全 文 ：第 ww卷 第 tt期
u s s {年 tt 月
林 业 科 学
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‘²√ qou s s {
毛竹林冰雪灾害与环境 !生物学特性和管理的关系
李伟成t 王树东t 钟哲科t 周 妍t 盛海燕u 盛碧云t ov
kt1国家林业局竹子研究开发中心 杭州 vtsstu ~u q杭州环境保护科学研究院 杭州 vtsssx ~
v1 浙江清凉峰国家级自然保护区管理局 杭州 vttvutl
摘 要 } 选取浙江临安双石村和奉化石门镇两个不同受灾性质的样点 o运用 ‘≥ !≤≤„和 ²±·¨ ≤¤µ¯²分析了冰雪
气候过程中主要影响毛竹林灾情的环境条件 !自身生物学特征参数和经营管理手段 ∀结果表明 }双石k≥Œ组l与石
门k≥ŒŒ组l两地样地的 ‘≥聚类结果的最终压力值为 z1zvwx  x o最终不稳定性值为 s1ssss|  s1ssst o表明 u地样
地之间存在明显的不同 o并于 twv个重复时找到最佳维数为 v维 o依据 ƒ… !⁄≥和 Š• 可分成 u组 o≥Œ组总体环境解
释量为 y{1w h o≥ŒŒ组总体解释量为 |x1y h o≥Œ组样地受到雪压的影响较大 o其外部因素和条件比受到冰害的 ≥ŒŒ组
样地而言更为复杂 ~²±·¨ ≤¤µ¯²测试表明 ≥Œ和 ≥ŒŒ的实际数据和模拟数据的特征值有区别k³ s1stl o而且受灾参数
与冰雪灾害有相关性 ∀受灾参数的 ≤≤„结果得到了较好的解释 o钩梢对翻蔸 !折断 !破裂数量都有较大影响 ~立竹
密度显著影响立竹形态结构的发育 o影响立竹对冰雪灾害的敏感性 ~竹子的削尖度大大低于乔木k平均值为 s1ssz{
 s1stl o且尖削度是一个较好地体现毛竹林冰雪灾害程度的参考参数 ∀冰雪灾害受损程度和胸径之间存在一定的
关联 o密度和削尖度之间存在临界点 ∀因此 o竹林管理中要注意合理采伐和控制削尖度 ∀数据没有显示由于坡向
的不同所引起的对毛竹林生态系统的影响 ~从三维图释可以看出 o不同系列的变量反应了弯曲 !开裂 !翻蔸和开裂
等不同受灾现象 o因此在竹林管理中应区别对待 ∀ ≤≤„与 ‘≥的分析表明各种类型的干扰对竹林生态系统的影响
其实是一种多因素的综合性作用 ∀
关键词 } 散生竹 ~冰雪灾害 ~环境解释 ~尖削度 ~毛竹
中图分类号 }≥zyt1v ~≥zxz1un | 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ltt p stu{ p sy
收稿日期 }uss{ p sz p su ∀
基金项目 }/十一五0林业科技支撑计划专题kussy…„⁄’v„swsul ∀
Τηε Ρελατιονσηιπ αµονγ Ενϖιρονµεντ o Μαναγεµεντ oΒιολογιχαλ Χηαραχτεριστιχσ
ανδ ΣνοωΠΙχε ∆ισαστερ ιν Πηψλλοσταχηψσεδυλισφορεστ
¬• ¬¨¦«¨ ±ªt • ¤±ª≥«∏§²±ªt «²±ª«¨ ®¨ t «²∏≠¤±t ≥«¨ ±ª ‹¤¬¼¤±u ≥«¨ ±ª…¬¼∏±tov
kt1 Χηινα Νατιοναλ Βαµβοο Ρεσεαρχη Χεντερ Ηανγζηου vtsstu ~u1 Ηανγζηου Ενϖιρονµενταλ Προτεχτιον Σχιενχε Ινστιτυτε Ηανγζηου vtsssx ~
v1 Ζηεϕιανγ Θινγλιανγφενγ Νατιοναλ Νατυρε Ρεσερϖε Βυρεαυ Ηανγζηου vttvutl
Αβστραχτ } ׫¨ ¶·¤±§¦²±§¬·¬²± ¤±§ªµ²º·«¤±¤¯¼¶¬¶¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶²© Πq εδυλισ º¨ µ¨ °¨ ¤¶∏µ¨§¤±§·«¨ °¤±¤ª¨ °¨ ±··¼³¨ º¤¶
∏´¤±·¬©¬¨§q‘²±°¨ ·µ¬¦°∏¯·¬§¬°¨ ±¶¬²±¤¯ ¶¦¤¯¬±ªk‘≥l º¤¶∏¶¨§·² ¤±¤¯¼½¨ ·«¨ ²µ¬¨±·¤·¬²± ²©·²·¤¯ ¶¤°³¯¨ ³¯²·¶¤±§¦¤±²±¬¦¤¯
¦²µµ¨¶³²±§¨±¦¨ ¤±¤¯¼¶¬¶k≤≤„l º¤¶¤³³¯¬¨§·²¤±¤¯¼½¨ ·«¨ °∏¯·¬©¤¦·²µ¨ ±√¬µ²±°¨ ±·¤¯ √¤µ¬¤±¦¨¶~°¨ ¤±º«¬¯¨ o²±·¨ ≤¤µ¯²·¨¶·º¤¶
