我国现行的森林立地分类系统的单位一般为:
0级森林立地区域
1级森林立地带
2级森林立地区
3级森林立地类型区
4级森林立地类型
浙江省沿海基岩质海岸宜林地立地区在全国森林立地分区中属武夷山仙霞岭森林立地区。考虑到浙江省沿海岩质海岸宜林地的实际情况,以立地类型区为本次分类的最高一级单位,以立地类型为本次分类的基本单元,中间再设立地类型组为辅助级。
(一)影响树种生长主导因子的确立
根据以往的经验和上述研究的初步分析,以及考虑到浙江省沿海岩质海岸宜林地的自然地理条件复杂,我们这次以大地貌作为局部控制因子,再选定坡位、土层厚度、石砾含量等7个立地因子作为综合变量,进行各树种蓄积量与土壤诸自变量因子的相关分析,选出并确定影响沿海岩质海岸树种生长的主导因子。需要说明的是,浙江省岩质海岸生长的树种很多,我们根据分布面积等从中选出6个主要树种为代表;同时由于各树种间生长较难比较,以≥12年的树种蓄积量作为生长指标,以便比较。本次调查共收集标准地资料107个。各立地因子的分级标准及等级系数见表39。
根据表3-9和我们对浙江省岩质海岸树种生长性状与立地因子间的典型相关研究,我们可以看出,大地貌(不同类型的岩质海岸)与各树种生长相关最为密切,坡位、A层厚度和石砾含量次之;而A层厚度虽然与树种生长关系较大,但由于沿海岩质海岸地区土壤瘠薄,大部分调查样地的土壤A层厚度都在10cm以下,所反映出来的差异较小,故以土层厚度代替A层厚度。因此,我们以大地貌作为划分立地类型区的主要依据;坡位、土层厚度和石砾含量这3个因子作为划分立地类型的主要依据。浙江省沿海岩质海岸宜林地均为海拔700m以下,母岩为岩质,土壤为红壤的低山丘陵,故本次划分不考虑海拔、母岩和土壤类型等立地因子。
表3-9 各立地因子分级标准及等级系数
项目
类目
大地貌(X1.jpg)
港湾岩质海岸(1.57)
陆岸岩质海岸(1.00)
海岛岩质海岸(1.87)
坡位(X2.jpg)
上(1.00)
中(1.05)
下(1.11)
坡向(X3.jpg)
阳坡(1.00)
半阳坡(1.11)
阴坡(1.45)
半阴坡(1.33)
A层厚度(X4.jpg)
薄[<10cm (1.69)]
中[10~20cm(1.41)]
厚[>20cm(1.00)]
土层厚度(X5.jpg)
薄[<40cm (1.22)]
中[40~80cm(1.37)]
厚[>80cm(1.00)]
坡形(X6.jpg)
凸形坡(1.00)
凹形坡(1.37)
直线坡(1.42)
坡度(X7.jpg)
缓坡[≤15°(1.17)]
斜坡[16°~25°(1.44)]
陡坡[26°~35°(1.29)]
险坡[≥36°(1.00)]
石砾含量(X8.jpg)
少[≤30%(1.00)]
中[31%~59%(1.38)]
多[≥60%(1.69)]
(二)立地类型区的划分
根据上述分类系统和分类依据,将浙江省沿海基岩质海岸宜林地划分为3个立地类型区:
1.港湾岩质海岸立地类型区
范围包括甬江以南的象山港、三门湾、台州湾、隘顽湾、乐清湾和温州湾等港湾的岩质海岸地区。其特点是海岸线曲折蜿蜒,多港口,树种以马尾松为主,近期发展有湿地松,另有少量香樟、木荷等阔叶树分布。经济林主要有毛竹、杨梅、柑橘等。
2.陆岸岩质海岸立地类型区
范围包括甬江以南的除港湾、海岛岩质海岸以外的岩质海岸地区。其特点是山地丘陵岩岸直插入海,坡陡流短,海岸线较直,宜林地正面迎海,风大,树木生长易受大风危害。树种亦以马尾松为主,近期发展有湿地松,还有少量木荷、枫香、桉树等树种分布。经济林主要有文旦、柑橘、长柿、丛生竹、橄榄等。
3.海岛岩质海岸立地类型区
范围包括整个舟山群岛及甬江以南的沿海岛屿的岩质海岸地区,全由海岛组成。其特点是海洋性气候影响明显,树种以黑松、马尾松为主,此外,还有木麻黄、杉木等,近期发展有湿地松,另有少量柏木、香樟等树种分布。经济林主要有毛竹、杨梅、金塘李等。
