全 文 ：应用生态学报 年 月 第 卷 第 ! 期
∀#∃ % & ∋ ( #) ∋ ∗∗(+, − , .# (# / 0 , 1印2 3 , 4! 5 6 7 !一 7
环境因素对油松林木材生产影响的定8 评价
肖 瑜 4中国科学院西北高原生物研究所 , 西宁 “, ‘,
【摘县 本文使用多元统计分析方法 , 定量评价了环境因素对陕西省油松人工林木材生产的影响程
度 3 在地理一地形 一土壤环境因素组中 , 土壤类型对油松林的生长影响最大 , 占!9 。 :; < 。 在气侯 因
素组电 , :月平均气温对陕南及秦岭一带油松林的生长影响最大 , 占!= 3 => < 。 在陕北地区 , 对油松
林生长寮响最大的因素是年降雨量 , 占7 : 3 9 < 3 不同气侯因素作用于不同地区森林的程度有较大差
异 。 根据综合环境因素对油松林木材生产的影响及林分生长表现 , 在陕西省划分了 ! 个油 松 生 长
区 6 4 5 陕南及秦岭油松生长区, 4 7 5 关中及映北南部生长区 , 4 ! 5 陕北北部生 长 区。 并
对各区的特点进行了总结,
关3 饲 油松 木材平均年生产量 地理 一地形一土壤因素 气候因素 陕西省
、 8?
介
≅ Α Β Χ 2Δ2Β 2ΔΕΦ Φ Ε Β 8Χ Β 2ΔΧ Γ Χ Γ 2ΗΦ ΔΓ Ι8Α Φ Γ Φ Φ Χ Ι Φ Χ Ε ΔϑΧ Γ Κ Φ Γ 2Β 8 ΙΒ Λ 2Χ ϑ Μ Χ Γ 2ΔΚ 七Φ ϑ Ν ϑΧ Ο Α Φ 2ΔΧ Γ
Χ Ι Ν ΔΓ Α Μ 2ΒΠΑ 忍Β ΦΙΧϑ Κ ΔΜ 3 Θ ΔΒ Χ 0 Α 4& Χ ϑ 2Η Ρ ΦΜ 2 Ν 8Β 2Φ Β Α +Γ Μ 2Δ2 Α 2Φ Χ Ι Σ ΔΧ 8Χ Τ Υ , ∋ Φ Β ΟΦΚ ΔΒ 1 ΔΓ ΔΦ Β ,Θ ΔΓ ΔΓ Τ 9 5。 一∀ 。 ∋∗ + 3 ,时+。 , , 4! 5 6 !一7 。
∃ ΜΔΓ Τ 2Η Φ Κ Φ 2Η Χ Ο Χ Ι Κ Α 82 ΔΕ Β ϑ ΔΒ 2 Φ Μ 2Β 2ΔΜ 2 ΔΦ Β 8 Β Γ Β ςΥΜ ΔΜ , 2Η ΔΜ Ν Β Ν Φϑ Ω Α Β Γ 2Δ2 Β 2 ΔΕ Φ8Υ ΦΕ Β 8Α Β 2Φ Μ
2 Η Φ ΔΓ Ι8Α ΦΓ Φ Φ Χ Ι ΦΓ Ε ΔϑΧ Γ Κ ΦΓ 2 Β 8 ΙΒ Φ 2Χϑ Μ Χ Γ 2Η Φ 2 ΔΚ ΠΦϑ ∗ϑ Χ Ο ΑΛ 2 ΔΧ Γ Χ Ι Β ϑ 2ΔΙΔ ΦΔΒ 8 ∗ΔΓ Α Μ 公Β ΠΑ Ξ
8ΒΦ8 Χϑ 机; ΙΧ ϑ Φ Μ 2Μ ΔΓ 1 Η Β Γ Ψ Δ ∗ϑ Χ Ε ΔΓ Χ Φ 3 +Γ 2Η Φ Τ ϑΧ Α∗ Χ Ι Τ ΦΧ 盯Β∗Η ΔΦ 一 2Χ∗ Χ 夕Β∗ ΗΔΦ 一 Φ ΟΒ油 ΔΦ ΙΒ Φ Ξ2Χ ϑ Μ , ; ς 2Υ∗ Φ ; 2Η Φ Ν ϑ ΔΚ Φ ΔΚ Ν Χ ϑ2 Β Γ 2 ΙΒ Φ 2Χ ϑ Μ ΔΓ Β ΙΙΦΛ 2 ΔΓ Τ 2Η Φ 肚Χ Ρ 2Η Χ Ι Ν Δ玲Α Μ 才Β Π Α 艺Β ΦΙΧϑ Ξ
优; , Δ2 Μ ΛΧ Γ 2ϑ ΔΠ Α 2 ΔΧ Γ Β Κ Χ ΑΓ 2Μ 2Χ ! 9 3 : ; < · +Γ 2Η Φ 盯Χ Α ∗ Χ Ι ΦΖΔΚ Β 2ΔΦ ΙΒ Φ 2Χ ϑ Μ , Κ ΦΒ Γ 2ΦΚ Ξ
∗Φϑ Β 2Α ϑ Φ ΔΓ ∀ Α 8Υ ; Κ Χ Μ 2 ΔΚ ∗Χ ϑ 2Β Γ 2 ΔΓ 1 Χ Α 2Η 1Η Β Γ Ψ Δ Β Γ Ο ≅ ΔΓ 8ΔΓ Τ [Χ ΑΓ 2Β ΔΓ Μ , Δ2 ΛΧ Γ 2ϑ ΔΠ Α2 Φ Μ! = 3 = > < ∴ Β Γ Ο ΔΓ &Χ ϑ 2Η 1Η Β Γ Ψ Δ , 2Η Φ Ν ϑ ΔΚ Φ ΔΚ ΝΧ ϑ 2Β Γ 2 ΙΒ Φ 2Χ ϑ ; Β Γ Γ Α Β 8 ΝϑΦ.Δ Ν Δ2Β 2ΔΧ Γ , Ρ 五Χ Μ Φ
ΦΧΓ 2ϑ ΔΠ Α 2ΔΧ Γ Β Κ Χ ΑΓ 2 Μ 2Χ 7 : 。 9 < 。 Σ Β Μ Φ Ο Χ Γ 2Η Φ 吐ΙΦΛ 2 Χ Ι ΦΓ Ε ΔϑΧΓ Κ ΦΓ 2Β 8 ΙΒ Φ 2Χ ϑ Μ Β Γ Ο 2 Η ΦΝ Φϑ ΙΧ ϑΚ Β Γ Φ Φ Χ Ι Μ 2Β Γ Ο Μ , 2Η ϑ Φ Φ 歇Χ Ρ ΔΓ Τ ] Χ Γ Φ Μ Χ Ι 户Δ玲Α Μ 才ΒΠ Α忿ΒΦ8 Χϑ 琳玄; ΔΓ 1 Η Β Γ Ψ Δ ∗ϑ Χ Ε ΔΓ Φ Φ Β ϑ Φ