¤³³¯¬¨§·²¦«¨¦®∏³·«¨ µ¨¶∏¯·¶²©¤¥²√¨ °¨ ·«²§¶q≤²°°∏±¬·¼ ¶¨³¤µ¤·¬²± º¤¶¦¯¨ ¤µ¯¼¶«²º± ¥¼ ‘≥ ²µ§¬±¤·¬²± º¬·«¤©¬±¤¯ ¶·µ¨¶¶
²©z1zvw x  x ¤±§¤©¬±¤¯ ¬±¶·¤¥¬¯¬·¼²©s1sss s|  s1sss t1„·«µ¨ 2¨§¬°¨ ±¶¬²±¤¯ ¶²¯∏·¬²± º¤¶©²∏±§¤©·¨µtwv¬·¨µ¤·¬²±¶¤±§·²·¤¯
¶¤°³¯¨³¯²·¶º¨ µ¨ §¬√¬§¨§¬±·²·º²³¤µ·¶o¬q¨ qo≥«∏¤±ª¶«¬ªµ²∏³k≥Œl ¤±§≥«¬°¨ ± k≥ŒŒl oº«¬¦«º¨ µ¨ §¨ ³¨ ±§¨§²± ²¯º¨ ¶·«¨¬ª«·
²© ¬¯√¬±ª¥µ¤±¦«o¶·¤±§§¨±¶¬·¼ ¤±§ªµ¤§¬¨±·q ²±·¨ ≤¤µ¯²·¨¶·³µ²√¨ §·«¤·¤¯¯·«µ¨¨¤¬¨¶«¤§¤¶°¤¯¯¨µ¶·µ¨¶¶·«¤± ¤µ¤±§²°
¶²¯∏·¬²±q≤≤„ ¶«²º¨ §·«¤·w{1t h √¤µ¬¤±¦¨ º¤¶ ¬¨³¯¤¬±¨ §¥¼·«¨ ©¬µ¶·¤¬¨¶¤±§y{1w h ¬¨³¯¤¬±¨ §¦∏°∏¯¤·¬√¨ ¼¯¬± ≥Œoys1x h
√¤µ¬¤±¦¨ º¤¶ ¬¨³¯¤¬±¨ §¥¼ ·«¨ ©¬µ¶·¤¬¨¶¤±§|x1y h ¬¨³¯¤¬±¨ §¦∏°∏¯¤·¬√¨ ¼¯ ¬± ≥ŒŒ µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q ≥² ¶±²º §¬¶¤¶·¨µº¤¶ °²µ¨
¦²°³¯ ¬¨·«¤±¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µqƒ∏µ·«¨µ°²µ¨ o·«¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²±¶¥¨·º¨ ±¨ ¶¤°³¯¨³¯²·¶¤±§¤¬¬¶µ¨¶³²±§¨§·²·«¨ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©√¤µ¬¤±¦¨
¬¨³¯¤¬±¨ §¥¼ ¤¨¦«¤¬¨ q ²±·¨ ≤¤µ¯²·¨¶·¶«²º¨ §·«¤··«¨µ¨ º¤¶§¬©©¨µ¨±¦¨ ¥¨·º¨ ±¨ ¬¨ª¨ ±√¤¯∏¨ ²©µ¨¤¯ §¤·¤¤±§¶¬°∏¯¤·¨§§¤·¤k Π
s1stl ¤¶¶¤°¨ ¤¶¶³¨¦¬¨¶2 ±¨√¬µ²±°¨ ±·¤¯ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± k Π€ s1svxs  s1sxl ²© ≥Œ ¤±§≥ŒŒ µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ o º«¤·¬±§¬¦¤·¨§·«¤·
√¨¨ ±·¶º¨ µ¨ ±²·¤·µ¤±§²°o¥∏·§¬§µ¨³µ¨¶¨±··«¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³ ¥¨·º¨ ±¨ ±¨√¬µ²±°¨ ±·√¤µ¬¤¥¯ ¶¨¤±§¥¬²¯²ª¬¦¤¯ ¬±©²µ°¤·¬²±q ≤≤„
¬°³¯¬¨§·«¤·²¥·µ∏±¦¤·¬²± ¬±©¯∏¨±¦¨§·«¨ ∏´¤±·¬·¼ ²© ∏³µ²²·¬±ªo¥µ¨¤®¤ª¨ ¤±§¶³¯¬·o¥∏·¬·º¤¶±²·¶«²º± ¬± ·«¨ ¤±¤¯¼¶¬¶²©
²µ§¬±¤·¬²±q„±§¶·¤±§§¨±¶¬·¼¤©©¨¦·¨§·«¨ °²µ³«²¯²ª¬¦¤¯ ¶·µ∏¦·∏µ¨ ¤±§¶¨±¶¬·¬√¬·¼µ¨¶³²±§¬±ª·²¶±²ºΠ¬¦¨ ²© Πq ηετεροχψχλαq⁄¤·¤
§¬§±²·¶«²º·«¤··«¨ §¬©©¨µ¨±¦¨ ²©¶¯²³¨ §¬µ¨¦·¬²±o°¤¼¥¨ o©²µ·«¨ «¤√²¦¬±·«¨ ¬±√¨ ¶·¬ª¤·¬²±¤µ¨¤¥²·«²±¶²∏·«¤±§±²µ·«¶¯²³¨ o
¥∏·¬±§¬¦¤·¨§·«¤·¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¥¨·º¨ ±¨ §¤°¤ª¨ §¨ªµ¨¨²©¶±²ºΠ¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ¤±§§¬¤°¨ ·¨µ¤·¥µ¨¤¶·«¨¬ª«·¨ ¬¬¶·¨§o¤±§·«¨µ¨ º¤¶