(三)立地类型组的划分
立地类型组是相似的立地类型的组合单元。考虑浙江省沿海岩质海岸生态经济型综合防护林体系的设计与营造,我们以坡位作为立地类型组的划分依据,将立地类型组分为山坡上部、山坡中部和山坡下部3个立地类型组。山坡上部一般为水土保持林与水源涵养林;山坡中部为用材林(包括毛竹林等)、国防林及部分用材林与经济林混交;山坡下部主要为经济林、风景林等。
(四)立地类型的划分
立地类型是立地划分的基本分类单元,在同一个立地类型内,造林的可能性与危险性基本相同,并具有大致相同的生长潜力,有利于生产上的造林设计与经营管理。
根据上述的分析,土层厚度和石砾含量这2个因子为沿海岩质海岸地区树种生长的次主导因子,我们以土层厚度、石砾含量作为划分浙江省沿海岩质海岸宜林地立地类型的主要依据。考虑土层厚度和石砾含量的另一原因是岩质海岸地区土壤瘠薄,多裸岩。
由于沿海岩质海岸地区土壤瘠薄,大部分调查样地的土层厚度都在80cm以下,故将≤30cm的称为薄土,>30cm的称为中厚土。同时,大部分调查样地的石砾含量都在60%以下,故将≤30%的称为少石砾土,>30%的称为多石砾土。
据此,可将立地类型分为以下4个:
① 少石砾薄土立地类型,适宜发展用材林,部分宜发展水土保持林和水源涵养林;
② 多石砾薄土立地类型,适宜发展水土保持林和水源涵养林;
③ 少石砾中厚土立地类型,适宜发展经济林;
④ 多石砾中厚土立地类型,适宜发展用材林,部分适宜发展经济林。
(五)浙江省沿海基岩质海岸宜林地立地分类系统
将上述的立地类型划分结果列于表3-10,就得到浙江省沿海岩质海岸宜林地立地分类系统。
表3-10 浙江省沿海岩质海岸宜林地立地类型表
立地类型区
立地类型组
立地类型
少石砾薄土
少石砾中厚土
多石砾薄土
多石砾中厚土
港湾岩质海岸
山坡上部
√
×
√
×
山坡中部
√
√
√
√
山坡下部
√
√
√
√
陆岸岩质海岸
山坡上部
√
×
√
×
山坡中部
√
√
√
√
山坡下部
√
√
√
√
海岛岩质海岸
山坡上部
√
×
√
×
山坡中部
√
√
√
√
山坡下部
√
√
√
√
注:“√”表示有该立地类型,“×”表示无该立地类型。
青岛市地处山东半岛西南部,位于北纬35°35′~37°09′,东经119°31′~121°,全市大陆海岸线总长度730km,其中岩质海岸线长315km,占总长度的43.2%。受自然条件和人为破坏影响,岩质海岸段的天然植被已被次生疏林地所取代,造林树种单一,林分结构简单,林地水土流失严重。以往由于缺乏立地分类评价及应用方面的研究,致使这一地段造林不能做到适地适树,造林成活率较低。为此,我们对青岛市沿海岩质岸宜林地的立地类型进行了调查划分,以期为适地适树造林和制定合理的营林措施提供技术依据。
(一)立地类型的划分方法
按照我国森林立地分类系统将立地类型区定为本次分类的一级单位,立地类型为本次分类的基本单元,中间设立地类型组为辅助级。
立地分类的方法主要是采用综合因素分析基础上的主导因子分类法,即通过地形、地貌、气候、土壤、植被等对林木生长影响的综合分析研究,从中筛选出与树木生长和分布相关紧密且直观稳定的主导因子,作为各级立地类型划分的依据,按主导因子将表现基本一致的地块归结在一类,逐级进行立地类型的划分。
(二)立地因子对林木生长的影响
根据调查,以37年生黑松为例分析说明林木生长与立地因子的关系(详见表3-11)。由表3-11可以看出,37年生黑松林木生长量随立地变化而不同。丘陵地黑松林木生长量大于低山;同一坡面上林木生长量从坡上部到坡下部呈递增趋势;坡度大的地方水土流失严重,土层薄、土壤养分含量低,表现为小于15°坡的林木生长量比大于15°坡的大;阴坡土壤水分多,林木生长量明显大于阳坡;土层厚度不同,林木生长量明显不同,厚层土大于中层土大于薄层土;石砾含量少的立地林木生长量大于石砾含量高的。
