第三篇 森林营造

第三篇 森林营造

第十二章 人工林概述

一、基本概念

人工林：是指人工起源的林分，包括造林地及其在其上生长的林木。

林种：是指满足不同造林经营目的的森林种类，通常按照人工林所发挥的效益来划分。1984年颁布并于1998年5月修订的《森林法》的规定，将我国森林划分为五大类，即用材林、经济林、防护林、薪炭林和特种用途林。

森林的潜在生产力：是指在一定的气候条件下森林植物群落通过光合作用所能够达到的最高生产力，也可称为气候生产力。

现实生产力：是指现存的森林植被所具备的实际生产力，它往往低于潜在生产力。 二、人工林的种类

（一）林种概述

现从森林培育的角度对各个林种予以介绍和分析。

用材林 是以生产木材为主要目的的森林。随着国家经济及科学技术的发展以及人民生活水平的提高，木材和用途越来越广，对木材的需求量也越来越大。当前我国的森林资源严重不足，木材的供需矛盾相当突出，由于经济实力和国际市场限制等方面的原因，大量营造用材林是解决这个矛盾的主要途径。用材林的营造和培育是林业工作者最基本的任务。

经济林 是以生产除木材以外的其他林产品为主要目的的森林。从经济林产品的形式看，基本上可划分为果品类（包括种子）和特用经济林产品（包括芽叶、皮类、汁液类产品）两大类。以生产果实或种子为经营目的的经济林，其产量与个体

和群体结构、肥水条件和栽培措施关系密切，具有园艺化生产的特征；以生产特用经济林产品为栽培目的的经济林，其产量与群体密度、立地条件和栽培技术措施关系密切，具有林业生产特征，但要求更高。由此看出，经济林经营既具有园艺生产的特征，又具有森林经营的特点，其栽培技术措施要求更为全面。经济林以其周期短、效益高、适宜家户经营的优势，在农村产业结构调整、改善和提高人民群众的生活水平、为工农业生产提供多种原料、增加出口创汇、改善生态条件等方面发挥着越来越重要的作用。

防护林 是以发挥森林的防风固沙、涵养水源、保持水土等防护效益为主要目的的森林。防护林以其主要防护对象的不同可区分为农田防护林、牧场防护林、海岸防护林、防风固沙林、水源涵养林、水土保持林等次级林种。防护林的营造不仅对农林业生产，而且对交通运输、水利设施和国防建设等方面均具有重要意义。各种防护林必须本着因地制宜、因害设防的原则进行合理配置，形成防护林体系，以便更有效地发挥防护作用。

薪炭林 是以生产木质燃料为主要目的的森林。世界各国，特别是发展中国家，对木质燃料的消费量很大，约占世界森林资源消耗量的一半。木质燃料是许多贫困的农村群众赖以生存的廉价燃料，尤其对我国中西部地区交通不便、经济落后的山区农民来说，薪材仍然是不可替代的生活能源。薪炭林是可再生生物能源资源，是世界公认的洁净能源，有利于环境保护和社会可持续发展。加快发展薪炭林，符合世界发展趋势，符合我国能源建设原则和目标，已被列入《中国21世纪议程林业行动计划》。

特种用材林 是以国防、环境保护、科学研究和生产繁殖材料等为主要目的的森林。包括国防林、实验林、母树林、风景林、环境保护林、名胜古迹和革命纪念地的森林和林木。从森林培育的角度看，就要根据具体的用途确定其培育特点和采取相应的技术。随着工业发展带来的大气污染问题渐趋严重及不断增长的城市人口对于去郊外林区旅游休息的需求迅速提高，营造环境保护林及风景林已成为森林培育学的重要内容。 （二）林种划分的相对性

林种划分的相对性是由其划分标准的相对性所决定的。林种是依据森林的主要功能划分的，而森林的功能是并非单一的。例如，用材林是以生产木材为主要目的的森林，但是，作为一种森林群落，而且是高大树木为主的森林群落，在改善生态环境和发挥防护效益方面同样具有重要作用；尽管防护林是以发挥防护效益为主要目的而营造的森林，但是，它在发挥防护效益的同时生产一定数量的木材，也具有一定观赏价值；经济林以生产果品或其他非木材林产品为主要目的，但是，也有一定的防护作用。因此，在确定林种时，需特别注意指的是其“主要”功能。 三、人工林的生产力

（一）人工林产量形成的生理基础

从生理学的角度看，森林生物产量的大小主要取决于光合速率、光合作用面积、生长期和老化过程等因素。

光合速率 提高光合速率是提高人工林产量的基本途径。树木的光合速率决定于内在因素及外界环境。从内在因素看，光合速率决定于可遗传的树种的或个体的特性；从外界环境方面看，光合速率受光强、温度、湿度、二氧化碳浓度、水分养分供应状况等因素的制约。由此可以看出，提高光合速率可以通过树种选择及良种选育的途径来实现，也可以通过施肥、灌溉、群体结构调节等途径来实现。

光合作用面积 要获得大量光合产物，除了光合速率以外还要有足够的光合作用面积。在一定的范围内，光合产量随叶面积指数（LAI）的增加而增加，但超过一定范围则产量不再增加，甚至还会减少。最适的叶面积指数对于不同树种，由于其耐荫性（主要是补偿点）的差异而不同。在这方面我们可以通过采用一定的造林密度及后期的调节（打枝、间伐等），选用耐荫程度不同的树种及其相互间的搭配来达到及维持最佳的叶面积状态，为高产创造条件。除叶面积之外，枝叶的伸展角度（相对光源而言）对于光能在林内各层的分布和利用也很重要，在选择和配置树种时应予以注意。

