that，in the respecters of average DBH，
height，canopy density，stand volume per unit area，slope，Pinus keasya var. langbianensis had no obvious
change in different altitudinal gradients，showing a steady state or small undulation． The environmental factors
impacting Pinus keasya var. langbianensis spatial distribution from high to low was altitude，slope position，
gradient，and slope exposure．
Key words:Pinus keasya var. langbianensis;spatial distribution;characteristics;threshold of distribution;
multiple correspondence analysis
思茅松(Pinus kesiya var． langbianensis)是云
南省四大用材树种之一［1］，属喜温热型气候的南
亚热带松类，集中分布于云南省思茅地区［2］。作
为云南特有的森林类型，思茅松的分布面积和蓄
积量均为云南省森林资源的重要组成部分，具有
重要的经济价值、森林生态服务功能和碳汇效
益［3 － 4］。目前，国内外对于思茅松空间分布特征
的研究相对较少［5］，在思茅松的空间分布阈值以
及影响其空间分布的环境因子和相互作用关系
等方面仍缺乏相关研究和探讨。本研究以分布
于云南省普洱市思茅区的思茅松为对象，基于思
茅区 2005 年森林资源规划设计调查数据、AS-
TEＲ － DEM 数字高程模型数据，分别从不同环境
梯度上滇南思茅松的空间分布阈值和主要影响
因子对其空间分布的影响程度 2 个方面开展研
究，旨在为有效保护、科学恢复和合理利用思茅
松资源提供基础依据。
1 研究区概况
普洱市思茅区位于云南省南部，地处北纬
22°27 ～ 23°06，东经 100°19 ～ 101°27，全区
土地总面积39. 45万 hm2。地势西北高、东南低，
西北部的大芦山为其最高点，海拔 2 154 ． 8 m，最
低海拔为小橄榄坝江边 578 ． 0 m。思茅区地处低
纬山地，属南亚热带高原性季风气候，年平均气
温 19 ． 4 ℃，最冷月 1 月，平均气温 10 ． 5 ℃，最热
月 6 月，平均气温 22 ． 7 ℃;年均降雨量 1 341
mm，年均相对湿度 87%，无霜期 318 d。全年冬
无严寒，夏无酷暑，四季不分明。
据 2005 年全区森林资源二类调查报告，全区森
林覆盖率为 70． 28%，其中有林地覆盖率 63． 60%，
林木绿化率为 75． 08%，活立木总蓄积量为 2 105． 4
万 m3。思茅松分布广泛，总面积 13． 00 万 hm2，占
土地总面积的 32． 95 %。
2 研究方法
2． 1 资料收集
本研究采用的主要数据及其来源包括:普洱市
思茅区 2005 年森林资源二类调查数据，来源于普洱
市林业局;覆盖思茅区的 ASTEＲ － DEM 数据(空间
分辨率为 30 m，成像时间为 2009 年)，来源于 USGS
数据共享平台。
2． 2 多重对应分析
多重对应分析(multiple correspondence analy-
sis，MCA)属对应分析的一种，常用于多元定性、定
量变量的数量化分析过程，是一种能够对多个定性
变量进行主成分分析的技术［6］，属同质性分析的范
畴，是主成分分析的拓展，基于主成分分析中的降
维思想，能更直观明了地分析定性变量多种状态间
的相互关系［7 － 8］。在某种程度上，多重对应分析是
数量化方法Ⅲ的延伸，能够解决因变量和自变量同
时包含定性因子的数量化分析问题。多重对应分
析的基本原理及算法详见参考文献［9］。
3 结果分析
3． 1 思茅松空间分布阈值分析
