耐寒桉树立地类型划分及评价

赵时胜，陈映辉

(1.永州市林业局，湖南 永州 425000； 2.蓝山县林业局，湖南 蓝山 425800)

耐寒桉树立地类型划分及评价

赵时胜1，陈映辉2

(1.永州市林业局，湖南 永州 425000； 2.蓝山县林业局，湖南 蓝山 425800)

采用聚类分析和逐步回归分析的方法，分析影响桉树生长的主导因素，确定立地分类系统，划分立地类型，评价生产力。根据桉树立地条件分析结果，提出了以海拔、局部地形、土壤因素为主的三级分类系统。本分类系统按海拔划分出2个类型区，以坡位划出6个类型组，以土壤温度、成土母质和腐殖质层厚度划分出26个主要立地类型。

耐寒桉树；立地评价

目前对耐寒桉树的气候适应性研究较多，而对耐寒桉树立地评价及立地类型划分鲜见报道[1-4]。郑曼等[5]提出了桉树短周期工业原料林立地指数模型。我们采用聚类分析和逐步回归分析的方法，评价耐寒桉树立地的质量，为桉树造林提供科学依据。

1 研究区自然概况

研究区蓝山县位于南岭山脉中段北侧，地处东经111°54′～112°27′，北纬25°01′～25°37′之间，海拔1 000 m以上的高峰258座，最高峰三峰石海拔1 825 m，属湘南地区，地形复杂，地貌周高、中低，山地、丘陵、岗地和平原俱全。研究区属中亚热带气候与南亚热带气候过渡区，夏冬长，春秋短，四季分明，光照充足，年温高，积温多，雨量充沛，无霜期长，有“湘南温室”之称。年平均气温18.4 ℃，极端最低气温-6.2 ℃，极端最高气温40.2 ℃；年平均降雨量1 448.6 mm，年平均湿度大于77%；年平均无霜期为297天，年平均日照时数1 583 h，≥10 ℃活动积温为5 799 ℃；多年平均径流深784.2 mm，径流系数为0.58，径流由降水产生。 研究区成土母质主要有砂岩、石灰岩、板页岩、花岗岩、紫色岩、第四纪红壤等，土壤主要为砂壤土、壤土、红壤、黄红壤等，土壤土层深厚肥沃，富含矿物质和微量元素，有机质丰富，pH值在5.5～7.5之间，完全能够满足桉树等多种经济林木生长所需水、热、肥、光等要求[6]。

2 研究方法

根据蓝山县桉树引种的区域，选择不同立地条件、不同年龄、生长优劣不同的桉树林分，设置标准地进行林分、土壤、植被、病虫害、抗逆性调查，共设置标准地85个。并对有代表性的山坡，分别按不同坡位各设3个样地，进行完整的林分调查、土壤剖面调查。对不同桉树林分的土壤进行采样，共采土样27个，分析化验土壤有机质含量，土壤pH值，全N、P、K，速效N、P、K，土壤容重等。

采用先进的数理统计方法—聚类分析和逐步回归分析的方法，分析影响林木生长的主导因素，确定立地分类系统，划分立地类型，评价生产力[7-10]。

3 结果与分析

3.1 立地分类系统

桉树林分与宜林地生产力的评价数量化指标以立地指数表示。采用聚类分析和逐步回归分析的方法，分别计算出邓恩桉(Y1)、赤桉(Y2)和柳桉(Y3)的多元线性回归方程是：

Y1=12X1+122X2+0.36X3+8.69X4+

68X5+93X6

Y2=7X1+102X2+0.21X3+5.11X4+

37X5+44X6

Y3=18X1+99X2+0.55X3+9.21X4+

77X5+108X6

式中：Y1—邓恩桉立地指数；Y2—赤桉立地指数；Y3—柳桉立地指数；X1—土壤厚度；X2—土壤质地；X3—土壤腐殖质厚度；X4—成土母岩；X5—土壤肥力；X6—pH值

Y1线性方程的相关系数为0.904 57，Y2线性方程的相关系数为0.92145，Y3线性方程的相关系数为0.96571，说明关系紧密，可用于评价生产潜力。

为使立地类型接近于真实可靠又简便实用，根据桉树立地条件调查材料的分析结果和全市桉树林的地形、土壤、植被分布的特点，采用以海拔、局部地形、土壤因素为主的三级分类系统。以海拔为主并结合立地指数与林木生产力水平确定类型区，以局部地形确定类型组，以土地确定类型、逐级控制，减小各立地类型组或立地类型间的异质性。

