晋西黄土丘陵沟壑区立地分类研究

刘 菊，梁守伦，孙拖焕，杨 静

(山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)

晋西黄土丘陵沟壑区立地分类研究

刘 菊，梁守伦，孙拖焕，杨 静

(山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)

依托山西省森林资源“二类”调查成果数据，采用综合多因子分类方法，通过研究晋西黄土丘陵沟壑区的区域分布特征、天然林区域分布特征、气象差异及沟壑密度，将晋西黄土丘陵沟壑区划分为两个亚区，为科学构建植被模式夯实基础。

晋西；黄土丘陵沟壑区；立地分类；综合多因子分类方法

森林立地分类是通过外业调查，根据立地条件的异同划分立地类型，不同立地类型具有不同的生态特性。立地类型划分是林业科学的一项重要的基础理论研究，是实现科学造林、育林、营林的关键技术。科学划分立地类型并进行植被构建的研究，对提高工程建设成效，加快生态环境建设有重要的科学意义。

1 研究区概况

《山西省森林立地类型划分及造林模式研究》对山西省森林进行了立地分类，晋西黄土丘陵沟壑区在山西省的森林立地分类系统中属于晋西北黄土丘陵立地区(Ⅰ)晋西黄土丘陵沟壑亚区(Ⅰ-B)，该亚区又分为2个立地类型小区。笔者采用的是《中国森林立地分类》的分类系统，本区域属于中国森林立地区划系统中的暖温立地带(Ⅲ)，黄土高原暖温带立地区域(19)，黄土丘陵立地区(B)，晋陕黄土丘陵沟壑立地亚区。

在大量调查和分析的基础上，笔者认为该亚区内东西差异较大，按一个亚区进行立地类型划分不能准确反映该区的实际情况，不利于区域植被恢复技术的研究。所以，笔者重新进行了立地亚区和立地小区的区划。

2 研究内容与方法

依据区域自然地理特征、天然林分布特征，结合区域内的气象数据、沟壑密度进行立地亚区区划，以地貌类型为依据进行立地小区区划。

本研究依托山西省森林资源“二类”调查成果数据，所用资料和其它有关数据主要来源于山西省气象局、山西省测绘局、山西省林业科学研究院和山西省林业调查规划院等。以晋西黄土丘陵沟壑区为研究对象，采用综合多因子分类方法，分析了现有林分的起源及分布特征，结合近28年来的气象资料和区域地形地貌指标，逐级控制，进行立地类型划分。

3 结果与分析

3.1 区域分异特征

晋西黄土丘陵沟壑区地表组成物质和地貌，在宏观上有明显的东西分异和垂直分异特征，南北分异特征不明显。

基岩类型的分布表现出明显的东西分异，黄土堆积的厚度具有东厚西薄的东西分异特征。地质构造、基岩与黄土的组合分布类型的东西分异，导致晋西黄土丘陵沟壑区地貌和地势显著的东西分异。东部为典型的黄土丘陵沟壑区，西部沿黄地带为土石丘陵沟壑区。

地表组成物质和地貌地势的东西分异，控制了晋西黄土丘陵沟壑区自然景观、自然资源和土地开发利用方向的东西分异。地势总体上呈现东北高西南低的趋势。不同海拔高度带内的地表组成物质和地貌的组合类型有明显的不同。500 m～1 000 m主要是土石丘陵，位于沿黄地带；1 000 m～1 500 m主要是黄土丘陵。

3.2 天然林的区域分布特征

该区域的地带性顶极群落是以油松、辽东栎为主的群落。油松、辽东栎、侧柏、刺槐(萌生)、山杨及其它软阔类的天然林分布情况见表1至表5.

表1 油松天然林分布

表2 辽东栎天然林分布

表3 侧柏天然林分布

表4 刺槐(萌生)天然林分布

表5 山杨及其它软阔类天然林分布

从天然林的分布特征可以看出，区域内油松林、辽东栎林的天然分布基本都在海拔1 000 m以上(表1，表2)。侧柏林、刺槐(萌生)林2个主要群落虽然分布范围较宽，但其主要分布也都在1 000 m以上(表3，表4)。从表5可以看出，此区域内有5个县分布有天然山杨林，其垂直分布范围是1 000 m～1 400 m，其中以1 100 m～1 300 m为主，占总面积的70.49%.说明山杨在此区域的主要分布范围是1 100 m～1 300 m.

结合区域的东西分异特征，可以将其分为东、西2个区域，海拔1 000 m线是东西差异的重要分界线。

3.3 气象差异

19个气象站近年的年均气温以及各站点的海拔见第10页表6，图1.

