天水地区渭河水系立地类型划分及其造林树种的选择调查研究

苏成月

（天水市林业勘察设计队，甘肃 天水 741000）

1 调查研究方法及分析

1.1 调查研究方法

本次调查内容包括天水市森林植被地带划分、立地条件类型划分、适地适树分析等。具体步骤如下。第一步，搜集天水市渭河流域的气象资料，结合地带性土壤、植被分布的特点，划分森林植被带，以≥10 ℃积温为区划热量带的主要指标，参考绝对低温进行划分，以干燥度为区划干湿带的主要指标，参考平均降水量和平均相对温度区划，以相同的地带性土壤和植被相结合来划分森林植被地带。第二步，在天水市渭河流域森林植被地带范围内，选点进行典型调查，选择点要求在地形地貌、土壤植被分布上有一定的代表性，并有较长的人工林造林历史，取样分析土壤水分动态、理化性质。第三步，根据天水市刺槐造林历史较长、人工林分布广泛的特点，选择刺槐作为划分类型来评价立地质量的主要指标，同时兼顾其他造林树种。调查采用《甘肃省森林资源调查设计》中规定的标准地调查法。

1.2 调查数据的统计分析

为便于准确比较，需将不同年龄树高值换算为统一树高值，本次调查中所有树高值均逐年分析，逐年确定树高，并以其中42 株10 龄以上解析木为基础，分别求出各龄树高的回归模型（如表1所示），将各龄标准地优势木平均高代入相应的回归方程，得出估算后的10龄优势木树高，作为进行以后各项分析的基础。表1中，回归方程相关系数均极显著。

表1 天水市渭河流域刺槐不同年龄树高值修正模型Tab.1 Revised model of tree height value of Robinia pseudoacacia at different ages in Weihe River basin of Tianshui City

采用数量化回归方法对刺槐生长与各立地因子的综合关系进行逐步分析。在历时近3 a 的调查中，共设立调查各类标准地137 块，做解析木98 株，并测定标准地内5月、6月的土壤水分动态值。

2 天水市渭河流域森林植被地带的划分

天水市位于甘肃省东部，东经103°43′，北纬33°31′～35°11′。森林植被地带是指有相似气候、土壤条件，自然分布着相似的植物种群的区域范围，本区≥10 ℃积温一般在3 000 ℃左右，无霜期160 d 以上，1 月平均气温-5.5～2.2 ℃，极端低温-23 ℃，符合暖温带的指标。本区干燥度在1.33 以上，平均相对湿度65%以上，年降水量470～600 mm，符合半湿润区的指标。因此，将天水市渭河流域定名为暖温带半湿润区灰褐土森林草原地带，北部逐渐向中温带半干旱区过渡。

3 立地条件类型的划分

3.1 划分立地条件类型的依据

立地条件是林木生长所需环境条件的总和。在所有的环境条件中，光热、土壤、水分、土壤养分是基本的生活因子，在天水市渭河流域也随地形因素的变化而呈现规律性的变化，这样地形因素对上述4个基本生活因子起着综合形成造林地、环境条件的作用，因而在同一森林植物地带内，完全可以利用地形因素的外部特征为依据来划分造林地的立地条件类型。

3.1.1 天水市渭河流域土壤、水分、养分随地形因素的变化而呈现规律性变化

通过调查可以看出，一般阴坡、沟底、河川地土壤含水量较高，反之则较低，地形因素实际上包括地形部位（S23）、坡向（S22）、坡度（S24）、海拔（S25、S26），以及土壤在内的各个立地因子。由于坡向不同，所接受的太阳辐射有很大的差异，必然影响到地表水分的收支，在同一地区降水量相同，但不同坡向不同部位土壤含水量仍有较大的差异，尤以春夏之交差异较大，而这一时期正好是树木一年中生长最旺盛和所需能量最多的时期，从而对林木的生长、树种分布有巨大影响。

3.1.2 天水市渭河流域人工林生长状况与地形因素的关系

地形因素作为各环境因子的综合表现形式，必然在人工林生长中得到反映，下面以天水市渭河水系人工林最大建群树种刺槐人工林优势木生长状况调查数据进行分析说明。

刺槐人工林分布状况：总面积为99 558 hm2，总蓄积为2 295 404 m3，单位面积蓄积为23.06 m3/hm2。根据各标准地10龄树高按不同立地因子分布及生长状推况出方差分析，如表2、表3所示。

表2 方差分析表Tab.2 Analysis of variance table

表3 方差分析表Tab.3 Analysis of variance table

天水市渭河流域地貌特征、地形部位可分为梁顶、梁坡、谷坡、沟底、河谷，根据现有造林地的实际情况区分为山脊、上位、中位、下位、谷、平地等六类地形，方差分析表明，不同地形部位对人工林生长的影响有显著差异；坡向分为3组，即阳坡、阴坡、半阳半阴坡，为便于分析，去除坡向因子影响较小的梁、沟、川滩等无坡向地段，方差分析表明，坡向对刺槐生长有明显的影响，阳坡、阴坡、半阳半阴坡差异极其显著，但阴坡与半阳半阴差异并不显著。