(1)海拔。气候和土地的总和确定了森林的立地条件，大气候的作用已在产区划分中考虑，但产区这一级区域仍然很大，产区内不同的海拔区域、气候、土地、植被仍有明显的差异，如一般产区内，海拔100 m处的年降水量为1 305.8 mm，年均温12.6 ℃，而海拔400 m处的年降雨量为1032.9 mm，年均温16.6 ℃。海拔高度的变化引起了水热条件的变化，导致了林木生产力明显的差异，如表1所示。

桉树林主要分布在海拔300 m以下，最高上限为500 m。我们对海拔100m以上与海拔500 m以下的邓恩桉、柳桉的优势木、平均木的年平均生长量进行了显著性检验，结果表明其差异均达到了显著水平。从上述分析结果看出，因海拔不同引起了环境因素的变化，反映出不同的林木生长量和生产潜力。因此，以海拔为主结合立地指数划分立地类型区，作为立地分类的最高一级是必要和可行的。

表1 不同海拔邓恩桉、柳桉生产力比较Tab.1 ProductivitycomparisonofEucalyptusdunniiandEucalyptussalignaunderdifferentaltitudes海拔(m)邓恩桉生产力柳桉生产力平均立地指数材积年平均生长量(m3/667m2)平均立地指数材积年平均生长量(m3/667m2)300以下12.21.496018.21.4321300～50010.91.524618.21.3666

(2)局部地形。在立地类型区内，局部地形如坡位、坡度、坡形、坡向的差别，造成生态环境的梯度变化和土壤的序列分布[11-15]。坡位影响了气候(包括光照)，土壤水分的再分配，径流与土壤堆积过程。不同的立地因素组合产生不同的林地生产力(见表2)。

在立地条件调查中，我们发现山坡下部邓恩桉、柳桉生长比中、上部好，上部则因人为活动少、植被保存较好、林分破坏轻微，生长量反比中部高。海拔300 m以下，阳坡因日照时间长、气候干热，不利于柳桉生长，故较阴坡差；300 m以上，降水充沛，温度较大，气候湿凉，桉树生长需要的温度不够，故阴坡生长比阳坡差。我们以林分平均高年均生长量为依据，分海拔300 m以上与以下两个类型区，对局部地形因子影响桉树生长的显著性程度进行了分析(见表3)，结果表明，坡向、坡度无显著影响，坡形有显著影响，但不普遍，坡位影响显著，但低海拔类型区内却无显著影响。由于坡形、坡度变化大，不易掌握，坡位对立地质量的综合影响大，又易于划分，所以我们选择坡位作为划分类型组的依据。

表2 不同坡位桉树林地生产力比较Tab.2 ProductivitycomparisonofEucalyptusunderdifferentslopepositions坡位水分条件立地指数幅度平均立地指数成土母质堆积形式立地指数幅度平均立地指数上部干 8～1410.6残积 8～1210.7中部润12～1013.4坡积12～1614.3下部润12～2015.3崩积12～2017.1

表3 不同坡位、坡形、坡度、坡向桉树生长方差分析表Tab.3 VarianceanalysisofgrowthofEucalyptusunderdifferentslopepositions,slopeshapes,slopegradesandslopedirec-tions变差来源平方和自由度均方F值F0.01F0.05显著性坡位处理间0.038120.01914.15225.493.35显著误差0.1229270.0046总和1.16129坡形处理间0.070720.035410.7273 5.493.35极显著误差0.0903270.0033总和0.16129坡度处理间0.444920.12340.85472.2351.254不显著误差0.545780.145总和0.990610坡向处理间0.013530.00450.78954.642.98不显著误差0.1475260.0057总和0.16129

(3)土壤。土壤是林木生存的物质基础，对林分生产力有决定性的影响。但土壤是一个易变因素，其厚度、腐殖质厚度、水分、养分条件，在同一坡位内仍有差别并造成生产力的不同(见表4)，所以在立地类型组中，还须按土壤特性的差别划分不同的立地类型。

表4 土壤腐殖质厚度对赤桉生产力的影响Tab.4 EffectofsoilhumusthicknessontheproductivityofEucalyptuscamaldulensis腐殖质厚度(cm)立地指数幅度平均立地指数腐殖质厚度(cm)立地指数幅度平均立地指数小于40 6～1210.6小于10 6～1210.540～60 8～1411.610～20 8～1411.461～8010～1612.321～3010～1613.581以上12～1814.730以上14～1714.2

