多尺度空間降香黃檀黑痣病發(fā)生影響因素分析.pdf

1、降香黃檀是海南特有的珍貴瀕危鄉(xiāng)土樹種。近年來(lái)，海南降香黃檀人工林發(fā)展迅速，以黑痣病為主的葉部病害成為制約生產(chǎn)上降香黃檀人工林健康可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。本論文以海南省降香黃檀人工林為研究對(duì)象，采用逐步回歸、冗余分析(RDA)、結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)等方法，于2013年～2015年從多尺度空間角度解析黑痣病的發(fā)生與植物群落結(jié)構(gòu)、空間競(jìng)爭(zhēng)潛力結(jié)構(gòu)、林木個(gè)體空間狀態(tài)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，探討降香黃檀黑痣病發(fā)生的影響因素，以期為降香黃檀人工林病害生態(tài)控

2、制奠定理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)在區(qū)域尺度下，研究降香黃檀人工林植物群落結(jié)構(gòu)對(duì)黑痣病發(fā)生的影響。采用逐步回歸法從12個(gè)因子中篩選出6個(gè)影響黑痣病發(fā)生的主導(dǎo)群落因子(R22013=0.823、R22014=0.861;P＜0.01)，分別是林分密度、林齡、郁閉度、冠幅、植被蓋度、物種豐富度。對(duì)這6個(gè)主導(dǎo)因子與病害發(fā)生的相關(guān)關(guān)系和顯著性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，林分密度與黑痣病的發(fā)病率（r2013=0.814，r2014=0.

3、801）、病情指數(shù)（r2013=0.815，r2014=0.832）呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)。林齡與黑痣病的發(fā)病率（r2013=-0.713，r2014=-0.734）、病情指數(shù)(r2013=-0.676，r2014=-0.706)呈極顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.01)，即隨著林齡的增大，林木的發(fā)病率和病情指數(shù)也逐漸降低。林分郁閉度與黑痣病的發(fā)病率(r2013=0.424，r2014=0.412)和病情指數(shù)（r2013=0.446，r20

4、14=0.434）呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。冠幅與黑痣病的發(fā)病率(r2013=-0.416，r2014=-0.444)和病情指數(shù)（r2013=-0.483，r2014=-0.421）呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。植被蓋度與黑痣病的發(fā)病率（r2013=0.368，r2014=0.312）和病情指數(shù)（r2013=0.383，r2014=0.332）呈顯著正相關(guān)相關(guān)（P＜0.05）。物種豐富度與黑痣病的發(fā)病率（r2013=-0.337，r

5、2014=-0.322）和病情指數(shù)（r2013=-0.318，r2014=-0.305）呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。因此，降香黃檀人工林黑痣病控制以調(diào)控林分密度和林齡為主導(dǎo)，在造林時(shí)適當(dāng)密植，同時(shí)兼顧其他幾個(gè)顯著因子。隨著林齡的增長(zhǎng)，適當(dāng)移栽降低林分密度，將林分密度控制在適宜的水平下，從而減少黑痣病的發(fā)生。
　　(2)在區(qū)域尺度下，研究降香黃檀人工林土壤因子對(duì)黑痣病發(fā)生的影響。運(yùn)用冗余分析法(RDA)分析土壤因子與降香黃檀黑痣病

6、發(fā)生的關(guān)系。結(jié)果表明，pH值、全磷含量、速效鉀含量是能顯著影響黑痣病發(fā)生的最小變量組合。2013年和2014年這3個(gè)土壤變量可解釋土壤因素與黑痣病的關(guān)系信息量為87.2％和79.8％，比15個(gè)變量所解釋的信息量?jī)H少8.5％和16.7％。土壤因子對(duì)黑痣病發(fā)生影響的重要性排序?yàn)?pH值＞全磷含量＞速效鉀含量。黑痣病的發(fā)生與pH值和速效鉀含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與全磷含量呈顯著正相關(guān)。
　　(3)在林分尺度下，研究同一林齡不同密度林木間空間

7、競(jìng)爭(zhēng)潛力結(jié)構(gòu)對(duì)黑痣病發(fā)生的影響。在采用13個(gè)林木競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)分析單木與群體的空間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系對(duì)黑痣病發(fā)生的影響的基礎(chǔ)上，構(gòu)建相對(duì)大小指標(biāo)—樹冠競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)—營(yíng)養(yǎng)空間競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)—距離指標(biāo)—病害發(fā)生情況的結(jié)構(gòu)方程SEM模型。數(shù)據(jù)模型結(jié)果表明:各影響因子對(duì)病害影響大小為:樹冠競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)＞相對(duì)大小指標(biāo)＞營(yíng)養(yǎng)空間競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)＞距離指標(biāo)。2014和2015模型均顯示:樹冠競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)對(duì)黑痣病發(fā)生的總影響最大，總影響系數(shù)分別為-0.758和-0.779，直接路徑系數(shù)為-0.

8、613和-0.638，間接路徑系數(shù)為-0.135和-0.141，表明樹冠競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)與黑痣病的發(fā)生為負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此，建議降香黃檀生態(tài)調(diào)控優(yōu)先考慮樹冠競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)。
　　(4)在個(gè)體尺度下，研究降香黃檀單木個(gè)體空間狀態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)黑痣病發(fā)生程度的影響。以最小結(jié)構(gòu)單元為基礎(chǔ)，采用樹高、胸徑和冠幅大小比數(shù)指標(biāo)分析在同一密度不同林齡的各大小比數(shù)與黑痣病發(fā)生情況的關(guān)系。結(jié)果表明:林齡為3年和4年的樣地，降香黃檀的各指標(biāo)大小比數(shù)與黑痣病的發(fā)生沒有明顯的相

9、關(guān)性，即在此年份的林地中黑痣病發(fā)生不受大小比數(shù)的影響。林齡為5年和6年的樣地，降香黃檀的各指標(biāo)大小比數(shù)與黑痣病的發(fā)病情況均呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，病情指數(shù)在不同指標(biāo)個(gè)體優(yōu)勢(shì)度間存在顯著差異(P＜0.05)?？梢?，隨著林齡的增加，降香黃檀各指標(biāo)大小比數(shù)與黑痣病發(fā)生的相關(guān)性越來(lái)越強(qiáng)。
　　(5)在個(gè)體尺度下，研究同一林齡不同密度各大小比數(shù)與黑痣病發(fā)生情況的關(guān)系。結(jié)果表明:在株行距為1m×1m的林地中，樹高、胸徑和冠幅大小比數(shù)與黑