全 文 ：第 17 卷 第 3 期
Vol. 17 No . 3
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2009 年 5 月
May 2009
环境因素影响草地柠条生长的主成分及典型相关分析
王 倩1 , 程积民2* , 万惠娥2
( 1. 西北农林科技大学, 动物科技学院, 陕西 杨凌 712100; 2.中国科学院水利部水土保持研究所, 陕西 杨凌 712100)
摘要:为探讨柠条灌木林与各影响因素在生态恢复过程中的相互作用,并为柠条灌木林资源的合理开发利用提供
理论依据,利用 1985- 2007 年观测资料, 选取 18 个指标, 分别代表生长因子、气候因子、地形因子和土壤水分因
子,基于主成分分析和典型相关分析, 对宁夏固原河川上黄东山草地柠条林的生长过程进行了研究。结果表明: 影
响草地柠条生长的诸因子经主成分分析后可得 5 个主成分; 其中气候因子、地形因子影响生长因子和土壤水分因
子,同时生长因子又受土壤水分因子的制约。不同因子指标集团的典型相关分析表明, 气候因子的积温、蒸发量影
响地径和生物量, SW1、SW2、SW3、SW4、SW5 和 SW6 受坡位、海拔、积温和蒸发量的共同影响, 而生物量、株高和
冠幅主要受 SW2、SW3、SW4、SW6 的影响。
关键词:草地; 柠条生长;环境因素; 主成分分析;典型相关分析
中图分类号: S728. 3 文献标识码: A 文章编号: 10070435( 2009) 03032106
Principal Component and Canonical Correlation Analysis of the Environmental
Factors Influencing the Growth of Caragana korshinskii Kom. in Grassland
WANG Qian
1
, CHENG Jimin2* , WAN H uie2
( 1. C ol lege of An imal S cien ce and T echnology, Northw es t A& F University, Yangling, Shaanxi Pr ovince 712100, Ch ina; 2. Inst itute of Soil
and Water Conservat ion, Chinese Academy of Sciences and Minis t ry of Water Resources, Yanglin g, Sh aanxi Province 712100, China)
Abstract: The grow th process o f Caragana korshinski Kom. w as studied in Dong mountain grassland at
Shanghuang Hechuan o f Guyuan, NingXia Hui A utonomous Region based on the observ at ion data f rom
1985 to 2007 using principal component and canonical corr elat ion analysis on 18 indices w hich w er e chosen
to represent g row th factors, climat ic factors, terrain factors, and soil moisture factors. The results show
that 5 pr incipal components w ere obtained by principal component analysis, among which the climat ic and
terrain factors influenced the grow th and so il mo isture facto rs, and grow th facto rs w ere rest ricted by soil
moisture factors. T he canonical correlat ion analysis indicate the relat ionships of four indices ( g row th, cli
matic, terrain, and soil moisture factors) w er e as fo llow s: accumulated temperature and evaporat ion inf lu
enced ground diameter and biomass; SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, and SW6 were joint ly inf luenced by
slope posit ion, alt itude, accumulated temperature, and evaporation; biomass, plant height , and crow n
w idth w ere mainly influenced by SW2, SW3, SW4, and SW6.
