唐古拉山鎮天然草地經濟類群產量的主成分分析

秦海蓉

摘 要：為了研究唐古拉山鎮天然草地經濟類群產量的特征，該文運用主成分分析法評價了唐古拉山鎮高寒草原類紫花針茅、雜類草草地型經濟類群產量，結果表明，1號樣方（2015年）綜合得分最高，5號樣方（2016年）綜合得分次之，說明1號和5號樣方產量較高，并比其他樣方設置合理，最能夠代表樣地基本特征。

關鍵詞：唐古拉山鎮；天然草地；產量；主成分

中圖分類號 S812 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）06-0115-02

Abstract：In order to study the characteristics of natural grassland economic groups in Tanggulashan Town，principal component analysis method was used to evaluate the yield of Stipa purpurea and miscellaneous grassland-type economic groups in the high-cold grassland of Tanggulashan Town. The results showed that the comprehensive score of No. 1 sample plot（2015）is the highest，and the comprehensive score of Sample No. 5（2016）is the second highest，indicating that the yields of No. 1 and No. 5 plots are relatively high，and they are more reasonable than those of other plots，and can best represent the basic characteristics of plots.

Key words：Tanggula mountain town；Natural grassland；Yield；The main ingredients

在統計分析學中，主成分分析也稱主分量分析，旨在利用降維的思想把多指標轉化為少數幾個綜合指標。通常主成分分析在牧草牧草營養成分的分析及產草量評價中廣泛運用。唐古拉山鎮位于青海省西南部，隸屬海西蒙古自治州格爾木市，北靠可可西里國家自然保護區，毗鄰玉樹州治多縣，西南與西藏自治區接壤。地處青藏高原腹地、三江源自然保護區內，境內有長江源的正源沱沱河，全鎮平均海拔在4700m以上，屬內陸高寒氣候區，生態環境極其脆弱。本文嘗試利用主成分分析方法，對天然草地高寒草原類同一草地型產量進行分析，以期綜合評價天然草地類產量。

1 研究區概況

研究區選在地唐古拉山鎮公用草場，北緯34°13′8"

～34°16′33"，東經92°25′0.6"～92°25′40.9"。平均海拔高度4579m，北坡向陽，坡度3～5°，地形平坦；氣候屬高原亞寒帶濕潤氣候，年平均氣溫-5.6℃，年降水量264.8mm，監測地草地類型在青海天然草地分類系統中屬高寒草原類、矮禾草組，紫花針茅、雜類草草地型。

高寒草原類草地紫花針茅（Stipa purpurea）、雜類草草地型共有11種植物，隸屬于13科23屬。該草地植被建群種、優勢種為禾本科的紫花針茅，伴生禾草為羊茅、早熟禾，菊科植物有矮火絨草（Leontopodium nanum）、沙生風毛菊（Saussurea arenaria）、阿爾泰狗娃花和細葉亞菊（Ajania tenuifolia），其余的有莎草科、薔薇科、豆科、十字花科、傘形科均為1屬1種。

2 材料與方法

2.1 研究材料 在紫花針茅、雜類草草地型冬春草場內選擇樣地3個，每個樣地面積為40m×50m，然后在各自的樣地內再隨機設定測定樣方，每個樣方面積為1m×1m，3次重復，取平均數為觀測值，連續定位稱重2年（2015和2016年）。測定指標主要按植物經濟類群稱地上生物量。稱重時齊地面剪割以鮮重計產量。

2.2 計算公式 試驗資料整理統計，主要采用的計算公式為：

W'=W/maxW

式中：W'、W分別代表相對地上生物量和地上生物量。

2.3 數據處理與分析 利用IBM SPSS Statistics V 22.0軟件抽取統計功能對原始數據進行標準化處理，并利用降維功能對標準化數據進行主成分因子分析。

3 結果與分析

3.1 草地經濟類群產量和產量標準化值 對2015年和2016年二年的草地經濟產量進行分析：得出1號樣方的禾木科標準化值最高，3號樣方次之，4號樣方禾木科標準化值最低（表1、表2）。

3.2 草地經濟類群產量標準化值的相關系數 根據表3計算結果，提取出特征值≥1的2個主成分，貢獻率分別為77.831%、22.169%，累計貢獻率為100.000%，這說明2個主成分可以反映天然草地牧草營養成分100.000%的信息。

3.3 草地經濟類群標準化值解釋的總方差 結合表4中特征值除以表5中主成分載荷矩陣值，然后取平方根，得到2個主成分的特征向量，結果如表5所示。

3.4 排序 利用表5中2個特征向量值乘以表2中相應草地經濟類群標準化值，得出該經濟類群產量對于2個主成分的單項得分F1、F2，單項得分乘以相應貢獻率后相加，得出綜合得分F值并排序。1號樣方得分為4.438，2號樣方得分為-3.219，3號樣方得分為1.0079，4號樣方得分為-1.465，5號樣方得分為3.954，6號樣方得分為0.0，綜合得分排序為1>5>3>6>4>2。

4 討論

（1）以主成分分值大小評價經濟類群產量的高低順序1>5>3>6>4>2。主成分綜合得分越大質量越好，反之則質量較差。

（2）根據主成分分析結果可以看出，1號樣方（2015年）綜合得分最高，5號樣方（2016年）綜合得分次之，二者相差0.484，說明1號和5號樣方較其他樣方設置合理，最能夠代表樣地基本特征。

（3）主成分分析法與總產量分析法對比結果，進一步證實了主成分分析法的科學性。因此，主成分分析法是一種較好的評價方法，避免了人為的主觀任意性，可以客觀地確定評價指標的權重，從而提高了結果的精確度。

參考文獻

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（責編：張宏民）