立地调查与类型划分-森林营造技术

任务1　立地调查与立地类型划分

任务目标

【能力目标】

会选设调查线路；会地形因子的调查记载；会划分立地类型；会编制立地类型表。

【知识目标】

熟悉影响林木生长的立地组成因子；掌握立地条件调查方法；掌握立地类型划分的原则和方法。

任务提出

根据拟定造林地现状，要求在造林规划设计前，用线路调查法和典型调查法摸清拟造林地的立地因子，找出该造林地上影响林木生长的主导因子，用主导因子法划分立地类型，编制立地类型表。

任务分析

造林地的调查任务分三个阶段进行。第一阶段，准备工作：成立调查组，相关技术培训、搜集资料，对收集的材料认真阅读，系统整理。

第二阶段，外业调查：4～5人一组，采用线路调查、典型调查、访问调查等方法，摸清造林地的立地因子。

第三阶段，内业工作：各位同学汇总全班调查材料，分析立地因子，找出主导因子，划分立地类型，编制立地类型表。

相关知识

一、立地因子

造林地上凡对森林生长发育有直接影响的环境因子的综合称为立地条件，简称立地。它是由气候、地形、土壤、生物、水文和人为活动等6个方面的立地因子综合而成。

（一）气候

包括光照、温度、降雨、风等。从南到北，从东到西，由于气候条件（主要是温度和降雨）的不同，决定了森林和其他植被的有无及森林的地带性分布和森林生产力的高低。如我国从南到北，形成了热带雨林、季雨林，亚热带常绿阔叶林，暖温带落叶阔叶林，温带针阔叶混交林和寒带针叶林等森林植被类型。

（二）地形

影响小气候，在山区影响水、热的重新分配，从而影响到森林的分布和生长。

1．海拔高度　海拔每升高100 m，气温下降0．5～0．6℃。随着海拔的升高，气温降低，空气湿度则逐渐增加，气候由低海拔的干燥温暖，转变为高海拔的湿润寒冷。如刺槐垂直分布范围上限2000 m，而适生范围却在1500 m以下；油松垂直分布范围800～2200 m，适生范围在1100～1800 m；枣树最适生的范围在800 m以下。西北地区的山地，森林呈岛状分布在高海拔区，低海拔区主要分布着草原或荒漠植被。

2．坡向　指坡面所指方向。北方地区不同坡向光热差异大，影响到水分的支出。阳坡光照充足、干燥温暖；阴坡光照弱、温度低、蒸发水分少，土壤湿度大，一般阴坡的土壤含水量比阳坡高2%～4%。按坡向从北坡—东北坡—西北坡—东坡—西坡—东南坡—西南坡—南坡，干旱程度逐渐加重。

立地调查时，记载调查段的主要坡向，一般按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北等记载。根据坡向对立地影响的大小，归纳材料时可分为阳坡、阴坡、半阳坡、半阴坡等。

3．坡位　主要影响到水土保持能力，坡的上部受降水冲刷和重力影响，水土流失严重，土壤瘠薄，石质含量大，坡的下部可接纳更多的从上部流失的水土，土壤深厚、湿润。但是具体情况还必须具体分析，要把各因子综合起来考虑。如油松是喜光树种，也比较耐旱、耐寒、抗风，但在低山地区水分缺乏，往往是影响其成活和生长的主要因子，在阴坡、沟谷塌地、阳坡坡足造林较为适宜。

4．坡度　坡度影响光热、水分支出及水土流失的程度。陡坡光照强，水分蒸发大，水土流失严重，故土壤干旱、贫瘠、岩石裸露。坡度等级划分见表1-1。

表1-1　坡度等级

地形因子中还有坡形（凹形、直形、凸形），地形位置（前山、深山、后山），地势（高地、低洼地）等也对立地条件有影响。

（三）土壤

土壤主要包括土壤种类、土层厚度、土壤质地、土壤结构、土壤养分、土壤腐殖质、土壤酸碱度、土壤侵蚀度、各土壤层次的石砾含量、土壤含盐量、成土母岩和母质的种类等。土壤是林木生长的基质，是森林立地的基本因子。不同树种对土壤条件要求不同。如刺槐耐旱，水淹稍久即死亡；油松、栎类、山杨等喜偏酸性土壤，也能在微碱性土壤上生长；侧柏喜生长在石灰性土壤上。

（四）生物

造林地上植物群落结构、组成、盖度及其地上部分与地下部分的生长分布状况，病、虫、兽、害状况，有益动物（如蚯蚓等）及微生物（如菌根菌等）的存在状况等，也能够直接或间接地影响植物生长。在植被未受到严重破坏的地区，植被的状况能反映出立地质量，特别是某些生态适应幅度窄的指示植被更能反映出立地的特性。但在生产实践中，由于多数造林地的植被受破坏比较严重，用指示植物评价立地受到较大的限制。