Key words: Gr assland; Gr ow th o f Car agana kor shinsk ii Kom. ; Env ironmental factors; Principal compo
nent analysis; Canonical correlat ion analysis
主成分分析方法是通过对原始变量的线性组
合,把多个原始指标减化为少数几个相互独立的综
合指标,典型相关分析是通过若干对典型变量间的
相关关系来综合地描述两组变量间关系的一种数学
方法[ 1] ,主成分分析和典型相关分析相结合,可以进
行因子筛选及数据解释, 在农业、经济、环境等多方
面的研究[ 2~ 7]领域广泛应用。
柠条( Car ag ana korshinskii Kom. ) 是灌木类
植物,豆科锦鸡儿属[ 8, 9] , 是欧亚草原亚区的典型植
被组成物种,具有极强的生命力和抗逆性,广泛分布
收稿日期: 20081104;修回日期: 20090112
基金项目: 国家重点基础研究发展计划 973 项目 ( 2007CB106803 ) ; 国家科技支撑课题 ( 06BAD09B08 ) ; 自然科学基金重点项目
( 40730631) ;国家林业局荒漠化监测专项
作者简介:王倩( 1983 ) ,女,河北唐山人, 硕士研究生,研究方向为草地生态学, Email: w an gqian198384@ 163. com ; * 通信作者 Auth or
for correspondence, Email: gyzcjm@ m s. isw c. ac. cn
草 地 学 报 第 17卷
于我国华北、西北等地, 尤其在黄土高原地区, 适应
性强,生长快。柠条根深叶茂, 覆盖度高,可防风固
沙,保持水土,改良土壤, 是北方治沙造林的先锋种,
在农牧交错带具有较大的推广应用价值[ 9, 10]。长期
以来对柠条灌木林的研究主要集中在不同林龄和立
地条件下柠条的生长, 柠条林对土壤理化性质的影
响等方面,而在环境因素对柠条林生长的综合影响
以及各环境因素之间关系方面报导很少[ 11~ 14] ,本文
以黄土高原梁状丘陵区 1985- 2007年的草地柠条
灌木林为研究对象,以野外长期定位观测数据为依
据,运用主成分分析和典型相关分析相结合的方法
研究了柠条灌木林的生长与地形、气候和土壤水分
因子之间的定量关系, 探讨柠条灌木林与各影响因
素在生态恢复过程中的相互作用,为柠条灌木林资
源的合理开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 研究区自然概况
试验区位于宁夏固原河川上黄东山, 10626~
10630E, 3559~ 3502N, 是中国科学院水利部水
土保持研究所固原生态试验站建立超过 20年的草
地柠条灌木林基地,面积 670 hm2 ,属黄土高原半干
旱区,海拔 1600~ 1850 m。降雨量少, 且时空分布
不均, 6- 9月份占年降雨量的 65% ~ 75%; 年均降
雨量 413 mm( 1983- 2006 年) ,变异系数为 0. 199,
丰水年占 25. 0% , 平水年占 37. 5%, 干旱年占
37. 5%。年均气温 6 ~ 7 , 10 积温 2100 ~
3200 ;年蒸发量为 1400~ 2065 mm,干燥度 1. 5~
2. 0。该区植被属森林草原向典型草原的过渡类型,
草地植被退化严重, 覆盖度不足 50%, 生物量仅
1200 kg/ hm
2。柠条灌木林带状配置, 通过对坡面
径流的节节拦蓄,土壤水分入渗率高,柠条植株生长
较好,坡面水土流失轻微 [ 11]。
1. 2 研究材料
1985年在宁夏固原上黄东山半阳坡,采用水平
阶整地方法。水平阶阶面 100 cm ,反坡 3~ 5(形成
外高内低) ,水平阶长沿山体水平延伸, 水平阶间距
300 cm,在水平阶阶面进行穴播种植,每水平阶种植
柠条一行,株距 150 cm,密度为 2200株/ hm2。荒坡
(对照)选择在与水平阶处在相同立地条件下, 应用
不整地相同密度进行穴播种植。
1. 3 研究方法
1. 3. 1 柠条株高生长测定 1985- 2007年每年在