生长期 树木生长期的长短是决定光合产量多少的又一重要因素。一般来说，常绿树种的生长期比落叶树种长，落叶

树种中的早发叶树种比晚发叶树种的生长期长，不同树种在发叶后叶子生长达到最大值所需的时间长短也有差异。另外，不同树种的形成层活动期的长短也不同，一般环孔材树种的形成层活动期要比散孔材树种长。所有这些都要在选择造林树种时加以考虑。桉树在我国南方，在1年中几乎不停地生长，落叶松在我国北方放叶较早而且生长期较长，这是它们能够速生丰产的基础之一。环境条件、林分结构对于树木生长期的长短也有显著的影响，如过密林分中的树木生长就显著缩短。

老化过程 叶子的同化能力并不是始终维持在同一个水平上，而是随着叶绿素含量的增减及酶的活性的大小等因素而变动的。叶的高光效阶段能维持多久，它的老化阶段到来的早晚，对产量累积有很大影响。在树木的一生中也存在这个问题，顶端优势及形成层活动高峰能维持多长时间对不同树种有很大差异。有些树种到达生长高峰早，下降也快，如刺槐；有些树种则到达生长高峰晚，而高峰的维持时间长，如云杉。不同树种在到达生长高峰的早晚、高峰的高度及其后老化的速度等方面是很不相同的，而生长环境的变化对上述几项也都有显著的影响。立地条件好栽培技术集约的人工林，其速生阶段来得早，但生长高峰的出现不一定早，而是高峰的高度大，速生期较长（即老化得慢）。掌握这方面的规律，使叶子的功能较长期地维持在高效状态，对林木丰产具有重要意义。

总之，只要我们学会掌握客观事物的规律性，使得树木的光合速率高，叶面积适当，生长期长，老化得慢，人工林就具备了高产所必需的生理基础。

（二）人工林的生产力水平和潜力

森林生产力如前所述是以单位地面积上单位时间内所生产的生物量表示的，因这个生产力指标具有重大的经济和生态意义而备受关注。森林生产力的高低取决于一系列自然因素和人为因素的综合。为了分析方便起见，可以把森林生产力区分为森林的潜在生产力和现实生产力两个概念。森林的潜在生产力（potential productivity）可以理解为在一定的气候条件下森林植物群落通过光合作用所能够达到的最高生产力，也可称为气候生产力。形成气候生产力的约束条件是自然森林植被与此气候条件相适的，而且其他各方面的条件都处于最佳状态。但实

际上在同一种气候条件下存在着不同的与地质、土壤、水文有关的立地条件，森林生产力必然受立地条件的制约。因此又可进一步从气候—立地结合的角度来分析森林的生产潜力，可称为气候—立地生产力。现实生产力（actual productivity）当然是指现存的森林植被所具备的实际生产力，它往往低于气候—立地生产力。这个差距的存在也正好表现这正是通过人为的培育措施提高森林生产力的潜力所在。个别时候，一些速生树种经过遗传改良可生产出高于气候生产力的现实生产力，这表现在提高光能利用率方面高新技术与传统技术的结合还大有可为。

据全国第五次森林清查（1994~1998）统计结果，我国森林的单位面积蓄积量较低。全国林分平均每公顷蓄积量为78.06m3/年，全国用材林平均郁闭度为0.53，郁闭度在0.20~0.30的森林面积占林分总面积的20.1%。从以上所列数据可以看出，我国的森林生产力水平是相当低的。世界上林业发达国家的森林平均蓄积量在100m3/hm2以上，成熟林的平均蓄积量在300 m3/hm2左右，森林平均生长量为5~7 m3/hm2。我国的森林生产力水平与之还相差甚远。

表7-1 全国主要省（自治区）人工林林分面积与区域气候生产力

参与计

人工林

地区（省、自治区）

面积 (km)

东北（辽、吉、黑、内

49960

蒙古） 西南（川、滇） 南方（浙、皖、赣、

108062

闽、鄂、

50.56

16.727

193

22373

10.47

12.679

88

23.38

7.146

122

2

占全国的比率 (%)

气候生产

算

力 [t/(hm·a)]

数

2

气象个

湘、粤、桂、琼、黔）

华北西北（冀、鲁、豫、晋、

陕、京等）

*：按第四次全国森林资源清查（1989~1993）资料。

26294

12.30

10.706

122

世界上人工林的生产力水平一般都要比天然林高，而在我国则恰恰相反，人工林的生产力水平反低于天然林，这使得我国要以发展人工林来替代天然林以满足国家用材需求的方针蒙上阴影。因此，对于当前我国人工林生产力水平为什么低下的原因要做出科学的实事求是的分析。根据孙长忠、沈国舫的调查分析（孙长忠，1998），造成我国人工林生产力水平低下的原因是多方面的。首先人工林的生产力当然受制于气候生产潜力的水平（表7-1）。按此推算，如果树种选择得当，培育措施集约得以全部发挥气候生产潜力，全国人工林的平均生产力可以达到12 m3/（hm2·a）的水平。但是我国宜林地的实际立地质量分布不均，大部分经过不合理土地利用和水土流失，质量不佳。还是据孙长忠等人的研究（孙长忠等，2001），我国人工林中仅有45%的林地面积具有较好的立地质量，而相当大量的林地质量不高，不能形成高的生产力。由于立地质量不高而致使人工林生产力水平下降约30%，因此，我国人工林的气候—立地生产潜力只有8.6m3/（hm2·a）。

