宜林地
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什麼是宜林地[1]
宜林地是指各種適宜造林更新的土地。
宜林地的種類[2]
宜林地就是占有一定空間,由一定環境因數所組成的自然綜合體,也叫造林地。
宜林地包括荒山荒地、農耕地、四旁地及撂荒地、採伐跡地和火燒跡地、已局部更新的跡地、次生林地及林冠下造林地。
宜林地的立地條件[3]
採用正確的方法對立地條件進行分析評價,找出影響林草生長的因數,弄清諸因數之間的關係,確定限制性因數(或主導因數),是林草培育的前提,也是立地分類的基礎。
1.立地因數分析
在林木培育的生產實踐中,儘管造林地的立地因數是多樣而複雜的,影響林木生活的環境因素也是多種多樣的。但概括起來植物的基本生活因素不外是光、熱、水、氣、土壤、養分條件因數。水熱狀況基本決定著喬、灌、草種的區域性分佈及適應範圍。同時,通過區域性範圍內某一造林地的其他因數(如地形條件的變化等)對水熱因數的再分配作用的影響,而形成造林地的局部小氣候條件,從而構成具有一定特征的造林地環境條件。立地因數中土壤的水分、養分和空氣條件,是造林地立地條件的主要方面,再加上該造林地上所具有的小氣候條件,即綜合地反映出該造林地所具有的宜林宜牧(草)性質及林草具有的潛在生產力。立地條件是眾多環境因數的綜合反映。為了全面掌握造林地的立地性能從而找出影響立地條件的主導因素,就必須對立地條件的有關各項因數進行調查、觀察和瞭解。在一個森林植物地帶範圍內分析立地條件,必須瞭解、掌握以下幾方面:
(1)海拔高度:海拔每升高1OOm,氣溫即下降0.5—0.6℃。隨著海拔的升高,氣溫降低,空氣濕度則逐漸增加,氣候由低海拔的乾燥溫暖狀況,轉變為高海拔的濕潤寒冷。如刺槐垂直分佈範圍上限達2000m,而適生範圍卻在1500m以下;油松垂直分佈範圍800~2200m,而適生範圍1100~1800m;棗樹最適生的範圍在800m以下。由於土石山區高差變化大,海拔影響較大,而在一個特定的氣候地貌區域如黃土高原區,高差變化小,海拔影響就不會太大。
(2)地理緯度:對大區域氣候的影響是決定性因數,不同的緯度地帶分佈著其最適生的樹種。緯度不僅影響立地條件,而且影響林草的分佈。南方緯度低,分佈著大量的熱帶和亞熱帶植物;北方緯度高,則分佈溫帶和寒溫帶植物。在某一較窄的區域,即使緯度的較小變化,也會引起樹種分佈和生長的變化。如山西省太岳山地區(緯度低)選擇油松造林生長良好,而選擇華北落葉松則往往後期生長不良,這是因為這一區域廣泛分佈著生長良好的油松,而華北落葉松則主要分佈在緯度稍高、氣溫較低的關帝山、管涔山一帶;又如沙打旺在內長城以南可以開花結子,而在內長城以北則不能開花。
(3)地形部位:樹種分佈除受緯度和海拔的影響外,對於由局部地形條件所引起的中、小區域氣候的變化也有反映。地形對光、熱、水等生態因數起著再分配的作用,引起溫度和濕度的變化。在黃土丘陵區,由於海拔變化小,川道、溝谷、塬面、梁峁坡的小氣候差異很明顯。如海拔1200~1500m的川道及溝谷中,核桃、花椒、刺槐等往往因凍害而不易栽培,而在塬面、梁峁坡的背風向陽處卻生長較好;又如同樣在海拔1200m左右,梁峁坡上只能栽植耐乾旱的山杏、山桃、側柏之類的樹種,而在溝谷、溝川上則可生長蘋果、核桃、花椒、毛白楊、以開花結子,而在內長城以北則不能開花。
(4)坡向與部位:山區丘陵區的地形起伏,小氣候特點主要由坡向和坡位決定。不同的坡向、坡位,受光的時間和強度、風力強弱、水分狀況等都有明顯的變化。總的來說,陽坡光照充足、乾燥溫暖;陰坡光照較差、陰濕寒冷。一般陰坡的土壤含水量比陽坡高2%—4%,按坡向從北坡—東北坡—西北坡—東坡—西坡—東南坡—西南坡—南坡,乾旱程度逐漸加重。從山體的坡位上來看,從上部到中部,從中部到下部、土層厚度逐漸增加,水分條件逐漸變好。但是,具體情況還必須具體分析,要把各因數綜合起來考慮。如油松是喜光樹種,也比較耐旱,但在低山地區水分缺乏,往往是影響其成活和生長的主要限制因數,而且它又比較耐寒抗風,所以,在陰坡、溝谷塌地、陽坡下部造林較為適宜。