Ο ΦΕ ΔΟ Φ Ο , Β Γ Ο Φ Β ΦΗ ] Χ Γ Φ ; ΦΗ Β ϑ Β Φ 2Φϑ Δ] Φ Ο Π Υ ΦΓ Ε ΔϑΧ Γ Κ ΦΓ 2Β 8 ΙΒ Φ 2Χ ϑ Μ 攀Γ Ο 夕Χ Ρ ΔΓ Τ ∗Φ ϑΙΧϑ Κ Β Γ Ξ
. .1 3
⊥ Φ Υ Ρ Χ ϑΟ Μ Ν ΔΓ Α Μ 2的“坛已了份叫1 , _ Χ 8Α Κ Φ Κ ΛΒ Γ Β Γ Γ Α Β 8 ΔΓ Φ ϑ Φ Κ Φ Γ 2 , / ΛΧ Τ ϑΒ ΝΗ ΔΦ 一 2Χ Ν Χ Τϑ Β帅 ΔΦ Ξ
Φ Ο Β∗Η ΔΦ ΙΒ Φ 2Χ ϑ Μ , . 8ΔΚ Β 2 ΔΦ ΙΒ Φ 2Χ ϑ Μ , 1 Η Β Γ Ψ Δ ∗ϑΧ Ε ΔΓ Φ Φ 3
月
口
众所周知 , 森林的生存空间是变化着的全
部环境条件的复合体 3 各环境因素并不是单独
作用于森林生长 , 而是互相依存 、互相联系地影
响林分的生长 3 研究环境因素与森林生长的关
系 , 目的在于定量评价某一树种对于一定地点
的适宜性 , 同时根据该树种对环境条件的反应 ,
本文于 ; 。年 罕月 3 日收到 。
总结和估定这一地点森林群落的生产 力4特 别
是所产木材5 3 自 ; 。年代以来 , 国内外关于这
一方面的研究已做了大量 工 作 2“’ : ’“ ’‘“ ’‘。’、,
但研究多限于某类环境因素与生产力的相关 ,
而且一般常以树高做为衡量林地生产力水平的
指标 , 这样不可避免地会造成一定误差 ϑ ⎯ ”’ 3
在广 阔的区域内探讨生产 量 的 空 间 一时 间 体
系 〔‘ : ’ ‘吕’ , 因未考虑局部的土壤与地形变化也
∀ 3 ∋ ∗∗+3 , Φ Χ 8。 , 8 6 ! 4叨 5
= 应 用 生 态 学 报 8 卷
不能适用于特定地点 〔们 3 在研究具体的生态系
统过程时 , +Σ ∗ 强调需要在地区范围内考虑生
产力与环境的相关 〔‘“’ 。 所以 , 阐明某一树种
的生产量与气候, 他形和土壤等条件的关系 ,
定量评价环境因素的作用大小 , 对于最终解决
森林立地条件的生产量评价问题具有重要的意
义 2 = ’ > ’7 ς 3
本文基于上述认识 , 对我国特有的重要用
材树种油松 4Ν ΔΓΑ Μ 6 Β Π Α 8Β Φ ΙΧ ϑΚ 玄; . Β ϑ ϑ 3 5 进行
了定量评价环境因素对木材生产量 影 响 的 工
作 , 以弥补定性研究的不足 〔3 ’ , 旨在为 合 理
经营现有森林资源 , 培育高产的油松人工林系
统提供科学依据 , 同时也为未来开展通过环境
因素控制生产力工作打下基础 【‘ 7 ’ 3
7 :℃ , 年5 7 ℃ 积温7 9 一= ! 度 · 日, 年降雨
量= 一8 Κ Κ , 年平均相对湿度; ;一: : < ,
太阳辐射强度 = 。一; 9> α∀ · Λ Κ 一 7 ·年一 ’ , 总体
上属于大陆性季风气候 3 6
调查区自然与林分概况
调查工作在陕西省内开展 。 作为油松的生
长中心 , 陕西省有大面积的油松纯林且具独特
的自然环境条件 , 对于进行这方面工作十分有
益 3 省境南北狭长 , 自南向北分属!个不同的气
候带 , 油松林主要 分布 在 ! 一!9 # & , 9一
#, 的区域内 , 以秦岭 、 黄龙山 、 乔山等为
中心分布区 。 垂直分布范围9 一⎯ΧΧΧΚ , <
以上集中于山区 , 坡度 一= 。 , 土壤类型以棕
色森林土 、 山地棕壤、 灰褐色森林土 、 黄绵土
等为主 , 有效深度 一:#ΛΚ , 人为影响深刻 3
平均林龄:一7 ;年 , 密度 一; 株 ·ΗΒ 一 ’ ,
林分平均高度 = 一= Κ , 差异较大 3 林下植物
种类以秦岭山区为多 , 秦岭南坡油松林下巳有
华中植 物 区 系成分 , 而陕 北 油松林中的植
物成分 以华北植物区系成分占优势 3 根据陕西
省气候分区的特点和独特的自然条件以及各气
候带油松林的相对分布 , 我们共选择了 : 个调
查区 , 其中北亚热带 7 个 6 宁陕县 、 洛南县 ∴
暖温带 = 个 6 蓝田县 、 黄陵县 、 黄龙县 、 志丹
县 ∴ 温带 个 6 神木县 。
油松分布区的年平均气温为 : 一 = ℃ , 最
冷月平均气温 一 一。℃ ,最热月平均气温7 一
7 研究方法
林分生长是内部自身状况和外界环境条件综合影
响的结果 , 在现实条件下评价环境因素对生长的作用
比较困难 ·我们根据全省范围内:个研究区; ;块标准地
的调查资料 , 定量评价地理 、 地形、土壤 、气候因素的
作用3 选择环境因素 , 主要根据陕西省的自然条件并
参照前人研究进行 , 其中地理位皿从地图中查 定 , 气
象资料从当地气象站抄取并换算到林地 , 地形和土壤
状况是标准地的实测值。 ∴标准地内的一切调查均按常