²±¨ ¦µ¬·¬¦¤¯ √¤¯∏¨ ¥¨·º¨ ±¨ §¨±¶¬·¼ ¤±§·¤³¨µq≥² ¶¨¯¨ ¦·¬√¨ ¦∏·¬±ª¶«²∏¯§ ¥¨ ¤³³¨ ±§¨§²± ·«¨ ¬¯¶·²© °¤±¤ª¨ °¨ ±··² ¤¦«¬¨√¨
µ¨¤¶²±¤¥¯¨¶·¤±§§¨±¶¬·¼ ¤±§¥¨·¨µ·¤³¨µ²©¥¤°¥²² º«¬¦«º¤¶°∏¦«¯¨¶¶·«¤±¤µ¥²µk¤√¨ µ¤ª¨ √¤¯∏¨ € s1ssz {  s1stl ¬°³¯¼¬±ª
·«¤·¬·º¤¶ ¤¨¶¼ ·²©¤¯¯ ∏±§¨µ¶±²ºΠ¬¦¨ ³µ¨¶¶∏µ¨ q °µ²³¨µ·¬¨¶²©·¤³¨µ³¯¤¼¨ §¤± ¬°³²µ·¤±·µ²¯¨¬± ¥¤°¥²²©²µ¨¶·°¤±¤ª¨ °¨ ±·q
⁄¬©©¨µ¨±·³«¨ ±²°¨ ±¤ ¬¯®¨ ¥¨ ±§¬±ªo¥µ¨¤®¤ª¨ o∏³µ²²·¬±ª¤±§¶³¯¬·º¨ µ¨ µ¨©¯ ¦¨·¨§¥¼ §¬©©¨µ¨±·¶¨µ¬¨¶²©√¤µ¬¤±¦¨¶¶«²º¨ §¥¼ v2
§¬°¨ ±¶¬²±¬¯¯∏¶·µ¤·¬²±o¶²¬·¶«²∏¯§¥¨ ·µ¨¤·¨§√¤µ¬²∏¶¯¼ ²±©²µ¨¶·°¤±¤ª¨ °¨ ±·q„¶¤ º«²¯¨o·«¨ ±²±¯¬±¨ ¤µ±¤·∏µ¨ ²© ±¨¨ µª¼ ¤±§
º¤·¨µ¨ ¬¦«¤±ª¨¶¥¨·º¨ ±¨·«¨ ¤¯±§¶∏µ©¤¦¨ ¤±§·«¨ ¤·°²¶³«¨µ¨ °¤®¨¶·«¨ ¤ªªµ¨ª¤·¬²± ²©³¤µ¤°¨ ·¨µ¶¤¦«¤¯¯¨ ±ª¨ ©²µ¤±¤¯¼¶¬¶o¶²
≤≤„ ¤±§ ‘≥ ¬±§¬¦¤·¨§·«¤· ©¨©¨¦·¶²© ¤¯¯ ®¬±§¶²© §¬¶·∏µ¥¤±¦¨ ²± ¥¤°¥²² ¦¨²¶¼¶·¨° º¨ µ¨ ¤ ®¬±§²© °∏¯·¬©¤¦·²µ¬±·¨ªµ¤·¬²±
©∏±¦·¬²±¶¤°¨ ·²µ¨¶³²±§²©³¯¤¶·¬¦¤¯ ¥¨«¤√¬²µ²©¥¤°¥²²©²µ¨¶·¨ ¦²¶¼¶·¨°q
Κεψ ωορδσ} ²±²³²§¬∏°~¶±²ºΠ¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ~ ±¨√¬µ²±°¨ ±·¤¯ ¬±·¨µ³µ¨·¤·¬²±~·¤³¨µ~ Πq εδυλισ
由于全球气候变化的影响 o各种类型灾害的发生频率和强度将有增加的趋势k•¬¦«¤µ§oussv ~李伟成等 o
ussyl o森林冰雪灾害发生的频率和强度有明显的上升趋势k¨«±¬±ª ετ αλqousssl o尤其对速生林的生长和发
育有重大的破坏作用 ∀毛竹k Πηψλλοσταχηψσ εδυλισl在我国分布面积大 o用途广 o经济效益佳 o而 ussz末至 uss{
年初的冰雪灾害给湖南 !湖北 !江西 !安徽和浙江等省区竹产业带来重大损失 ∀
冰雪灾害降低竹材质量和产量可收获性竹材锐减和潜在生产损失 ~大量折断后的竹材无法采伐 !运输 o
导致采伐费用的增加和暂时性的市场过剩等 o毛竹林大量翻蔸 !折断要进行人为砍伐形成的人为林窗 o由于
林下层生物多样性极其匮乏k李伟成等 oussyl o会造成水土流失 o增加病虫害侵袭的危险性 o将对竹林生态系
统造成损害 ∀
欧美学者已系统性开展冰雪灾害的研究k¨«±¬±ª ετ αλqousss ~ƒ¤¥µ¬½¬² ετ αλqousswl ~国内研究较少 o仅集
中于雪灾频繁的青藏 !新疆 !内蒙和东北等地 o主要侧重灾害的预报和防范措施 ∀为减少冰雪灾害带来的损
失 o了解冰雪灾害危险性和竹林管理间的关系 ∀本研究基于大量的基础调查数据 o分析冰雪气候过程中主要
影响毛竹林灾情的环境条件和自身生物学特征参数的关系 o为建立毛竹林冰雪灾害的预防措施与灾后调控
提供重要依据 o为生产实践 !森林认证提供农林生态系统管理的基本依据和指导 o对其他竹类植物的灾害学
研究亦有借鉴之用 ∀
t 样地自然概况
临安双石村位于浙江省西北部 o属中亚热带季风气候 o样地地貌主要为丘陵 !海拔最高 xx| ° o区域轮廓
呈东西狭长形 o土壤以黄红壤为主 o气候温暖湿润 o四季分明 o年平均气温 ty ε o极端最高温 wt1u ε o极端最
低温 p tv ε ∀年平均降雨量 t wwy °° o ts ε 积温 w ||s ε o无霜期 uvw §∀
奉化石门镇位于浙江省东部沿海 o地属亚热带 o傍山近海 o兼具海洋性及山地气候特性 o四季分明 o温和
