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单词 立地分类与评价
释义

【立地分类与评价】
 

森林立地分类与评价是林业科学中的一项重要课题,也是落实适地建树,实现科学造林育林的基础工作。这是因为森林的组成、结构和生长均取决于立地,而立地分类是掌握森林空间格局的一种重要手段。造林和营林工作只有以立地分类为基础,才能营造成生产力高和稳定性强的人工林,也才能培育好天然林。

森林立地分类始于公元前234~139年,Cato为适应人们购买地产的需要,将土地分为9级,其中能产优良酿酒原料的土地为1级,牧场为9级,用材林处于二者之间。至1926年,Bruce在编制美国南方松的收禾表时,采用了优势木平均能达到的高度作为立地指数的数字。立地指数表都是分树种制定的,较之地位级可更好地反映树种生长模式。

利用植被途径进行立地分类,首先是1909年芬兰Cajander倡导的,他以稳定植被,特别是下木组成所反映的立地条件来确定少数生态系统类型。分类单位有立地纲、立地型和林型等。这种方法广泛用于斯堪的那维亚和波罗的海地区,也曾用于北美,但不适于温带地区。在世界范围内,利用植物群落分类最具代表性的是法国一瑞士学派;但以美国Daubenmire影响最大,他以整个植物群落,特别是顶极群落作为立地分类的尺度。该分类系统分为3级:(1)系列:以优势顶极树种表示;(2)生境型:顶极树种加下层植物指守种表示;(3)生境相:按较小的立地差别并以区别种表示。但这种立地分类途径对森林空间格局受人为强烈干扰的地区是不适用的。

主导环境因子的立地分类方法,仅考虑如气候、地形、母岩、土壤、水分这些环境因素,它们能对立地性质提供直接的信息。Smalley对美国Comberland高原提出的森林立地分类系统具有自然环境的特点。它主要根据地貌划分立地单元。主导环境因子方法,在我国获得很大发展,如华北地区普遍采用的按海拔垂直带、坡向、土层厚度划分立地类型的方法。1981年,由中国南方杉木栽培科研协作组提出主要依据地貌、岩性、局部地形和土壤,共分4级,即以地貌划分类型区,以岩石性质确定亚区,以局部地形确定类型组,以土壤性确定类型。1981~1983年,高志义等以土壤水分为主导因子,提出水分限制因素与地形因素相关规律而突出地形与土壤因素的分类,对中国黄土高原进行了立地分类,共划分为5个森林植物地带,12个类型区,124个立地类型。

从世界规模看,采用多因素综合方法进行立地分类是总的发展趋势。即通过对气候、地形、地貌、土壤、植被和林木生长情况的综合研究,划分立地类型和立地单元。在综合因素分类中,以前苏联乌克兰学派和德国巴登-符腾堡立地分类系统及以加拿大的生物物理分类系统具有代表性。乌克兰学派代表人物E.B.Aлeceeв的基本思想是:认为森林分类要以立地为基础,而植物种是立地最好的指示者。制约立地的因素,最重要的是光、热、水和营养。在一定的气候范围内,水和营养是最基本的。乌克兰学派的分类系统主要分3级:林地型(立地型)、林型和立木型。林地型即一般称之为地体图上的地体型,由水分系列和营养系列的各等级组合成24个立地型。林型是气候和土壤相同地段的综合,也可以说它是林地型的气候变型,以主要群落作为判别标志。立木型是最低的分类单位,是在一个林型范围内由于人为活动或其他干扰因素的结果,以不同树种为鉴别标志。1953年以后,乌克兰林型学派在地体图的结构上和林地气候型上有重要进展,考虑到二维的地体图(十字网络)对立地条件的复杂性不能全面反映出来,提出了3种解决办法:(1)将地体图向右扩展,即除A、B、C、D外,再加F、G,属于盐碱土;(2)在地体图上引入第3轴;(3)立地型仍保留24个,对某些特殊条件做变型处理。1955~1956年,关君尉、高志义等在北京林学院妙峰山林场以及华北其他无林山地,用乌克兰学派的地体图并结合实践,在分级数目和指示植物应用上进行了探索并有所发展,在划分的两个系列中,水分系列主要靠指示植物,而营养系列主要靠土层厚度等特征确定。1980年,沈国舫应用这一系统研究北京西山地区的适地适树问题,并在细节上做了一些订正。1926年,Kraus提出了巴登-符腾堡立地分类系统,它的特点是采用植被和物理环境因子的综合进行立地分类,并密切结合林业的要求。首先,按照天然植被(如无天然植被,还要利用花粉分析和森林历史的资料)将整个州分为若干景观区和生长区,然后在每一个区内再分为生长亚区。在每一个亚区内,划分立地单元,进行立地制图,并做出生长、生产力和营林评价。然后再对生长区和生长亚区进行比较。1975年,加拿大在全国广泛采用生物物理分类系统,它以土地清查为基本目的,以地形为分类基础,包括5个等级:土地区、土地分区、土地系统、土地类型、土地相。其中,土地系统是基本的制图单位,它具有反复发生的地形、土壤、排水和植物的格局。地形分类是该系统的骨架(把地形放在特殊的位置上),认为地貌(地球表面的形态和物质)对所有有关现象影响最大,它影响着局部气象,决定表面和地下的水文状况,呈现出相适应的动物区系和植物区系,影响着土壤的发育。1981年,美国提出了一些多层次的综合分类系统。Bailey对全美国提出的全面系统包括9个等级。1953年,Hills提出安大略分类系统,创造了“全生境”这个术语。这个系统包括4个层次:立地区、立地型(决定于母质)、自然地理立地型、立地条件。1985~1987年,詹昭宁、周政贤等针对中国的实际情况,以自然地域分异规律为基础,在中国首次建立了与林业区划系统相衔接、吻合的林业区划、规划、实施的分类系统。根据有林地和无林地统一分类、突出综合多因素分析基础上的主导因素原则,建立了中国森林立地分类系统,作6级划分,即:立地区域、立地区、立地亚区、立地类型小区、立地类型组、立地类型。