规测树学方法进行 , 应用建立的异速生长关系方程推
算林分蓄积量及年生产量 3 为方便蓄积量与生产量 的
换算 , 本文所采用的木材生产量均为木材平 均年生
产量 。
在所研究的环境因素中 , 有些是数量化因子 , 而
有些因子不是数量化的 。 为克服以往研究经常不考虑
非数量化因子带来的某些偏差 , 以及考虑因子过多导
致研究结果难以解释的现象 +Μ8 , 我们将环境 因 素分
为7组进行分析 3 第 组为地理 、 地形、 土壤因素 , 因
其中包含非数量化因子 , 所以采用数量化理论 + 进行
分析处理 ! ·” ’ ! , , 第 7 组是气候因素 , 没有非 数量
化因子 , 采用通径分析的方法定量评价各 因 素 的作
用 β , 。, ‘, ς 3
! 研究结果分析
! 3 地理 、 地形 、 土壤因素对林分木材生 产
影响的综合评价
由于地理 、 地形 、 土壤等因素能够间接地
综合反映林木的生态环境 , 所 以可通过调查这
些因素来研究油松林分的立地质量及其对木材
生产的影响 3 在这组因素中, 我们主要分析经
度 44 。 , 。一 。 , 5 。 5、纬度 44 ! ; 。 ,
!; 。一!: 。 , χ !: 。 5 、 土壤类型 4棕色森林土 、
山地棕壤 、 灰褐色 森 林 土 、 黄 绵 土 、 绵沙
土 5 、 海拔高度 4δ Μ= Χ Κ , ; = 一8Χ >8Κ , > 一
∀ 2 ∋即83 , Λ Χ 8· , ∴ ! 4 5
! 期 肖 瑜 6 环境因素对油松林木材生产影响的定量评价 ;
7 9 Κ , 7 9 一 ; Κ , 5 ; #Κ 5 、 坡 度 4δ
; 。 , ; 3 。一7 ; 。 , 7 ; 3 。一! ; 。 , 5 ! ; 。 5 、坡向
4阳坡 , 半阳坡 , 阴坡 , 半阴坡5 、地形部位 4山
脊或近 山脊 , 山坡 , 山坡下部或山麓5 、 土 层
厚 度 44 7 ΦΚ , 7公。 一! Λ Κ , ! 3 一= Λ Κ ,
χ = Λ Κ 5 这9个项目的作用 , 并根据具体情况将
每一项目划分为 ! 一 ; 个类目3 分析时 , 首先
将定量因子分为若干等级转化为定性因子 , 然
衰 类目招分衰
ε ΒΠ 1 ΦΧ “; Χ Ι Φ Β Φ Η Φ Β 2ΦΤ Χ ϑ Υ
项 目
+2Φ Κ
类 目
.Β 2叱#ϑ Υ
得 分
1 Φ Χ ϑ Φ
得分范围
1 Φ Χ ϑΦ ϑΒ Γ Τ Φ
相对得 分
% Φ8Β 2ΔΕ Φ Μ ΦΧ ϑ Φ 4< 5
经 度 δ
一
χ
一 9 9 3 9 > 9
一 >; 。 9 7 :
一 > > 。 : 9 7
7 ! 3 = = 3 ;
公3Λ8≅
一 ; 3 !9 =
。 ! >
一 = ; 3 =
= > 。 7 : : 7 3 ;
3二召勺自‘盆月
! ∀ 刀# ∃% & ∋ (
纬 度
! ) % ∃% ∗ ∋ (
+ , −
,−一, .
/ , .
0,‘、1协
上城类型
2 ∀ ∃0 % 了3(
棕色森林土 45 。, 6 7∀ 5 ( 8% −9: :
山地棕族 ; ∀ ∗ 6% ) ∃6 <5∀ = 6 − 9 ::
灰褐色森林土 > 5) 了一? ∃ 6 6 ) ≅ ∀ 6 ∃?7∀ 5 (8 % − 9 ::
黄绵土 、 绵沙土 ! ∀ ( 2 ) 0 − 9 ::
. Α 。 . :Α
, : & Β , Χ
:, 、 Δ :9
Χ : & − 9Α , Β & . −
&占弓山,二口,勺Ε
, Φ − Β 。 Δ Γ −
‘二月山1吕召‘门Α‘‘&1
海拔高度
Η 0% ∃% ∗ ∋ (
Ι ≅ ϑ
+ Β Α 9
Β Α :一 : 9 Χ 9
: 9 Χ :一 :Δ Β 9
:Δ Β :一 : − 99
: − 99
:: & − , :
:Δ 。 Α Γ Β
:Δ & Δ Χ .
Κ Γ & Β Β .
一 Β & , . Γ
Δ Δ ,Β − :Α & : 9
坡 度
2 0∀ Λ (
+ :−
: − 。 :一Δ − & 9
Δ − & Μ一, − & 9
/ , −
Β 。 . − .
Γ & 9 : ,
Γ 。 Δ Β Β
. & . .,
− : − 9 & Γ Χ
:&&自1‘&1曰 Ν
& 厂二杏,‘有
阳坡 2∀∗ %五= ) 5∋ 五∃ 008 ∃ ∋ (
坡 向 半阳坡 2( ≅ ∃ 一8 ∀ ∗ %Ο邢5 ∋ 五∃008 ∃∋ (
2 0∀ Λ ( ∋ ∃5 ( ( % ∃∀ 6 阴坡 Π∀5% Ο”5 ∋ Ο ∃008 ∃∋ (
半阴坡 · 2( ≅ ∃ 一6 ∀ 5% Ο俄5∋ 五∃008 ∃∋ (
Δ 。 ,Χ .