草地柠条的生长盛期 8月, 分上、中、下三个坡位各
选取具有代表性的 30 株植株, 定株测其生物量、分
枝、地径、株高和冠幅, 分枝数用距地面4 cm 以上分
枝的枝条数来计数, 地径用游标卡尺测量, 3 次重
复,株高为从地面算起灌木的最大高度,冠幅为灌木
丛冠幅南北方向直径和东西方向直径的均值,并计
算 30个植株的平均值。
1. 3. 2 土壤贮水量 与株高生长测定样地对应,在
每年 8月,采用土钻法定期测定土壤含水量,测定土
壤深度为 0~ 800 cm, 其中 0~ 500 cm 以内, 每 20
cm 取土 1层, 分为 25 个土层; 500~ 800 cm 每 50
cm取土 1层, 分为 6个土层, 并重复 2次取平均值,
放入烘箱,温度控制在 105 5 ,烘至恒重, 称其重
量,计算土壤含水量。用环刀法测定土壤容重。再
将土壤含水量换算为土壤贮水量: 土壤贮水量
( mm) = 土壤含水量( %) 土壤容重( g/ cm3 ) 土
层深度( mm)。
1. 3. 3 气象数据 降雨量、温度和蒸发量由当地气
象站提供,计算出年降雨量、蒸发量和 0 积温。
1. 4 多元统计方法
1. 4. 1 主成分分析 用于主成分分析的指标为 18
个,分别是降雨量( X1 )、蒸发量( X2 )、积温 ( X3 )、坡
位( X4 )、海拔( X5 )、生物量( X6 )、分枝 ( X7 )、地径
( X 8 )、株高( X 9 )、冠幅( X10 )、0~ 800 cm 土壤贮水量
(每 100 cm 为一层) ( SW1- SW8)。其中坡位的非
数值指标按经验公式建立隶属函数换算成编码[ 17] :
上部 0. 4, 中部 1. 0,下部 0. 8。将非数值编码后,与
其它因子属性数值列出原始数据矩阵 X( 18, 69) ,利
用 SPSS 13. 0统计软件进行主成分分析, 得到矩阵
X的特征根、贡献率、累积贡献率和特征向量。
1. 4. 2 典型相关分析 将测定的 18个指标分成生
长因子、气候因子、地形因子和土壤水分因子 4个主
要的集团,利用典型相关分析方法研究两两集团的
相互关系[ 18] , 得出典型相关模型, 目的为寻找一组
指标的线性组合与另一组指标的线性组合,使两者
相关达到最大,并且该两组指标集团是同一研究对
象的不同指标。
1. 5 数据处理
用 SPSS 13. 0 和 DPS 6. 55 分析软件, 对数据
进行处理和分析。
322
第 3期 王倩等:环境因素影响草地柠条生长的主成分及典型相关分析
2 结果与分析
2. 1 柠条生长主成分分析
2. 1. 1主成分的推求计算 由表 1可知, 根据特征
值大于 1,累积贡献率大于 85%的原则,在主成分分
析后, 将所取的 18 个单项指标归结为 5 个主成分,
其提供的信息量分别为43. 26%、18. 49%、10. 24%、
7. 91%、6. 06% ,贡献能力逐渐降低。其中第一主成
分在生物量(0. 951)、分枝( 0. 797)、地径( 0. 927)、株
高( 0. 870)、冠幅 ( 0. 907)、积温 ( 0. 798 )、SW4
( - 0. 760)、SW5( - 0. 774)上有较大的负荷量,可看
作生长因子、气候因子和土壤水分因子的综合作用;
第二主成分在海拔( 0. 928)、坡位( 0. 760)、SW2( -
0. 656)、SW3( 0. 704)上有较大的负荷量, 可视为地
形因子和土壤水分因子的相互作用; 第三主成分在
SW8( 0. 664)上负荷量较大, 为土壤水分因子;第四
主成分在降雨量( - 0. 767)、蒸发量( 0. 557)和 SW1
( - 0. 450)上负荷量较大,是气候因子和土壤水分因
子共同作用的结果; 第五主成分在 SW2( - 0. 401)
上负荷量较大,也代表了土壤水分因子。因此, 从样
本主成分分析特征向量中无法为每个主成分清晰地
定义归属类型,说明草地柠条林的生长是由多个影
响因素共同作用的结果。
表 1 主成分(PCA)的因子负荷量、特征根与贡献率
T able 1 Facto r load quant ity, eig envalue, and contr ibution rate o f pr incipal component analysis
