全 文 ：西藏鲁朗森林立地分类的初步研究3
赵　彬　 (西藏高原生态研究所, 林芝 860000)
【摘要】　采用主成分分析法对西藏鲁朗森林立地 66 个标准地调查实测材料分析, 选取海
拔高度、坡度、坡向、土层厚度、土壤质地、石砾含量、土壤有机质含量 7 个因子, 共划分出 8
个森林立地类型. 结果表明, 在西藏高山峡谷林区以此方法划分森林立地类型较适宜.
关键词　主成分分析　森林立地　分类　鲁朗
Prel im inary study on classif ica tion of forest s ite in L ulang reg ion of Tibet. Zhao B in (T i2
bet P la teau Institu te of E colog ica l R esearch ,L inz h i 860000). 2Ch in. J . A pp l. E col. , 1996, 7
(sup. ) : 19～ 22.
T h rough analysing the observed data from 66 standard p lo ts in fo rest sites of L ulang,
T iber and selecting elevation, slope gradien t and its direct ion, th ickness of so il layer, so il
tex tu re, graved con ten t and o rgan ic m atter con ten t as affecting facto rs, 8 types of fo rest
site are classified w ith the m ethod of p rincipal componen t analysis. It is indicated that th is
m ethod is availab le to the division of fo rest site types in mountain2go rge fo rest regions of
T ibet.
Key words　P rincipal componen t analysis, Fo rest site, C lassificat ion, T ibet.
　　3 西藏自治区自然科学基金资助项目.
1995 年 5 月 24 日收到, 1996 年 4 月 2 日改回.
1　引　　言
森林立地分类是森林经营和造林工作
的基础, 科学的森林立地分类对森林资源
的管理、造林具有重要意义. 近年来国内学
者对我国森林立地分类进行了大量的研
究, 并提出了各自的分类系统[1～ 5, 7 ]. 作为
我国主要林区之一的西藏林区, 目前尚缺
乏对森林立地分类的研究. 本研究试图通
过对西藏具有代表性的鲁朗林区的森林立
地类型的调查分析, 对西藏森林立地分类
做些探讨.
2　研究地区概况与研究方法
2. 1　自然概况
鲁朗位于西藏东南部, 面积 24. 7×105 hm 2,
其中林业用地面积 11. 8×105 hm 2. 地理位置为
29°30′20″～ 30°10′30″N , 94°15′00″～ 94°52′30″E.
海拔高度 2500～ 4500 m , 山势陡峭, 地形复杂. 年
平均气温- 2～ 12℃, 最热月平均气温 6～ 18℃,
≥ 0℃日数 120～ 350 d, 年降水量 800～ 1000
mm. 母岩为花岗岩及其变质岩, 土壤类型为酸性
棕壤、棕壤、漂灰土、高山草甸土等. 主要森林植
被类型为亚高山暗针叶林、山地温带松林、温性
硬叶常绿栎林、山地落叶阔叶林、山地柏林及山
地落叶针叶林. 主要建群种有急尖长苞冷杉 (A 2
bies g eorg ei var. sm ith ii )、林 芝 云 杉 ( P icea
lik iang ensis var. linz h iensis)、高山松 (P inus d en2
sa ta)、华山松 (P. arm and i )、西藏红杉 (L arix
g rif f ith iana )、云南铁杉 (T sug a d um osa)、方枝柏
(S abina sa ltuaria )、川滇高山栎 (Q uercus aqu if o2
lioid es)等. 该地区是西藏森林的主要分布区之
一, 具有森林植被类型丰富、森林生产力较高、原
生林与次生林皆有、林分与采伐迹地共存的特
点, 故在西藏森林立地类型中具有典型代表.