表7-2 国内外高生产力的人工林实例

自然

树

国 内

国 外

地带 种

主要树种

类

（地点）

别 针叶树 温 带

日本落叶松（辽宁新宾）

平均生 产量 (m/hm)

3

2

平均生

主要树种

产量

（地点） 欧洲松（前苏联莫斯科州） 欧洲落叶松

(m3/hm2) 11.1*

红松（辽宁本溪） 10.3

*

13.9 （前苏联莫斯科

州）

16.3

针叶树

油松（山西太岳） 7.0* 华山松（云南宜

日本柳杉（日本熊 本）

花旗松（美国华盛

30.4*

暖 温

良）

15.5

顿）

柳杉（四川洪雅） 24.8* 辐射松（新西兰） 杨树（山东临沂） 48.9 杨树（意大利）

23.4 21 53.3 32 48.3

带

阔叶树

亚 针叶热 带 和 热

树

秃杉（云南保山） 冲天柏（云南昆明）

17.1 柏木（哥伦比亚）

18

30

加勒比松（沙巴）

泡桐（河南扶沟）

18

杉木（福建建阳） 35.7 湿地松（阿根廷）

带

加勒比松（广东湛

16.9

江）

阔叶东门杂按或巨尾树 桉(广西东门)

48~63

尾叶桉（巴西） 蓝桉（印度）

70.5 48.5

*：包括间伐量在内计算的平均生长量。

但是我国人工林的现实生产力水平离这个气候——立地生

产潜力还相距很远。进一步研究表明，影响现实生产力水平的还有不适地适树，年龄结构偏低，培育管理措施粗放等。不“适地适树”问题局部比较突出，但在全局中比重不大，仅约占10%，因此并不起主导作用。人工林年龄分布编幼，又有许多人工林未达数量成熟即采伐利用，从而难以发挥生产潜力。这个因素影响较大，由于不合理的年龄结构而使人工林的总体生产力水平下降约30%。而影响人工林生产力水平最大的是培育管理因素。它的影响究竟有多大，目前还难于做出全面精确的估计，仅从一般人工林与高产人工林的生产力水平的巨大差异中就可见一斑，下面专门举出国内外高产人工林的实例以兹说明（表7-2）。表7-2中所举均为一些主要用材树种在其最适宜的自然和栽培条件下的最高生产力的代表，这个问题还可以从另一个角度加以阐明，即同在南方林区，国有人工林的经营比较正规，平均蓄积量为61.67m3/hm2，而集体人工林的经营一般比较粗放，平均蓄积量为27.53 m3/hm2；美国西北部太平洋沿岸的花旗松林，粗放经营的天然林平均生长量为8.3 m3/hm2，集约经营的人工林可达17 m3/hm2。一般林分的生产力与此相距甚远。这些高产实例至少可以说明在森林培育中我们还有多么巨大的潜力可挖。如果从目前的光合作用机制所允许的最大光能利用率理论值（5%~10%）来看，潜力还更大。

（三）提高人工林生产力的主要途径

人工林有充分应用高新科技的优势，在遗传改良、立地改良，林分结构调控方面有较大的活动空间，可能创造出很高的生产力，但也存在因措施不当，顺应自然不够而造成生长不稳定不健康的风险。因此，人工林的经营要在适地适树的基础上，

以良种壮苗和认真种植来保证树木个体优良健壮；以合合理密度配置及合理组成来保证人工林群体有合理的结构；以细致整地、抚育保护来保证有良好的林地环境。具体主要包括如下几个方面：

林木遗传改良 这是一条非常重要的途径。工业人工林的集约培育与农作物栽培有许多共性，良种问题的重要性是其重要的共性之一。培育工业人工林所用的树种，也像农作物一样，要通过遗传改良来提高其遗传品质，包括速生性、丰产性、优质性、抗逆性等，以便于在培育中推广应用。但在这方面森林培育与农作物栽培相比也有很大的不同点。森林的多功能性和森林培育的多重目的性，意味着对树木的遗传特性有更加广泛的要求；森林的广泛地理分布及其培育过程的长期性意味着充分保护和利用在自然界存在的遗传多样性的特别重要地位；森林树种人工栽培化的较短（较农作物）历史意味着各树种的遗传改良处于差距很大的不同发展阶段，森林培育在不同条件下可能要利用从优先繁育天然优树到研制推广基因重组改良植株（GMO）的多系列技术。也就是说，为了提高森林生产力，从简单优良母树上采种到各种水平的良种基地（采种母树林、各种种子园）的建立，从传统的杂交育种到基因工程的应用，从一般的壮苗培育到无性系苗木的工厂化繁育并应用于无性系造林，各个层次的技术都要用上，不同的情况下采用不同层次的适用技术。

造林立地选择 不是所有的土地都适于培育森林，也不是所有宜林地都适于培育高生产力的森林。因此，对于宜林地需要根据森林生存的基本要求来进行选择，而为了培育高生产力的森林（如作为工业用材林基地）更必须根据高生产力的必需条件进行更严格的选择。能够符合高生产力所需全面条件要求的宜林地毕竟不多，许多宜林地可能具备基本条件，但在这一方面或那一方面存在缺陷，如土壤不够深厚，偏旱或过湿，土中缺乏某种必要元素或酸碱度偏离适宜区间，如此等等。此时就要分析需要与可能，采取一定措施来改善立地性能，使之能具备高产的条件。这些措施包括整地、施肥、灌溉或排水洗盐，以及生物改良等。随着科技的进步和手段工具的发展，人们对立地调控的能力越来越强，可供选择的余地也越来越大。