湿润 o土壤以黄红壤为主 ∀年均气温 ty1v ε o最高温度 wt1u ε o最低温度 p tt1t ε o降雨量 t wxs °°左右 o
日照时数 t {xs «o无霜期 uvu §o平原  ts ε 积温 x tss ε 左右 o山区比平原少 t sss ε 左右 ∀气候条件优越 ∀
u样地林相主要为落叶阔叶混交林和针阔混交林 o毛竹林均为改造纯林 ∀样地选择与参数测量在毛竹
纯林内进行 ∀
u 研究方法
uss{年 u ) v月间 o在受冰雪灾害的浙江省临安市双石村沿等高线设立 vv个 us ° ≅ us °样地k主要受
雪压影响l !奉化县石门镇设立 tz个 us ° ≅ us °样地k主要受雨淞影响l ∀分别记录 }tl立地条件 }海拔
k„l !坡向k⁄Œo以北 € s ~南 € t o东 €西 € s1x o中间位置类推赋值l !坡度kŠ• l !针对受风速影响测得不同地
形的风速并等级化kƒ o山顶 € w ~山脊 € v ~山凹 € u ~山侧 € t ~其他地 € sl !平均土壤层厚度k≥⁄l ~ul毛竹
生物学参数 }平均胸径k⁄l !平均枝下高kƒ…l !平均株高k‹×l !尖削度kפ³¨µo⁄Π‹×l !密度k⁄≥l ~vl经营管
理 }钩梢k≤ƒ o是 € t o否 € sl ∀其中 o使用 Š„• Œ‘Š°≥zu °µ²测定海拔 !坡向 ~使用·¨¶·²wts p u风速仪测定风
速 o每个位置随机测 v次 o取平均值 ∀
由于需要主观确定石门镇与双石村所有样地的经营强度 o而主观参数可能导致分析的噪音和信息量的
缺失 o而且经营等级可以从毛竹生物学参数得到 o故本文剔除该参数 ∀同时 o记录弯曲 !断裂k破裂l和翻蔸数
|ut 第 tt期 李伟成等 }毛竹林冰雪灾害与环境 !生物学特性和管理的关系
量 o计算受灾总立杆数和受灾率 o总共得到 x个反映受灾情况的参数 o以便分析冰雪所导致出现的灾害现象
与立地条件 !毛竹生物学参数和经营管理手段的关系 ∀
本文运用 ‘≥k‘²±°¨ ·µ¬¦°∏¯·¬§¬°¨ ±¶¬²±¤¯ ¶¦¤¯¬±ªl进行群落分类kxs个样地和 x个受灾参数lk≥·¬¦« ετ αλqo
ussxl o距离参数使用 …µ¤¼2≤∏µ·¬¶距离k¦≤∏±¨ oussul o参数设置为 }随机数 t zz{作为随机数产生器的种子 o
对真实数据和虚拟数据分别运行 vs次和 xs次以提供基础检验数据集 o稳定性判断k¶·¤¥¬¯¬·¼ ¦µ¬·¨µ¬²±l设置为
s1sss t o选取最大维数为 y维 o共 wss个重复以得到最佳的空间排序维数 o用 ²±·¨ ≤¤µ¯²方法对 ‘≥排序结
果进行检验 ∀典范对应分析k≤¤±²±¬¦¤¯ ¦²µµ¨¶³²±§¨±¦¨ ¤±¤¯¼¶¬¶o≤≤„l因具有能同时结合多个环境因子 o包含的
信息量大 o结果明确 !直观 !效果好等优点而受到重视k≤¤°§¨√¼µ¨± ετ αλqoussx ~李伟成等 ousszl ∀运用 ≤≤„
分析群落环境因子的相关性 o用 ²±·¨ ≤¤µ¯²方法对 ≤≤„排序结果进行检验 }检验将随机矩阵运行 ‘€ t sss
次 o得到最大值与最小值 ∀全文运用 °≤ p ²µ§w1wt软件提供的程序完成 ∀
图 t 利用 ‘≥得出的不同样地轴 u !轴 v二维
排序图
ƒ¬ªqt °¯ ²·²©¤¬¬¶u ¤±§v ¶¤°³¯¨¶¦²µ¨¶©²µ§¬©©¨µ¨±·
¶¤°³¯¨ ²¯¦¤·¬²± ∏¶¬±ª‘≥
前 tz个样地取自石门 o后 vv个样地取自双石 ‘∏°¥¨µ¶
µ¨³µ¨¶¨±·¶¤°³¯¨ ²¯¦¤·¬²±¶o·«¨ ©¬µ¶·tz ²¯¦¤·¬²±¶
º µ¨¨ ·¤®¨ ± ¤·≥«¬°¨ ±o¤±§·«¨ µ¨¶·º µ¨¨ ·¤®¨ ±
¤·≥«∏¤±ª¶«¬
v 结果
‘≥表明最终压力值k©¬±¤¯ ¶·µ¨¶¶√¤¯∏¨ l为 z1zvw xk大于 x的
最终压力值可以认为是选取最佳维数的临界值lk ¦≤∏±¨ ετ
αλqoussul o最终不稳定性值k©¬±¤¯ ¬±¶·¤¥¬¯¬·¼ √¤¯∏¨ l为 s1sss s| 
s1sss t o于 twv个重复时找到最佳维数为 v维 o说明可以用 v轴
空间解释大部分的信息 o²±·¨ ≤¤µ¯²检验表明 }所有三维轴的压
力值都比随机方案小k Π€ s1st| y  s1sul o结果可信 ∀从图 t
可以得到双石与石门 u地样地可以明显地分成 u组k≥Œ€双石
组 o≥ŒŒ€石门组l o≥Œ基本处于第 u轴以上 o而 ≥ŒŒ组处于第 u轴
以下 o分类依据主要为生物学特性和管理参数为主 o如枝下高 !
