全 文 ：第 34卷　第 6期
2010年 11月
南京林业大学学报(自然科学版)
JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalScienceEdition)
Vol.34, No.6
Nov., 2010
htp://www.nldxb.com
　收稿日期:2010-01-22　　　　修回日期:2010-05-20
　基金项目:“十一五 ”国家科技支撑计划(2008BADBOB0302)
　作者简介:闫淑英(1982—),硕士生。 ＊铁牛(通信作者),副教授 ,博士。 E-mail:wangtieniu@ 126.com。
　引文格式:闫淑英 ,席青虎 ,铁牛.寒温带杜香-兴安落叶松林林分健康评价研究 [ J] .南京林业大学学报:自然科学版 , 2010, 34(6):
81-86.
寒温带杜香 兴安落叶松林林分健康评价研究
闫淑英1 ,席青虎 2 ,铁　牛 1＊
(1.内蒙古农业大学林学院 , 内蒙古　呼和浩特　010019;2.呼伦贝尔市林业工作站 , 内蒙古　海拉尔　021008)
摘要:为构建寒温带杜香-落叶松林林分级的健康评价指标体系 ,以内蒙古根河林业局境内的杜
香 -落叶松林分为研究对象 ,通过野外调查 ,运用主成分分析法筛选指标 、确定权重 、构建评价模
型 ,并用聚类分析法将杜香 -落叶松林健康等级分为 4级 ,对研究区内原始林 、渐伐林 、皆伐林 3
种类型的杜香-落叶松林进行了健康评价研究。结果显示 ,以林分生产力 、土壤养分 、林分结构 、
抵抗力与恢复力 4个方面的 22个指标 ,能够初步构建寒温带杜香-落叶松林林分尺度的健康评
价指标体系 。评价结果表明:原始林健康水平最高 ,为 Ⅰ级 (健康);渐伐林次之 ,为 Ⅱ级(亚健
康);皆伐林最差 ,其中 1 /3的林分为Ⅲ级(一般健康), 2/3的林分为Ⅳ级(不健康)。
关键词:寒温带;杜香 -落叶松林;健康评价
中图分类号:S757.2　　　文献标志码:A　　　文章编号:1000-2006(2010)06-0081-06
ForesthealthassessmentofLedum-Larixgmeliniincold-temperatezone
YANShu-ying1 , XIQing-hu2 , TIENiu1＊
(1.CollegeofForestofInnerMongoliaAgricultureUniversity, Huhhot010019, China;
2.ForestryStationofHulunbeir, Hailar021008, China)
Abstract:Thisresearchmeasuredtheindicatorsbymakingfieldsurveyandsettingsampleplotstoestablishahealthas-
sessmentindicatorssystemofLedum-Larixgmeliniofcold-temperatezoneatstandlevel.ExperimentalobjectwasLe-
dum-LarixgmeliniofForestBureauofGenheofInnerMongolia.Itfilteredindicators, determinedtheweight, builtas-
sessmentmodelwithmethodofprincipalcomponentanalysis.ThehealthlevelofLedum-Larixgmeliniweredividedinto
4 classwithclusteranalysis.Itfinishedhealthassessmentfortheoriginalforest, shelterwoodcuttingforestandclear
cutingforestinthestudyarea.Theresultsshowedthatencompassedsuchfouraspectsasproductivity, soilnutrients,
standstructure, standresistanceandresilience22 indicatorsinestablishthehealthindicatorssystemofLedum-Larix
gmeliniincold-temperatezone.TheassessmentresultsshowedthatthehealthleveloforiginalforestisthehighestandⅠ
level(health);successivecuttingforestisthesecondandⅡlevel(sub-health);clear-cuttingforestisthelowest, and
one-thirdforestsareⅢ level(generalhealth), two-thirdforestsareⅣ level(poorhealth).