2. 2　研究方法
按海拔、坡向、森林植被类型设置 20 m ×30
m 标准地, 实测林木种类、树高、胸径及林分郁闭
应 用 生 态 学 报　1996 年 6 月　第 7 卷　增　刊 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CH IN ESE JOU RNAL O F A PPL IED ECOLO GY, June 1996, 7 (sup. )∶19～ 22
度、蓄积量; 在标准地内对角线设 15 个 2 m ×2 m
样方, 调查下木和活地被物种类、多度、盖度、频
度和幼苗、幼树的种类、数量; 调查母岩、土壤, 分
别测定土壤结构、质地、土层厚度、石砾含量、pH
值等, 分层取样作室内分析, 测定土壤有机质含
量和各养分元素含量. 共调查标准地 66 个. 按各
调查因子的统计分析结果, 筛选出海拔高度、坡
向、坡度、土壤AB 层厚度、土壤质地、土壤石砾含
量、土壤有机质含量作为森林立地分类因子.
对所调查的 66 个标准地的各分类因子的实
测数据分别采用数量化模型É、系统聚类和主成
分分析 3 种数学方法处理, 结合实际对结果分析
比较, 最终确定主成分分析结果为森林立地分类
的依据. 所用主成分分析计算程序参见文献[6 ].
3　结果分析
3. 1　分类因子选取
西藏森林几乎均分布在高山峡谷地
带, 本研究区域亦然. 地形因子是山地森林
立地分类的重要因素, 通过海拔高度、坡
向、坡度、坡位影响立地质量. 但因研究区
域山体相对高差大, 坡位的变化即是海拔
的变化, 故在选取分类因子时, 选取了海拔
高度、坡向、坡度, 而将坡位舍去.
土壤也是森林立地分类的重要因素,
但在研究区域, 各种土壤因子的作用大小
有别. 土壤厚度在山高坡陡条件下对林木
生长有明显影响; 土壤质地和石砾含量因
对土壤的结构、水分和养分含量、通气性有
较大影响而显示出在立地分类中的作用;
土壤有机质含量是土壤肥力的基础, 尤其
在本区域森林土壤淋溶作用较强的情况下
对立地条件有较明显的影响; 本区域森林
土壤均为酸性, pH 值变幅较小 (3. 9～
6. 85) ; 因降水量较大, 土壤湿度对立地影
响不明显. 基于上述原因, 选取土层厚度、
土壤质地、石砾含量、土壤有机质含量作为
立地分类因子, 其它因子舍去.
3. 2　分类因子与立地的关系
由表 1 可知, 前 3 个主成分的累积贡
献率为 68. 8576% , 所包含的原始变量的
信息稍显不足; 前 4 个主成分的累积贡献
率为 82. 0541% , 包含原始变量的绝大部
分信息, 反映出在西藏鲁朗林区各因子对
森林立地的综合影响及其复杂的组合. 在
第 1 主成分中, 海拔高度的因子负荷量最
大, 坡度因子负荷量次之, 表明在高山峡谷
地带, 海拔的变化对森林立地的影响最大,
它通过影响气候条件而作用于立地; 坡度
影响光照、温度、土层厚度及土壤有机质的
积累、分解, 影响森林立地, 与周政贤等的
研究结果一致[5 ]; 坡度愈小土层愈厚, 有机
质含量愈易积累. 在第 2 主成分中, 因子负
荷量以石砾含量和土层厚度为重, 反映出
山地条件下森林立地与石砾含量和土层厚
表 1　主成分分析
Table 1 Pr inc ipa l componen ts ana lysis
项 目
Item
主成分 P rincipal componen ts
1É Ê 2É Ê 3É Ê 4É Ê
海拔 E levation (m ) 0. 5564 0. 8807 0. 1948 0. 2201 - 0. 0547 - 0. 0556 - 0. 0071 0. 0068
坡向 A spect 0. 3141 0. 4973 - 0. 2303 - 0. 2603 0. 3372 0. 3434 0. 6677 0. 6418
坡度 Slope (°) 0. 5481 0. 8677 0. 1935 0. 2187 0. 0937 0. 0954 - 0. 1210- 0. 1163
土层厚度 So il dep th (cm ) 0. 3354 0. 5310 - 0. 5323 - 0. 6017 - 0. 2323 - 0. 2365 0. 2150 0. 2066
土壤质地 So il tex tu re 0. 2446 0. 3872 - 0. 1397 - 0. 1579 0. 6437 0. 6554 - 0. 5699- 0. 5477
石砾含量Rock con ten t (% ) 0. 0598 0. 0947 0. 7503 0. 8481 0. 1119 0. 1140 0. 3115 0. 2994
有机质含量O rgan ic m atter (% ) 0. 3397 0. 5377 0. 0758 0. 0857 0. 6274 0. 6388 - 0. 2673- 0. 2569
特征值 E igenvalue 2. 5059 1. 2775 1. 0366 0. 9239
贡献率 (% ) 35. 7980 18. 2507 14. 8090 13. 1963
Percen tage of single value
累计贡献率 Percen tage (% ) 35. 7980 54. 0487 68. 8576 82. 0541É : 特征向量 E igenvecto r; Ê : 负荷量L oading.