株高和钩梢kρ € s1{wv os1{v{ op s1zy{ o第 t 轴l !密度 kρ €
s1yxv o第 u轴l和坡度kρ€ s1zvy o第 v轴l ∀
从图 u !v可以得到受灾情况 ) 环境因子的排序情况 ∀ ≤≤„
结果表明 }≥Œ组海拔 !坡度 !枝下高 !株高 !尖削度 !密度与第一排
序轴正相关kρ€ s1xzu os1yw| os1xus os1yuv os1xsv os1x{sl o与平
均土壤层厚度负相关kρ€ p s1ywul ~枝下高 !密度与第二轴正
相关kρ€ s1y|z os1yuylk表 tl o所以排序第一 !二轴是基于环境
和生物学特性参数的梯度而建立 ~其中第一轴环境解释量为
w{1t h o第二 !三轴分别环境解释量分别为 |1u h和 z1x h o总体
解释量为 y{1w h k表 ul o图 u表明 ≥Œ组第一 !二轴平面图较好的
显示环境因子 !生物学参数和管理因子的贡献和排序 o但由于空
间旋转而缺失平均土壤层厚度的贡献 ∀空间排序轴是由表 v !w中的 ≤≤„计算数值与变量间的线性k°¨ ¤µ¶²±
ρ系数l和等级kŽ¨±§¤¯¯·¤∏系数l关系决定的 ∀ °¨ ¤µ¶²± ρ系数则提供一种简洁的解释排序轴内在关系的方
式 ∀ ≤≤„分析还表明 }所有受灾参数与排序第一轴显著正相关kρ€ s1xuy os1{w| oρ€ s1zzw oρ€ s1z|v oρ€
s1{vwlk表 vl ∀真实数据与模拟数据的特征向量的 ²±·¨ ≤¤µ¯²检验值 Π€ s1sst  s1st !受灾参数 ) 环境检
验真实数据的相关性与模拟数据相关性的 ²±·¨ ≤¤µ¯²检验值 Π€ s1svx  s1sxk表 wl o表明检验呈显著性 o说
明随机零假设不成立 o环境 !生物学特性和管理参数与冰雪灾害有显著相关性 ∀
≥ŒŒ组第一轴排序主要以海拔 !地形的梯度为主kρ€ p s1y|| op s1yxvlk表 tl o说明第一轴以环境梯度为
主要贡献 ~第二轴与尖削度正相关kρ€ p s1x{sl ~其中第一轴环境解释量为 ys1x h o第二 !三轴分别环境解
释量分别为 us h和 tx1t h o总体解释量为 |x1y h k表 ul o图 u1ut表明 ≥ŒŒ组一 !二轴平面图的效果与 ≥Œ组类
似 ∀翻蔸 !破裂和受灾率与排序第一轴负相关kρ€ p s1yw{ op s1z|| op s1zw{l o同时 o翻蔸还与第二轴负相关
kρ€ p s1zuzl ∀ ²±·¨ ≤¤µ¯²检验结果与 ≥Œ组样地一样 o真实数据与模拟数据的特征向量检验 !受灾参数 p环
境的相关性检验都表明 ≤≤„结果可信k Π€ s1ssu  s1stlk表 wl ∀总体样地数据的 ²±·¨ ≤¤µ¯²检验结果亦类
似k Π€ s1ssv  s1stlk表 wl ∀
svt 林 业 科 学 ww卷
图 u 双石受灾情况 ) 环境因子典型对应分析
ƒ¬ªqu ≤≤„ ¥¬³¯²·²©¶¤°³¯¨ ²¯¦¤·¬²±¶¤±§ ±¨√¬µ²±° ±¨·¤¯
√¤µ¬¤¥¯¨©²µ≥«∏¤±ª¶«¬o≥Œªµ²∏³
图 v 石门受灾情况 ) 环境典型对应分析
ƒ¬ªqv ≤≤„ ¥¬³¯²·²©¶¤°³¯¨ ²¯¦¤·¬²±¶¤±§
±¨√¬µ²±° ±¨·¤¯ √¤µ¬¤¥¯¨©²µ≥«¬° ±¨ o≥ŒŒªµ²∏³
表 1 各环境 !生物学 !管理变量与轴的相关性
Ταβ .1 Χορρεαλτιον βεωτεεν ϖαριαβλεσ ανδ αξισ
变量
∂¤µ¬¤¥¯¨
双石样地的轴统计
„¬¬¶¶∏°°¤µ¼ ¶·¶·¬¶·¬¦¶©²µ≥«∏¤±ª¶«¬³¯²·¶
石门样地的轴统计
„¬¬¶¶∏°°¤µ¼ ¶·¶·¬¶·¬¦¶©²µ≥«¬° ±¨ ³¯²·¶
轴 t
„¬¬¶t
轴 u
„¬¬¶u
轴 v
„¬¬¶v
轴 t
„¬¬¶t
轴 u
„¬¬¶u
轴 v
„¬¬¶v
海拔 „¯·¬·∏§¨ s1xzu 3 s1uuu p s1ws| p s1y|| 3 p s1v|u s1v|z
坡向 „¶³¨¦· p s1sz{ p s1uuz p s1txz p s1vyw p s1uxs s1xwu
坡度 Šµ¤§¬¨±· s1yw| 3 p s1suz s1yyy 3 p s1vyz p s1wuv s1xyx
土壤厚度 ≥²¬¯ §¨³·« p s1ywu 3 s1stz s1tz{ s1uxw s1uxu p s1zu| 3
胸径 ⁄…‹ s1wu| s1sww p s1uxx p s1tsy p s1vxx p s1xuv
枝下高 ²º ¶¨·
«¨¬ª«·²© ¬¯√¬±ª¥µ¤±¦« s1xus
3 s1y|z 3 p s1syx p s1tyw p s1sx{ p s1wzy
株高 ‹ ¬¨ª«· s1yuv 3 s1wuz p s1tyt p s1tss p s1sxt p s1ytz 3
尖削度 ⁄Π‹ s1xsv 3 s1sst p s1t{u s1s{| p s1wsx p s1s|u
地形 ¤±§©²µ° s1vsu p s1vt{ p s1tyx p s1yxv 3 p s1tyu s1uvw