对土壤各因素影响桉树生长的方差分析结果表明(见表5)，土层厚度影响不显著，腐殖质厚度影响显著并最为广泛，土壤温度有极显著的影响，成土母质、土壤质地没有显著影响。为比较准确地反映立地质量，我们采用腐殖质厚度、土壤温度和成土母质作为划分立地类型的依据。

表5 不同土壤厚度、腐殖质厚度、成土母质、土壤温度、土壤质地桉树生长方差分析表Tab.5 VarianceanalysisofgrowthofEucalyptusunderdifferentsoilthickness,humusthickness,soilparentmaterials,soiltemperaturesandsoiltexture变差来源平方和自由度均方F值F0.01F0.05显著性土壤厚度处理间0.306730.00150.3219 7.1 4.35 不显著误差0.1129180.0031总和0.419621腐殖质厚度处理间0.158730.01763.031746.0529 3.0035显著误差0.2478260.0275总和0.406529成土母质处理间0.9247830.10280.184966.308263.0206不显著误差0.3698260.0411总和1.2945829土壤温度处理间2.146730.23851.429341.3574 1.2691极显著误差0.2479260.0275总和2.394629土壤质地处理间0.569930.06330.1139 3.19 2.0345不显著误差2.3478260.2609总和2.917729

3.2 立地类型划分

共划分出2个立地类型区、6个立地类型组、26个主要立地类型(见表6)。立地分类采用类型区—类型组—类型三级，其划分标准和方法如下：

(1)立地类型区：海拔是划分类型区的依据。林区的海拔划分标准分为100～300 m、300～500 m，并以此划分在两个类型区。

(2)立地类型组：是在类型区的基础上，依据局部地形划分的。一般划分上部、中部、下部三个类型组，坡面的可增划中上部、中下部类型组。

(3)立地类型：是划分类型的基本单位，它与土壤具体性质联系最为密切。根据各产区土壤特性的具体情况，凡影响桉树生长起主导作用的因子，都可以作为划分立地类型的依据。一般有：

① 土层厚度(A+B)：分厚层(>100 cm)，中厚(81～100 cm)，中(61～80 cm)，较薄(40～60 cm)，薄层(<40 cm)五个等级。

② 腐殖质层厚度(A+AB)：分厚层(>30 cm)，中厚(20～30 cm)，中(10～20 cm)，薄层(<10 cm)四个等级。

③ 成土母质形成形式：分残、坡积、崩积三种。

④ 土壤质地：分砂壤、轻壤、中壤、重壤、粘土五种。

⑤ 土壤温度：分平、润、温、重温四级。

此外，还有松紧度、石砂含量、地下水位等。

划分类型组织类型时，可根据分析结果，将相同指数级且没有显著差异的加以归并，减少类型组、类型划分数量，避免繁琐。

3.3 桉树宜林地主要立地类型评价

根据各立地因子对桉树生长影响的显著性检验结果，按海拔划分出2个类型区，以坡位划出6个类型组，以土壤温度、母质和腐殖质层厚度划分出26个主要立地类型(见表6)。

为了普遍提高蓝山县人工林造林成效，今后应按立地类型结合树种林学特性选择造林树种，制定营林技术措施。如桉树立地指数在10以上的立地类型，应营造邓恩桉或与之立地条件相同的桉树，设计造林密度中偏小并考虑延长主伐年龄，以培育经营大径材或特用林；立地指数级12～14的中等立地类型，造桉树有较好的效果，造林密度适中，可培育中径树(少量大径树)；立地指数级在10～12的立地类型，可以造赤桉，但应提高整地、造林质量，选用壮苗，适当密植，适时抚育和间伐，可培育中小径材；立地指数级10以下的不宜栽种桉树和对地力要求较高的阔叶树，而应改种松树或其它对地力要求低生产力又高的树种。一般说来，桉树立地指数级10以下的立地类型不宜营造速生丰产用材林，可以营造一般用材林或改为薪炭林、防护林，或作为水分涵养林等。