3. 1. 1 平均胸径 思茅松的平均胸径平均值在各海
拔梯度区间内近似相当，平均胸径在 1 000 ～ 1 600 m
范围内方差变化稍大，如图 1所示。平均胸径平均值
为 18． 1 cm，最小值为 5． 0 cm，最大值为 38． 0 cm。按
径级统计，平均胸径在 15 ～ 20 cm 范围内占较大比
例，占全区思茅松总面积的 68． 1 %，如图 2所示。
3. 1. 2 平均高 与平均胸径变化趋势相近，思茅松
的平均高平均值在各海拔梯度区间内近似相当，如
图 3 所示;在海拔 1 600 m 以下的地段，平均高变化
方差较大。平均高总体平均值为 12． 7 m，最小值为
2． 0 m，最大值为 21． 2 m。按树高级统计，平均高在
12 ～ 16 m范围内占较大比例，占全区思茅松总面积
的 69． 2 %，如图 4 所示。
84 西 南 林 业 大 学 学 报 第 35 卷
3. 1. 3 郁闭度 思茅松的郁闭度平均值在各海拔
梯度区间内近似相当，曲线呈 S型，如图 5 所示。郁
闭度总体平均值为 0. 52，最小值为 0. 20，最大值为
0. 90。按郁闭度等级统计，郁闭度在 0. 5 ～ 0. 6 范围
内占较大比例，占全区思茅松总面积的 77. 5 %，如
图 6 所示。
3. 1. 4 单位面积蓄积量 思茅松的单位面积蓄
积量平均值在各海拔梯度区间内呈逐渐平稳上
升趋势，如图 7 所示;在海拔 1 000 ～ 1 600 m 范
围内，单位面积蓄积积量变化方差稍大。单位面
积蓄积量总体平均值为80. 5 m3 /hm2，最小值为
10. 0 m3 /hm2，最大值为440. 9 m3 /hm2。按单位
面积蓄积量等级统计，蓄积量在150 m3 /hm2 以下
的地段占较大比例，占全区思茅松总面积的
96. 5%，如图 8 所示。
94第 1 期 李 浩等:思茅松空间分布特征研究
3. 1. 5 坡度变化 思茅松的坡度平均值在各海拔
梯度区间内近似相当，如图 9 所示;在海拔 1 600 m
以下的地段，坡度变化差异较大。坡度总体平均值
为 17． 3°，最小值为 0°，最大值为 51． 1°。按坡度级
统计，坡度在 5． 0° ～ 25． 0°范围内的缓坡、斜坡地块
占较大比例，占全区思茅松总面积的 80． 7%，如图
10 所示。
3． 2 思茅松空间分布的主要影响因素评价
以思茅松林斑块为基本单元，选取海拔、坡度、
坡向、坡位 4 个环境因子，提取各斑块在各环境因子
上的特征值，利用 SPSS 进行多重对应分析，得到 2
个维度(公因子轴)上的特征值、惯量和解释方差的
比例，研究各环境因子对思茅松空间分布的影响
程度。
惯量表示每个维度对环境因子各个类别之间
差异的解释量。从表 1 中可以看出，全部信息中
75． 2 %的方差被在 2 个维度上解释，解释效果良
好。其中，第一维度解释了总方差的 38． 1 %，第二
维度解释了总方差的 37． 1 %，2 个维度上的解释能
力相当。
表 1 模型概要
Tab. 1 Model essentials
维度
内部一致
性指数
解释方差
特征值 惯量 方差%
1 0. 459 1. 526 0. 381 38. 142
2 0. 434 1. 482 0. 371 37. 050
总计 3. 008 0. 752
均值 0. 447 1. 504 0. 376 37. 596
注:内部一致性系数为信度分析的指标，介于 0 ～ 1。
区分测度值的大小介于 0 ～ 1，数值越大表明区
分(影响)程度越高。据此可进行思茅松空间分布
环境因子影响程度排序。从表 2 中可以看出，第 1
维度上，海拔与坡位的测度值最高，分别为 0. 687 和
0. 543;第 2 维度上，同样是海拔与坡位的测度值最
高，分别为 0. 697 和 0. 533。
根据表 2，以 2 个维度上各变量测度值表示在
二维平面上，得到各因子的区分测度图，见图 11。
对表 2 和图 11 分析可得出，影响思茅松空间分布的
环境因子按其影响程度由大到小排序依次为:海拔
＞坡位 ＞坡度 ＞坡向。
表 2 区分测度值
Tab. 2 Distinguish measure value