: & Β 9 Β
: & 9 , 9
: & . ΔΑ
, , . 9 & ΒΑ
:生,月凌口凌Χ!
地形部位
Θ ∀ Λ吃5) Λ Ο ∃(
3∀8 ∃% ∃Ρ 皿
山脊或近 ∃01 脊 Σ ∃ ∋ # (
山坡 Τ ∃ 008 ∃ ∋ (
山坡下部或 ∃01 掩 ;∀∗ 6 %) ∃6 7∀ %
Υ ∃ 一 − & 9 .Δ
. Υ 一 . & .9 −
, Υ 一 − & ‘− −
Δ Χ Α 9 & Β 9
&二月自,‘ς石的月内Β + Δ 9
土层厚度
− 9 :: ∋ ( Λ %Ο
Δ 9 & Μ一, 9 。 9
, 9 & :一 Α 9 & 9
, Γ 。 Β Γ Γ
, Γ & Β ,Δ
Α :Β 9 & Β Γ
/ Α 9
Α 9 & Γ :Β
Α : & Δ −9
, Η 33Ω & Ξ ( ∀ 0& , : Υ , Ι : Γ Γ 9 ϑ
> 应 用 生 态 学 报 卷
后用一示性函数对所有因子进行 定 量 推 断 ,
即 6
ϑ
Ο ‘ 《, , , , φ 恨、
3。函3 3寸
将各标准地的因素值代入上式 , 随后将与
其对应的油松林分木材 生 产 量 共 同填 入 反
应表。
根据反应表数据经计算类目得分表 4表 8 5
可知每一项目及所属类目与林分木材平均年生
产量的相关程度和作用大小 。 表中每一项目得
分范围系其中类 目最大值与最小值之差 , 它表
示该项 目对木材生产量的贡献大小 , 即作用与
影响的程度 3
将表 的得分值代入如下线性组合函数 6
, , > ‘ 、, , 6 5 Φ , 。
矛二 云二
月二, 峪‘寸
4Δ φ 8 , 7 , ! , ⋯ , 咋5
可得到预测油松人工林木材平均年生产量的综
合方程式 4复相关系数 % 二 3 9 = ; , 预侧精度∗
φ ! 3 9 < 5 , 在实践中有一定应用价值 3
根据表 的计算结果 , 可得出木材生产量
随地理 、 地形 、 土壤等因素的变化规律 6
! 3 3 土壤类型和纬度 土壤类型和纬 度 对
全省油松林木材生产的贡献分别占第 位和第
7 位 3 这说明影响陕西省油松林木材生产的主
要因素是土壤类型和纬度 , 两者的作用总和接
近总效应的: < , 远远超过其它因素的作用 ,
是非常重要的主导因素。 在各类土壤中 , 棕色
森林土对木材生产的贡献最大 , 最适宜木材生
产 3 从地理位置考虑木材生产 , !; 一!: ’牲 地
区对木材生产的贡献最大 , !; # & 以下地 区 次
之 , !: # & 以上地区最小 3 所以 , 适宜培 育 用
材林的地区应位于!: # & 以下 3
! 3 3 7 经度和海拔高度 经度和海拔高度 对
油松林木材生产的影响分列第 ! 和第 = 位 , 各
自占总影响的 = 3 ; <和 = 3 < , 两者的作用
基本一致 3 因陕西省油松林在东西方向上的分
布范围较窄 , 所以经度的作用不及纬度明显 ,
另外 , 海拔高度的垂直变化没有纬度的水平变
化显著 , 而且南部秦岭海拔较高 , 当地油松林
分的生长受山谷小气候的影响颇大 , 北部高原
地势虽高但油松分布的地区一般地 形 起伏 不
大 3 这样 , 海拔高度对全省范围内油松林木材
生产的影响就没有上述 ! 个因素明显,
! 3 3 ! 坡度 、 坡向、 地形部位和土层厚度 坡
度 、坡向、地形部位 、土层厚度这=个与地形密切
有关的因素对油松林木材生产的影响仅占总影
响效应的! 3 = < 3 前 ! 个因素的作用不显著 ,
主要是全省范围内地区间气候 、 地 形 差 异 较
大 , 导致油松林的分布无一定规律 3 例如 , 在
比较干旱的地区 , 油松林仅生长在阴坡 , 而在
比较湿润的地区 , 油松林在各种方向的山坡上
均能生长 3 土层厚度对油松林木材生产的影响
不大 , 与陕西省的土壤分布特点及 其 特 性 有
关 〔“’ 3 虽然某些研究表明上述因素与林 分 的
生产力有较密切关系 〔‘, ’“ “ ·’。’ , 但在大范围
内或土地条件复杂的情况下 , 土层厚度或地形
因素也许与木材生产的关系不大 〔“ ’ 3
! 3 7 气候因素对林分木材生 产影 响 的 综 合
评价
根据陕西省的气候与自然特点 , 我们主要
分析年平均气温 4Ψ , 5 、 年降雨量 4Ψ ⎯ 5 、 年蒸
发量 4Θ 6 5 、霜 日数4Θ ‘5、 月平均气温 4Θ 。5 、
: 月平均气温 4Ψ 。5、 温暖指数 4Ψ : 5、 干燥度