通过对48块有代表性标准地解析木的计算分析,得出不同立地条件下的林木蓄积量。假定一定立地因子条件下的最低蓄积量为1,而其他分类等级的蓄积量则表示为1的倍数,这样得出各立地因子与林木蓄积的等级系数,详见表3-11。
由表3-11看出,中地貌和坡位与林木生长相关最为密切,坡向、土层厚度、石砾含量对林木生长的影响也十分显著。由此,选择中地貌、坡位、坡向、土层厚度、石砾含量作为划分立地类型的主要因子。
表3-11 37年生黑松在不同立地上的生长表现
立地因子
分类等级
标准地数
平均胸径
(cm)
平均树高
(m)
最大平均胸径与最小平均胸径之比(%)
蓄积量等级系数
中地貌
低山
50
12.5
6.9
111.0
1.00
丘陵
23
13.7
7.6
1.80
坡度
≥16°
31
13.4
7.6
103.9
1.00
≤15°
12
13.5
7.9
1.07
坡向
阳坡
30
12.6
7.0
112.9
1.00
阴坡
14
13.9
7.9
1.47
坡位
上
37
13.5
7.4
137.0
1.00
中
26
9.8
6.1
1.40
下
9
9.7
5.4
1.82
土层厚度
>60cm
6
15.1
8.6
113.0
1.33
16~60cm
32
13.7
7.6
1.17
≤15cm
2
12.7
7.0
1.00
石砾含量
≤20%
13
14.5
8.1
111.0
1.79
21%~40%
22
13.4
7.7
1.40
>40%
11
12.9
7.3
1.00
(三)立地类型划分
按中地貌将青岛市岩质海岸宜林地划分为2个立地类型区,即低山立地类型区和丘陵立地类型区,然后在立地类型区内以坡位、坡向等地形因子为依据,划分出7个立地类型组。最后以土层厚度、石砾含量等土壤因子为主,在2个立地类型区、7个立地类型组内共划分24个立地类型,其中低山立地类型区划分20个立地类型,丘陵立地类型区划分4个立地类型,详见表3-12。
表3-12 青岛市沿海岩质海岸宜林地立地分类系统表
立地类型区
立地类型组
立地类型
立地类型号
低山立地类型区
低山阳坡上部立地类型组
低山阳坡上部薄土多石砾立地类型
1
低山阳坡上部薄土少石砾立地类型
2
低山阴坡上部立地类型组
低山阴坡上部薄土多石砾立地类型
3
低山阴坡上部薄土少石砾立地类型
4
低山阳坡中部立地类型组
低山阳坡中部薄土多石砾立地类型
5
低山阳坡中部薄土少石砾立地类型
6
低山阳坡中部中厚土多石砾立地类型
7
低山阳坡中部中厚土少石砾立地类型
8
低山阴坡中部立地类型组
低山阴坡中部薄土多石砾立地类型
9
低山阴坡中部薄土少石砾立地类型
10
低山阴坡中部中厚土多石砾立地类型
11
低山阴坡中部中厚土少石砾立地类型
12
低山阳坡下部立地类型组
低山阳坡下部薄土多石砾立地类型
13
低山阳坡下部薄土少石砾立地类型
14
低山阳坡下部中厚土多石砾立地类型
15
低山阳坡下部中厚土少石砾立地类型
16
低山阴坡下部立地类型组
低山阴坡下部薄土多石砾立地类型
17
低山阴坡下部薄土少石砾立地类型
18
低山阴坡下部中厚土多石砾立地类型
19
低山阴坡下部中厚土少石砾立地类型
20
丘陵立地类型区
丘陵立地类型组
丘陵薄土多石砾立地类型
21
丘陵薄土少石砾立地类型
22
丘陵厚土多石砾立地类型
23
丘陵厚土少石砾立地类型
24
北方泥质海岸有两大土类,滨海盐土及滨海苏打盐渍土,这种特定的生态环境,决定了植被的独特特征。植物种类的生长是严格按照土壤水、盐的分布规律而分布的,这种自然的分化,使植物组成若干不同种类的群丛。随着盐分由高到低的变化,群丛组成由单一种逐渐转化为几个种组成的复合群丛,植株由矮小型向高大型发展,但各个群丛之间的界线却比较明显,因此对于微域地型和土壤水、盐起着一定的指示作用。