Keywords:cold-tempreatezone;Ledum-Larixgmelini;healthassessment
　　森林的健康状况会直接影响人类生态安全和
可持续发展 ,健康的森林是实现森林资源可持续经
营的基础[ 1] 。森林健康经营理论和技术已成为当
今世界林业研究的热点。Costanza[ 2]提出了系统健
康公式;陈高等[ 3-5]以阔叶红松林生态系统为例 ,
提出生态系统健康评估的新方法———健康距离
(HD)法 ,并推导出计算公式;肖风劲等 [ 6]以森林
生态系统的稳定性 、可持续性和整合性为目标 ,提
出了包括森林生态系统组成 、结构 、生物多样性 、
NPP等森林生态系统健康的评价指标体系;李金良
等 [ 7]提出了一套评价北京地区水源涵养林健康的
指标体系及方法。张秋根等[ 8]建立了一套森林生
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 34卷
态环境评价标准 、计算方法和等级划分标准。
大兴安岭森林是我国唯一的寒温带针叶林资
源 ,其健康状况会直接影响到东北地区乃至整个华
北地区的生态安全。但由于该地区多年的不合理
采伐而出现了生产力持续下降 、森林结构不合理等
一系列不健康现象 [ 9 -10] , 严重影响着该地区森林
资源的健康经营。而如何进行森林健康经营及评
价该林分是否健康及健康等级如何 ,前提是构建一
套科学合理的林分健康评价指标体系 ,杜香-兴安
落叶松林是大兴安岭林区典型的森林类型 ,因此 ,
为该区构建一套杜香 -落叶松林评价指标体系极为
必要。笔者从林分尺度上 ,运用主成分分析法探索
杜香-兴安落叶松林健康评价指标体系 ,为科学评
价该地区森林资源健康提供科学依据 ,从而为该地
区森林资源科学经营提供重要依据。
1　材料与方法
1.1　研究区概况
研究区位于内蒙古根河林业局境内 ,地处大兴
安岭西北坡 (121°30′～ 121°31′E, 50°49′～
50°51′N),海拔 800 ～ 1 116 m,属寒温带湿润气候
区 ,冬季漫长 ,夏季短暂 ,最低气温 -50℃,最高气
温 32℃,年降水量 450 ～ 550 mm。林下土壤为棕
色针叶林土 ,土层厚度 20 ～ 40 cm。乔木层主要为
兴安落叶松 (Larixgmelini), 混有白桦 (Betula
platyphyla)及少量樟子松(Pinussylvestris-mongoli-
ca)等 ,兴安落叶松是其中的建群种和优势种。主
要林型有 12种 ,均为天然林 ,其中杜香-落叶松林
分布面积最广 ,是当地最典型的森林类型。林下常
见植物有杜香 (Ledumpalustre)、杜鹃 (Rhododen-
dronparvifolium)、越橘(Vacciniumvitis-idaea)、红花
鹿蹄草(Pyrolaincartata)、舞鹤草(Maianthemumbif
olium)等。
1.2　林分健康评价指标体系构建方法
1.2.1　指标选取原则
(1)重要性原则 。选取的指标应是反映研究
对象健康与否的主要因子 。
(2)对象性原则 。不同的研究对象所选取的
指标往往不同 ,因此所选指标还应结合杜香 -兴安
落叶松林的自身状况 ,确定指标 。
(3)可行性原则 。为实现理论科学性和现实
可行性的合理统一 ,选择的指标必须是实际调查中
能获取到的指标 。
1.2.2　外业调查
在研究地区杜香-落叶松林的原始林 、渐伐林
和皆伐林 3种森林类型的典型地段各设置面积为
40m×30m的 6块标准地 ,共 18块(表 1)。在每
个标准地的 4角和中央位置设置 5个 2m×2 m的
灌木样方 、5个 1 m×1 m草本样方和 5个凋落物
收集筐 。
表 1　标准地基本概况
Table1　Thegeneralsituationofsampleplot
标准地编号
plotNo.