林分结构调控 林分结构状况是协调树木个体生长和林木群体发展的重要手段，也是充分利用光能及土地水分养分资源并使之合理循环运转的重要手段，对森林生产力的形成具有深刻的作用。林分结构调控与农作物群体结构调控也有共性存在，但其明显不同点在于对林分结构要求的多样性，及由于林分体量高大、培育期长等因素引起的林分结构的多层性、复杂性、变动性和自然化特性。

集约化栽培管理 人工林的培育，为追求速生、丰产、优质的高效益，一般都要求采取集约培育的措施，主要包括整地规格、苗木良种化水平、抚育管理、林木施肥、修枝等方面。同时应积极采用先进的高新科技成果促进森林培育技术水平的全面提升。集约培育是提高森林生产力的重要途径，但是对森林培育的集约性要有个正确的认识。集约培育并不意味着对单位面积林地投入的人力物力越多越好，而要从培育措施的科学合理性，科技含量及有效性等方面来衡量。在现代林业科学知识指导下的顺应自然的合理培育技术体系可以评价为集约的。

本章小结

一、林种的划分

人工林是指人工起源的林分，包括造林地及其在其上生长的林木。林种是指满足不同造林经营目的的森林种类，通常按照人工林所发挥的效益来划分，1984年颁布并于1998年5月修订的《森林法》的规定，将我国森林划分为五大类，即用材林、经济林、防护林、薪炭林和特种用途林。

用材林是以生产木材为主要目的的森林。经济林是以生产除木材以外的其他林产品为主要目的的森林。从经济林产品的形式看，基本上可划分为果品类（包括种子）和特用经济林产品（包括芽叶、皮类、汁液类产品）两大类。防护林是以发挥森林的防风固沙、涵养水源、保持水土等防护效益为主要目的的森林。防护林以其主要防护对象的不同可区分为农田防护林、牧场防护林、海岸防护林、防风固沙林、水源涵养林、水土保持林等次级林种。薪炭林是以生产木质燃料为主要目的的

2. 人工产量形成的生理基础是什么？主要包括哪几个方面？对提高森林生产力有什么指导意义？

3. 如何理解森林潜在生产力和现实生产力？了解两者之间的差距有什么指导意义？

4. 提高人工林生产力的主要途径有哪些？在生产实践中，如何正确掌握这些途径？

第十三章 森林立地

一、基本概念

立地条件：是指在造林地上凡是与森林生长发育有关的自然环境因子的综合。

立地质量：是指某一立地上既定森林或其他植被类型的生产潜力，其高低与具体树种相关联。一个既定的立地，对于不同的树种来说，可能会得到不同的立地质量评价结果。在一定程度上立地质量和立地条件是可以通用的。

立地类型：按一定原则对影响林木生长的自然综合体的划分与归并，称为立地类型划分。狭义上讲，将生态学上相近的立地进行组合，称为立地分类，组合成的单位，称为立地条件类型，简称立地类型（或称植物条件类型）。广义上说，立地类型划分包括对立地分类系统中各级单位进行的区划和划分。一般意义上的立地类型划分多指狭义分类。

立地质量评价：就是对立地的宜林性或潜在的生产力进行判断或预测，其目的是为收获预估而量化土地的生产潜力，或是为确定林分所属立地类型提供依据。

立地指数：也称地位指数，是进行立地质量评价的常用指标之一，通常用某树种在一定基准年龄时的优势木平均高或几株最高树木的平均高（也称上层高）来表示。 二、森林立地分类与评价的作用

森林立地分类和评价是实现科学育林十分重要的应用技术基础。通过森林立地研究，能够选择最有生产力的造林树种，提出适宜的育林措施，并预估将来的森林生产力及木材产量，进而能够对森林的分类经营、森林经营的各种效益、木材生产成本和育林投资做出估计。它将对提高育林质量、发展持续高效林业、天然林的保护和更新、恢复和扩大森林资源发挥重要的作用。世界各国，特别是林业发达国家，都已开展了深入细致的立地研究工作，其中许多研究成果已在林业生间建设中发挥了重要作用。

三、森林立地因子

在进行森林立地类型划分与立地质量评价时，一般采用的立地因子主要包括三大类：物理环境因子、森林植被因子和人为活动因子。

（一）物理环境因子

气候因子 大气候主要决定着大范围或区域规模上森林植被的分布，而小气候明显地影响树种或群落的局部分布。影响植被分布的主要气候因子是水热条件，即被定义为区域气候的太阳辐射和降水。当然，年总辐射和降水水平是非常重要的，但一年中由于干、湿季和冬、夏季总辐射和降水分布的不同，也限定了植物的生长条件。如我国由北向南，形成了寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林及热带季雨林及雨林等森林植被类型。此外，在同一个热量带内还由于纬度不同及大地形的干扰，水热条件还有一定差别，使得森林植被类型的种属组成及森林的生产力上发生变化。如温带的北部和南部虽都是以红松为主的针阔叶混交林，但北部混有北方针叶树，如鱼鳞云杉、红皮云杉等，阔叶树种类少，南部则混生湿性针叶树种冷杉及暖温性阔叶树种千金榆等。气候不仅影响到森林植被类型，而且也影响到林木的生长及生产力。北方的红松由小兴安岭向南到长白山南部，生产力是不断提高的，南方的杉木地跨北、中、南三个亚热带，生产力以中亚热带南部最高，南、北亚热带较低，而马尾松生产力则由北亚热带向南亚热带逐渐提高。总之，气候决定了植物赖以生存的水热条件，从而形成了植被类型的分布格局。