因子 Factor 主成分 C om pon ent
1 2 3 4 5
降雨量 Rainfal l - 0. 018 0. 044 0. 368 - 0. 767 - 0. 216
蒸发量 Evaporat ion - 0. 535 - 0. 066 - 0. 371 0. 557 - 0. 085
积温 Accumulated temp eratu re 0. 798 0. 093 - 0. 130 0. 342 - 0. 093
坡位 Slope posit ion - 0. 068 0. 760 - 0. 117 0. 025 - 0. 389
海拔 Alt itude 0. 072 - 0. 928 0. 033 - 0. 003 0. 141
生物量 Biomass 0. 951 0. 200 0. 088 0. 093 0. 043
分枝 Bran ch 0. 797 0. 495 0. 206 0. 088 - 0. 006
地径 Ground diameter 0. 927 0. 247 0. 206 0. 082 0. 070
株高 H eight 0. 870 0. 410 0. 185 0. 093 0. 000
冠幅 Crow n width 0. 907 0. 242 0. 248 0. 102 0. 093
SW1 - 0. 300 0. 458 - 0. 205 - 0. 450 0. 251
SW2 - 0. 483 0. 656 - 0. 231 - 0. 082 - 0. 401
SW3 - 0. 558 0. 704 - 0. 252 0. 015 0. 023
SW4 - 0. 760 0. 322 - 0. 038 0. 122 0. 405
SW5 - 0. 774 0. 176 0. 287 0. 259 0. 378
SW6 - 0. 720 0. 103 0. 537 0. 135 0. 197
SW7 - 0. 599 0. 029 0. 617 0. 207 - 0. 257
SW8 - 0. 432 0. 143 0. 664 0. 110 - 0. 453
特征根 Eigenvalu e 7. 786 3. 329 1. 843 1. 423 1. 090
贡献率 Cont ribut ion rate, % 43. 26 18. 49 10. 24 7. 91 6. 06
累积贡献率 Cumulat ive cont rib ut ion rate, % 43. 26 61. 75 71. 99 79. 90 85. 95
主成分分析法是通过恰当的数学变换, 使新变
量主成分变为原变量的线性组合,并选取少数几个
在变差总信息量中比例较大的主成分来分析事物的
一种方法。主成分在变差信息量中比例越大, 在综
合评价中的作用就越大。根据计算的特征向量, 得
出主成分与标准化变量的关系,使 5个主成分表达
为原 18个指标的加权组合:
Z1= - 0. 0064X1 - 0. 1917X2 + 0. 2861X 3 -
0. 0245X4 + 0. 0257X5 + 0. 3407X6 + 0. 2856X 7 +
0. 3321X8 + 0. 3119X9 + 0. 3251X10 - 0. 1075SW1-
0. 1731SW2- 0. 1999SW3- 0. 2722SW4- 0. 2773S
W5- 0. 2581SW6- 0. 2147SW7- 0. 1548SW8
Z2 = 0. 0243X1 - 0. 0359X 2 + 0. 0508X3 +
0. 4168X4 - 0. 5085X 5 + 0. 1099X6 + 0. 2715X7 +
0. 13521X8 + 0. 2248X9 + 0. 1328X10 + 0. 2508SW1
+ 0. 3595SW2 + 0. 3859SW3 + 0. 1762SW4 +
0. 0964SW5 + 0. 0566SW6 + 0. 0157SW7 +
0. 0786SW8
Z3 = 0. 2708X1 - 0. 2732X 2 - 0. 0956X3 -