从表3-13看出,随着土壤含盐量由高到低的变化,土壤类型和植物群落类型亦发生明显的变化。根据这种适应,植物群落可分为强度、中度、轻度3个耐盐的生态类型,相应地分为不同的土壤类型。
表3-13 植物群落与滨海盐土土壤含盐量
植物群落名称
群落高度
(m)
群落覆盖度
(%)
土壤含盐量
(%)
pH
土壤有机质
(%)
土壤类型
群落生态型
光板地
0
0
2.26
7.5~7.8
0.26
滨海
强度耐盐群落
翅碱蓬—钢草
0.3~0.5
40~60
1.50
7.5~7.8
0.34
潮滩
碱蓬—白刺
0.2~0.5
30~50
1.02
7.5~7.8
0.47
盐土
碱蓬
0.5~0.7
60
0.70
7.8~8.3
0.55
滨海
中度耐盐群落
獐毛
0.2~0.3
70~90
0.56
7.8~8.3
0.57
盐土
茵陈蒿
0.3~0.5
40~60
0.48
7.8~8.3
0.66
盐土
拂子茅
0.5~0.7
40~60
0.35
8.3~8.5
0.73
滨海
轻度耐盐群落
罗布麻
0.3~0.5
60~80
0.28
8.3~8.5
0.84
盐化
白茅
0.6~0.7
70~90
0.24
8.3~8.5
0.87
草甸土
芦苇
0.7~1.0
80
0.19
8.3~8.5
0.76
强度耐盐群落:翅碱蓬—钢草、碱蒿—白刺,土壤含盐量大于1.02%时,仍能正常生长,耐盐指标为1.02%~1.50%。中度耐盐群落:碱蓬、獐毛、茵陈蒿群落,耐盐指标达0.48%~0.75%。罗布麻和白茅群落为轻度耐盐群落,指示含盐范围0.1%~0.3%。芦苇群落耐盐力也较强,并且适应范围也较广,一般在0.4%~0.85%的含盐量均可生长,这与水生环境有关。土壤盐分含量愈高,芦苇的植株也愈矮小。
翅碱蓬、獐毛既是盐土的指示植物,又是碱化土上的指示植物。翅碱蓬、獐毛群落在滨海盐土上,表明的土壤含盐量分别为1.5%和0.6%,pH分别为7.5~7.8和7.8~8.3;而在苏打盐渍土上,翅碱蓬和獐毛群落,植株矮小,群落盖度低,但其所指示的土壤含盐量在0.3%~0.5%,pH在9.4以上。地表常有白霜,品尝先咸后苦。翅碱蓬的多度、盖度、频度均随土壤含盐量的增高而呈正相关。
随着土壤含盐量的降低,群落的组成种类愈复杂,土壤有机质含量增加,pH增大,这说明植物群落的组成种类与土壤含盐量和土壤有机质密切相关。
分布在辽宁凌海市建业乡的泥质海岸上的苏打盐渍土,主要指示植物特征是以旱生型草本植物为主,植株矮小,植物群落与苏打盐渍土土壤含盐量相关(表3-14)。
表3-14 植物群落与苏打盐渍土土壤含盐量
植物群落
高度(m)
盖度
土壤含盐量(%)
pH
碱化度(%)
土层厚(cm)
翅碱蓬群落
0.2~0.3
0.4
0.438
9.7
66.18
0~40
獐毛群落
0.2
0.5
0.351
9.4
60.55
0~40
西伯利亚蓼
0.3~0.5
0.4
0.285
9.2
54.15
0~40
金狗尾草
0.2~0.3
0.8
—
9.1
36.38
0~40
虎尾草
0.4
—
—
—
—
—
由表3-14看出,苏打盐渍土上的植物群落所指示的土壤含盐量均低于0.5%,pH都在9以上,这说明随着土壤含盐量的增加,pH及碱化度值增大。土壤中盐碱含量、pH及碱化度成为碱生植物群落形成和分布的主导因素。
泥质海岸的土壤类型如表3-13、表3-14所述,在滨海盐土中根据离子分析,还有中度碱化土、中度盐土,在滨海盐渍草甸土中还有轻度盐土、轻度碱化土,潮滩土内有重盐土。滨海盐碱土分类非常复杂,不同地点、不同季节以及微地形,对土壤含盐量、pH和八大离子数值影响很大,特别是盐碱地具有“插花地”现象,构成土壤复杂的镶嵌分布,老百姓称之为“云彩地”,土壤分类、林业生产非常困难,因此根据林业生产需要及土壤类型,我们提出盐碱地土地类型概念。白茅+拂子茅+狗尾草指示轻度盐碱土(含盐量<0.2%,pH<8.5),茵陈蒿+獐毛+碱蓬指示中度盐碱土(含盐量0.3%~0.5%,pH8~9),翅碱蓬+钢草指示重盐土(含盐量>0.6%,pH8~9),獐毛+补血草+西伯利亚蓼指示苏打盐渍土(土壤含盐量0.2%~0.5%,pH9.5~10),这样给营造泥质海岸防护林确定宜林地带来方便。