4Θ 6 5 、 年李 Μ Χ. 积 温4Θ 。5 、 年5 Χ. 积 温
4Θ , 。5、生长季节长度 4Θ 6 6 5 、 日照时数 4Θ 6 7 5、
年太阳辐射强度 4Ψ , 6 5等! 个因素对油松林木
材生产的影响。 上述因素可归为 = 类 6 光照因
素 、 热量因素、 水分因素和综合因素 3 因综合
因素比较复杂而且又是各类因素的综合体现 ,
所以我们着重分析前 ! 类因素的作用 3
如果把油松林分的木材生产量与气候因素
的关系看作是气候因素直接或间接影响木材生
产的线性组合 , 就可以建立起正规方程组 , 更清
楚地了解气候因素的影响大小 3 通过计算 , 我们
得到气候因素直接或间接对木材生产的影响及
Θ子因的一兀时单类究α研第则当取否
‘
一ΨΖ
1 , Η3Λ [ ·∴? ∀ [ · , : ] , Ι : Γ Γ 9 ϑ
! 期 肖 瑜 6 环境因素对油松林木材生产影响的定量评价 :
令
衰 7 气饭因幸? 往和间搜与木材生产 , 的关系
ε Β卜3 7 Χ Δϑ Φ Φ 2 Β Χ Ο ΔΓ Ο ΔϑΦΛ 2 ϑ Φ83 2ΔΧ Χ Μ Χ Ι Ο 盖口 Β 2ΔΦ ΙΒ Φ加路 Ρ Δ出 口Φ Β Γ Β Χ Γ 3 Β 8 ΔΧ Φϑ Φ口Φ 3 垂 Χ Ι Μ2 ΒΓ Ο Ξ
气夜画歹一一一一一一一一一一一一一一一. 8ΔΚ Β 2ΔΦ Θ + Θ 6 Θ ! Θ 一 Θ Μ Θ Χ Θ : Θ Β Θ , Θ Δ Χ Θ 6 Δ Θ , , Θ Δ ,
ΙΒ Λ 2Χ ϑΜ
Θ Δ > 3 = ;堪 3 =7 = 一 3 丈>7 一 ! 3 峨7 3 = :魂 一7 3 ! ;7 = 3 > = ; 一。3 7 ; 一; 3 ; : Χ 3 Χ 8 Φ 弓 3 : 7 > 魂3 ! ; 一 7 3 ;
Θ 6 一 3 ;> 一 ; 3 > ; 一 孟: 3 ; 。了 一 7 3 77 ; 7 3 峨> ! 3 ! : 一7 3 7; 7 ‘ 3 7 , 7 一 :> 一 3 = ; 7 3 > = = 一 7 3 ; > 7 ‘, Φ Χ Μ
Θ , 一 3 ! ‘; 7 ; 3 7 3 ; ;7 Β 3 > 7 > 一丈7 3 ; : 一 7 3 ;> 7 3 ; 7 ; 一 ; > 了 一 :! 3 = 一 7 ; 3 ; 日! ; , 7 = Φ 一 7 ! 3 7> Θ Ξ 一 7 3 Β Ψ魂 7 ; 3 ; ; ; 3 7 > 7 7 3 = , : 一77 3 > 7 一= 3 。, 3 ‘7 一 ; 3 7 ; : 一 3 : 3 7 ; 一7 3 : > 7 7> 3 ; 一7 3 > ; 7
Θ 一 = 3 Χ Ψ。 一7 ; 3 =忍。 一 ; 3 魂。Χ 一。 3 7 ; ; 3 7 7 ! 一 3 > ;; 3 ; : ; 一] , 3 7 , 3 7 : ; 7 7 3 > Β = 一 ]7 3 Φ ; ; 7> 3 。。‘
Θ > ; 3 7 了> 7> 3 ;召 3 7 , > 7 3 ; 。魂 王3 7 一7 ‘3 ; :; ; 3 ! 一 7 3 ; > : 一! 3 > > ∀ 3 Χ ! ; 一; 3 ; 7= = 3 7 了 一 ; 3 7
Θ : ; 3 : 了; ; 3 9 : ! 了 3 ; : 3 7= ; 3 ; : 心 = 3 ; 77 ; 3 ; 。 一7 3 7 = 一! 3 ΜΜ Ψ 3 = ; 一> 3 ; ! = 7 3 ; 7 一 77 3 ; ; >
Θ Μ 3 ! ;‘ 7 ; 3 ! ;= 7 3 7 > : 3 : ! 一 3 :‘。 一 ! 3 了7 7 3 ! 了一 = 3 ; ; 。 一 3 ; ! Χ 3 ; 7 Ψ 一7 = 3 ; = 8Χ 3 Β Χ = 招 ! 3 ! ; ΞΘ , ; 3 > ; 7 7 3 γ 9 ; > 3 ‘了 3 ; ! 7 ! 3 9 ! ! 一7 = 3 7 = ; > 3 : Β 一 7 3 ΧΒ Χ 一; 3 >; 。 一。‘7 一> 3 9 7 3 7 一 7 3 。
Θ Δ Χ ; 3 > 峨; ; 3 丈。‘ : 3 。。! 7 3 ; :通 7 3 ;魂: 一7 = 3 ; ! > 3 ; 7 一 7 3 = : 一! 3 > : ! 3 ‘: 一; 3 ; ; ! 3 ! > = 一 7; 3 ; ; !