在立地分类系统中气候一般作为大地域分类的依据或基础，在立地类型的划分中并不考虑气候因子。在生产力评价上目前气候因子通常只用于提供粗略生产力的指标，提供一个不同气候带（区域）间的生产力的相互比较概念，还不能建立起气候与林木生长关系的精确模型。小气候对林木生长的影响也很重要，但也很少用于立地质量评价和分类。这是因为小气候变化常常与地形变化紧密相关，而地形的变化还伴随着土壤等因子的改变。如坡向、坡位的不同，小气候与土壤条件同时发生改变，因此很难单独获得小气候因素与林木生长良好的相关的精确资料。

地形因子 地形包括海拔、坡向、坡度、坡位、坡型、小地形等。地形虽是间接的生态因子，但因地形影响到与林木生长直接有关的水势因子和土壤条件，因此地形因子在立地类型划分与立地质量评价中具有重要的作用。大地形是用作划分高级分类（如立地区或亚区）的一个依据，而且比较稳定可靠，容易识别和掌握。局部地形对森林生产力有重要影响，一个局部地形因素有综合反映环境特征的作用，目前国内外的森林立地工作者都着力研究局部地形来划分立地类型，并与林木生长建立回归模型，评价立地质量。这主要是因为：①局部地形比其他生态因子稳定、直观，易于调查和测定；②局部地形因子常常与林木生长高度相关，地形稍有变化就能在林木生长上明显反映出来；③每一个局部地

形因素，如坡向的阳坡与阴坡，坡位的山脊、山坡与山洼，都能良好地反映着一些直接生态因子（小气候、土壤、植被等）的组合特征。如山脊（或坡的上部）反映着阳光充足、干燥、风大，土层较薄（为残积母质），水分较少，生长比较耐瘠薄的地被植物；山洼（或坡麓）则骒着比较阴湿、风微、土层厚（通常为坡积土），而生长着喜湿喜肥的地被植物。

土壤因子 土壤包括土壤种类、土层厚度、土壤质地、土壤结构、土壤养分、土壤腐殖质、土壤酸碱度、土壤侵蚀度、各土壤层次的石砾含量、土壤含盐量、成土母岩和母质的种类等。土壤是林木生长的基质，是森林立地的基本因子。土壤因素本身受气候、地质、地形等多种因素的影响，形成不同地理区域的土壤差异性，而不同的土壤也决定了不同树种的分布和生长潜力。由于土壤因子具有如下一些特性：①不直接作用于林木生长的因子，但对林木生长所需的水、肥、气、热具有控制作用；②与林木生长均有高度相关性；③比较容易测定；④综合性强，它全面反映了林木根系生长空间和肥力水平。因此，土壤因子与林木生长的关系在国内外有广泛研究，国外立地的一些早期研究，也多以土壤为主，日本的立地分类仍以土壤作为基础。但由于土壤的不直观性以及绘制立地图比较困难，在我国，除了平原地区外，一般不采用土壤单因子评价立地质量，而是结合地形因子联合评价立地质量，进行立地分类。总而言之，土壤因子是森林立地分类与评价的重要依据。

水文因子 包括地下水深度及季节变化、地下水的矿化度及其盐分组成，有无季节性积水及其持续期等。对于平原地区的一些造林地，水文起着很重要的作用。据杜历（1995）的研究，宁夏银北地区，地下水位高，土壤盐渍化重，控制地下水位上升是灌区土壤改良的关键，该灌区地下水位控制在1.8m以上时，一般不会发生返盐现象。在平原地区的立地分类中，水文因子特别是地下水位经常成为主要考虑的因子之一。而在山地的立地分类则一般不考虑地下水位问题。

（二）植被因子

反映生态系统特征的那些主要组成森林群落的植物种的存在，相对多度及相对大小，是立地质量的指示者，从大的森林类型到林下植被，从不同生态特性的建群树种，到一些非建群植物种分布，在不同层次及不同程度上反映着森林生长环境特征。如从东北的兴安落叶松林、红松阔叶林到华北的松栎针阔混交林，到南方的常绿阔叶林，这些大的森林植被类型是组成地理景观的主要成分，这些植被显然对水热条件有不同的要求，从而反映从寒温带、温带、暖温带到亚热带的大气候带的植被差别。从树种分布讲，红松代表温带湿润地区的树种，油松代表温暖带耐旱树种，而马尾松、杉木则代表喜湿热的亚热带树种。在植被未受严重破坏的地区，植被状况能反映出立地的质量，特别是某些生态适应幅度窄的指示植物，更可以较清楚地揭示造林地的小气候、土壤水肥状况

规律，帮助人们深化对立地条件的认识。例如，铁芒箕杉木林，分布于山脊及山坡上部，代表干瘠及生产力低的立地；蕨菜生长茂盛指示宜林地生产力高；马尾松、茶树、映山红、油茶指示酸性土壤；黄连木、杜松、坚花椒等指示土壤中钙的含量高；柏木、青檀、侧柏天然林生长地母岩多为石灰岩；仙人掌群落指示土壤贫瘠和气候干旱等。