0. 0862X4 + 0. 0242X 5 + 0. 0645X6 + 0. 1519X7 +
0. 1518X8+ 0. 1361X 9 + 0. 1824X 10- 0. 1507SW1-
0. 1698SW2- 0. 1853SW3- 0. 0280SW4+ 0. 2114
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草 地 学 报 第 17卷
SW5+ 0. 395SW6+ 0. 4541SW7+ 0. 4887SW8
Z4= - 0. 6433X1 + 0. 4666X2 + 0. 2864X 3 +
0. 0212X4 - 0. 0022X5 + 0. 0783X 6 + 0. 0737X 7 +
0. 0690X8 + 0. 0783X9 + 0. 0857X10 - 0. 3771SW1-
0. 0685SW2+ 0. 0125SW3+ 0. 1021SW4+ 0. 2174
SW5+ 0. 1130SW6+ 0. 1736SW7+ 0. 0924SW8
Z5 = 0. 2068X1 - 0. 0816X2 - 0. 0892X3 +
0. 3727X4 + 0. 1346X5 + 0. 0414X 6 - 0. 0058X 7 +
0. 0667X8 - 0. 0003X9 + 0. 0892X10 - 0. 2403SW1-
0. 3840SW2 + 0. 0216SW3 + 0. 3875SW4 +
0. 3624SW5 + 0. 1885SW6 - 0. 2465SW7 -
0. 4336SW8
2. 1. 2 综合主成分 Z1、Z2、Z3、Z4、Z5 的累积贡献
率达到 85. 95%, 基本能反映原有 18 个指标的信
息,但单独使用某个因子,无法对柠条林的生长做出
综合评价, 因此,提取前 5 个主成分,采用加权组合
的方法,按贡献率综合为如下加权综合量,
Z= Z1 1 / 5
j= 1
j+ Z2 2 / 5
j= 1
j+ Z3 3 / 5
j= 1
j+ Z4
4 / 5
j= 1
j+ Z5 5 / 5
j= 1
j, 其中,j ( j= 1, 25)为各
主成分的特征向量, 将其综合成一个新的综合主成
分: Z= 0. 5033 Z1 + 0. 2152 Z2+ 0. 1191 Z3+ 0. 0920
Z4+ 0. 0705 Z5
2. 2 典型相关分析
典型相关分析是研究两类变量集合间相关关系
的主要分析方法, 涉及到多因素对多因素集合间的
统计分析,因此在计算分析上具有一定难度。本文
成功地将其运用到柠条林的生长系统中, 定量分析
了与柠条生长有关的生长因子、气候因子、地形因子
和土壤贮水量的相关关系,计算得出各组典型变量
及其相关系数。
将生长因子中的生物量、分枝、地径、株高和冠
幅构成第一集团; 气候因子中的降雨量、蒸发量和积
温构成第二集团; 地形因子中的坡位和海拔构成第
三集团; 0~ 800 cm 各层的土壤贮水量构成第四集
团。用典型相关分析方法研究集团之间的相互关
系[ 1 8]。采用 DPS 统计分析软件的典型相关分析,
得到典型相关系数及典型相关模型。分析结果见表2。
表 2 典型相关分析结果
Table 2 Result o f canonical co rr elation analysis
典型相关与变量
Canonical correlation
and variable
序号
Seria l
number
典型相关系数
Canonical co rrelat ion
coef ficient
卡方值
2
自由度
F reedom
值
value
典型相关模型
Canonical correla tion models
气候与地形因子
Clima te and terrain facto r
1 0. 0000 6. 5006E11 6 0. 9999 -
气候与生长因子
Clima te and growt h fact or
1 0. 8841 103. 0237 15 0. 0001
U1 = - 0. 0106x1 - 0. 4304x2 + 0. 8290x3
V1= 0. 9711y 1+ 0. 1681y 2+ 1. 2075y 3- 0. 6334y4 - 0. 7399y5
