晋西黄土区油松林分结构与水土保持功能的多因子复合关系

摘要

[目的]量化研究晋西黄土区的油松人工林林分结构与水土保持功能,揭示二者的多因子复合关系,为黄土高原植被建设提供借鉴.[方法]选取蔡家川流域16块20 m×20 m林龄为28年的油松人工林标准样地,并划分成64块10 m×10 m样方,利用结构方程的方法构建地形-林分结构-水土保持功能的关系模型.其中将地形因子、水平结构、垂直结构、涵养水源和保育土壤、拦沙减沙作为潜变量,调查实验获取的各项指标作为观测变量.[结果]油松林的水平结构是对涵养水源和保育土壤、拦沙减沙两类水土保持功能影响最为显著的潜变量,其路径系数分别为-0.93和0.79.而在其对应的观测变量中,林分密度和林木竞争指数是主导水平结构的因子,其路径系数分别为0.98和0.97,总影响系数分别为-0.987和-0.956,且较易调控.受结构因素影响较大的敏感功能因子为产流量、产沙量和林冠截留率,其路径系数分别为0.97、0.91和0.69,总影响系数分别为0.986、0.961和0.731.地形因子通过影响林分结构、在一定程度上影响水土保持功能.[结论]提出黄土高原地区适宜的油松林分密度范围为1 100～1 400株.hm-2,据此来调整林分密度、林木竞争指数等结构指标,将对地区涵养水源、保育土壤和拦沙减沙起到良好效益,多因子协同调控将进一步提升黄土高原的植被质量,发挥植被的水土保持效能.