树木生长本身，即生长的快慢、高矮也是立地条件的函数。树木生长的优劣本身是立地质量的“指示计”，可以看成森林环境重要特征的综合指标。在早期用林分的平均高来评定地位等级，后来因为林分平均高受密度等影响较大，而不能正确地评定立地质量，因而现在普遍采用林分中优势木的高度来评价立地质量，即地位指数。因为优势木受密度等影响小，而且又与林木生长量密切相关，故能较好地评定立地质量。

（三）人为活动因子

土地利用的历史沿革及现状反映了各项人为活动对上述各项因子的作用。不合理的人为活动，如取走林地枯枝落叶、严重开采地下水，会使立地劣变，发生土壤侵蚀，降低地下水位。据韩冰等（1995）对中龄山杨林枯落物对地面侵蚀影响的研究表明，有原状枯落物覆盖林下不发生溅浊，清除枯落物有微量溅蚀发生，其侵蚀径流量有枯落物的林地比清除枯落物的林地减少侵蚀径流量8.72%，有枯落物覆盖地表其侵蚀模数比清除枯落物的林下侵蚀模数低56.08%。在山杨林集水区，因原状枯落物保护较好，所以在该流域几乎不发生面蚀。不规范的造林活动，不能够充分发挥造林地的生产潜力，据研究（马履一等，1990），当造林合格率>80%时，新栽樟子松幼树当年高生长量不受影响，当造林合格率降至60%~79%时，高生长量降低0.58cm，合格率<60%时，高生长量减少1.08cm（约为总生长量的10%）；建设性的生产措施，如合理的整地、施肥、灌水能提高土壤肥力，提高造林地的生产性能。

由于人为活动因子的多变性和不易确定性，在森林立地分类中，一般只作为其他立地因子形成或变化的原动力之一进行分析，而不作为立地条件类型的组成因子。

（四）森林立地主导因子

上面分别说明了立地分类与评价中主要立地因子的意义及作用。我国森林地理环境十分复杂，一般情况下任何单一立地因子都无法全面反映多级的环境特征和正确地评价立地质量，必须采用多因子综合的方法。实际上影响森林类型和森林生长的因素是众多的、综合的，因此当揭示的影响因子愈多，愈能综合，对森林立地质量的评价愈逼近真实。

1、 主导因子的概念

从理论上讲，一块造林地上作用于林木生长的环境因子相当多，如果全部罗列出来也许会有数百种之多，然而，各个因子所起的作用差异很大，有些因子对林木生长发育的作用微不足道，有的因子却起着决定性的作用，这些起决定性作用的因子，在造林学上称之为主导因子。一

般而言，在分析立地与林木的关系时，没有可能也没有必要对所有立地因子进行调查分析，只要找出主导因子，就能满足造林树种选择和制定造林技术措施的需要。

2、 主导因子的确定方法

由于立地因子千变万化，要找出主导因子并不存在一个万能处方，关键是要对具体问题做具体的分析。主导因子可以从两个方面去探索。一方面是逐个分析各环境因子与植物必需的生活因子（光、热、气、水、养）之间的关系，从分析中找出对生活因子影响面最广、影响程度最大的那些环境因子；另一方面则是找出处于极端状态，有可能成为限制植物生长的那些环境因子，按照一般规律，成为限制因子的多是起主导作用的因子，如干旱、严寒、强风、过大的土壤含盐量等。把这两方面结合起来，从造林地如何保证林木生长所需的光、热、水、养等生活因子着眼，逐个分析各环境因子的作用程度，注意到各因子之间的相互联系，特别注意那些处于极端状态有可能成为限制因子的环境因子，主导因子就不难找出。主导因子的确定可采用定性分析与定量分析相结合的方法。在分析主导因子时还需要补充说明两点：第一点是探索主导因子不能只凭主观分析，而要依靠客观调查，要善于从各环境因子对林木生长影响程度的客观现象中总结出主导因子，对不同生态要求的树种，立地条件中的主导因子是不同的，应分别加以调查和探索；第二点是主导因子的地位离不开它所处的具体场合，场合变了，主导因子与会发生变化。前面提到的坡向在一些场合下起重要作用，而在另一些场合就没有明显作用了，低伟度地区的平缓坡就是一个例证。所以不能用固定的眼光来看待主导因子。 三、森林立地类型划分

立地分类大体上可概括为植被因子途径、环境因子途径和综合多因子途径三个方面。

（一）植被因子途径

利用植被因子进行立地分类和评价，可以通过林木生长效果（地位级或地位指数）的方法，也可以采用植被的各种性质特征区别立地类型、鉴定立地质量。

1、 林木生长效果的应用

林木生长效果应用于立地分类和评价，主要采用的指标有地位级、地位指数、生长截距等。地位级是指林地生产力的一种相对量度，常以林分平均树高和年龄的关系制定，地位级能反映出林地生产力的相对等级，从而为立地类型的划分提供尺度。地位级法在前苏联及前东欧国家的林业实践中应用较多，20世纪50年代，在我国也曾得到普遍应用。地位指数，认为树种在某一基准年龄的优势木的高度与立地生产力的关系比其他任何一种量度更为密切，并且受林分密度和树种组成的影响最