海拔 /m
altitude
坡度 /(°)
slope
坡向
aspect
树种组成
speciescomposition
年龄结构
agestructure
采伐时间
harvesttime
标准地简称
plot
采伐强度 /%
harvestintensity
1 825 3 东 10落 中龄林 、成熟林 1987年 渐伐林 50
2 831 5 东 10落 中龄林 、成熟林 1987年 渐伐林 50
3 807 3 东 10落 幼龄林 、中龄林 1987年 渐伐林 50
4 810 3 东 10落 幼龄林 、中龄林 1987年 渐伐林 50
5 821 4 东 8落 2白 幼龄林 、中龄林 1987年 渐伐林 50
6 830 5 东 8落 2白 幼龄林 、中龄林 1987年 渐伐林 50
7 820 3 西南 10落 幼龄林 、中龄林 1987年 皆伐林 100
8 827 4 西南 10落 幼龄林 、中龄林 1987年 皆伐林 100
9 810 3 西南 7落 3白 幼龄林 、中龄林 1987年 皆伐林 100
10 825 3 南 6落 4白 中龄林 1987年 皆伐林 100
11 820 3 南 8落 2白 幼龄林 、中龄林 1987年 皆伐林 100
12 817 3 南 7落 3白 幼龄林 、中龄林 1987年 皆伐林 100
13 888 11 西南 8落 2白 中龄林 、成熟林 — 原始林 0
14 835 8 北 10落 中龄林 、成熟林 — 原始林 0
15 890 11 北 10落 全龄林 — 原始林 0
16 853 9 北 10落 全龄林 — 原始林 0
17 875 11 北 10落 全龄林 — 原始林 0
18 860 9 10落 全龄林 — 原始林 0
　　注:树种组成中数字为比例;落.落叶松;白.白桦。
　　调查标准地基本状况 ,如海拔 、坡度 、坡向 、坡
位 、林分垂直结构等;对高度 >1.3 m的乔木进行
每木检尺并测定林分郁闭度 ,记录其树种 、树高 、
胸径 、冠幅和生长状况 (风倒木株数和雷击木株
82
　第 6期 闫淑英 , 等:寒温带杜香-兴安落叶松林林分健康评价研究
数等);对收集筐内凋落物干 、湿质量及厚度进行
测量记录;对样方内灌木及草本植物分种记载其
种类 、株数 、盖度等 ,同时在样方内调查土层厚度
和腐殖质厚度;更新调查 ,记录幼苗和幼树种类 、
株数 、株高及地径 。
1.2.3　指标计算及其数据的标准化
在样地内选取标准木 ,依据国际通用二元立木
折算公式[ 11]计算标准木的蓄积量 。
灌木 、草本 Simpson指数和丰富度参照文献
[ 12]中方法求算。
定性指标量化处理根据文献 [ 13]中的定量化
转换方法 ,分成 5级 ,越利于健康的得分量化值越
高 ,依次赋值为 1、0.8、0.6、0.4、0.2。
区分林分垂直结构时 ,发育良好 、结构协调的
天然林从树冠到地面有主林层 、灌木层 、草本层 、更
新层 、枯落物层 5个层次 ,将具有 5个层次的林分
赋值为 1、每少 1个层减 0.2。年龄结构中 ,由幼龄
林 、中龄林 、成熟林 、过熟林等 4个龄级组成的林分
赋值为 1,每减少 1个龄级减 0.2。将火干扰强度 、
虫害程度 、病害程度分别分为无 、轻 、中 、重 、严重 5
个等级 [ 11] ,依次赋值为 1、0.8、0.6、0.4、0.2。
由于指标数据量纲不统一 ,没有可比性 ,需对
定量指标进行无量纲化计算 [ 14]后才能进行评价。
标准化方法如下:
Xsv=Xi/Xmax。 (1)
式中:Xsv为标准化后的指标值 , Xi为所选指标值 ,
Xmax为同类指标最大值 。
1.2.4　指标筛选与评价模型的构建
由于人为选择的指标容易存在一定程度的相
关关系 ,若直接应用该指标体系 ,可能会使被评价
对象反映的信息有所重复 ,造成评价不准确 。为此
采用主成分分析法筛选指标 ,确定权重 ,将多项相
关的指标简化为较少的独立的主成分 [ 15] ,使它们
尽可能多地保留原始变量的信息 ,且彼此间相互独
立 ,以代替原指标作为最终的健康评价指标。
由样地数 n及各指标调查数据可计算相关系
数矩阵 R的特征值 λ1≥λ2≥…≥λp>0和对应的
