前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的馬尾松毛蟲災害的生態(tài)成因，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

馬尾松毛蟲災害是我國南方各省非常嚴重的一種森林蟲害［1］，嚴重影響著森林林木的生長，也危害著林區(qū)居民的正常生活。影響馬尾松毛蟲災害發(fā)生程度的因素很多，如馬尾松毛蟲的生物學特性［2］、氣候因素［3－4］、森林景觀結構［5］、生態(tài)系統的退化［6］、松林和松林節(jié)肢動物群落結構的多樣性［7］等多方面，其中馬尾松毛蟲本身的生物學特性、氣候等因素難以人為進行改變，但是人類可以調整群落結構、生物多樣性、立地類型等生態(tài)環(huán)境因素，如果能確定影響馬尾松毛蟲災害的關鍵生態(tài)環(huán)境因子，將能更有針對性、更有效地控制馬尾松毛蟲災害。生態(tài)環(huán)境因素包含很多因子，各種因子對馬尾松毛蟲災害的影響程度并不一樣，而且很多因子之間存在一定相關性，如果不加以篩選和提煉，往往會增加分析問題的復雜性。本研究以湖南省長沙縣松林生態(tài)系統為研究對象，采取主成分分析、逐步回歸分析、偏相關分析等多元統計方法分析影響馬尾松毛蟲災害的關鍵生態(tài)環(huán)境因子，將復雜的多個生態(tài)因子進行綜合、降維和簡化，為分析馬尾松毛蟲災害與生態(tài)環(huán)境的關系提供新的途徑和方法，試圖能為防治馬尾松毛蟲災害提供新的思路。   1研究區(qū)域概況與試驗方法   1．1研究區(qū)域概況   長沙縣位于湖南省東部偏北湘江下游東岸，為省會近郊，屬湘中丘陵，27°55'～28°40'N、112°56'～113°36'E。長沙縣林業(yè)用地面積9．08萬hm2，有林地面積7．84萬hm2，其中松林面積占總林分的79．5%。由于松林面積比重大，加上松林的林分組成結構較差，人類干擾嚴重，因此長沙縣是馬尾松毛蟲的常災縣。   1．2試驗方法   1．2．1生態(tài)環(huán)境因素調查   根據長沙縣森林分布圖、長沙縣馬尾松毛蟲發(fā)生情況表，分別對馬尾松毛蟲災害重度發(fā)生區(qū)、中度發(fā)生區(qū)、輕度發(fā)生區(qū)進行初步探查，將每種類型分成多個樣地區(qū)域，然后查取隨機數表隨機抽取樣點進行調查。本研究在蟲災重度發(fā)生區(qū)選取7個測點，16個樣方;中度發(fā)生區(qū)選取7個測點，17個樣方;輕度發(fā)生區(qū)選取7個測點，18個樣方;共調查51個樣方，每個樣方面積為400m2(20m×20m)。詳細調查每個樣方的單株蟲口密度、坡度、坡向、海拔、林分郁閉度、平均樹高、平均胸徑、冠幅、林分起源、林木組成、優(yōu)勢樹種等因子。   1．2．2數據分析方法   1．2．2．1數據的量化   計算中因變量Y為單株蟲口密度，自變量X項中包括坡度(X1)、坡向(X2)、海拔(X3)、林分郁閉度(X4)、平均樹高(X5)、平均胸徑(X6)、冠幅(X7)、林分起源(X8)、林木組成(X9)、優(yōu)勢樹種(X10)。各質量指標均經數量化轉換后輸入，轉換以各因子對馬尾松毛蟲發(fā)生程度的影響為依據，參照周國娜的量化方法［8］進行改進，各指標轉換方式如下:坡度(X1):0～5°為平坡、6～15°為緩坡、16～25°為斜坡、26°以上為陡坡，分別以1、2、3、4表示。坡向(X2):坡向不同，林間的溫濕度條件有明顯的區(qū)別，從馬尾松毛蟲分布的密度看，一般陽坡高于陰坡［6］。所以陽坡、半陽坡、半陰坡、陰坡分別用1、2、3、4表示。海拔(X3)分4組:0～100m、101～200m、201～300m、301～400m，分別以1、2、3、4表示。林分郁閉度(X4)分4組:0．3～0．5、0．5～0．7、0．7～0.8、0．8～1，分別以1、2、3、4表示。林分起源(X8):人工林多屬純林，樹種單一，雜灌木少，林分結構簡單，馬尾松毛蟲危害較天然林嚴重。所以天然林、人工林分別用1、2表示。林木組成(X9)分4組:純松林、松杉混交林、松闊混交林、闊葉林、松杉闊混交林，分別用1、2、3、4、5表示。優(yōu)勢樹種(X10)分4組:馬尾松樹;松樹、杉樹;松樹、闊葉樹;闊葉樹，分別用1、2、3、4表示。   1．2．2．2主成分分析法   根據主成分分析原理，利用SPSS17．0軟件對10個變量、51個樣本的數據進行處理，設置為基于特征值大于1的方式進行提取，并按最大方差法進行旋轉，計算各因子的負荷量、特征值及貢獻率，提取綜合因子，分析不同因素對馬尾松毛蟲發(fā)生程度產生的影響。   1．2．2．3逐步回歸分析方法   利用SPSS17．0軟件，以單株蟲口密度為因變量，X1～X10為自變量進行逐步回歸分析，篩選出對馬尾松毛蟲發(fā)生程度影響較大的關鍵因子，得出回歸方程。   1．2．2．