(5)土壤條件:包括土壤水分、養分、土層厚度及理化性質。一般將土壤分為濕潤土壤和乾旱土壤(水分條件);酸性土壤、鹽鹼土和鹼性土壤(土壤的pH值);肥沃土壤和瘠薄土壤(養分條件);厚土、中土和薄土(土壤厚度)。不同的樹種對土壤條件要求不同,有的樹種對水分要求嚴格,如刺槐水淹稍久即死亡;有的樹種對土壤pH值要求嚴格,如油松、櫟類、山楊等喜偏酸性土壤,但也能在微鹼性土壤上生長,而側柏則喜生長在石灰性土壤上;至於養分條件,無論哪種樹種,在肥沃土壤上生長都能充分發揮其生物學和生態學潛力,只是不同樹種耐瘠薄的程度不同而已。
(6)水文狀況:地下水位深度及其季節變化,地下水的礦化度及其成分組成,有無季節性積水及其持續性地下水側方浸潤狀況,被水淹沒的可能性,持續期和季節等都會影響植物的生長。
(7)生物狀況:造林地上植物群落結構、組成、蓋度及其地上部分與地下部分生長狀況;病、蟲、獸害狀況;有益動物(如蚯蚓等)及微生物(如菌根菌等)的存在狀況等,也能夠直接或間接地影響植物的生長。
(8)人為活動:土地利用的歷史沿革及現狀,各項人為活動對上述各環境因數的作用及其影響程度,都會在不同程度上間接影響植物的分佈和生長。
2.立地主導因數
分析立地條件的目的是從錯綜複雜的環境因數中,找出影響林草生長的主導因數。根據生態學最小因數定律,應著重從植物的無機營養(N、P、K等)探討限制因數,而根據耐性定律,應著重從植物對物理環境因數(光、溫、水、濕等)的適應性探討限制因數。E.P.Odum將兩個定律結合起來形成了限制因數理論,即“一個生物或者一群生物的生存和繁榮,取決於綜合的環境條件狀況。任何接近或者超過耐性限制的狀況,都可說是限制狀況或者限制因數”。植物生長受處於最小量的物質數量和變異性,以及處於臨界狀態的理化因數和自身對這些因數和環境中其他成分的耐性限度所控制,也就是說,植物生長受限制因數的主導。
根據限制因數理論分析立地條件,有助於從錯綜複雜的生物與環境的整體關係中,找出限制生物生產力的主導因數。找出癥結所在,問題也就容易解決。在研究某個特定的立地條件時,經常發現可能的薄弱環節。至少在開始時,應集中註意那些可能是“臨界的”或者“限制的”立地因數。如果林草對某個因數的耐性限度很廣,而這個因數在環境中比較穩定,數量適中,那麼,這個因數就不可能成為限制因數。相反,如果已經知道生物對某個因數耐性限度是有限的,而這個因數在自然環境中又容易變化,那麼,就要仔細研究該因數的真實情況,因為它可能是一個限制因數。一個地區一種因數是某樹種的限制因數,而對另一種樹種卻不一定是限制因數。因此,通過立地因數分析與評價,選擇適當的林(草)種,能夠改變其限制因數的約束,提高生產力。限制因數也是立地分類中主要考慮的因數,如北方乾旱地區,水分是林草生長的主要限制因數,所以,一切影響水分的立地因數都應作為立地分類的重要依據。
分析探索主導因數時要註意兩點:一是不能只憑主觀分析,而要依靠客觀調查。在同一地區,對於不同的生態要求的樹種,立地條件中的主導因數可能是不同的,應分別加以調查和探索。二是不能用固定的眼光看待主導因數,主導因數的地位離不開它所處的立地條件,立地特點不同,其主導因數也會改變。
立地類型劃分(立地分類)是按一定的原則對環境綜合體(通常立地類型是立地分類的最小單位)的劃分和歸併。傳統上,把有林地的立地分類稱為林型劃分,無林地(指宜林地、宜草地)則為立地(生境)分類,現在也將二者統稱為立地分類。立地分類歸納起來有三種途徑:一是環境因數途徑,即環境因數為立地分類的主要依據,如生活因數法、地質地貌法、主導因數法;二是植被途徑法,即以指示植物或林木生長效果作為劃分的依據,如指示植物法,立地指數法等;三是環境植被綜合途徑法,即把環境因數與植被因數結合起來劃分。