单位特征向量 [ e1 , e2 , … , ep] ,则称变量 Fj为指标
变量 x的第 j个主成分[ 16-17] :
Fj=eTjXsv, 　j=1, 2, …, p。 (2)
根据筛选出的 j个主成分 Fj及各主成分贡献
率 aj(这里 aj即权重),构建出大兴安岭杜香 -落叶
松林健康综合评价模型为:
H=a1F1 +a2F2 +a3F3 +… +ajFj。 (3)
数据处理过程在 SAS9.0统计软件中进行。
1.2.5　森林健康等级的划分
用系统聚类法对各标准地分类 ,根据聚类结果
确定杜香-落叶松林分健康状况等级标准 ,通过健
康指数反映 3种杜香 -落叶松林分的健康状况 。
研究中用欧氏距离进行聚类分析 ,类与类间的
距离采用离差平方和法 (即 WARD法)[ 16] 。用半
偏 R2、R2 、离差平方和(S)3种统计量来评价聚类
效果 [ 18] 。
2　结果与分析
2.1　指标体系构建结果
在参考大量相关文献的基础上 ,结合研究区林
分状况的实地调查结果 ,从林分生产力 、土壤养分 、
林分结构 、抵抗力与恢复力 4个方面 ,在众多指标
中选取了对研究对象的健康影响较重要的 22个指
标 ,对初选指标进行系统整合 ,构建了寒温带杜香-
落叶松林健康评价指标体系(图 1)。
图 1　杜香-落叶松林分健康评价指标体系
Fig.1　TheindexsystemforLedum-Larixforesthealtheval-
uation
2.2　主成分分析结果
样本数据为 1个 18×22的矩阵 ,通过计算 ,在
相关矩阵的基础上得出影响该林分健康的各主成
分特征值 、贡献率及其特征向量 ,结果见表 2、表 3。
表 2　样本部分主成分特征根
Table2　Partofprincipalcomponenteigenvalueofsample
主成分
principal
component
特征值
eigenvalue
贡献率
proportion
累计贡献
cumulative
F1 7.345 586 55 0.333 9 0.333 9
F2 2.910 991 07 0.132 3 0.466 2
F3 2.333 696 38 0.106 1 0.572 3
F4 2.163 113 59 0.098 3 0.670 6
F5 1.618 278 74 0.073 6 0.744 2
F6 1.202 771 66 0.054 7 0.798 8
F7 0.928 841 94 0.042 2 0.841 1
F8 0.840 217 57 0.038 2 0.879 2
F
9 0.635 920 03 0.028 9 0.908 2
83
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 34卷
表 3　样本主成分特征向量
Table3　Principalcomponenteigenvectorofsample
指标index F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8
单位面积蓄积量 0.256 455 0.164 606 0.234 449 0.078 499 0.160 338 0.077 533 0.233 036 0.268 459
年凋落物量 0.236 340 0.233 328 0.157 901 0.268 105 0.082 019 0.041 941 0.096 353 0.098 563
林分平均高 0.320 661 0.018 694 0.146 616 0.074 528 0.168 246 0.034 091 0.131 724 0.057 485
腐殖质厚度 0.190 074 0.098 447 0.143 894 0.143 540 0.215 789 0.277 949 0.563 187 0.175 138
土层厚度 0.222 437 0.180 191 0.145 306 0.079 057 0.134 564 0.245 160 0.489 492 0.195 889
灌木 Simpson指数 0.139 307 0.094 891 0.150 492 0.468 163 0.322 039 0.195 566 0.110 416 0.381 700
