园林树木栽培学 第3讲 园林树木生长环境

11立地的基本概念A德国：立地指植物生长地段作用于植物的环境条件的总和。B美国林业工作者协会：林地环境和由该环境决定的林地上的植被类型和质量。CSpurr和Barnes：森林立地为所有影响森林和其他植被生产力的因素总和，其中包括气候、土壤和生物因素。第三讲园林树木生长环境2D《中国农业百科全书·林业卷》：森林立地是按影响森林形成和生长发育的环境的异同所区分的有林地和宜林地地段。实质上，立地泛指地球表面某一范围的地段的植被及其环境的总和，是自然地理发展的综合体。3立地质量(sitequality)：某一立地上既定森林或其它类型植被的生物生产潜力，包括气候因素、土壤因素、生物因素。立地条件(sitecondition)：在某一立地上，凡是与树木生长发育有关的自然环境的综合。在一定程度上立地质量和立地条件可以通用。4立地类型(Sitetype)：是指地域不一定相连、立地条件基本相似的自然综合体的集合。园林树木生长环境(Urbantreeenvironment)：是指园林树木栽植地上与树木生长发育相关的各种生态因子；与自然森林相比，生长环境更复杂，除自然生态因子外，还有建筑、铺装、灯光、污染等。52.1物理环境因子气候：大尺度—水、热组合，决定着植被分布格局；特点：稳定、简单地形：包括海拔、坡向、坡度、坡位、坡形、小地形等(影响水热条件的再分配，并直接影响土壤条件)；特点：稳定、直观，易于调查和测定；与林木生长高度相关；各项生态因子的综合反映。2立地因子6土壤：土壤种类、土层厚度、土壤质地、土壤结构、土壤水分、养分、腐殖质含量、酸碱度、侵蚀度、石砾含量、成土母质等。特点：全面反映了林木根系生长空间和肥力水平（对水肥气热有调控作用、与树木生长密切相关、容易测定、综合性强）水文：地下水深度、矿化度、盐分组成，地面积水情况等。在平原地区该因子起到重要的作用；而山区则可以不考虑地下水位。2.1物理环境因子7植被类型、指示植物种(或种组)、建群种(或优势种)林木优势高、生物量、收获量等。这些指标能充分反映立地质量和林木生长的环境特征。2.2植被因子83立地条件分析方法与立地评价3.1分析方法全面掌握造林地的立地性能•地形：不同地形其水、热状况不同•土壤•水文•生物：植被、人为干扰•特殊因子：环境污染掌握各环境因子之间的相互关系善于找出主导环境因子掌握各环境因子的时空变化规律9森林立地质量评价方法A直接评价法：就是直接利用林木的生长量来评定立地质量。地位指数法树种间地位指数比较法生长截距法3.2立地质量评价10森林立地质量评价方法A直接评价法：B间接评价法：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测树学方法指示植物法地文学立地分类法土壤-立地评价法土壤调查法间接评价法11刺槐地位指数表（基准年龄12年）上层高指数级龄阶4681012141640.111.673.224.786.337.899.4461.553.274.996.708.4210.1411.8682.564.406.248.079.9111.7413.58103.355.287.219.1311.0612.9914.91124.006.008.0010.0012.0014.0016.00144.556.618.6710.3712.8014.8616.92165.027.139.2511.3713.4815.6017.72185.437.609.7611.9314.0916.2618.42205.818.0110.2212.4314.6416.8419.05226.158.3910.6412.8815.1317.3719.62246.458.7311.0113.3015.5817.8620.14124.1立地分类的途径植被因子途径环境因子途径多因子综合途径4立地分类13A林木生长效果的应用：地位级、地位指数B植被组成、结构等特征的应用:前苏联的苏卡乔夫为代表的生物地理群落学派的林型学，把林型看作是森林生物地理群落类型，生物地理群落是在一定地表范围内相似的自然现象(大气、岩石、植物、动物、微生物、土壤、水文条件)的总和。