从表6，图1中可以看出，随着海拔的升高，平均气温有明显的降低趋势。说明在区域范围内，虽然纬度差异对平均气温有一定的影响，但海拔对平均气温的影响更大。在海拔小于1 000 m的站点，年均温为9 ℃～12 ℃，这部分站点位于西部的黄河沿岸。而海拔高于1 000 m的站点，年均温7 ℃～9 ℃，这部分站点位于东部丘陵区。

3.4 沟壑密度

在ArcGIS空间分析模块下，利用1∶10 000 DEM数据对沟道进行提取。自北向南分别从东、西部各选6块区域(尽量选择完整的小流域)，使两两纬度大致相同，海拔具有明显差异。以阈值100进行沟壑密度的计算，结果见第10页表7.

表6 气象站海拔与年均气温

图1 年均气温与海拔的关系

由表7可以看出，海拔1 000 m以上的流域位于项目区东部，沟壑密度为5.502 km/km2～8.966 km/km2；海拔1 000 m以下的流域位于项目区西部，沟壑密度为8.818 km/km2～10.598 km/km2，与刘玲、陈涛、李俊、汤国安等研究黄土高原区得到的沟壑密度一致。说明区域内海拔1 000 m以上的流域与1 000 m以下的流域的沟壑密度存在显著的差异，特别是同一纬度的2个流域的沟壑密度差异更为显著。

表7 晋西黄土丘陵沟壑区密度情况

3.5 亚区区划结果

根据以上分析，将该区纵向划分为2个亚区，分界线大致在海拔1 000 m的位置，具体分界线结合实际地形。利用地理信息系统绘制晋西黄土丘陵沟壑区分区图，见第11页图2.西部是土石丘陵沟壑亚区，东部是黄土丘陵沟壑亚区，为了不影响全省立地区划系统及其代号的编排，将其代码编为Ⅰ-B1和Ⅰ-B2.

3.6 立地小区的划分

将立地亚区以地貌类型为依据进一步划分为可在不同地段重复出现的立地小区，并以其地貌命名。例如，地貌为土石山，则命名为“土石山立地类型小区”(简称土石山小区)；地貌为黄土丘陵，则命名为“黄土丘陵立地类型小区”(简称黄土丘陵小区)。在同一亚区内同名立地类型小区，有相同的立地类型。利用山西省地貌类型图与晋西黄土丘陵沟壑区分区图叠加，将其不同地貌的界线转到晋西黄土丘陵沟壑区分区图上，由此确定各小班的地貌类型及所属小区，见第11页图3.

4 结论与讨论

1) 本研究在划分立地类型时，综合考虑了中国森林立地分区和山西省森林立地分类系统。在代号的编排上，与全省立地区划系统相协调。

2) 晋西黄土丘陵沟壑区，地域差异十分明显，地形、地貌、气候、植被等在自然界中均有明显的分布规律，能正确反映立地特征，符合立地客观实际。野外实地调查结果显示，本研究结果与诸因子所形成的立地在自然界中的反映相一致。

3) 在本研究基础上，可进一步分析林分的分布特征、生长状况和林分的立地特征等，提出适合的植被构建模式。

图2 晋西黄土丘陵沟壑区分区图

图3 晋西黄土丘陵沟壑区立地小区区划图

[1] 田国启，邝立刚，朱世忠，等.山西省森林立地分类与造林模式.北京:中国林业出版社,2010.

[2] 刘 玲，师 忱，孙江涛，等.晋西黄土丘陵沟壑区流域特征研究.干旱区资源与环境,2013,27(4)：146-152.

[3] 陈 涛，朱金兆，马 浩，等.黄土高原沟壑区沟道提取时阈值范围的研究.长江科学院院报,2008(3)：28-30；34.

[4] 李 俊，汤国安，张 婷，等.利用DEM提取陕北黄土高原沟谷网络的汇流阈值研究.水土保持通报,2007,27(2)：75-78.

[5] 邝立刚，梁守伦，雍 鹏.山西省立地类型区划.山西林业科技,2008(4):1-4.

Site Classification of the Loess Hilly-gully Areas in West Shanxi

Liu Ju, Liang Shoulun, Sun Tuohuan, Yang Jing

(ShanxiAcademyofForestrySciences,Taiyuan030012,China)

Based on the forest resource inventory data of Shanxi province, area distribution of the loess hilly-gully areas, distribution characteristics of natural forest, meteorological difference and gully density was studied. The loess hilly-gully areas in west Shanxi was divided into 2 sub-regions by using comprehensive multi-factor classification methods. The results could provide scientific basis for vegetation pattern construction.

West Shanxi; Loess hilly-gully areas; Site classification; Comprehensive multi-factor classification methods

2016-02-20

国家林业局“948”项目(2010-4-01)

刘 菊(1982— )，女，山东成武人，2006年毕业于山西大学，工程师。

S757.3

A

1007-726X(2016)02-0008-04