1.中國立地分類概況
隨著我國林業工作的全面深入開展,我國的森林立地研究,從1953年起由林業部調查設計局、中國林業科學研究院等單位應用蘇卡喬夫生物地理群落學派的林型學說,對我國東北、西南和西北的暗針葉林、針闊葉混交林及南方常綠闊葉林(包括常綠與落葉闊葉林),進行了大規模的林型劃分與評價;1958年林業部造林設計局、北京林學院等單位應用蘇聯波格來勃涅克林型學說,對我國無林區進行了造林立地條件類型的劃分,在全國一些省份的造林地區編製了“立地條件類型表”,並做了造林類型典型設計。這些工作對於推動我國造林設計和實際工作都發揮了良好的作用。蘇聯的波氏林型和蘇卡喬夫林型兩大學派,對我國森林立地研究產生了較大影響。
20世紀70年代末,鑒於我國造林工作發展的需要,又吸收德國、美國、加拿大、日本等國的經驗,結合主要造林樹種,廣泛開展立地分類、評價的研究。南方14省份組織協作規模較大地進行了杉木產區區劃、立地分類與評價的研究。70年代和80年代初期,同時開展了華北石質山地、黃土高原、珠江三角洲、東北西部地區及華北平原地區等大量的森林立地研究工作,建立了局部的森林立地分類系統,編製了杉木、落葉松、馬尾松等的地位指數、數量化地位指數表等。
不少學者曾經在立地分類研究方面做了大量的工作。特別是80年代末林業部區劃辦公室和林業部資源司總結了國內林業生產建設經驗,借鑒國外的做法,針對我國的實際情況組織編寫了《中國森林立地分類》(1989)一書,在我國影響較大。該書提出的分類系統為6級分類系統,其中立地區域、立地區、立地亞區屬於區劃單位;立地類型小區、立地類型組、立地類型為分類單位。該系統強調立地類型劃分的主導因數能體現林地或無林地的宜林性質和生產力,以便指導生產。它的特點是突破了國內多年的有林地劃分林型、宜林地劃分立地條件類型的分離分類方法,首次建立了與林業區劃系統相銜接、相吻合的林業區劃、規劃、實施的分類系統,使之更具科學性與實用性。但把區劃與分類混雜在一起,從分類系統的角度是一個很大的缺陷,也是引起爭論的主要原因。該書的出版發行並不標志著我國森林立地分類的成熟,而相反卻將我國的立地分類研究引向深入。
應該指出,隨著我國森林立地分類、評價理論與研究手段的進步,現已進入了在立地分類基礎上的立地質量評價、立地類型樹種間生產力代換評價、電腦繪製立地圖、遙感圖像應用於立地分類與製圖、立地資料庫管理系統的建立等的新階段。這將為實施適地適樹這一重大任務時更具有科學性、實用性,真正符合自然規律和經濟規律奠定基礎。
2.立地類型劃分方法
我國在編製立地類型的實踐中,採用過的方法有:按生活因數的分級組合,按主導環境因數的分級組合,用地位指數(或地位級)代替立地類型等。
(1)按生活因數的分級組合:按生活因數的分級組合法是以造林地宜林性質,主要是生境的乾濕狀況和土壤的肥力狀況的組合反映出來。這種方法是20世紀50年代蘇聯波氏林型學說,為歐洲部分平原地區劃分立地條件類型所採用的。我國在60~70年代曾有人按這種方法提出過華北石質山地立地條件類型、隴東黃土高原溝壑區立地條件類型及晉西立地條件類型等。
按生活因數分級組合類型,先要對各立地環境因數進行綜合分析,然後再參照指示植物及林木生長狀況才能確定級別、組成類型。這種方法的缺點是,劃分標準難以掌握,尤其對山區造林他的小氣候條件難於反映出來等。
(2)按主導環境因數的分級組合:依據大量的、客觀的造林環境因數的調查分析,從中找出影響當地造林宜林性質的主導因數,並按主導因數的分級和組合來劃分立地條件類型。通常首先確定主導因數的分級標準,然後進行組合(有的輔以立地指數)。這種方法比較適合無林、少林地區,以及因森林破壞嚴重實在難以利用現有森林進行立地條件類型劃分的地區。其特點是簡單明瞭,易於掌握,因而在實際工作中廣為應用。