4偏相關分析方法   采取偏相關分析方法，即固定其中9個自變量，分析因變量與另外1個自變量的相關性，分析馬尾松毛蟲發(fā)生程度與10個生態(tài)環(huán)境因子的關系。   2結果與分析   2．1主成分分析   通過對10個自變量進行主成分分析，得出表1、表2的結果。從表1、表2可以看出，按特征值r＞1的方式能提取3個主成分，它們能解釋總方差的75．065%，基本上保留了原來指標的信息。旋轉后3個主成分的貢獻量分別為33．127%、28．239%、13．699%。   第1主成分對林分郁閉度、林木組成、優(yōu)勢樹種、林分起源有絕對值較大負荷系數，它主要概括了林分相關情況的因子，因此可以命名為林分因子。馬尾松毛蟲群落結構與林分群落結構密切相關，隨著林分群落結構條件的改變，森林生態(tài)環(huán)境的改善，馬尾松毛蟲群落結構也相應發(fā)生了顯著的變化［9］。林分起源可分為天然林和人工林，研究區(qū)域的人工林多為松林純林，林分結構簡單，生物多樣性低，天敵的制約力小，常易暴發(fā)大面積馬尾松毛蟲災害。而天然林中生物多樣性較高，能形成較復雜的生物網，生物之間的相互制約力較大，生態(tài)系統更穩(wěn)定，增強了馬尾松毛蟲種群的自控潛能，故災害程度較輕。   第2主成分對平均胸徑、平均樹高、冠幅有絕對值較大負荷系數，這些因素直接反映植物的長勢，因此可以命名為樹勢因子。植物的樹勢情況越好，對病蟲害的抵抗能力越強。#p#分頁標題#e#   第3主成分對海拔、坡度、坡向有絕對值較大負荷系數，反映出林分的立地情況，可以命名為立地因子。海拔、坡向的不同，森林內的溫度、濕度情況有明顯區(qū)別，海拔的高度對馬尾松毛蟲的分布與發(fā)生有很大的影響。馬尾松毛蟲一般發(fā)生在海拔600m以下的地區(qū)，其猖獗地帶就是海拔在200m以下的丘陵地區(qū)，此處常為大面積純松林，一般生長差、林木稀疏、植被少，人畜活動頻繁，干擾強度大，氣溫高而干燥，天敵少，有利于松毛蟲大發(fā)生，是松毛蟲經常發(fā)生的基地、蟲源地。坡向直接影響到小生境的溫度與濕度，以及陽性樹種與陰性樹種分布情況，所以也間接地影響馬尾松毛蟲發(fā)生情況。一般陽坡松毛蟲發(fā)生高于陰坡，西坡高于東坡［9］，特別是蟲源地和害蟲初發(fā)期、征兆期更明顯。坡向不同，馬尾松毛蟲完成2～3代的比例也存在差異，如2002年9月湖南省長沙縣的調查，在南坡松林的松毛蟲能完成2代生活史的幼蟲為18.1%，而北坡只有0．45%，南坡為北坡的40倍，這顯然與陽坡陽光充足、氣溫高、松毛蟲發(fā)育快等原因有關。坡度的大小，可以加強或減弱坡向的影響，坡度小的區(qū)域(尤其是疏殘林)能削弱坡向的影響，而坡度大的山地，能加強坡向的影響。另外坡度越大的山地小生境更復雜，生物多樣性更豐富，不易發(fā)生嚴重的馬尾松毛蟲災害。   2．2逐步回歸分析   以單株蟲口密度為因變量，X1～X10為自變量進行逐步回歸分析，得出表3。通過逐步篩選、剔除不重要的因素，簡化模型，最終確定林分郁閉度和林木組成2個因子為關鍵因子。得出回歸方程為:Y=80．940－6．896X4－6．377X9;R=0.842，P=0．000。該回歸模型達到極顯著水平，具有較高的估計精度。   2．3偏相關分析   采取偏相關分析方法，分析馬尾松毛蟲發(fā)生程度(單株蟲口數)與10個生態(tài)環(huán)境因子的關系得表4。從偏相關系數值可看出，對單株蟲口數影響較大的因子依次為林分郁閉度、坡向、林木組成、坡度與冠幅。只有林分郁閉度與單株蟲口數達到極顯著相關(P=0．000)，其他因子與單株蟲口數之間的關系不顯著。   3結論與討論   通過主成分分析，可提取林分因子、樹勢因子和立地因子3個綜合因子，說明影響馬尾松毛蟲發(fā)生程度最重要的生態(tài)環(huán)境因素是林分因素，包括林分群落結構和林分起源;其次為樹勢因素，林木生長狀況的好壞直接影響到植物的抵抗力和恢復力;再次為立地因素，不同的立地位置影響到氣候調節(jié)及人類活動的大小，從而間接影響森林系統的生物多樣性，影響馬尾松毛蟲災害的發(fā)生程度。   通過逐步回歸分析可知林分郁閉度和林木組成是影響單株蟲口密度的最主要的2個生態(tài)環(huán)境因素。通過偏相關分析顯示林分郁閉度與單株蟲口數呈極顯著相關。主成分分析中提取的3個主成分能反映所有變量的75.065%的信息，與一般要求的85%的比重偏低。分析時也嘗試了使所提取的主成分的累積貢獻率達85%以上，此時需要提取5個主成分，分別可命名為樹勢因子、立地因子、林分群落結構因子、坡度因子和林分起源因子，旋轉后5個主成分的貢獻量分別為26．261%、22．055%、17．909%、10.613%、10.515%，后2個主成分的特征值均小于1。主成分分析的結果與后面進行的逐步回歸分析和偏相關分析的結果有些出入，故本試驗最終還是選擇按特征值大于1的原則進行主成分提取，提取為3個主成分。   總的來說，可以通過改善林分群落結構，特別是增加林分郁閉度來達到降低馬尾松毛蟲災害發(fā)生程度。