Θ Δ 6 3 ;‘ 一7 3 ;; = 一 > 3 峨。7 一 7 3 : ; 7 3 ! ; 3 ;> 一 3 ; 3 : 7 3 : ! 一 3 7 > : ! 3 ; = 一 3 7 : 7 7 3 Β7妞 3
Θ 6 6 3 7 吕> ; 3 ‘7 日 7 : 3 韶 Β 一> > 一Β 3 ! ; 一7 ; 3 :> 7 3 , 7 一盛一 一7 3 ‘7 3 > ‘8 一7 : 3 ; ! 了 ⎯ ϑ 二= Ξ 一7 盛3 7 :
Θ 6 ; 3 ‘; 7 ! 7 3 !; 7; 3 ; ; > 3 = : 7 一 3 ; 7= 一 = 3 ; 。了 7 3 ‘; : 一 = 3 Μ ΨΜ 一 3 :; 7 3 ; :。 一7 吕3 ; = ; 7 3 魂Μ 一7 ; 3 > :
直接影响比例4< 5
% Β 2 ΔΧ Χ Ι 3 7 7 3 : ; 3 7 3 Β‘ 一 。; 7 ; 3 ! 3 ; ; 3 ; 3 7 3 7 7 一 , ; 3 7 > ; 3 ; 7
ΙΒ Φ 2公 , Μ
ΟΔϑ Φ Λ 2ΔΓ Ι8Α Ξ
声3‘·
Φ 口. Φ 、
注 4& Χ 2Φ 5 6 Ψ Δ 二 年 平均 气 温 4∋ Γ Α Β 8 2Γ ΦΒ Γ 2 Φ风Ν ΦϑΒ 2 Α ϑΦ 为 Ψ ] , 年 降甫 量 4∋ Γ Γ Α Β 8 ϑΒ ΔΓ ΙΒ 885 , Ψ ! 二年燕发 量 4∋ Γ Γ “Β 8
Φ下Β Ν Χ ϑ Β 2ΔΧΓ 5∴ Ψ 一”箱 日数4)ϑ#1 2Δ鳍 Ο Β邓5 , Ψ ‘ “ 月平均气温 4∀Β Γ ΑΒ ϑ了 也Φ Β Γ 2Φ Κ ∗Φ ϑ Β2 “ϑ Φ5 , Ψ 。 二 : 月 平 均 气 温4∀Α 8了
Κ Φ Β Γ 2 Φ Κ ∗Φ ϑΒ2 Α ϑ Φ 5 , Ψ , 二温晚指 数 4ε ΗΦ ϑΚΧΞ ΔΓ Ο Φ Ψ 5 , Ψ Β 二 干燥 度4∋ ϑ ΔΟΔ2ϑ 5, Ψ , 二 年之 > ℃积 温 4∋ Γ Γ Α Β 8 Β Λ Φ Α Κ Α 8Β2 Φ Ο2 Φ Κ Ν ΦϑΒ2 Α ϑΦ之 ;℃ 5 , Ψ Δ Χ 二 年之 ℃积温 4∋ Γ Γ ΑΒ 8 Β Φ Φ Α Κ Α8 Β 2Φ Ο 2Φ Κ ΝΦϑΒ2 认ϑΦ之 一。℃ 5 , Ψ Δ Δ φ 生长季节长度4− Α ϑΒ 2ΔΧ Γ Χ Ι ΤϑΧΞΡ Δ叱 ΜΦ ΒΜΧΓ 5 , Ψ Ψ , 二 日照时数4η# Α ϑ Μ Χ Ι 血ϑ8ΔΤ从 5 , Ψ Δ , φ 年太 阳辐射 强度4∋ Γ Γ Α Β 8 Μ Χ 8Β ϑ ϑΒ Ο ΔΒ2 ΔΧ Γ ΔΓ2 ΦΓΜ Δ2Υ5 3
奋
衰 ! 气候因斑对不同区域油松林分木材生产皿影 3 效应的比较
ε Β卜3 ! . Χ Κ ∗Βϑ 孟Μ Χ Γ Χ Ι 2Η Φ 3 胜Φ Φ 2 Χ Ι Φ88二 2二Λ ΙΒ Φ 2Χ “ Χ Γ 比Φ [ 3 Β 3 Δ 3 Χ Ι Μ 2Β Γ Ο Μ ΔΓ Ο ΔΙ? Φ ϑ Φ Γ 2 ] Χ Γ Φ Μ一 3 3 3 3 3 3 3 甲3 3 3 3 3一一一气候因素. 8Δ位Β2 ΔΛ Θ + Θ 6 Θ , Θ 一 Θ 6 Θ ‘ 盆: Θ Μ Θ , Θ 6 Θ Δ Δ Θ Δ 6 Θ 6 6ΙΒ Λ 2仗 映南; “2Η ] : : 3 Β ; 一7 ; , 3 ;! 一 7 > 3 :; 一: ; , ; 一= 3 : 。 一‘ 7 3 ; 。 一 7 ; 3 ; > 一> 3 7 一! > 3 ; 一 7 7 3 = ! 一 3 ; : = 3 9 : ! > 3 9 ;1 ΗΒ Γ Ψ Δ直接影晌 映北− ΔϑΦ Φ2 &ϑΧ ϑ 2五 3 !。 一! ; 3 通 一 7 = 3 ;7 一。3 = : 一: 3 ; > 7 3 ! 7 一 7 3 ; 7 7 3 ! ; 一 ! 3 > 3 ; = 一 ; 3 7 ; 3 : = 7 ; 3 > =Φ ΙΙΦ Λ 2 Μ五Β Χ Ψ Δ平均[ΦΒ Γ > 3 = ; 一 ! , 。; 7 3 !; 一 ; ; 3 7 一7 = 。 9 ; ; 3 。一 Μ‘ 一 ! 3 > 分 3 ; ! Ψ 3 ; 7 3 9 = 7 ; 3
各气候 因
素 的影响
比例4< 5
% Β2 ΔΧ ΧΙ
Φ Β Φ Η
Λ 8ΔΚ Β2 ΔΦ
ΙΒ Λ 2Χ ϑ , 1
Ο Δϑ Φ Φ2
ΔΓ Ι8Α Φ Γ Φ Φ
映南
1Χ Α 2Η
1Η Β Γ Ψ Δ
映北
&Χ ϑ 2Η
1 ΗΒ Γ Ψ Δ
平均
[ ΦΒ Γ
> 3 : ; 3 ! ; 3 = = 3 7 = 3 7 != 3 = > ! 3 ! > 3 3 7 9 3 3 7 : 3 > =
7 : 3 9 ! 3 != 。 ! 。 7 : 7 。 ! > 3 ! 2 8 。 : 7 。 : 9 7 3 7 ; 。 3 : ! = 。 ; :
3 7 。 : 9 3 7 3 9 = = 3 9 ! 3 ! 3 ; 9 3 ; 3 7 3 7 7 3 ; 3 7 > ! 。 ; :
& Χ 2Φ 6 Μ了Κ ΠΧ 8Μ Θ , 五Β Ε Φ 28Δ Φ Μ Β Κ Φ 过Φ Β Γ ΔΓ舒 Ρ Δ2Η 2五ΧΜ Φ ΔΓ ε Β Π 3 ! 3
∀ 3 ∋ ∗ +3 , Φ Χ 8 3 , 6 ! 4 5
9 应 用 生 态 学 报 卷
各因素直接影响所占的比例 4表 7 5 3
从表 7 可知 , 年降雨量和生长季节长度对
油松林分木材生产的影响最大 , 分别占总直接
影响的7 3 : <和⎯ 2 3 弱< , 太阳辐射强度的影
响占第 ! 位 , 为 ! 3 ; < , : 月平均气温占第 =
位 , 为 ! 3 ! < 3 这 = 个主导因素的影响共占
: 3 :! < , 其余 个因素的影响占7 3 7: < 3 若
按变量类别统计 , 则光照因素的影响占总影响
效应的7! 3 : < , 热量因素占7 。 < , 水分因
素占! 3 9: < , 综合因素占7 7 3 = ;< 3 虽然本文
考虑的光照 、 水分和综合因素不多 , 但仍能发
现它们的影响是非常突出的 3 热量因素虽在 !