以深厚黃土覆蓋為特征的黃土高原,則以能比較敏銳地反映土壤水分變化的地形、坡向、土壤質地為其主導因數。這種劃分方法的優點是簡單明瞭,易於掌握。因此,在實際造林規劃工作中應用較為普遍;但缺點是這種方法包含的因數較少,顯得比較粗放,往往不能反映山區條件複雜多變而實際存在的造林地之間的某些差別。
(3)用立地指數代替立地類型:用某個樹種的立地指數來說明林地的立地條件,只能用於有林地。這種方法的優點是立地指數可以通過調查編表後查定,可以通過多元回歸與立地因數聯繫起來。但此法只能說明效果,不能說明原因。對於無林地區來說,由於現存成林林地很少,可供調查研究的樹種和林地對象又難以確定,顯然對於推行這種方法有很大的局限性,而且即使應用當地某一樹種對立地條件類型進行評價,其評價成果只適應於這一樹種,而不能適應於其他樹種。這是由於各個樹種生物學特陛不同,對立地條件類型的適應性和適應幅度必然會有某些差異,這是其局限性。
此外,也有人應用指示植物作為劃分立地條件類型的方法。認為一定的植物種類經常出現在一定的立地條件下,而不出現在其他立地條件類型上。這種方法的缺點是當某些形成上層覆蓋的植物發生變化時,指示植物也隨之消失,而且這些指示植物一般只反映表層土壤的適應性,而很難反映通層土體的本質。
以上方法中的主導因數分級組合方法,儘管還存在一些缺點,但是,由於生產上易於掌握,因而得到廣泛應用。然而,由於這種方法只反映了立地類型的宜林性質,而缺乏林木生長指標的檢驗,因此,不能不使分類方法的客觀性和準確性受到影響。現代立地類型劃分多應用於與立地評價相結合的方法,將影響林木成活生長的主導立地因數進行調查分析,同具有代表性的喬、灌木樹種生長指標相結合,構成參與立地評價的自變數集合。通過這樣的立地評價篩選出對喬、灌木生長具有顯著影響的主要立地因數(主導因數),並依此修正原定的主導因數,從而最終確定進入立地類型表的主要立地因數,以較好地反映不同立地類型的宜林性質及其生產力。
立地評價是對立地質量好壞的分析和判斷。評價的結果劃分為由好到壞若幹類型,然而質量的高低等級不屬於分類的範疇,它與立地分類和立地類型劃分不同,但它給立地分類因數的確定,提供定量檢驗的反饋信息,同時立地質量的評價也是適地適樹的主要依據。
通常用林地上一定樹種的生長指標來衡量和評價森林的立地質量。由於不同樹種的生物學特性並非一致,各立地因數對不同樹種生長指標的貢獻或限制存在一定的差異,立地質量也往往因樹種而異。同一立地類型,有的適宜多個樹種生長,有的則僅適宜於單個樹種生長,通過森林立地質量評價,便可確定某一立地類型上生長不同樹種時各自的適宜程度。這樣就可在各種立地類型上配置相應的最適宜林種、樹種,實施相應的造林經營措施,使整個區域達到“適地適樹”和“合理經營”,土地生產潛力得以充分發揮,實現“地盡其用”的最終目的。立地質量評價的方法很多,歸納起來有三類:
第一類是通過植被的調查和研究來評價立地質量,包括生長量指標法(如材積、生物量等)、地位指數法、指示植物法。
第二類是通過調查和研究環境因數來評價立地質量,此類主要應用於無林區。
第三類是用數量分析的方法評價立地質量,也就是將外業調查的各種資料用數量化方法、多元回歸分析、聚類分析等多元統計的方法進行處理,從而分析環境因數與林木(草)之間的關係,然後對立地質量做出評價。
把立地質量的評價與立地類型劃分結合起來,就能夠對不同的立地類型做出評價。如在宜林地區,通過地位指數來反映所在立地條件的生產力,是對立地條件類型給以定量評價的一種方法。這種方法在美國和加拿大等國使用較為普遍。對比各個立地條件類型下的地位指數,即可對各個立地條件類型賦予定量的性質,反映其所具有的生產力的高低。如高志義等人在黃土高原地區,以某一主要造林樹種的地位指數對所劃分的立地條件類型給以數量評價。我國在南方杉木林區也進行過這方面的工作。