变量 维度 1 维度 2 均值
海拔 0. 687 0. 697 0. 692
坡度 0. 225 0. 182 0. 203
坡向 0. 070 0. 070 0. 070
坡位 0. 543 0. 533 0. 538
有效总计 1. 526 1. 482 1. 504
4 结论与讨论
总体来说，思茅松所处环境具有多样性和复杂
05 西 南 林 业 大 学 学 报 第 35 卷
性特征。这种多样性和复杂性从区域角度来讲，表
现在地形、地貌、气候等多方面的差异上;而从小生
境角度来讲，则表现在坡位、坡度、坡向和土壤等的
变化上。可以说，何种生境决定何种森林的分布，
思茅松的空间分布与环境因子有着密切联系。因
此，探讨思茅松的空间分布与主要环境影响因子之
间的相互作用关系，是研究思茅松空间分布特征的
基础和重要内容。
本研究以位于云南省普洱市思茅区境内的思
茅松为研究对象，基于全区 2005 年森林资源规划设
计调查数据，对不同海拔区间内思茅松分布的阈值
特征进行提取，总结和归纳思茅松林分的主要测树
学特征;运用多重对应分析方法，定量分析海拔、坡
度、坡向、坡位 4 个环境因子对思茅松空间分布的影
响程度。基于上述研究，提出了思茅松的空间分布
特征，为今后进一步揭示思茅松的空间分布规律，
全面、科学地掌握思茅松的群落学、生态学特征奠
定基础，主要研究结论如下。
1)在平均胸径、平均高、郁闭度、单位面积蓄积
量和坡度方面，思茅松在不同海拔梯度上变化不明
显，呈平稳状态或略有波状起伏变化。平均胸径总
体平均值为 18. 1 cm，主要分布在 15 ～ 20 cm 范围
内，占全区思茅松总面积的 68. 1 %;平均高总体平
均值为 12. 7 m，主要分布在 12 ～ 16 m 范围内，占全
区思茅松总面积的 69. 2%;郁闭度总体平均值为
0. 52，主要分布在 0. 50 ～ 0. 60 范围内，占全区思茅
松总面积的 77. 5 %;单位面积蓄积量总体平均值为
80. 5 m3，主要分布在 150 m3 以下的地段，占全区思
茅松总面积的 96. 5%;坡度总体平均值为 17. 3°，主
要分布在 5. 0° ～ 25. 0°范围内的缓坡、斜坡地段，占
全区思茅松总面积的 80. 7 %。
2)影响思茅松空间分布的环境因子按其影响程
度由大到小排序依次为:海拔 ＞坡位 ＞坡度 ＞坡向。
海拔是主要影响因素，通过与森林资源二类调查数据
和外业踏查的结果进行对比分析，思茅松主要分布于
海拔1 000 ～ 1 600 m范围内，随着海拔的变化，气温、
降水量、日照、土壤等生境条件随之变化，海拔是影响
和制约思茅松空间分布的主要因素之一;同时，坡位
也是影响思茅松空间分布的另一主要因素，滇南思茅
松主要分布于中、下坡，占全区思茅松总面积
的 73. 3%。
由于思茅松生境条件的复杂性和差异性，在地
区尺度上，思茅松的空间分布规律是非常复杂的。
因此，在进一步研究思茅松的空间分布规律时，可
先根据自然条件划分为相对独立的自然分区，进一
步有针对性地研究各自然分区内思茅松的空间分
布规律。此外，由于认知水平和数据等条件的限
制，本研究仅从海拔、坡度、坡向、坡位 4 个方面进行
了思茅松影响程度定量评价，思茅松的空间分布是
受多种环境条件共同作用和影响的，如何较为全
面、系统地分析思茅松空间分布的主要影响因素，
将成为今后研究的重点。
［参 考 文 献］
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功能价值动态研究［J］． 林业科学研究，2010，23(5) :
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阔叶林及思茅松林的群落学特征［J］． 山地学报，
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［6］ 唐守正．多元统计分析方法［M］．北京:中国林业出版
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(责任编辑 赵粉侠)
15第 1 期 李 浩等:思茅松空间分布特征研究