福建省森林立地分类及立地质量评价

福建省森林立地分类及立地质量评价

1立地类型划分的历史对福建省布局类型的研究和分类始于20世纪50年代末。首次布局类型于1958年。森林调查办公室派调查小组在福州官溪林场进行。其划分方法是采用苏联波格来勃涅克为代表的生态学派的林型学说,按照森林是林分和生境的统一体的原理,强调环境因子对森林特征的主要作用,提出以土壤湿度、土壤化学肥力(腐殖质含量)作为分级组合,并参考指示植物及林木生长状况等,共划分39个类型。1970年南京林学院也按林型学说的原理与方法,在顺昌洋口林场划分了7个类型,其方法特点是简便易行,能较全面地反映森林的生态学意义。同年,中国林科院生态室阳含熙教授等在建瓯、顺昌县等地进行杉木立地类型研究中,曾采用以母岩、土层厚度、质地和颜色为标准,参考林下植被群落的种属组成、结构和外貌的不同,作为立地类型划分的依据。由于福建省地貌多样,地形复杂,只运用土壤因素而不联系其它环境因子,特别是气候、地形因子来划分立地类型,势必不能确切地反映立地的实际特征。60年代福建林学院、省林科所,对杉木、马尾松等树种进行较深入的立地调查研究。70年代,省林业勘察设计院在全省范围内,根据大地貌划分为两个大区,即闽西北区和闽东南区,然后再以地形、土壤、指示植物群落等作为划分立地类型的依据,分别在两大区内,各划分了四类立地条件类型,即肥沃型(Ⅰ),较肥沃型(Ⅱ),中等肥沃型(Ⅲ)和贫瘠型(Ⅳ),并编制了立地条件类型表。在我省立地分类工作中,首次建立了比较完整的分类和评价系统,并在全省林业调查设计和营林生产中得到广泛实施和应用。但在应用中,我们发现这个立地分类系统实质上是立地类型质量评价系统,而且还不够完善,以人为定性为主,没有一个明确的数量指标,也不能对林木生长进行预测。近几年来,我省立地分类研究工作在总结30多年经验的基础上,由林业勘察设计、科研、教学和生产管理部门密切配合,又广泛地开展了深入的探讨和研究工作。1979年底,由林业部调查规划院牵头,集中全国主要林业院校和调查设计单位组成工作队,在我省的建瓯、尤溪、武平三个县,进行杉木林分地位指数表,多因子数量化立地质量评定表的编制工作。1981年林业部调查规划院与北京林业大学联合,在建阳县范桥林场进行了立地质量定量评价试点工作。1981年福建林学院和省林科所联合,总结分析以往编制立地类型表的利弊,在组织编制福建省杉木立地条件类型时,结合地位指数,将本省杉木产区区划为三个大区,即中心产区、一般产区和边缘产区,再依各大产区的地形要素,分山洼、山坡、山脊划分类型组,每个类型组按土壤腐殖质层厚度、土壤湿度及紧实度划分立地类型。每一立地类型都有一个相应的地位指数,在数量指标上体现了各产区杉木林分生长的差异。同时,福建林学院等单位,还对马尾松立地指数表、立地类型的划分进行了研究,促进我省森林立地分类和评价工作向科学化、规范化和标准化的方向迈进。1986年林业部在我省沙县进行了森林立地分类南方试点,采用了综合多因子突出主导因子逐级控制的分类法,以分析立地生态因子地域分异的综合特征及对林木生长的影响为基础,结合目前林业生产水平,从实用的观点出发,确定了立地分类的深度。通过试点,建立了沙县立地分类系统,即以气候因素划分立地区;在立地区内以主要地貌类型的差异划分立地亚区;以境内的中地貌划分立地类型小区;并以地形因子划分立地类型组;以土壤因子为主划分立地类型,形成了县级森林立地分类的5级系统。同时,还收集编制了数量化立地质量评定表,绘制了森林立地图。沙县的试点,为福建省森林立地分类制订省级地方标准奠定了基础,并提供了理论和实践依据。2森林分类的原则和基础2.1布局分类原则2.1.1自然综合体的地域分异地域分异是立地分类的理论基础。