立地研究应包括立地条件调查、立地分类、立地制图、立地评价等4个步骤。美国把它理解为既包括对立地的生产力和宜林性评价,也包括对立地性质量的分类;而德国和前苏联则认为立地是依据立地本身的特征对立地的区分,立地评价是对土地的适用性做出评定和估价。立地质量多采用立地指数来判断。立地指数是某一树种一定年龄(基准年龄)时的优势木、亚优势木的上层平均值。1976年,W.C.Schmidt等研究了地貌与西方落叶松的关系。1973年,日本佐藤敬二等通过大量样地调查,应用多因子多元回归分析的方法,得出日本上田落叶松林推断立地指数环境因子数值表,这种方法既可了解各因子对林木生长的作用程度,又可了解各因子之间的相互关系,从而用于生长预测和立地判断。中国学者沈国舫、郝祖渊和张康健等对油松,王光恩等对杉木,王斌瑞和朱金兆等对晋西黄土地区的刺槐进行7多元回归和数量化的研究,用以探讨各种环境因素的相对重要性,并据此划分立地类型。中国学者盛伟彤、骆期邦等论述关于立地质量评价时,强调应在分类的基础上进行多因子综合评价,使立地评价与立地类型划分起到互相检验的作用,有林地与无林地、定性与定量相结合进行评价,评价的指标落实到林木产量上。1989年,唐德瑞提出了树木质量指数,作为评价林木生长发育的综合指标,较之立地指数更能反映立地质量。

多因素综合数量化立地分类与评价是各国学者所关注的热门课题。是以研究林木生长和环境因素为基础,探索不同树种与生长环境中气候、地形、土壤以及生物因素与人类活动之间的关系。林木生长实际上是综合了环境各因子的函数,从理论上讲,综合的因子愈多(已超过50余个),反映的立地特征愈接近实际,也愈准确。但因子数量太多,会增加立地分类工作的难度,需要投入大量的人力和财力。以数学手段研究林木生长与环境变量之间的关系,是个很复杂的问题,这种方法的正确应用,取决于对环境变量的选择和数据的变换。目前对林木生长与个别环境之间的关系多做线性对待,但实际上在很多情况下是曲线关系,并且多变量间常存在着交互作用,这些都有待进一步研究。

【参考文献】:

1 徐化成.世界林业研究,1988(2):33~40

2 Tesch S D.Forest Ecology and Management,1980,(3):169~182

3 詹昭宁,周政贤.中国森林立地分类,北京:中国林业出版社,1989,27~32

4 Barnes,et al.Ecological forest site classfication J.For.,1980,493~498

5 Derui Tang,South J.Appl.For.1992,16(2):106~110

(陕西省林科所罗伟祥撰)

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