3.1.3 各立地因子对刺槐人工林生长影响的综合分析

根据上述方差分析的结果，将各项因子进行合并，最后形成3 个项目（地形部位、坡向、土壤）、9 个因子〔地形部位分为梁顶、梁坡、沟底、沟坡、川滩五项；坡向分阴坡、阳坡两项；土壤按外业调查所得腐殖质厚度分为中层（厚度＞30 cm）和薄层（厚度≤30 cm）2 项〕，并列出相应的数量化回归反应表。按矩阵预算要求删去反应表中各项目内第一个类目（依次为梁顶、阴坡、中层腐殖质3 个），然后进行系列运算。求得增广矩阵及联立方程组，用克拉姆法解联立方程组，求得各项回归系数，然后得到如下回归方程：

式中：y为树高；X依次为梁顶、沟底、川滩、阳坡、薄层腐殖质层；复相关系数γ=0.652 99；无回归剩余标准差S=1.277 8。

通过以上分析可以看出，在天水市渭河流域与地形因素有关的各立地因子对人工林生长虽然都有影响，但存在明显差异，其中以不同地形部位所起的作用最大，这样就可以进一步明确以地形部位为主，然后考虑其他因素来划分立地类型。

3.2 立地条件类型的命名

根据上述计算数据的分析，以地形因素中地形部位为主，结合其他因素来划分立地类型是正确的，在其他因子中，土壤因素固然重要，但与地形部位因素也密切相关，而不同坡向对土壤水分、树木生长影响较大，需单独考虑。因此，地形部位加上坡向基本上可以满足划分类型的要求，据此，将天水市渭河流域宜林地主要立地条件类型划分为：梁峁顶部、梁阳坡、梁阴坡、沟阳坡、沟阴坡、沟坡下部、沟底、川滩。

3.3 天水市渭河流域各立地类型适生造林树种

3.3.1 梁峁顶部

海拔2 200 m 以下，植被盖度40%以上，土壤为轻度侵蚀腐殖质灰褐土。适于营造防护林，适宜树种为油松、酸枣、旱柳、山杨、山杏、甘肃山楂、沙棘、胡颓子、山桃、爬地柏、黄刺梅等。

3.3.2 梁阴坡

植被盖度40%～70%，轻度侵蚀中腐殖灰褐土，较湿润。适于营造用材林及防护林。适宜树种为油松、华山松、落叶松、刺槐、河北杨、山杨、酸梨、辽东栎、沙棘、紫穗槐、胡枝子等。

3.3.3 梁阳坡

植被盖度20%～50%，强度侵蚀低腐殖质灰褐土型，粗骨土黄棉土等。适于营造防护林，适宜树种为侧柏、刺槐、沙棘，农田大田埂为花椒、文冠果等。

3.3.4 沟阴坡

植被盖度40%～70%，灰褐土型粗骨土、红黄土、红土，侵蚀严重。适于营造防护林、造林时应辅以工程措施，适宜树种为刺槐、河北杨、旱柳、臭椿、白榆、沙棘、沟台地、大地埂适宜栽植核桃、花椒等经济树种。。

3.3.5 沟阳坡

植被盖度10%～30%，黄土或红土母质，土壤贫瘠干旱，侵蚀严重。适于营造防护林，造林前应先施以工程措施，改良小地形立地条件（修水平台、挖鱼鳞沟、穴内换土添加保水剂等），适宜树种为侧柏、刺槐、山杏、沙棘、山桃、文冠果。

3.3.6 沟底或沟坡下部

植被盖度30%～50%，多冲积黄土，有潜水露头，较湿润。适于营造用材林、特用经济林，宜种植油松、华山松、白皮松、落叶松、柳、榆、水楸、白腊、杜仲等。

3.3.7 川滩地、浅山台地（包括四旁）

为冲击平原或河谷阶地，土壤水分、肥力状态良好，热量充足。适于营造经济林、用材林、风景林，适宜种植树种为泡桐、毛白杨、银毛杨、垂柳、金丝柳、银杏、国槐、栾树、樱花、紫叶李、木槿、雪松、水杉、合欢、梓树、楸树，以及苹果、梨、桃、杏、梨、柿、葡萄、花椒等经济林种。

4 结语

通过数据分析计算，得到了天水市渭河流域全面系统的立地类型划分指标。本文仅调查分析了天水市渭河流域的立地类型，而长江流域西汉水系、嘉陵江水系立地类型划分尚待今后完成。