8.1.1 青海云杉群落特征统计
青海云杉群落结构是不同高度森林植物在空间上的垂直排列结构。祁连山大野口流域青海云杉在自然状态下，成层现象较为明显，在垂直方向上可划分为乔木层、灌木层、草本层和苔藓层（表42）。针叶林生境条件严酷，乔木层物种多样性很低，主要为阴性树种青海云杉，但密度较小，其值为（920.49±2.77）株/hm2，层次发育明显。由于乔木层郁闭度较大，林下光照不足，灌木生长发育不良，物种多样性较低，主要由蔷薇科植物金露梅和银露梅等落叶灌木组成，其平均高度为（0.46±0.16）m。灌木层密度较小，密度为（16.41±8.24）株/100 m2，盖度为（0.76±0.06）％。草本层盖度较灌木层密度和盖度大，其数值分别为（232.50±39.98）株/100 m2和（8.84±0.61）％，主要有苔草、珠芽蓼、马先蒿等典型高山草甸植物，物种多样性较为丰富。苔藓层发育良好，盖度达到90％以上，厚度约12 cm，主要由山羽藓、欧灰藓、提灯藓等组成。
表42 祁连山大野口流域青海云杉群落结构特征统计（2013年）
利用建群种树木高度与四周相邻木的表现关系，确定树木在林分的群落地位，调查时记优势木I、次优势木II、亚优势木III、被压木IV、濒死木V，共计5级，统计如表43。
表43 祁连山大野口流域青海云杉群落位置统计（2013年）
在祁连山大野口流域优势种青海云杉群落中，直径最粗，树高最高，树冠上部超出一般林冠层的林木（优势木）占46.08％；直径、树高仅次于优势木，树冠发育良好的林木（次优势木）占3.33％；直径、树高、树冠在林分中均为中等的林木（亚优势木）占9.54％；树干纤细、树冠窄小或偏冠，只有树冠顶部能进入林冠层的林木（被压木）占32.0％；处在林冠层下，完全被压，得不到上方直射光，生长极度衰弱、濒死或已枯死的林木（濒死木）占9.05％。这说明祁连山大野口流域青海云杉群落中，优势种之间竞争性较弱，优势木和被压木占78.08％，在水源涵养功能中占主导地位。
8.1.2 青海云杉林分结构特征
（1）青海云杉林分特征统计
表44 祁连山大野口流域青海云杉林分结构特征统计（2013年）
续表(https://www.xing528.com)
青海云杉是祁连山的主要建群种，在个体数量上不一定占绝对优势，但决定着群落内部的结构和特殊环境条件。从表44可以看出，祁连山大野口流域49块固定样地中，对2819株青海云杉的结构特征参数进行统计，结果发现，青海云杉胸径、树高、冠长、冠幅、胸径断面、冠幅面积、树龄分别为（18.37±0.18）cm、（11.97±0.11）m、（7.76±0.09）m、（3.54±0.02）m、（0.034±0.001）m2、（2.779±0.020）m2、（63.84±2.17）a；青海云杉胸径、树高、冠长、冠幅、冠幅面积的分布比正态分布平缓，树龄、胸径断面的分布比正态分布剧烈，其中树龄分布变化最剧烈，其峰值为3.17；从分布区域来看，树龄区域最大，胸径断面区域最小。从水平结构来看，青海云杉胸径断面和冠幅投影与占地面积比值为0.31％和25.58％，从垂直结构来看，单位面积上青海云杉群落树高、冠长分别为1.10 m/m2和0.71 m/m2，这4个指标对降水的林冠截留和树干茎流影响十分强烈，也是评估祁连山森林水源涵养功能的重要指标。
（2）青海云杉结构多度分析
如图33a所示，以5 cm等级排列，径级与多度符合三次多项式关系（y=0.1273x3-2.5109x2+12.388x，R2=0.9752，P＜0.05），径级从1～5 cm到26～30 cm，青海云杉株数为（420±27.95）株，变化区间为304～482；径级从31～35 cm到36～40 cm，青海云杉株数急剧下降，从183降到90株，径级41～45 cm和≥46 cm株数更少，分别为16株和10株。这说明青海云杉径级从1～10 cm到21～30 cm，其多度变化平缓，出现水平分布趋势，占89.4％；径级≥31 cm的青海云杉多度仅占10.6％。如图33b所示，高度级小于2 m的青海云杉多度仅为0.46％，高度级从14～16 m到16～18 m的多度最大，分别占14.97％、14.76％，总计占29.73％；高度级从2～4 m到12～14 m以及18～20 m，其多度变化平缓，出现水平分布趋势，平均占9.23％，总计占64.63％；高度级从20～22 m到28～30 m，其多度较小，仅占5.64％。如图33c所示，以2 cm等级排列，冠长级与多度符合三次多项式关系（y=0.0399x3-1.0682x2+7.1165x，R2=0.9344，P＜0.05），冠长级从0.1～1 m到2～4 m，青海云杉多度较小，从2.87％到8.87％；冠长级从2～4 m到4～12 m，其多度为（12.97±0.65）％，变化区域为4.47％；冠长级从14～16 m到22～24 m，其多度急剧下降，从6.67％下降到0.07％，青海云杉株数从188、64株下降到11、4株，冠长级22～24 m的仅有2株。如图33d所示，冠幅级2～4 m的青海云杉多度48.49％，将近占一半，冠幅级4～6 m，其多度占34.2％；冠幅级1～2 m，其多度占13.69％；其他冠幅级仅占3.62％。
图33 祁连山大野口流域青海云杉林分结构多度分析图（2013）
（3）青海云杉结构相关分析
表45 祁连山大野口流域青海云杉林分结构因子相关系数分析
从表45可以看出，青海云杉胸径与其他因子相关性从大到小依次为树高、冠幅、冠长、树龄，其均为中度正相关，这说明胸径是主成因子；树高与冠长中度正相关，与树龄和冠幅低度正相关；冠长与冠幅、树龄均低度正相关。
根据以上分析，在49块固定样地中选择147株有代表性的青海云杉进行结构回归分析，胸径（Ф，cm）与树高（h，m）、冠幅（d，m）、冠长（l，m）、树龄（y，a）之间的回归方程为：Φ＝0.651h+0.151l+1.776d+0.053y-0.362（R2=0.6688，P＜0.05，标准误差εi=3.44，自由度F=71.679）。
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