立地分类时,首先要考虑自然综合体地带性和非地带性的变化规律,要真实地客观地反映地域分异,立地分类的各级单元都是地域分异的结果。2.1.2“区”的地域空间立地分类以区划单位和分类单位并存的原则,即立地分类的区划单位,采用区域区划的方法,所划的“区”在地域空间是连续的。分类单位采用类型区划的方法,所分的“类”在地域空间是不连续的。这样分区分类并存,形成了完整的立地分类系统,它有利于按区划单位逐级进行宏观控制,同时按分类单位组织实施,落实到山头地块。2.1.3分类单元的等级差异程度不同多级序层次结构是自然科学的普遍现象,在林业用地上也总是存在着由大同到小异的客观等级差别。不同等级单位系统中所显示的相似性与差异性程度是相对的,分类单元的等级越高,相似中的差异程度也越大;反之分类单元的等级越低,相似中的差异程度也越小。因此,立地分类应遵循从大到小,以一定的地域分异原则依据逐级进行划分,上下级分类单元之间存在着隶属关系。2.1.4林木生长影响因素的综合分析森林立地既是一个自然综合体,其分类必然取决于自然综合特征的差异,必须综合立地的各项构成因素,反映立地的固有性质。然而根据综合分析却很难进行具体的分类,尤其是确定类型界线时,由于综合因素的多元性和研究对象的复杂性,形成界线确定的模糊性。因此,要在综合分析的基础上,找出一、二个主导因素及其划分指标,由于它的变化而引起其它因素的变化,从而制约着林木的生长。即在综合分析的基础上,以主导因素作为分类的主要依据,既能反映立地的分异规律,又简便实用,也是立地分类的重要原则。2.2布局分类的基础2.2.1立地条件分析主要依据大尺度地域分异规律,即纬度地带性热力分异,经度地带性干湿分异,大地貌、巨地貌分异。福建省地跨两个气候带、西北部山地丘陵为中亚热带,东南部丘陵台地平原为南亚热带。因此,全省划分为两个立地区域,即中亚热带立地区域和南亚热带立地区域。2.2.2气候因素对性分异的影响以气候因素作为划分的主要依据。纬度水平地带性分异是我省自然地理区域分异的主要原因,表现在气候因素的年平均气温、积温、降水量等有明显差别;地貌不同引起的分异是第二位因素。2.2.3热分析条件:坡度水平地带性分异相关的水热特性以见表1本省立地区内的分异是以主要地貌类型组合为主,其次是由纬度水平地带性分异引起的水热条件差异。所以,以主要地貌类型组合和水热条件作为划分立地亚区的依据。2.2.4位置类型城市以中地貌(如山地、丘陵、河谷、盆地等)作为划分立地类型小区的依据。2.2.5地形因素划分在立地类型小区内,以小尺度地域分异规律进行划分。本省影响林木生长和树种分布的主导因子是地形。因此,地形因子(海拔、坡长、坡位)是划分立地类型组的依据。2.2.6丘陵区立地类型的划分本省主要采用土壤因子作为划分立地类型的依据。其中,山地丘陵采用了土层厚度和腐殖质层厚度作为立地类型划分的依据;河谷盆地采用了土壤质地作为划分立地类型的依据;平原、滩涂以土壤质地、干湿度、盐渍化程度作为划分立地类型的依据。2.3立地类型分类在立地类型分类中的应用,其确定的立地因子可以确定,立地条件可资根据《中国森林立地分类》规定,各省(区)的立地分类注意和林业区划相衔接。林业区划综合各个地域的自然条件、社会经济状况和社会发展对林业的要求,三方面的因素决定了各地区林业经营方向和生产布局。立地分类主要依据各地域的自然条件和林地生产潜力的差异,在营林、造林中配置合理的树种,制订相应的营林、造林方式和作业措施,以实现林业区划所规定的经营方向。在实际工作中,通过自然条件的地域分异尺度这一纽带,使立地分类的立地区划分与林业区划中省一级区衔接起来。另外,在立地分类方法中,还要强调把有林地与无林地统一分类的原则,改变过去在有林地上划分林型,在无林地上划分立地条件类型的“双轨”、“脱节”做法。