表6 桉树主要立地类型一览表Tab.6 Listofmainsitetypes类型区类型组类型代号立地指数级幅度平均速生树种及程度300m以下上部薄层腐殖质干型残积土一A1 7～9 8桉树不适薄-中层腐殖质润型残积土一A2 8～109桉树不适薄-厚层腐殖质润型残积土一A3 9～1110适合桉树中-厚层腐殖质润型残积土一A410～1211适合桉树中部薄层腐殖质润型残、坡积土一B111～1312桉树速丰薄层腐殖质干型残积土一B212～1413桉树速丰薄-中层腐殖质润型残、坡积土一B313～1514桉树速丰薄-中层腐殖质润湿型残、坡积土一B414～1615桉树速丰薄-厚层腐殖质润湿型残、坡积土一B515～1716桉树速丰中-厚层腐殖质湿型坡积土一B616～1817桉树速丰下部薄-中层腐殖质润型坡积土一C117～1918桉树速丰薄-中层腐殖质润型坡、崩积土一C218～2019桉树速丰薄-厚层腐殖质润型坡、崩积土一C319～2120桉树速丰中-厚层腐殖质润湿型坡、崩积土一C420～2221桉树速丰中-厚层腐殖质湿润型崩积土一C521～2322桉树速丰300m以上上部薄-中层腐殖质润型残积土二A1 5～7 6桉树不适薄-厚层腐殖质润型残积土二A2 6～8 7桉树不适中-厚层腐殖质润型残积土二A3 7～9 8桉树不适中部薄-中层腐殖质湿型残积土二B1 8～109桉树不适薄-中层腐殖质湿润型残积土二B2 9～1110适合桉树薄-厚层腐殖质湿润型残积土二B310～1211适合桉树中-厚层腐殖质湿润型残积土二B411～1312适合桉树下部中-中层腐殖质湿润型坡、崩积土二C112～1413适合桉树中-厚层腐殖质湿润型残积土二C213～1514桉树速丰中厚-厚层腐殖质湿润型崩、坡积土二C314～1615桉树速丰厚-厚层腐殖质湿润型崩积土二C415～1716桉树速丰

4 结论与讨论

蓝山县适宜发展耐寒桉树的宜林地和桉树林的立地分类及立地评价，采用了多因素划分方法，以海拔、局部地形与土壤特性为主，结合立地指数与林分生长水平逐级控制立地分类，建立了综合分类系统，划分出2个立地类型区、6个立地类型组，26个主要立地类型。调查表明，此分类和划分出的26个主要立地类型尚能适用于耐寒桉树林的宜林地和桉树林分，可在生产中试用。

本分类系统由于使用了立地指数，对立地类型都比较正确地估价了生产力，以便在不同造林地间进行生产力比较，并能进一步通过生长量预测估计今后造林所获得的木材收获量，从而为桉树工业用材林基地造林设计、规划布局和制定育林技术措施提供科学依据。并且因采用了直观易测的因素作为立地分类的依据，便于在生产实践中掌握使用。

本研究在立地分类中只划分出主要立地类型，在具体应用时，可根据分类原则、方法与标准进一步详细划分立地类型。由于仅从营造邓恩桉、柳桉和赤桉为主的速生丰产和一般用材林的需要进行立地分类，所以海拔500 m以上的宜林地未涉及在此次立地分类中。本分类系统已向定量化性质发展，不少定性因子不易统一标准，在应用上容易出现偏差，在估计生产力时也可能不完全符合实际情况。因此，从发展的角度看，可将这次调查的全部标准地材料，应用数量化理论的数学模型，建立蓝山县邓恩桉、柳桉生长与环境因素主导因子的回归方程，并编制出生长预测表，作为定性系统的补充。

*本文借用了永州市林业局2004年桉树调查标准地资料，在此表示感谢！

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Sitetypeclassificationandevaluationofcold-resistanteucalyptus

ZHAO Shisheng1，CHEN Yinghui2

(1.Forestry Bureau of Yongzhou City，Yongzhou 425000，China；2.Forestry Bureau of Lanshan County，Lanshan 425800，China)

Using the methods of cluster analysis and stepwise regression analysis，the main factors influencing the growth of eucalyptus were researched to define the site classification system，divide site type and evaluate productivity.According to the site conditions of eucalyptus，the three-level classification system based on altitude，local terrain and soil factors was put forward.There were 2 site type districts divided along altitude，6 site type groups divided along slope position and 26 site types divided along soil temperature，soil parent material and humus layer thickness.

cold-resistant eucalyptus；site evaluation

2014-07-15

国家林木种质资源平台(2005DKA210003-02-13)。

S 792.39

A

1003 — 5710(2014)05 — 0032 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 05. 009

(文字编校：张 珉)