草本 Simpson指数 0.132 856 0.084 611 0.206 732 0.445 606 0.073 441 0.283 910 0.320 479 0.224 422
灌木丰富度 0.164 290 0.320 659 0.014 751 0.035 348 0.375 096 0.153 152 0.267 603 0.239 221
草本丰富度 0.105 428 0.181 093 0.107 341 0.506 494 0.016 663 0.073 956 0.204 574 0.055 889
乔木郁闭度 0.171 882 0.392 490 0.191 031 0.090 569 0.211 213 0.029 497 0.245 690 0.090 501
林分垂直结构 0.141 502 0.075 959 0.056 487 0.346 205 0.263 467 0.485 176 0.095 995 0.253 809
年龄结构 0.303 832 0.065 578 0.132 819 0.157 572 0.208 470 0.183 874 0.224 545 0.057 824
灌木盖度 0.263 906 0.056 021 0.100 090 0.278 763 0.009 076 0.505 243 0.108 678 0.116 884
草本盖度 0.172 545 0.251 190 0.125 987 0.277 642 0.191 743 0.181 705 0.195 009 0.111 386
枯落物盖度 0.214 308 0.071 935 0.346 126 0.087 508 0.098 049 0.272 183 0.082 163 0.248 350
更新幼苗株数 0.240 781 0.366 212 0.101 816 0.148 174 0.026 330 0.051 759 0.190 994 0.016 087
更新幼树株数 0.225 478 0.384 387 0.064 715 0.058 305 0.037 124 0.019 030 0.151 293 0.116 443
病害程度 0.149 345 0.263 122 0.495 432 0.026 222 0.149 834 0.001 657 0.087 979 0.044 546
虫害程度 0.149 345 0.263 122 0.495 432 0.026 222 0.149 834 0.001 657 0.087 979 0.044 546
雷击木株数 0.280 952 0.049 576 0.059 127 0.072 077 0.360 484 0.015 637 0.011 027 0.383 472
风倒木株数 0.217 748 0.234 014 0.258 356 0.074 379 0.028 726 0.001 896 0.004 274 0.442 543
火干扰强度 0.218 591 0.105 319 0.030 642 0.233 228 0.372 101 0.272 878 0.349 660 0.088 379
　　实际运用中 ,一般累计贡献率达到 85 %就可
代表绝大部分信息。由表 2可知 ,前 8个特征根的
累计贡献率达到 87.92 %,因此 ,选前 8个主成分
作为杜香-落叶松林健康评价的综合指标 。
第 1主成分在蓄积量 、凋落物量 、更新 、结构 、
灌木盖度 、火干扰强度及倒木株数等大部分指标
特征属性上有较接近的因子载荷 ,可看作综合性
指标;第 2主成分在更新幼苗株数 、幼树株数 、乔
木郁闭度等特征属性有较大的因子载荷 ,可看作
恢复力方面的指标;第 3主成分在病害 、虫害程度
指标有很大的因子载荷 ,列为病虫害方面的指
标;第 4主成分在在灌木 、草本 Simpson指数 、草
本丰富度等属性上有很大的因子载荷 ,可看作植
物物种多样性指标;第 5主成分在火干扰强度 、雷
击木株数等特征属性上有较大的因子载荷 ,可看
作火灾干扰程度;第 6主成分在灌木盖度 、林分垂