近几年来,全国林学界基本上取得了一致的看法,认为“有林地”与“无林地”只是经营阶段上不同、无林地造林后,可以变为有林地,有林地采伐后即成为无林地(宜林的采伐迹地)。特别是南方山地丘陵,有林地与无林地交错分布,立地条件无明显的差异。有林地与无林地统一分类,对于制定经营措施、科学指导林业生产,都具有重要意义。在本省立地分类方法中,为了提高科学性、避免人为的主观随意性,还采用了模糊聚类分析方法,以全省67县(市)为样本,选择影响立地亚区的主要立地因子,其中包括≥10℃的年活动积温、无霜期、年降水量,地理纬度、单位面积、森林蓄积量、水土流失面积比例、中山比例、低山比例、高丘比例、低丘比例和台地平原比例等11项、应用IBMPC/XT电子计算机,将原始数据指标,进行标准化处理,建立模糊相似矩阵,以及相似矩阵合成运算,构成模糊等价关系,并进行了动态分类,结果全省在地域上立地分区划为9个立地亚区:(1)浙闽东南沿海立地亚区(9个县、市);(2)浙闽东南山地立地亚区(5个县、市);(3)武夷山东坡立地亚区(7个县、市);(4)武夷山戴云山山间立地亚区(9个县、市);(5)戴云山立地亚区(6个县、市);(6)赣南闽西南山地立地亚区(4个县、市);(7)粤东南低山丘陵立地亚区(6个县、市);(8)闽东南低山丘陵立地亚区(6个县、市);(9)闽粤东南沿海丘陵平原立地亚区(17个县、市)。立地类型划分中选择立地分类因子,运用数量化理论,进行综合分析确定。首先以典型调查资料为基础,建立立地因子与测树因子之间的多元回归关系,确定因变量为优势高(yi),而坡位、坡形、开阔度、土层厚度、腐殖质层厚度、母岩、土壤松紧度等为自变量,建立多元回归方程,应用电子计算机运算,求解方程参数,列出立地因子评价得分表。以杉木林分为代表,选择本省山地丘陵标准地92个进行计算,并根据得分值、偏相关系数、t检验值得到计算结果:地形部位得分值3.062,偏相关系数0.517,t检验值5.501,则立地因子评价为极重要因子;腐殖质层厚度得分值2.001,偏相关系数0.421,t检验值4.226,立地因子评价为重要因子;土层厚度得分值2.099,偏相关系数0.389,t检验值3.848,立地因子评价为重要因子。其它立地因子评价为一般因子,确定为非主导因子。应用数量化理论,建立多元回归方程,分析结果,影响本省杉木林分立地因子最重要的是地形部位,其次重要因子是腐殖质层厚度和土层厚度。所以,选择地形部位,腐殖质层厚度和土层厚度作为划分本省山地丘陵立地类型的主导因子,是符合我省实际情况的。3该省森林状况分类和质量评价结果3.1布局分类结果全省立地分类,区划为2个立地区域,4个立地区,9个立地亚区,29个立地类型小区,109个立地类型组,408个立地类型。3.1.1位置划分3.1.2区分层3.1.3夷山山地立地区浙闽沿海低山丘陵立地区,划分为浙闽东南沿海丘陵立地亚区,浙闽东南山地立地亚区;武夷山山地立地区,划分为武夷山东坡立地亚区,武夷山戴云山山间立地亚区,戴云山立地亚区;赣闽粤山地丘陵立地区,划分为赣南闽西南山地亚区,粤东闽西南丘陵立地亚区;闽粤东南沿海丘陵平原立地区、划分为闽东南丘陵低山立地亚区,闽粤东南沿海丘陵平原立地亚区。3.1.4立地类型小区在9个亚区中,浙闽东南沿海丘陵立地亚区和闽粤东南沿海丘陵平原立地亚区,各划出山地立地类型小区、丘陵台地立地类型小区、河谷阶地立地类型小区、平原滩涂立地类型小区;闽东南低山丘陵立地亚区,划出山地类型小区,丘陵台地立地类型小区,河谷阶地立地类型小区;其它的亚区,各划出山地立地类型小区,丘陵立地类型小区,河谷阶地立地类型小区。