密度 ⁄¨ ±¶¬·¼ s1x{s 3 s1yuy 3 p s1u|s s1tyt p s1vuw p s1{tw 3
钩梢 ’¥·µ∏±¦¤·¬²± p s1w{x p s1vux p s1tsw s1s{x s1x{s 3 p s1xvy
≠ }3 Π s1st
w 分析与讨论
双石和石门 u地
的样地根据毛竹自身
的生物学特性为依
据 o如枝下高 !株高 o
可清晰地分为 u 大
类 ∀冰雪灾害对双石
和石门的毛竹纯林的
影响类型不同 }双石
毛竹林大多数为雪
压 o气温下降和连续
阴天导致积雪增多 o
而没有雨夹雪 !雨凇
现象出现 ~石门则相
表 2 环境解释及参量间相关性
Ταβ .2 Τηε ενϖιρονµενταλιντερπρετατιον ανδ ιντερ2σετ χορρελατιονσ
φορ φιϖε τραιτσιν Χανονιχαλ Χορρεσπονδενχε Αναλψσισ
样地
°¯ ²·
轴
„¬¬¶
特征向量
∞¬ª¨ ±√¤¯∏¨
变量解释百分率
°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©
√¤µ¬¤±¦¨ ¬¨³¯¤¬±¨ §
累积解释百分率
≤∏°∏¯¤·¬√¨ ³¨µ¦¨±·¤ª¨
¬¨³¯¤¬±¨ §
受灾参数与环境的相关性
°¨ ¤µ¶²± ≤²µµ¨ ¤¯·¬²±o
≥³³2∞±√·
双石样地的轴统计 t s1su| w{1tss w{1tss s1{y{
„¬¬¶¶∏°°¤µ¼ ¶·¶·¬¶·¬¦¶ u s1ssx |1uss xz1vss s1zzz
©²µ≥«∏¤±ª¶«¬³¯²·¶ v s1ssw z1xss y{1wss s1x||
石门样地的轴统计 t s1sww ys1xss ys1xss s1|zw
„¬¬¶¶∏°°¤µ¼ ¶·¶·¬¶·¬¦¶ u s1stx us1sss {s1xss s1||x
©²µ≥«¬° ±¨ ³¯²·¶ v s1stt tx1tss |x1yss s1|zt
反 o持续低温 !雨夹
雪 !雨淞天气使得毛
竹每盘 u级枝节受冰
块k直径 §€ v ∗ w ¦°l
的重力影响 ∀故积雪
是否会引起雪害取决
于降雪量和降雪类
型 o而降雪中的水分
含量很大程度上依赖
于温度 k ≤¤°§¨√¼µ¨±
ετ αλqoussxl ∀
多因素环境因子的影响体现冰雪灾害的复杂性k²³¨½ ετ αλqoussxl o毛竹生物学特性参数也反映这一
点 ∀环境因子 !生物学特性参数 !经营管理手段与受灾参数的关系得到较好的解释 o同时结果表明 }两地对灾
害影响的响应方式差异较大 o如 ≥Œ组受到多种因素海拔 !坡度 !枝下高 !株高 !尖削度 !密度 !平均土壤层厚度
的影响 ox项受灾参数响应统一 o而且累积解释度仅为 y{1w h o说明尚有大量缺失信息没有分析到 o但并不妨
碍分析和了解受灾与环境 !生物学特性 !管理手段的关系 ~而 ≥ŒŒ组则仅受到海拔 !地形和尖削度的影响 o除
弯曲数量不显著外 o其他 w项受灾参数表现出极相关 o但累积解释度确达却到了 |x1y h o说明 ≥Œ组样地受到
雪压的影响 o其外部因素和条件比受到冰害的 ≥ŒŒ组样地而言更为复杂 ∀
除 ≥ŒŒ组的弯曲数量外 o两地的受灾参数都对海拔表现出相同的趋势 o即海拔越高受灾情况越严重 o相
关性极显著 o这与大量研究结果相符k陶芳明 ot||s ~≤«∏±ª ετ αλqoussyl ~坡度和平均土壤层厚度成为 ≥Œ组
tvt 第 tt期 李伟成等 }毛竹林冰雪灾害与环境 !生物学特性和管理的关系
表 3 受灾参数空间排序轴的 Πεαρσον 和 Κενδαλλ相关性 ≠
Ταβ .3 Πεαρσον ανδ Κενδαλλ Χορρελατιονσ ωιτη Ορδινατιον Αξεσ
轴 t „¬¬¶t 轴 u „¬¬¶u 轴 v „¬¬¶v
°¨ ¤µ¶²± ρ Ž¨±§¤¯¯·¤∏ °¨ ¤µ¶²± ρ Ž¨±§¤¯¯·¤∏ °¨ ¤µ¶²± ρ Ž¨±§¤¯¯·¤∏
≥Œªµ²∏³
弯曲 …¨ ±§ s1xuy 3 s1vxx p s1vzv p s1uxy p s1zw| 3 p s1xzy
翻蔸 ˜³µ²²· s1{w| 3 s1yyw 3 s1t|u s1t{y p s1vzs p s1vtt
破裂 …µ¨¤® s1zzw 3 s1yss p s1vts p s1tzz p s1syx p s1ttw
总数 ײ·¤¯ s1z|v 3 s1ysu p s1uvx p s1twy p s1xxv p s1wy|
受灾率 …∏¥Πײ· s1{vw 3 s1yuz p s1s{{ p s1syt p s1wxu p s1v|u
≥ŒŒªµ²∏³
弯曲 …¨ ±§ p s1vs| p s1uvx p s1wxu p s1vs| s1sxy s1t|t
翻蔸 ˜³µ²²· p s1yw{ 3 p s1xxu p s1zuz 3 p s1xuu s1tzu s1uv|