分类单位依次为植被型、群系纲、群系组、群系、林型组、林型。如森林—针叶林—暗针叶林—云杉—泥炭藓云杉林。植被因子途径14C植被与立地间的相互关系：欧美植被受人为干扰较少，植被与立地间的相关性较好，用植被可以反映出立地的生产力特点，称这种方法为生境型(habitattype)。如花旗松(Pseudotsugamenziesii)—毛核木(Symphori-carposalbus)生境型。英美学派以克里门茨(F.E.Clements)为代表，以植被动态、发生的观点和演替系列的概念进行森林和植物群落分类。即单顶极学说。植被因子途径15环境因子途径A气候与林木生长：大尺度B地形与林木生长：简单地形或平原不能使用，对林木生的作用是间接的，精度相对较差。C土壤与林木生长：在相对一致的气候条件下，可以使用。这种方法对植被稀少或缺乏植被地区十分有用。16A前苏联的乌克兰学派：把森林看作是林分(林木)和生境(大气、土壤和心土等)的统一体。强调生境的主导作用，认为环境因素中，光和热对森林特征起主要作用。在大区域内，森林的差异主要受土壤因素的制约，降水的影响是通过土壤来实现的。分类时，将土壤养分分为贫瘠、较贫瘠、较肥沃、肥沃4级，将土壤湿度分为非常干燥、干燥、潮润、湿润、潮湿及水湿等6级，组合类型。如肥沃土壤上的森林组(D组；林型—各种栎林、各种云杉林、各种山毛榉林)—潮湿栎林(D2)或称森林草原栎林。在我国有很大影响。综合多因子途径17B德国的巴登—符腾堡立地分类系统：是一种综合多因子的分类法。特点（1）由地区级和局部级两个分类水平，在地区级分生长区和生长亚区，局部级划分立地单元；（2）按生长亚区绘制立地图；（3）以主要树种的生长量和生产力及营林特点评价立地单元。根据大气候和地质差异划分生长区；根据气候、母质、土壤类型和植被差异划分生长亚区，根据小地形、土壤因子、小气候、上层林木和下层植物划分立地单元。综合多因子途径18C美国和加拿大的多层次综合分类系统：德国的巴登—符腾堡立地分类系统被应用到美国和加拿大之后形成了生态立地分类(ecologicalsiteclassification).D我国的立地分类系统：詹昭宁的《中国森林立地分类》、张万儒和蒋有绪的《中国森林立地》。19森林立地分类的原则☆相对稳定主导因子原则☆有林地与无林地统一的原则☆科学性和实用性相结合的原则☆综合多元原则（地域分异原则）☆与其他分类相协调的原则4.2森林立地分类的原则和依据201区划单位划分依据：地貌、水热组合、岩性等的分异性。2立地条件类型划分的依据：环境条件、植被条件和林木生长状况。森林立地分类的依据214.3立地类型划分方法（1）按主导环境因子划分立地类型•优点：简单明了，易于掌握•缺点①比较粗放、呆板、难于照顾到个别具体情况,难以全面地反映立地的某些差异②采用的立地因子较少时，可能造成同一立地类型的立地，却有不同的林木生长效果③采用的因子过多，否则会造成类型数量多，类型命名过于复杂，而丧失本方法简单、易行的优点22•命名：用主导因子组合的方式来进行要求通俗易懂，野外便于识别立地型，如南山阴坡上部、北山阳向斜缓坡等（2）按生活因子划分立地类型•首先要对重要的立地因子进行综合分析，然后参照植物及林木的生长状况，确定级别，组成类型23•优点：能从本质上说明立地的差异，因而反映的立地比较准确•缺点：划分立地的标准难以掌握、测定困难，山区小气候的差异在这些类型中的难以表达（3）数量化立地分类利用数量化理论、聚类统计分析等方法进行立地分类，使立地分类实现了从定性分析到定量分析的飞跃24数量化立地指数表1.资料收集、整理2.项目、类目的确定3.数量化：引入示性函数填写反应表4.