小，地位指数在欧美及日本等国家得到了广泛应用。从70年代起，我国开始了地位指数的研究，特别对杉木、马尾松、落叶松、油松等重要造林树种进行了深入研究。近几十年来，地位指数的研究多偏重于人工同龄纯林，而对异龄林和混交林的研究还很少。生长截距法是利用所选定的早期树高生长估计立地质量，从而消除基准年龄的限制，多数研究认为胸高以上3~5节（一般为5节）的节间长度较适于作为轮生节清楚的针叶林立地质量的量度，尽管这种方法有它的简便特点，但它不能代替地位指数，它只能在未编地位指数表的情况下作为一种临时替代办法来应用。近些年来，地位指数方法广泛应用于立地分类研究，把立地分类和立地质量评价与收获量预估联系起来，共同为各种营林管理措施提供依据，是一个重要的发展方向。

2、 植被组成、结构等特征的应用

在森林生态系统中，森林植物与环境是相互联系的，植被的组成、结构和生长情况与立地条件有密切的关系，特别是一些生态幅度较窄的植物种类，可用于评价立地生产潜力。因此，一些学者主张采用植被作为立地分类与评价的标志。前苏联学者莫洛佐夫于1904年创立林型学说，认为“森林的结构、组成、生产力和其他特点主要决定于立地条件”，到40年代，苏卡乔夫强调植被对环境的指示作用，波格来勃涅克则强调生境的相对稳定性，将生境与植被相结合进行分类。源于芬兰学者凯扬德尔（Cajander, 1926）的立地分类，特别强调森林群落中的林下层片，如灌木、草本和地衣、苔藓等的指示作用。其基本点是一些低矮植物比高大乔木对立因子变化的敏感性强，从而具有较好的立地指示性。但在很多地区，特别在人为干扰严重的地区，用个别指示植物鉴别立地类型是很困难的，甚至是不可能的，于是一些学者研究用生态种组（ecological species group）的方法来指示立地特征，即列出反映生境的指示植物谱系。这种方法，在德国（1946）巴登—符腾堡立地分类系统中和美国（1952）生境分类系统中得到应用。

3、 立地分类的植被因子途径

欧美国家一些研究植物群落学的学者做过不少研究，认为在高纬度地区，植被与环境间的相关程度较高，加之人为干扰较少，用植被指示立地效果较好。特别在西北美，已成功地应用后演替植物群落（the late successional plant communities）作为立地分类的基础，在这种方法中，被称为生境型（habitat type）的一系列立地单元，以占据特定海拔和地形条件的上、下层典型植物种为标志，这些生境型用每一层面的优势种取名[如北美黄杉（花旗松）Pseudotsuga menziesii/毛核木Symphoricarpos albus]生境型。我国上世纪50年代在大兴安岭、小兴安岭、长白山、云南西北部、川西、阿尔泰山、天山、秦岭、神农架、江西、滇南及海南岛和亚热带山地进行了大量的森林综合调查，为我国的林型分类奠定了基础。在调查中，针对出现的问题，结合我国各地区的自然地理特点和

森林具体情况提出了一些具有不同特点的分类原则、方法和系统。植物在森林立地分类中应占有很重要的地位，任何分类方法不能忽视植被因子，因为立地分类本身就是研究环境与植被间的生态关系，否则就失去了林学意义。但是，这种分类途径对立地性质的解释是间接的，森林的空间格局受到人为因素影响大的地区，植被应用于立地分类受到一定的限制。但植被因子途径在天然林地区具有非常重要的应用价值。

（二）环境因子途径

长期以来，人们在不断地研究和应用土壤和地形变量来直接预测森林生产力，而不需要利用树木或其他植被作为指示物。许多研究以立地指数为因变量，一系列立地因子为自变量建立起多元回归方程，以揭示预测的机制，并用于立地分类。这些因子主要指上面提到的物理环境因子，它们能对立地性质提供直接的信息。这些环境因子相对比较稳定，根据它们的差异性，可以从性质上划分各种立地类型。

1、 气候与林木生长

气候与林木生长关系密切，它可以作为立地分类系统中立地区域、立地带、立地区等区划单位的依据。在同一气候区内，大气候条件趋于一致，小气候差异一般可通过地形、土壤因子反映。

2、 地形与林木生长

在山区条件下，气候和土壤可以通过地形来反映，因此可采用地形作为鉴别立地类型的依据之一。在我国南方山区，由于地形复杂，地形因子在立地分类中占有重要地位。地形特征还可利用航片、卫片或通过地形图来分辨和估测，因而使遥感技术在森林立地分类中的应用成为可能。但采用地形进行分类有其局限性。首先，它不适于地形简单的地区或平原地区；其次，地形对林木生长的影响，最终是通过气候和土壤发生作用，因此，用它来划分立地类型显然要比直接利用气候和土壤的方法精度低，特别是当它与土壤、气候相关不密切时，甚至出现错误。此外，有些学者还认为利用地形因子作为分为依据，有时会掩盖某些立地类型形成的本质原因，不利于正确制定营林措施。

3、 土壤与林木生长

在相对一致的气候条件下，土壤对森林生产力具有决定性的直接的影响，常被作为立地类型划分的最重要的依据。日本战后制定的林业土壤分类系统将发生学分类和土壤肥力性质结合起来，能够预测不同树种的生产力。日本八木久义采用美国土壤分类和联合国粮农组织与教科文组织的分类方式，对菲律宾帕他邦岸地区的土壤进行了分类、命名和立地分区。土壤—立地关系研究方法近年来在世界各国都得到了发展，它将环境因子途径与植被因子途径结合起来，通过立地因子与地位指数的关系，建立多元回归方程，进行立地质量评价和立地类型划分。这种技术在森林植被稀少或缺乏的地区，营建大面积人工林项目是非常有用的。