02 应　用　生　态　学　报 7 卷
度的关系密切, 土层厚度的负荷量为负值,
是因本区域土壤中的石砾较大, 直接影响
土层厚度而出现二者负相关所致. 在第 3
主成分中, 土壤质地和有机质含量的负荷
量大, 说明土壤质地的优劣和土壤中有机
质含量的大小与立地质量有较直接的关
系, 同时这二者间呈正相关关系. 在第 4 主
成分中, 以坡向的负荷量为大, 反映出山地
条件下其通过影响气候条件对立地质量产
生的影响, 但因所调查的 2 条主沟走向分
别为西南2东北和东南2西北, 坡向对立地
的作用不及海拔高度和坡度大.
综上所述, 本研究区域的森林立地质
量主要由海拔高度、坡度、石砾含量和土层
厚度决定; 所选取的 7 个立地分类因子能
客观反映森林立地的质量. 这与外业调查
取得的材料相一致.
3. 3　森林立地的分类
森林立地的分类以研究森林生长和环
境关系为基础. 局部地区的大气候条件基
本一致, 影响立地状况的关键因子是地形
和土壤[4 ]. 用主成分分析前 2 个主成分对
66 个标准地进行二维排序 (图 1).
图 1　各样地二维主成分排序图 (累计贡献率 54. 05% )
F ig. 1 Two2dim ensional PCA o rdination of 66 p lo ts.
　　从图 1 可看出, 具相近特征的立地类
型点聚集, 各类彼此分开, 反映第 1 主分量
中海拔高度和坡度变化对立地类型的影响
和第 2 主分量中土壤厚度造成立地条件的
变化. 由此结合本研究区域的森林植被类
型, 划分 8 个森林立地类型 (表 2).
表 2　鲁朗森林立地类型
Table 2 Forest site type in L ulang reg ion of Tibet
编号
N o.