气候与土壤水分因子
Climat e and soil moist ure fact or
1 0. 7381 68. 5104 24 0. 0001
U1 = - 0. 0374x1 - 0. 4100x2 + 0. 8401x3
V 1= - 0. 2122y1 - 0. 4481y2 + 0. 5723y3- 0. 5215y 4- 0. 3979y 5
- 0. 2074y6 - 0. 1568y7 + 0. 1348y8
地形与生长因子
T errain and g rowth facto r
1 0. 8730 97. 6759 10 0. 0001
U1 = 0. 2546x1 + 1. 1444x2
V1= 1. 6435y 1- 0. 6754y 2+ 1. 0616y 3- 3. 1425y4 + 0. 8733y5
地形与土壤水分因子
T errain and so il
mo ist ure f acto r
1 0. 7868 87. 4501 16 0. 001
2 0. 5934 27. 1337 7 0. 003
U 1= - 0. 2763x 1- 1. 1548x 2
V1= 0. 0177y 1+ 0. 6131y 2+ 0. 5981y 3- 0. 4882y4 - 0. 1152y5
+ 0. 3612y6 - 0. 3639y7 + 0. 2273y8
U2 = 1. 2753x1 + 0. 6076x2
V2= 0. 3485y 1- 1. 1511y 2+ 1. 4066y 3- 0. 4521y4 + 0. 6588y5
- 0. 2012y6 + 0. 1131y7 - 0. 4725y8
生长与土壤水分因子
Growth and soil
mo ist ure f acto r
1 0. 8970 158. 8597 40 0. 0001
2 0. 6997 59. 2881 28 0. 0005
U1 = - 1. 9910x1 + 0. 3718x2 - 0. 5768x3 + 2. 6869x4 - 1. 0137x5
V1= 0. 0827y 1+ 0. 5507y 2+ 0. 1309y 3+ 0. 1188y4 - 0. 0424y5
+ 0. 4025y6 - 0. 2246y7 + 0. 3170y8
U 2= 0. 9760x 1- 0. 6351x 2+ 0. 7058x 3+ 3. 2005x 4- 3. 7185x 5
V 2= - 0. 0729y1 + 0. 2023y2 + 0. 9684y3- 1. 0132y 4- 0. 0237y 5
- 0. 1857y6 - 0. 1234y7 - 0. 1342y8
注: - 表示两组典型变量间不存在典型相关关系; V i、U i表示两组典型变量间的线性组合
Note: - : Canonical correlat ion between the tw o canonical variab les isnt signi ficant ly; V i, U i: Lin ear comb inat ion of tw o typical canonical
variables
324
第 3期 王倩等:环境因素影响草地柠条生长的主成分及典型相关分析
由表 2可知,气候与地形因子无显著相关关系。
气候与生长因子两集团的第一典型相关系数为
0. 8841,卡方检验呈极显著水平,则气候与生长因子
两集团相关极显著。在相关关系中, U 1 和 V 1 组成
第一对典型变量, U 1 是气候因子的线性组合, 在该
线性组合中积温的负荷量最大为 0. 8290,其次为蒸
发量 0. 4304;在 V 1 生长因子的线性组合中,负荷量
最大的是地径 1. 2075,其次为生物量 0. 9711。由此
可见,典型变量 U 1 和 V 1 相关, 实质是气候因子中
的积温和蒸发量与生长因子中的地径和生物量相关
密切。积温、蒸发量影响地径和生物量。
在气候和土壤水分因子的典型相关分析中, 第
一典型相关系数为 0. 7381, 卡方检验呈极显著水
平。第一对典型变量中, 气候因子的线性组合 U 1