（三）综合多因子途径

从世界范围来看，目前应用最为广泛的森林立地分类途径还是综合多因子途径，即通过对气候、地形、土壤、植被的综合研究，划分立地类型或立地单元。在综合途径中，还可分为因子路线和景观路线，前者以前苏联乌克兰学派和德国巴登—符腾堡立地分类系统为代表，后者则以加拿大的生物物理分类系统为代表。

1、 前苏联乌克兰学派

一般认为，乌克兰学派诞生于1925年，其基本思想是：森林分类要以立地为基础，而植物种是立地最好的指示者，就立地来说，最重要的是光、热、水和养分，但在一定气候范围内，水和养分是最基本的，地形对森林也有重大影响，但它是生态条件空间存在的形式，而不属于生态条件本身。乌克兰学派林型学的分类系统主要分3级：林地型（立地型）、林型和立木型。林地型由水分系列和养分系列的各等级组合而成24个立地型；林型是气候与土壤相同地段的综合，以根本群落作为主要判别指标；立木型是最低级的分类单位，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。

2、 德国巴登—符腾堡立地分类系统

1926年由Kranss提出，多年来广泛应用于德国和奥地利等国，它的特点是采用植被和物理环境综合进行立地分类，并密切结合林业的要求，是一个综合地理学、地质学、气候学、土壤学、植物地理学、植物群落学、孢粉分析和森林历史的多因子分类系统。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）将整个洲分为若干生长区域、生长区，然后在每一区内再分生长亚区，在每一亚区内划分立地单元，进行立地制图，并做出生长、生产力评定和营林评价。

3、 美国和加拿大的多层次综合分类系统

Barnes把巴登—符腾堡的立地分类系统应用于美国，并吸收了加拿大全生境立地分类和美国生境类型分类的经验，发展成为生态立地分类（ecological site classification）。所谓生态分类就是在了解自然地理、土壤和植被间相互关系的基础上，弄清他们的生态和经营意义，按自然地理、土壤、植被间的主要差别与相互关系做出分类。生态立地分类强调因子之间的关系和对生物的影响，在野外实地调查时，主要利用物理环境的稳定性，并分析它们与植物种群间的关系，然后划分类型。Bailey对全美国提出的全部系统包括9个等级；加拿大Hills等在安大略省创立一个地文立地分类系统，提出了“全生境（total site）”这个术语，这个系统包括4个层次：立地区、土地型（决定于母质）、自然地理立地型、立地条件。前三级产生稳定特征的结构，第四级是以植被型表示的实际的暂时的状态。加拿大目前在全国广泛应用的所谓生物物理分类系统，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。加拿大的生物物理分

类系统是景观路线，它把地形放在特殊重要的位置上，并且它不是聚合分类，而是分划分类，这是一种区域研究，能更好地展现空间格局。

现代林业要求对森林植被与物理环境之间的相互利用有更深入的理解，要求运用更多的立地信息，因此立地分类的综合因子途径代表着发展趋势，在建立适于我国应用的立地分类系统时，我们应当注意到世界的发展趋势，在目前，前苏联乌克兰学派、德国巴登—符腾堡系统和加拿大的生物物理分类系统特别应当受到我们的重视。 四、森林立地质量评价

森林立地质量考虑的是林地生长树木的能力，通常用林地上一定树种的生长指标来衡量和评价森林的立地质量。由于不同树种的生物学特性并非一致，各立地因子对不同树种生长指标的贡献或限制存在一定的差异，立地质量也往往因树种而异。同一立地类型，有的适宜多个树种生长，有的则仅适宜于单个树种生长，通过森林立地质量评价，便可确定某一立地类型上生长不同树种时各自的适宜程度。这样就可在各种立地类型上配置相应的最适宜林种、树种，实施相应的造林经营措施，使整个区域达到“适地适树”和“合理经营”，土地生产潜力得以充分发挥，实现“地尽其用”的最终目的。

森林立地质量评价历史悠久、方法甚多。它始于18世纪初的德国，19世纪初以来，各国林学家、生态学家对立地评价方法进行了大量的研究和探讨。由于各国自然地理背景、历史条件、经营目标和研究者经历的不同，形成了许多不同的森林立地质量评价方法。这些方法可以概括为直接评价和间接评价两种类别。直接评定法指直接利用林分的收获量和生长量的数据来评定立地质量，如地位指数法（site index curves）、树种间地位指数比较法（site index comparisons between species）、生长截距法（growth intercept）等。间接评价方法是指根据构成立地质量的因子特性或相关植被类型的生长潜力来评定立地质量的方法，如测树学方法（measurational methods）、指示植物法（plant indicators）、地文学立地分类法（physiographic site classification）、群体生态坐标法（synecological coordinates）、土壤—立地评价法（soil-site-evaluation）、土壤调查法（soil surveys）等。当前，国内外广泛应用的立地质量评价方法主要有如下几种：

（一） 地位指数为评价指标的直接评价法

用地位指数直接评价立地质量是以自由生长的未受损伤的优势木的高度和年龄测定为基础的。这些测定结果形成一组树高-年龄关系曲线（地位指数或立地指数），用来评估特定批示年龄林分的总树高，在林木符合量度树高和胸径的要求时，预报林地生产力具有极大的价值。因此，以高生长为根据的地位指数去直接评价立地质量是目前普遍被接受的评价方法，研究得比较深入，取得了一系列新的进展。为了提高地位指数的估计精度，以临时样地为样本的导向曲线编表方法已被用解析木

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