直结构等特征上有较大的因子载荷 ,可列为结构
合理性指标;第 7主成分在腐殖质厚度 、土层厚度
等特征属性上有大的因子载荷 ,可看作土壤养分
方面指标;第 8主成分在风倒木株数 、雷击木株数
等特征属性上有较大的因子载荷 ,可看作自然干
扰指标 。
由于林分的结构和功能复杂 ,从主成分特征
向量中无法为每一个主成分清晰地命名归类 。这
也验证了林分健康状况是由多个指标相互联系 、
共同作用的结果 。蓄积量 、年凋落物量等生产力
指标 ,更新株数 、病虫害程度 、火干扰强度等反应
抵抗力与恢复力的指标 , 林分垂直结构 、灌木盖
度等结构指标的因子载荷较大且出现次数较多 ,
说明这些指标是影响杜香 -落叶松林健康的主要
因素 。其中 ,更新指标权重较大 ,说明更新对杜
香 -落叶松林健康影响比土壤方面作用更大 ,视为
重要指标 。
2.3　样本的聚类分析
根据得到的 8个主成分综合指标数据 ,组成聚
类分析的样本数据矩阵 Y18×8 ,对这 18个标准地进
行聚类 ,结果见图 2和表 4。
图 2　不同标准地聚类结果图
Fig.2　Theclusterresultofdifferentsampleplot
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　第 6期 闫淑英 , 等:寒温带杜香-兴安落叶松林林分健康评价研究
表 4　聚类分析
Table4　Clusteranalysis
类数
NCL
合并类的名称
clustersjoined
新类中的样
本 FREQ
半偏 R2
SPRSQ
R2
RSQ
离差平方
和BSS
17 c3 c4 2 0.006 8 0.993 0.930 7
16 b5 b6 2 0.009 3 0.984 1.265 8
15 a4 a6 2 0.013 1 0.971 1.775 8
14 a2 a3 2 0.013 5 0.957 1.834 1
13 c1 c2 2 0.014 5 0.943 1.973 1
12 b4 CL16 3 0.018 6 0.924 2.530 8
11 a1 a5 2 0.027 0 0.897 3.667 7
10 CL14 CL15 4 0.029 8 0.867 4.052 6
9 b2 b3 2 0.034 1 0.833 4.644 0
8 c5 c6 2 0.036 5 0.797 4.958 4
7 CL17 CL8 4 0.060 3 0.737 8.201 9
6 b1 CL12 4 0.065 3 0.671 8.887 5
5 CL11 CL10 6 0.076 8 0.594 10.448 0
4 CL13 CL7 6 0.080 9 0.513 11.008 0
3 CL5 CL6 10 0.086 0 0.427 11.699 0
2 CL9 CL4 8 0.128 1 0.299 17.417 0
1 CL3 CL2 18 0.299 3 0.000 40.707 0
　　聚类原则一般是类间离差平方和大时 ,说明
两类间离散 ,应该分为不同类。由表 4可知 , 在
BSS值分别为 11.008和 11.699之上时 , BSS值
均很小 ,之下时 BSS值大幅增加 ,说明在聚为 5类
及更多类时不恰当 ,聚为 4类或 3类时较合理;半
偏 R2在聚为 4类 、3类 、2类 、1类时较大 ,其余的
值都较小 ,说明根据半偏 R2准则分为 5类 、4类 、
3类和 2类较为合适;R2在聚为 4类时为 0.513,
在其之上 R2值的变化幅度不大 ,而到分为 3类时
R2下降为 0.427 ,变化剧烈 ,可认为聚为 4类比较
合适 。
综合以上 3种不同的聚类效果评价方法 ,笔者
认为样本聚为 4类时有效果较好 。
2.4　林分健康评价结果
由聚类结果可知 ,调查的标准地聚为 4类 ,因
此 ,可将杜香 -落叶松林林分健康等级标准划分为
4级(分别用 Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ和Ⅳ表示),其中 Ⅰ级有 6
块原始林标准地 ,占样本总数的 33.33 %;Ⅱ级
有 6块渐伐林标准地 ,占样本总数的 33.33%;Ⅲ