立地条件对于造林树种选择、林分生长发育和生产力起决定性作用,合理划分立地类型,这是在滨海沙地适地适树和科学造林的基础性工作。海岸带立地类型划分的主要依据是:①构成森林立地的自然因子及其组合的一致性;
②森林生产力水平和宜林性质的相似性;
③森林立地发生与形成因子及限制因子的一致性;
④森林立地发展阶段和经营方向的一致性。
依据上述分类原则,采用森林立地区→立地组→立地型→立地亚型4级分类系统。立地类型区是以森林气候带划分的,木麻黄在东南沿海的栽培区域,按照自然地理综合区划,主要包括热带、南亚热带和中亚热带3大部分,福建沿海以连江县黄歧半岛为界,以南为闽东南海岸立地区,以北为闽东海岸立地区。立地类型组是在立地类型内,以地形、土壤、森林植被和林业发展要求的分异确定的,通常将海岸带划分为滨海沙土、滨海基岩、滨海泥质土和滨海滩涂等4个立地类型组。按照以上分类方法,福建东山、惠安沿海木麻黄立地属闽东南海岸立地区滨海沙土立地类型组。
立地类型是在立地类型组内,依据主要立地因子的变化、森林植被类型及其生长状况的明显差异而划分的。滨海沙土由于堆积的成因和历史条件的不同,沙地流动性、机械组成、地下水位、矿物颗粒及盐分含量均有差异,对木麻黄的生长发育产生了不同程度的影响。根据滨海沙土的堆积特点和木麻黄人工林的生长表现,主要把沿海沙土划分为潮积沙土和风积沙土2种类型(表3-15)。潮积沙土分布于海岸低潮线和高潮线之间及潮水沟两侧,通常为几十米到几百米。成土母质是由潮水带来的以石英为主的矿物和海生动植物残体,地下水位稳定。沙土呈白色或灰色,盐基饱和度及钙、镁等离子含量高,呈中性至弱碱性反应。自然植被处于沙生阶段,主要有厚藤、蔓荆、沙竿草、卤地莎草等。
风积沙土是沙土受到气流的飞扬作用,散落在海岸内缘重新堆积而成,高度超过地下毛管水控制后易变得干燥松散。由于受经常性淋溶作用的影响,沙土的剖面和质地出现多层性,含盐量明显减小,钙离子含量很低,渐呈酸性反应。依据沙地小地形条件的差异,底层母质、沙土堆积高度和地下水位深度的不同,风积沙土又存在均一性风积沙土、红壤性风积沙土、水化性风积沙土、泥炭性风积沙土和不均性风积沙土5种亚型(表3-15)。
表3-15 滨海沙土木麻黄防护林立地类型划分
立地类型
立地亚型
分布情况
立地特征
潮积滨海沙土
均一性潮积沙土
低潮线与高潮线之间及潮水沟两侧
地下水位稳定,通常为1m,沙土为流动性或半流动性,呈白色或灰色,土壤湿润,可溶性盐含量高,呈中性至弱碱性反应,pH7.5~9.0
风积滨海沙土
均一性风积沙土
沙丘和沙堤
地下水位较深,以细沙为主,粉粒含量较低,微酸性至中性反应,pH6~7,剖面土壤质地较均匀
不均性风积沙土
沙丘或平沙地
地下水位较深,剖面土壤质地不均匀,粗沙、石英沙含量高,吸附力和渗透性较差
红壤性风积沙土
台地边缘
下层为花岗岩发育的砖红壤,土壤剖面有明显的成层性,沙土呈黄色或红色
泥炭性风积沙土
海湾与台地边缘
下层为泥岩土层,氧化还原电位低,土层渗透性小,弱酸性,pH5.0
水化性风积沙土
低洼处
地下水位较高,季节性积水,氧化还原电位低,形成铁锈层,土壤渗透性差
总之,东南沿海地区木麻黄造林地的立地条件,根据滨海沙土的堆积特点和木麻黄人工林的生长表现,可划分为潮积沙土和风积沙土两种立地类型,风积沙土又可划分为均一性风积沙土、红壤性风积沙土、水化性风积沙土、泥炭性风积沙土和不均性风积沙土5种立地亚型。
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