用数量化理论Ⅰ建立数学模型，得到预测方程25黄土高原刺槐数量化地位指数表(基准年龄12年)得项目数分类目项目X1X1—X2X1—X3X1—X4X1—X5X1—X4偏相关系数范围峁顶、山脊9.027.607.427.006.366.32山、沟上部10.188.398.257.817.317.23山沟、中下部11.009.118.938.417.907.81部位X1谷底13.2811.5111.3210.8010.2110.0876.0382.0粗骨土、石渣土00000红胶土、褐土、黄墡土0.560.190.420.450.45土壤X2粘土、黑垆土1.991.761.831.731.7373.1307.01100米以下00001100—1300米1.030.960.991.00海拔X31300米以上0.180.200.200.2300.1250.0凹形000平直0.340.330.31坡形X4凸形1.081.081.0606.1212.026以上0016—250.660.65坡度X515以下0.720.7272.0143.0阳坡0坡向X6阴坡0.2222.0064.0复相关系数0.75150.78130.79740.80720.81130.8121剩余标准差1.8011.7071.6531.6191.6061.60626刺槐数量化立地质量等级表(基准年龄12年)项目数立地质量等级X6X5X4X3X2X1优良﹥11.98﹥11.93﹥12.12﹥11.89﹥11.53﹥11.86中等9.15~11.979.15~11.929.56~12.119.65~11.899.56~11.5210.44~11.85合格6.32~9.146.36~9.147.00~9.557.42~9.647.60~9.559.02~10.43差﹤6.31﹤6.35﹤6.99﹤7.41﹤7.59﹤9.0127詹昭宁等的《中国森林立地分类系统》立地区域(sitearea)立地区(siteregion)立地亚区(sitesub-region)立地类型小区(sitetypedistrict)立地类型组(groupofsitetype)立地类型(sitetype)4.4立地分类系统28•区划单位和分类单位组成同一分类系统•前3级是立地区划单位，后3级为分类单位•立地类型是基本的分类单位290级森林立地区域(ForestSiteRegion)1级森林立地带(ForestSiteZone)2级森林立地区(ForestSiteArea)、森林立地亚区(ForestSiteSub-area)张万儒和蒋有绪的《中国森林立地》303级森林立地类型区(ForestSiteTypeDistrict)、森林立地类型亚区(ForestSiteType、Sub-district)、森林立地类型组(ForestSiteTypeGroup)4级森林立地类型(ForestSiteType)、森林立地变型(ForestSiteTypeVariety)张万儒和蒋有绪的《中国森林立地》315园林树木环境特点•城市气候环境特点平均气温升高、热岛效应明显，风速减小、相对湿度低，有云天气增多、雨量增加，太阳辐射降低、晴天减少。•在栽培上要求选择耐热、抗高温、抗旱性强的树种另一方面要选育耐热抗旱新品种；32城市的热岛效应33世界主要城市的热岛效应（每10年升温0.1-0.45℃）34LosAngeles的热岛效应355园林树木环境特点•城市土壤环境特点多为扰动土、表层没有自然发育层次，混入大量侵入体、紧实、透性差，碱性化显著、养分失衡，地表温高、干燥，养分生物循环路径被切断、地力维持困难。•在栽培上在树种选择上尽量选用耐瘠、抗热、适应广的主栽树种；同时，在经济许可的条件下适当改土以满足一般树种生长发育的需要。36城市不同功能区土壤特性37•水文环境特点水分循环失衡：因地面不透水铺装，大多数降雨不能进入土壤系统，而经下水管道排出；降雨后地表径流在短期内剧增，减少了对地下水的补充；下垫面蒸发小，植物蒸腾失水少。城市水分平衡的特点决定了城市土壤干燥缺水•城区河段：河岸、河底硬化处理，使水系生态系统