破裂 …µ¨¤® p s1z|| 3 p s1zvy p s1uvt p s1tzt s1ssy s1tuy
总数 ײ·¤¯ p s1zsu p s1wxy p s1w{t p s1vxv s1szt s1twz
受灾率 …∏¥Πײ· p s1zw{ 3 p s1xtx p s1uvw p s1usy s1vsy s1vuw
≠ 3 }Π s1st
样地的另 u个环境影
响因子是因为双石的
毛竹都生长在陡坡和
岩石地 o土壤瘠薄 o导
致其蔸系浅而不均
衡 o故在这些地方竹
林的受雪压的灾情随
着坡度的增加和土壤
层厚度减少而上升 ~
在 ≥Œ组中 o毛竹自身
生物学特征如枝下
高 !株高 !尖削度k平
均 s1ssz {  s1st o远
表 4 Μοντε Χαρλο 检验 ΧΧΑ结果
Ταβ .4 Τηε Μοντε Χαρλο τεστ οφ ειγενϖαλυεσ ανδ σπεχιεσ2ενϖιρονµεντ ρεσυλτσ υσινγ Χανονιχαλ Χορρεσπονδενχε Αναλψσισ
样地
°¯ ²·
轴
„¬¬¶
特征向量检验 ∞¬ª¨ ±√¤¯∏¨¶ 受灾参数 p环境检验 ≥³¨¦¬¨¶2∞±√¬µ²±°¨ ±·
真实数据
• ¤¨¯ §¤·¤
随机数据
•¤±§²°¬½¨ §§¤·¤ ²±·¨ ≤¤µ¯²·¨¶·
特征向量
∞¬ª¨ ±√¤¯∏¨
平均值
 ¤¨±
最小值
¬±¬°∏°
最大值
¤¬¬°∏°
Π
真实数据
• ¤¨¯ §¤·¤
随机数据
•¤±§²°¬½¨ §§¤·¤ ²±·¨ ≤¤µ¯²·¨¶·
受灾 p环境相关性
≥³³2∞±√·≤²µµq
平均值
 ¤¨±
最小值
¬±¬°∏°
最大值
¤¬¬°∏°
Π
双石样地 t s1su| s1stw s1ssv s1suy s1sst s1||{ s1|zx s1z{z t1sss s1svx
≥«∏¤±ª¶«¬ u s1ssx s1ssx s1sst s1ss| s1|{| s1|yv s1z{y t1sss
³¯²·¶ v s1ssw s1ssu s1sss s1ssw s1{{y s1|wt s1zst t1sss
石门样地 t s1sww s1svs s1stw s1swx s1ssu s1|zw s1{vt s1x|| s1|{w s1ssu
≥«¬°¨ ± u s1stx s1stu s1ssy s1stx s1||x s1{|w s1xwt s1||w
³¯²·¶ v s1stt s1ssz s1sst s1stt s1|zt s1zut s1vtt s1|{z
全部样地 t s1sww s1sut s1ssw s1swy s1ssv s1zyy s1xv| s1u{s s1z{w s1ssv
ײ·¤¯ u s1stu s1ssw s1sst s1ss| s1{x| s1w{y s1uu| s1zvv
³¯²·¶ v s1ssx s1ssu s1sss s1ssw s1yvs s1vy{ s1ty{ s1ztx
小于乔木的尖削度l !立竹密度决定受灾的立竹数量 o≥Œ组的立竹由于立地条件较差 o长期粗放管理 o不进行
施肥 o多数仅在入冬前进行钩梢 o导致胸径小 !材质差 !密度高 o也将直接影响到尖削度的下降 o因此大大增加
受灾的机率 o而尖削度作为 ≥Œ!≥ŒŒu组数据的 t个显著相关性指标 o这与乔木受灾情况类似kƒ¤¥µ¬½¬² ετ αλqo
usswl ~≥ŒŒ组立竹受灾与地形形成了显著相关性 o充分说明由于受到冰害 o自身重力很容易受到风速的影响
而形成大面积受灾的情况 ∀有研究表明 }南坡日照时间长 o积温高 o冠层上结冰少 o所以危害程度小k¨«±¬±ª
ετ αλqousssl o但本文分析表明 u地都没有显示坡向的影响 o可能是无论南坡还是北坡 o受压的应力都远远超
过物种自身能够承受的范围 o出现受灾的高峰期 o从而在分析结果中坡向梯度的影响不大 ∀对于 ≥Œ组样地
的分析结果 o这与粗放的管理水平有关 o可针对性地进行添土 o在春夏季施肥 o并减少秋季施肥 o以增强抗逆
能力 ∀毛竹破裂 !折断可发生在不同高度处 o调查发现距竹秆基部大约 t ∗ x °高度处折断较为常见 o占总受
损立竹的 {v1z h ∀乔木受损可能出现在不同部位 o可留有部分光合器官与营养物质的运输途径 o而毛竹光
合器官与营养物质的运输途径却遭到绝大部分的破坏 o更容易引起大面积的林窗出现和严重的水土流失 ∀
双石与石门的毛竹林在经营管理上的最大区别在于双石的毛竹经过钩梢 o毛竹是否钩梢的经营管理参数对
冰雪灾害比较敏感k≥ŒŒ毛竹的破裂数量特别大l o这与已有的研究k周芳纯 ot||{ ~何虎 ousszl结果相符 }钩梢
对弯曲 !翻蔸 !折断和破裂有较大作用 ∀
自然现象作为干扰的一种形式是竹林生态系统中普遍存在的 o会对竹林生态系统的健康 !安全和稳定起
到很大的影响 o甚至引起竹林生态系统的改变k李伟成等 oussyl ∀毛竹生长发育比较特殊 ∀毛竹笋的萌发的
基径决定新竹的基径 o而短时间内的爆发式生长基本就已经决定了尖削度 o但是随竹龄的增加竹材的强度和
抗逆性增加 ∀毛竹径级越大 o受灾率越大 o而立竹量大 o叶面积减少 o这样结冰量减少k陶芳明 ot||sl o亦有学