级有 2块皆伐林标准地 ,占样本总数的 11.12 %;
Ⅳ级 有 4 块 皆 伐 林 标 准 地 , 占 样 本 总 数
的 22.22 %。
将表 2、表 3中的数据及指标数据代入评价模
型 ,可得 3种森林类型综合健康指数值 ,结果见
表 5。林分健康指数较大 ,说明其健康水平较高 ,
反之较差。
表 5　杜香-落叶松林分健康评价结果
Table5　TheassessmentresultsofLedum-Larix
foresthealth
林分类型
foresttypes
健康指数
healthindex
健康等级
healthlevel
健康状况
healthcondition
原始林 1.02 Ⅰ 健康
渐伐林 0.85 Ⅱ 亚健康
皆伐林 0.73 Ⅲ 一般健康
皆伐林 0.65 Ⅳ 不健康
　　由表 5可知 ,原始林健康水平最高 ,渐伐林次
之 ,皆伐林最低 。分析该结果的原因主要是:原始
林是依靠自然调节能力形成的自然生态系统 ,其组
成成分相互作用 ,协同进化 ,有机地构成了一个功
能完善的整体 ,从而使生态系统活力水平相对较
高 ,组织结构完整 、合理 ,功能稳定性好 , 抵抗外界
干扰能力与恢复能力强 ,可持续能力强 ,因此 ,原始
状态下生态功能是相对完善的 ,森林是相对健康
的 。而渐伐林和皆伐林都是人为干扰下的森林类
型 ,人为干扰容易违背自然规律 ,使原来的森林结
构合理性 、生物多样性以及活力水平下降 ,甚至会
打破原来的平衡 ,具体情形会随着干扰程度的不
同 ,下降程度也不同。皆伐林比渐伐林所受干扰程
度大 ,故活力水平 、组织结构及抵抗外界干扰能力
与恢复能力等方面要低于渐伐林。
而皆伐林出现两种健康等级主要原因可能是
因为土壤 、坡度 、坡向 、郁闭度 、林分年龄 、更新状况
等因素的差异 ,使得一部分评价指标数值相差较
大 ,计算出的健康指数相应差别较大 ,造成健康等
级不同;或者皆伐林在采伐前林分特征就可能存在
差异。
3　结　论
(1)林分生产力 、土壤养分 、林分结构 、抵抗力
与恢复力 4个方面的 22个指标 ,能够初步构建寒
温带杜香-落叶松林健康评价指标体系 。
(2)运用主成分分析法对指标体系进行降维 ,
将 22个指标缩减为综合性 、恢复力 、病虫害 、植物
物种多样性 、火灾干扰程度 、结构合理性 、土壤养
分 、自然干扰等 8个综合指标 ,是影响杜香-落叶松
林健康的主要指标。
(3)通过聚类分析可得杜香-落叶松林健康等级
分为 4级:Ⅰ级健康 、Ⅱ级亚健康 、Ⅲ级一般健康 、Ⅳ级
不健康。杜香-落叶松林分中 , 6块原始林标准地均
处于Ⅰ级(健康),占调查总数的 33.33 %;6块渐
伐林标准地均处于 Ⅱ级(亚健康),占调查总数的
33.33 %;6块皆伐林标准地中 ,有 2块处于 Ⅲ级
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南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 34卷
(一般健康),有 4块处于Ⅳ级(不健康),分别占总
数的11.12 %和 22.22%。由此可得出:杜香-落叶
松林健康状况目前虽然一半以上表现良好 ,但仍有
一定面积的林分存在健康问题 。
(4)从 3种森林类型的健康指数比较分析 ,原
始林的健康指数最高 ,健康状况最好 ,这表明原始
状态下生长的林分其结构稳定 、活力高 、抵抗力强 ,
可持续能力强;渐伐林健康等级仅次于原始林 ,高
于皆伐林;而研究区内的皆伐林健康状况有两种 ,
其中 2/3的林分处于不健康 , 1/3的林分处于亚健
康 ,但总体上皆伐林健康水平最低。
综上 ,寒温带杜香 -落叶松林存在生产力低 、森
林结构不合理 、抵抗力与恢复力弱等一系列欠健康
现象 ,森林健康等级还有待于提高 、特别是皆伐林。
要使大兴安岭森林健康生长 ,实现可持续发展 ,必
须实行森林健康经营 。
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(责任编辑　郑琰燚)
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