3.1.5不同立地亚区立地类型组划分在29个立地类型小区中,山地立地类型小区,划出中山带坡上部、中山带长坡中部、中山带长坡下部、中山带短坡下部、低山带坡上部、低山带长坡中部、低山带长坡下部、低山带短坡下部立地类型组。其中,沿海少林县(市),考虑到中山带比重小,经营粗放,所以一些山地立地亚区仅划出6个类型组:即中山带坡上部、中山带坡下部及低山带坡上部、低山带长坡中部、低山带长坡下部、低山带短坡下部立地类型组;丘陵台地立地类型小区,划出丘陵坡上部、丘陵坡下部、丘陵全坡、台地立地类型组;河谷阶地类型小区,划出河谷阶地立地类型组;平原滩涂类型小区,划出平原和滩涂立地类型组。3.1.6结构类型组合立地类型在109个立地类型组中、山地、丘陵、台地的立地类型组分别以中厚土层,薄土层,中厚腐殖质层,薄腐殖质层组合立地类型;河谷阶地各立地类型组,分别以土壤质地的沙质、沙砾质组合立地类型;平原立地类型组,分别以土壤干燥、湿润、沙质、泥质组合立地类型;滩涂立地类型组,分别以盐渍沙质、盐渍泥质组合立地类型。3.2环境因子环境因子立地质量为森林立地生产力的高低。是影响森林植被生产能力的所有环境因子的总和。在同一亚区范围内,根据地形、土壤、植被归并为肥沃、较肥沃、较瘠薄、瘠薄4个立地质量等级,标定2个用材代表树种立地指数,确定被选择的适宜造林树种。3.2.1肥沃3.2.1.1.中、低山、中、低丘陵下的中厚土层和中厚腐殖质层3.2.1.2.平坦的海滩3.2.2比较肥沃3.2.2.1.中、低山、中湾、中厚土层、细腐土或中、厚腐殖质层可能存在于整个丘陵的中、厚土层和中、厚腐殖土中3.2.2.2.干燥的粘土3.2.3比较贫瘠3.2.3.1.中低山、丘陵板岩或丘陵板岩的全部坡度、基质、厚土层和细腐殖质层3.2.3.2.中、低山、中、低山、低山、低丘陵、细土层和厚腐殖质层3.2.3.3.山谷碎屑3.2.3.4.平原的潮湿沉积物3.2.4iii级3.2.4.1.中低山、丘陵板岩或丘陵板岩的上部、薄土层和薄腐殖质层3.2.4.2.中、低山、中、低丘陵、平坦山地、细土层和薄腐殖质层3.2.4.3.山谷阶段的地质响尾蛇3.2.4.4.干燥的平均待遇3.2.4.5.海滩盐渍沉积物和沉积物全省森林立地质量评价,以立地亚区为单位,建立各自的评价立地质量等级表。4立地分类与评价在林业上的作用立地类型是相同立地条件有林地和宜林地段的总和。立地分类与评价,有利于因地制宜,分类指导,组织林业生产,调查设计、制订营林造林技术措施,以达到提高林地生产力的目的。4.1立地类型分类系统在森林调查工作中,要应用立地类型表,结合调查小班的立地条件情况、确定小班立地类型,统计各立地类型的小班面积、评价立地质量等级,作为制订造林规划设计,森林经营规划和林种、树种规划等依据,并编制立地类型分布图。在县级森林经营方案编制工作中,也要以全省统一森林立地分类系统表,对当地林业用地进行立地分类和评价。从立地分类的6个级别:立地区域、立地区、立地亚区、立地类型小区、立地类型组和立地类型,自上而下地划分,并根据地貌因子、地形因子和土壤因子等数量化指标,确定立地质量评价等级。按照所划分立地类型和立地质量评价等级,组织森林经营类型。在同一林种区内,把地域上相连接的、而立地条件相同、林况和经营目标一致的,组织成为同一的经营类型,制订统一的经营方针、林学措施和统计单位。4.2森林立地因子的编制森林立地生产力的高低,称为立地质量(地位质量)。一般理解为影响森林或其它植被生产能力的所有环境因素的总和,立地评价就是指确定有林地或无林地的某一树种的生产力。一般来说,在有林地上,可用杉木或马尾松及其它树种的地位指数表;在无林地上,可用数量化地位指数表,测定或预估生产力。将森林立地按其生产力的差异分级,以便在林业生产中应用。具体做法可以结合每个立地类型样点调查,根据有林地和无林地统一划