个因素中占有 : 个 , 其作用与影响仍不及水分
因素和光照因素 , 从这里可大致了解到陕西省
油松林木材生产的主要限制因素是水分因素。
通过进一步计算分析后发现 , 气候因素对
不同地区油松林分木材生产的影响是不一样的
4表 ! 5 3 各地区因所处地理环境及气候状况有
差异 , 油松林分受各种气候因素影响的程度也
不同 3 在陕南及秦岭一带 , 对油松林木材生产
影响最大的因素是 : 月平均气温 , 占总影响的
! = 3 = >< , 其次为年太阳辐射强度和年降雨量 ,
分别占7: 3 “<和 ; 3 = < 3 按类别统计 , 光照
因素的影响占 7 9 3 9 ! < , 热量因素 的 影 响 占
; 3 ! ! < , 水分因素占7 3 9 ! < , 综合因素仅 占
口3 < 3 在陕北地区 , 对油松林木材生产影响
最大的气候因素是年 降 雨 量 , 占总 影 响 的
7 : 3 9 < , 年5 ; ℃积温的影响 列 第 7 位 , 占
7 3 : 9 < , 年太阳辐射强度的影响占= 3 ;: < ,
列第 ! 位 3 按类别统计 , 光照因素的影响占总
影响效应的; 3 ! < , 热量因素占7: 。= < , 水
分因素占= 3 = < , 综合因素占> 3 : < 3 由此
可明显看出 , 在陕南地区 , 因气候比较湿润 ,
油松林生长受水分因素的限制作用没有在陕北
地区表现的突出 3 各类因素对这一地区油松林
木材生产影响的重要性顺序依次为热量因素 ,
光照因素 , 水分 因素 ∴ 而在陕北地区 , 重要性
顺序变为水分因素 , 热量 因素 , 光照因素 3 由
此可见 , 陕南地区油松林的生长受热量因素 、
光照因素的制约较大 , 受水分因素 的影 响较 ’
小 , 主要影响来自热量方面 。 在陕北地区 , 水
分因素的影响占第 8 位 , 是影响油松林分木材
生产的主要因素 , 热量因素和光照因素的影响
不及水分因素。
综上所述 , 根据各气候因素在水平和垂直
地带上的变化规律及其与木材生产的关系 , 可
得出如下结论 6
! 3 7 3 光照因素 因陕西省独特的气候 与地
形条件 , 太阳辐射强度随纬度增高而加大 , , 恰
与大范围内太阳辐射强度随纬度的变化规律相
反 ’‘’ 7 , 3 据分析 , 太阳辐射强度与油松 林 的
木材生产量呈紧密的负相关关系 , 这一点与温
度因素和木材生产的关系完全一致 3 在陕南及
秦岭水分条件能基本得到满足的地区 , 太阳辐
射强度是促进油松林木材生产的动力 ∴ 在陕北
地区 , 因水分条件不能满足植物生长需求 , 植
物的旺盛生命活动在充足的阳光下得不到水分
的足够补充而最终导致生产力 下 降 3 我 们 认
为 , 在陕南和秦岭地区 , 太阳辐射强度增加会
促进油松林的木材生产 , 在陕北地区 , 若太阳
辐射强度增加 , 则油松林的生长会受到进一步
抑制 , 另外 , 年日照时数和日照百分率与油松
林木材生产量也呈紧密的负相关关系 3 虽然日
照时数常常是决定一个巳知环境中哪一种植物
生长得最为繁 茂 的 一 个主 要 因素 ‘7 “’ , 并
涉及到植物光周期和开花结实等方面 , 但对于
油松来说 , 在陕西省的 气候 条件下 , 日照时
数能够满足其生长需求 , 这一因素单独作用不
是限制木材生产的关键因素 3
! 3 7 3 7 热量 虽然太阳辐射是地面附近 温 度
状况的热能来源 , 但地面辐射和空气的运动对
温度及其分布也起着重要的作用 。 在年平均气
温 、 霜日数 、 8 月平均气温、 : 月平均气温 、
温暖指数 、 年5 ; ℃积温 、 年5 ℃积温这几
个与温度有关的指标中 , 除 月平均气温外其
余均与木材生产量呈负相关关系 , 其中:月平均
∀ 3 ∋∗∗+。 , Φ Χ 83 , 6 !4 5
! 期 肖 瑜 6 环境因素对油松林木材生产影响的定量评价
气温和年5 ; ℃积姆与木材生产的关系较之其
它因素更为密切 3 上述因素一般随纬度增高而
增加 , 随海拔高度增高而降低 , 恰与木材生产
量随这两个因子的变化趋势相反 3 所 以 , 在降水
量不高的情况下 , 温度过高会给陕北地区油松
林的木材生产带来一定影响 , 而在陕南油松生
长区 , 海拔较高 , 虽然降水能基本满足林木生
长需求 , 但生长季节内的温度相对降雨量而言
却偏低 , 对林分生长也产生限制作用 3
! 3 73 ; 水分 在大多数情况下 , 降水并 不 是
影响植物生长的直接因素 , 它之所 以重要 , 在
于它们能够补充土壤水分 , 通过土壤间接影响
植物对水分和矿物质的吸收 , 从而影响生长。
据分析 , 油松林的木材生产量与年降雨量呈紧
密的正相关关系 , 而与蒸发量呈负相关关系 3
全省油松产区年降雨量与年蒸发量之比为。3 :
一。3 7 , 从南向北逐渐降低 3 因各地年降雨量
都不高, 一半左右又集中于 : 一 月 , 加之林
分土壤保持水分的能力有限 , 所以植物很难有
效使用土壤水分 3 另外 , 在水分供应不足时 ,
蒸发量大对林分生长的限制作用愈加突出 3 这
一点在陕北地区更为明显 3
= 讨 论