立地类型
Site type
立地特征 Site character
海　拔 (m )
E levation
坡度 (°)
Slope
土层厚度 (cm )
So il dep th
群落特征 Comm unity character
类 型
T ype
平均高 (m )
A verage h igh
平均胸径 (cm )
A verage DBHÉ 低山缓坡中薄土 < 3300 < 25 21～ 40 云、冷杉混交林, 云杉、华山
松混交林, 高山松次生林
25. 4～ 36. 1 34. 2～ 52. 0Ê 低山缓坡中厚土 < 3300 < 25 40～ 80 冷杉林, 华山松林, 铁杉林 31. 8～ 41. 5 38. 9～ 75. 3Ë 中山陡坡中厚土 3000～ 3500 26～ 35 40～ 60 云、冷杉混交林、冷杉林 32. 0～ 43. 0 36. 0～ 80. 0Ì 中山陡坡厚土 3000～ 3500 26～ 35 > 60 冷杉林, 云、冷杉混交林 33. 0～ 37. 5 40. 0～ 53. 6Í 中山陡坡薄土 3000～ 3500 26～ 35 < 30 冷杉林, 西藏红杉林 21. 4～ 34. 7 34. 0～ 61. 0Î 亚高山险坡薄土 3500～ 4000 > 35 < 30 冷杉林, 方枝柏林 22. 1～ 37. 0 21. 4～ 56. 0Ï 亚高山险坡中厚土 3500～ 4000 > 35 40～ 60 冷杉林 31. 5～ 40. 0 32. 6～ 70. 8Ð 高山险坡中薄土 > 4000 > 34 30～ 40 冷杉疏林, 方枝柏疏林, 杜
鹃灌丛
林木 12. 5
灌丛 1. 2～ 2. 5
林木 21. 4
　　第É 类 (低山缓坡中薄土立地类型)分
布海拔< 3300 m , 坡度< 25°, 土层较薄. 海
拔< 3000 m 的阳坡 (半阳坡) 为高山松次
生林, 林分密度大, 高生长旺盛; 阴坡 (半阴
坡)为云杉与华山松组成的混交林, 生长较
好, 在土壤很薄处生长不良; 海拔> 3000
m 处多分布云冷杉混交林, 生长状况一
般. 第Ê 类 (低山缓坡中厚土立地类型) 土
层厚度大于第É 类, 所分布的各种群落生
长良好, 反映土层厚度对森林生长的影响.
第Ë 类 ( 中山陡坡厚土立地类型) 分布海
拔 3 000～ 3 500 m , 坡度 26～ 35°, 土层中
12增刊　　　　　　　　　　赵　彬: 西藏鲁朗森林立地分类的初步研究　　　　　
厚, 在此立地上生长的云杉林与冷杉林生
长良好, 土层厚度对林木生长影响不甚明
显. 第Ì 类 (中山陡坡厚土立地类型) 分布
范围与第Ë 类相同, 土层较厚, 林木生长良
好, 以冷杉为主, 由于冷杉林木个体小于云
杉, 故平均树高和胸径略低于第Ë 类. 第Í
类 (中山陡坡薄土立地类型)土层厚度明显
薄于第Ë、Ì 类, 群落仍以冷杉为主, 生长
状况较前 2 类群落为差. 第Î 类 (亚高山险
坡薄土立地类型) 和第Ï 类 ( 亚高山险坡
中厚土立地类型)分布于 3 500～ 4 000 m ,
因坡度大, 土层厚度对林木生长的影响明
显, 薄土层上的群落平均高和平均胸径小
于中厚土层上的群落. 第Ð 类 (高山险坡中
薄土立地类型) 分布海拔> 4 000 m , 坡陡
土薄, 阴坡分布冷杉林, 阳坡分布方枝柏
林, 林分稀疏, 林木生长差. 至林线以上分
布杜鹃灌丛. 由上述可看出, 各立地类型及
其森林群落之间存在较显著的差异, 表明
了立地状况与森林植被之间的关系.
4　结　　论
4. 1　西藏东南部高山峡谷的森林立地分
类主要依据地形因子中的海拔和坡度、坡
向和土壤因子中的土层厚度、石砾含量、土
壤有机质含量.
4. 2　在沟谷走向非东西走向时, 地形因子
中对立地状况产生主要影响的是海拔高度
和坡度. 而当沟谷为东西走向时, 坡向将会
对立地状况产生较大影响.
4. 3　划分的 8 个森林立地类型基本反映
本研究区域的实际立地状况.
4. 4　对较大区域的森林立地分类仅利用
上述 7 个分类因子, 可靠性会减弱, 应增加
分类因子的项目和数量.
致谢　参加外业的有多琼、邹林红、边巴等同志,
黄界同志帮助计算, 一并致谢.
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22 应　用　生　态　学　报 7 卷