uvt 林 业 科 学 ww卷
者认为冰雪危害程度与胸径的关系不明确 o这可能是样本量和对不同性质灾害的差异导致的 o如数据处理有
可能是单独针对某项生物学特性参数与环境因子的回归分析 o将直接影响真正影响分析其他冰雪灾害的外
部因素k肖本权 oussvl ∀本文认为立竹密度明显地影响着立竹的形态结构 o影响着立竹对冰雪的敏感性 o而
冰雪危害程度与胸径的关系是存在的 o除去材质因素外 o尖削度是较好的参考参数 o大量研究表明毛竹生物
学特性参数如枝下高 !胸径 !株高 !密度 !叶面积指数自身存在着相关性k周芳纯 ot||{l o而密度与尖削度应该
存在着一个临界点 o在高密度的大径竹林分中随竹林的竹龄增加竞争更强烈 o使得毛竹的尖削度明显降低 o
尖削度随着立竹度上升而降低 o此时冰雪灾害对毛竹的影响会增加 o为了促进尖削度的稳定而减少冰雪灾
害 o应当及时进行钩梢 !择伐和精确施肥 o合理的立竹密度与尖削度是影响毛竹抵抗冰雪灾害的主要因素 ∀
参 考 文 献
何 虎 qussz q毛竹雪灾受损特点与钩梢减灾技术 q湖南林业科技 ovwkul }w{ p xs q
李伟成 o盛海燕 o钟哲科 qussy q竹林生态系统及其长期定位观测研究的重要性 q林业科学 owuk{l }|x p tst q
李伟成 o盛海燕 qussz q峨参无性萌芽构件的空间格局研究及环境解释 q浙江林业科技 ouzkvl }t p y q
陶芳明 qt||s q毛竹林冰压危害的调查 q竹类研究 ou }{t p {v q
肖本权 qussv q影响楠竹生产的气象灾害及其防御对策 o湖北气象 ot }uy p u{ q
周芳纯 qt||{ q竹林培育和利用 o南京林业大学5竹类研究6编委会 ozw p |u q
≤¤°§¨√¼µ¨± ‹ o ⁄¨ °¼µ‘o Ž¤±¬® „ o ετ αλqussx q ˜¶¨ ²© ³µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¶¦²µ¨¶¬± °∏¯·¬³¯¨ ¬¯±¨ ¤µµ¨ªµ¨¶¶¬²± °²§¨ ¶¯©²µ³µ¨§¬¦·¬²± ²© ¦«¯²µ²³«¼¯ ¤¯ ¬±
µ¨¶¨µ√²¬µ¶q∞¦²¯²ª¬¦¤¯ ²§¨¯¯¬±ªot{t }x{t p x{| q
≤«∏±ª≠ ≤ o∞±ª¯¤±§ „ • qussy q ׫¨ ¬±©¯∏¨±¦¨ ²©¶±²º2¶²¬¯ °²¬¶·∏µ¨ ©¯∏¬ ²± ¶±²º³¤¦® ° ·¨¤°²µ³«¬¶° ¬± ¤¯·¨ º¬±·¨µ¤±§ ¤¨µ¯¼ ¶³µ¬±ªqyvµ§ ∞¤¶·¨µ± ≥±²º
≤²±©¨µ¨±¦¨ o‘¨ º¤µ®o ⁄¨ ¤¯º¤µ¨ ˜≥„ ussy q
ƒ¤¥µ¬½¬²  o≥·¨©¤±² ∞qussw q׫¨ Š¨ ²·²³≥±²º ²§¨¯qyt¶·∞¤¶·¨µ± ≥±²º ≤²±©¨µ¨±¦¨ o°²µ·¯¤±§o ¤¬±¨ o˜≥„ q
¨«±¬±ª  o⁄²²µ¶¦«²·o •¤§¨µ¶¦«¤¯¯ ‘qusss q≤²°¥¬±¬±ª¶±²º §µ¬©·¤±§≥±²º³¤¦® °²§¨ ¶¯·² ¶¨·¬°¤·¨¶±²º ²¯¤§¬±ª¬± ¤√¤¯¤±¦«¨ ¶¯²³¨¶o¬± ≥±²º ∞±ª¬±¨ µ¨¬±ªq
‹­²µ·«2‹¤±¶¨± o ‹²¯¤±§o²¶¨·i ‘²µ¨° k §¨¶l o…¤¯®¨ °¤ottv p tuu q
²³¨½  Œo‘²ª∏¨¶2…µ¤√² ⁄qussx q„ ª¨ ±¨ µ¤¯¬½¨ §¤§§¬·¬√¨°²§¨¯©²µ·«¨ ¶³¤·¬¤¯ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©¶±²º³¤¦®¬±·«¨ ≥³¤±¬¶«°¼µ¨±¨ ¶¨q‹¼§µ²¯²ª¬¦¤¯ °µ²¦¨¶¶¨¶ot| }
vtyz p vtzy q
¦≤∏±¨ …oŠµ¤¦¨ …qussu q„±¤¯¼¶¬¶²© ¦¨²¯²ª¬¦¤¯ ¦²°°∏±¬·¬¨¶q ­ ≥²©·º¤µ¨ ⁄¨ ¶¬ª±o Š¯ ±¨¨ §¨ ± …¨ ¤¦«o’µ¨ª²± ˜≥„ ovss q
•¬¦«¤µ§∞qussv q„ªªµ¨ª¤·¨§¤±§§¬¶·µ¬¥∏·¨§ °²§¨¯¯¬±ª²©¶±²º ¦²√¨ µ©²µ¤«¬ª«2¯ ¤·¬·∏§¨ ¥¤¶¬±q Š¯²¥¤¯ ¤±§°¯¤±¨ ·¤µ¼ ≤«¤±ª¨ ov{ }ttx p tus q
≥·¬¦« ‹ …o°©¨¬©©¨µ o ¤¬¨µŠ qussx q²²³¯¤±®·²± ¦²°°∏±¬·¬¨¶¬± ¤ ¤¯µª¨ ³µ¨¤¯³¬±¨ ¤¯®¨ o ¤¯®¨ ¦²±¶·¤±¦¨ }¦²°³¤µ¬¶²± ¥¨·º¨¨ ±·«¨ ∏³³¨µ¤±§·«¨ ²¯º µ¨¤®¨ q
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k责任编辑 王艳娜l
vvt 第 tt期 李伟成等 }毛竹林冰雪灾害与环境 !生物学特性和管理的关系