= 。 我们将地形和土壤因素与有关森林 生 长
的地理变化特征结合起来共同分析对油松林木
材生产的影响 , 获得了比较满意的结果 3 在陕
西省内 , 复杂的地形变化条件使其与森林生长
的关系变得十分松散 , 对油松林木材生产的影
响为其它更重要的因素所掩盖 3 不同土壤类型
的物理和化学性质也有差异 , 在这类因素中对
油松林木材生产的影响效果最明显 3 纬度的高
低决定着大气环流性质的改变 , 所以与气候状
况关系密切 , 对森林生长的影响作用也大 3 同
样 , 气候在土壤形成过程中也起着 巨大 的 作
用 , 与土壤类型密切相关 , 但若从实用性出发
结合气候因素划分油松生长区 , 我们认为还是
以纬度较好 。
= 3 7 气候对油松林分木材生产的影响 , 在不同
地区有不同的表现方式 3 根据最小量定律 , 最
适合做生境指标的因素 , 是不能充分满足林木
需要的因素 3 从全省范围考虑 , 水分供应不足
的情况表现最明显 , 但相对而言 , 生长旺季内
的气温偏低对陕南及秦岭地区油松林的木材生
产影响最大 , 而在关中大部及陕北地区, 降雨
量不足和过于集中又使林分不能有效吸收土壤
水分和矿物澎 对木材生产影响最大 3 由此可
见 , 不同气候因素作用于不同地区森林的程度
也有较大差异 。 任何一种气候因素都可单独或
与其它因素相结合影响森林生长 , 但是这种 因
素若要成为一个有用的指标 , 必须便于观测 ,
属于气象观测常规资料且与森林生产能力密切
相关 3 因有些因素不能做为这种指标 , 所以本
文在分析气候因素的作用时 , 使用有意义的水
分因素较少 , 与热量因素的数量不一致 , 这也
许会给结果带来一定偏差 。
= 3 ! 综 合地理 、 地形 、 土壤 、气候等因素对油
松林分木材生产的影响及林分的生长表现 , 我
们可在陕西省划分 ! 个油松生长区 3
= 3 ! 3 陕南及秦岭油松生长区 这一地 区 土
壤以森林性土壤为主 , 具有一定肥力 , 保持水
分能力较强 , 油松在不同海拔高度及各种地形
位置上均能良好生长 , 气候特点是生长季节内
的温度偏低 , 降水基本满足林木需要 , 油松林
木材生产水平较高 , 适宜培育用材林 3 据调查
资料统计 , 这一地区油松林木材平均年生产量
为 = 3 9 ! Κ “ · ΗΒ 一 ‘· Β一 ‘ 3
= 3 ! 3 7 关中及陕北南部油松生长区 该 区 地
处黄土地带 , 南与上一地区接壤 , 北至!: # & 3
某些山地虽有森林性土壤 , 但肥力水平一般且
有效成分低 , 黄土特征明显 , 土壤具有一定的
保持水分能力 , 油松生长在基本一致的海拔高
度和地形位置上 , 分布较单一 气候上具有明
显的暖温带气候特点 , 水分供应不足和降雨过
于集中是限制该地区油松林木材生产的最关键
因素 3 林分的生产能力较高 , 但低 于 上 一 地
∀ , ∋∗ +3 , .# 】3 , 6 ! 4 5
7 。 应 用 生 态 学 报 卷
区 , 可做为用材林基地经营油松人工林 3 据调
查资料统计 , 油松林木 材 平 均年 生 产 量 为
= 。 Κ ! 一 ΗΒ 一 3 Β一 3
= 3 ! 3 ! 陕北北部油松生长区 这一地区 包 括
! : “ & 以上区域 , 很大部分地处陕北黄土 高原
和毛乌素沙漠的过渡地带的东段 , 土壤以具细
沙粒和粉粒的沙土类为主 , 有机质贫乏 , 矿质
营养较少 , 保持水分能力较差 。 气候特点是 日
照充足 , 干旱多风 , 降雨量极低 , 气温 日较差
和年较差很大 3 在这种条件下 , 自然选择的压
力不会促使林木向有利于木材生产的方向发展
而导致树体其它器官生物量比例过高 3 据调查
资料统计 , 油松林木材平均年生产量为Χ 3 :9 Κ !
·ΗΒ 一 , 3 Β一 ’ , 不适宜培育用材林 3 营林目的应 以
改善环境 、 防风 固沙 、 保持水土为主 3
方差分析结果表明 , 上述 ! 个地区油松林
木材平均年生产量的差异在 8 <水平上高度显
著 , 但是否能完全做为支持上述 ! 个分区的有
力证据 , 还必须与自然条件和森林经营目标及
水平结合后共同考虑才能确定 , 同时也有赖于
和同行专家的商榷 3
, 考 文 做
飞 云南大学生物 系。 9 ! 3 植物生态学 3 人民出版社 , 北
京 , = 一=7 3
7 云南林学院主编 3 了 3 气象学 。 农业 出版社 , 北京 ,
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77一 ! > , ! :一 ; ; 3! 铃木荣一 : 3 环境统钟学6 情报处理 考 无方 3 地人书馆 , 束京 , ;一 : 3 ‘
= ΣϑΧΒ ΟΙΧ2 , ι 3 [ 3 Φ Χ 3 ∗ϑ Χ Π8ΦΚΜ ΔΓ ϑ Φ 8Β2 ΔΓ Τ ΜΧ Δ82 Χ Μ Δ2Φ ΔΓ Ο Φ Ψ ΙΧϑ Μ Χ Α 2五Φϑ Γ 五Β ϑΟ , 的ΟΜ , )Χϑ 3 1 Λ Δ 3 ,
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