中积温的负荷量最大为 0. 8401, 其次蒸发量为
0. 4100,而 SW1、SW2、SW3、SW4和 SW5在 V 1 中
的负荷量均较大,分别为 0. 2122、0. 4481、0. 5723、
0. 5215、0. 3979, 因此 SW1、SW2、SW3、SW4 和
SW5受积温和蒸发量的影响。
地形与生长因子的典型相关分析中,第一典型
相关系数为 0. 7381,卡方检验呈极显著水平。在地
形因子线性组合 U 1 中海拔负荷量最大为 1. 1444,
在 V 1 生长因子的线性组合中, 株高和生物量的负
荷量最大, 分别为 3. 1425和 1. 6435。因此株高和
生物量主要受海拔影响。
地形和土壤水分因子关系较密切, 第一、二对典
型相关系数分别为 0. 7868, 0. 5934( P< 0. 01)。第
一对典型变量中,地形因子的线性组合 U1 中海拔
的负荷量最大, 而 SW2、SW3在 V 1中负荷量最大;
第二对典型变量中, 坡位和 SW2、SW3的负荷量最
大。因此 SW2、SW3受坡位和海拔共同影响。
生长和土壤水分因子的的典型相关分析中, 第
一、二对典型相关系数分别为 0. 8970, 0. 6997( P<
0. 01)。第一对典型变量中, 生长因子的线性组合
U1中株高和生物量的负荷量最大, 而 SW2、SW6
在 V 1 中负荷量最大;第二对典型变量中,株高、冠
幅和 SW3、SW4的负荷量最大。因此, 生物量、株高
和冠幅主要受 SW2、SW3、SW4和 SW6的影响。
3 讨论与结论
3. 1 主成分分析法使用少数几个新的综合指标代
替原来指标所包含的信息,影响柠条生长的诸因子
经分析后可得 5个主成分,其提供的信息量分别为
43. 26% , 18. 49% , 10. 24% , 7. 91%, 6. 06%,累计贡
献率为 85. 95%。但单独使用某因子, 无法对柠条
林的生长做出综合评价,成一个新的综合主成分: Z
= 0. 5033Z1+ 0. 2152 Z2+ 0. 1191 Z3 + 0. 0920 Z4+
0. 0705 Z5 ( Zi 为提取的主成份)。
3. 2 不同因子指标的典型相关分析表明,气候因子
的积温、蒸发量影响地径和生物量, SW1、SW2、
SW3、SW4、SW5和 SW6受坡位、海拔、积温和蒸发
量的共同影响,而生物量、株高和冠幅主要受 SW2、
SW3、SW4、SW6的影响。赵艳云 [ 19] 等对 17 年柠
条林的研究表明: 不同坡位对柠条株高和生物量具
有显著影响,而水分则是植物生长的主要限制因子。
冯伟[ 20] , 孙中文 [ 21]等研究认为, 土壤水分含量是植
被生长的限制因素; 韩炜[ 12] 等研究表明, 降水是影
响土壤水分变化的重要因素; 孙中峰 [ 22] 等研究认
为,土壤含水量与前期降水量呈显著的线性关系,而
土壤水分是地形因子、植被因子等多重因子共同起
作用的结果;程积民 [ 23]等研究表明, 随降雨量的年
际变化,土壤贮水量和草地产量差异均显著; 李英
年[ 2 4]等研究表明,高寒草甸牧草的生长发育和年产
量的提高与气温密切相关。典型相关分析得出的结
论以上与以上前人的研究结果基本一致, 气候因子、
地形因子影响生长因子和土壤水分因子, 同时生长
因子又受土壤水分因子的制约。
3. 3 将多元统计分析运用于草地柠条林生长影响
因素的判断中,应用客观的调查数据,主成分分析方
法,设置指标、确定权重, 在不损失主要信息的前提
下,用尽可能维数较少、彼此正交、独立的新变量取
代原始变量,再由典型相关的分析方法得出与柠条
生长相关的生长因子、气候因子、地形因子和土壤贮
水量之间的相关关系。在实际生产中可以通过改善
柠条生长的局部环境, 结合气候和地形因子,改善黄
土高原半干旱区土壤水分不足的情况, 提高土壤贮
水量和水分利用率使柠条更好地生长, 对黄土高原
半干旱区植被的恢复与重建具有重要的现实意义。
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(责任编辑 李 扬)
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