（五）水文

地下水位深度及季节变化、地下水的矿化度及其盐分组成，有无季节性积水及持续期，地下水侧方浸润状况，被水淹没的可能性、持续期和季节等。平原地区的一些造林地，水文起着很重要的作用。在平原地区的立地分类中，水文因子特别是地下水位经常成为主要考虑的因子之一。而在山地的立地分类则一般不考虑地下水位问题。

（六）人为活动

土地利用的历史沿革及现状，各项人为活动对环境的影响等。不合理的人类活动，如取走林地枯枝落叶、不合理的整地和间种，将导致造林地生产性能的下降；而建设性的生产措施，如合理的整地、施肥和灌溉能提高土壤肥力，提高造林地的生产性能。

二、立地类型

（一）立地类型划分的意义

立地类型　是立地条件基本一致的造林地的联合，或者说是具有相似的森林生长环境条件小区的联合。

划分立地类型是科学地分析林木生长环境条件的主要方法，是造林设计和制定各项林业措施的基础。在营林生产中，要做到适地适树，确定合理的造林密度，选用有效的整地方法，拟定正确的抚育采伐等一系列营林措施，实行科学培育森林，充分发挥林业的生态效益、经济效益和社会效益，就必须充分了解造林地的特性。生产中通过立地分类，在充分调查分析的基础上，采用比较和归纳的方法，将造林地划分成若干种反映当地实际环境条件的立地条件类型来了解、掌握造林地的特性，再根据不同的立地条件类型进行造林、营林的技术设计。

（二）立地类型划分的依据

1．气候　气候与林木生长关系密切，它可以作为立地分类系统中立地区域、立地带、立地区等区划单位的依据。在同一气候区内，大气候条件趋于一致，小气候差异一般可通过地形、土壤因子反映。

2．土壤　在相对一致的气候条件下，土壤对森林生产力具有决定性的直接影响，常被作为立地类型划分的最重要的依据。在一定的区域内，或在一个林场内划分立地条件类型时，首先要抓住土壤这个因子。当然，土壤各种性状对林木的影响，并不是在所有地方，所有的时间内都会一样重要。在平原，影响林木生长最主要的土壤因子是土壤的含盐量和地下水位。在山区可能是有效土层的厚度或者是腐殖质层的深度和土壤水分。因此，应该根据不同的地方，找出其影响林木生长的主导土壤因子作为划分立地条件类型的依据。

3．地形　地形因子虽不是树木生活的基本因子，但它通过对光、热、水等基本因子的再分配，引起土壤状况和小气候条件的变化。如高山比低山和平原温度低、风大、雨水多、湿度大；阴坡比阳坡日照时间短、温度低、空气湿度大、土壤较湿润；平地比山地温暖，而洼地易积水和起碱。地形因子对林木生长产生重要影响，在山区划分立地类型时可将地形作为主要依据之一。

4．造林地上的植被生长情况　在森林生态系统中，森林植物与环境是相互联系的，植被的组成、结构和生长情况与立地条件有密切的关系，特别是一些生态幅度较窄的植物种类，可用于评价立地生产潜力。因此，造林地上的植被生长情况，也是划分立地条件类型的一个依据。尽管在人为活动频繁的地方，原生植被已遭破坏，但只要仔细地调查研究，仍然可以发现某些植物指示土壤某种特性的作用，以此作为划分立地条件的参考因子是有益的。

综上所述，在一定的区域内划分立地条件类型，依据多因子的综合，其中主要依据地形因子和土壤因子，还要以植被作参考，以林木生长状况作验证。

（三）立地类型划分的方法

划分立地条件类型的方法比较多，下面介绍两种常用的方法。

1．主导因子法　在不同的地区、不同的造林地段，各环境因子所起的作用是不同的，而且在构成立地条件的因子中，必然有影响林木生长的主导因子和从属因子，并存在一定的规律性。生产中要善于从中找出对林木生长起决定性作用的主导因子，利用主导因子划分立地类型。方法如下：

（1）外业调查　大面积造林地区，不可能对每块造林地都一一进行立地调查。因而必须考虑到，既不能使外业调查的工作量过大，又要使调查材料较为全面地反映不同立地的特征。通常是在充分搜集与分析当地现有资料的基础上，采用线路调查（机械选样）和典型调查（典型选样）相结合的方法进行。通过立地调查和综合分析，将复杂的自然条件划分成内部条件相近似，而与外部条件有明显差别的立地类型。然后，按立地类型划分宜林地小班和进行造林技术设计或造林典型设计。

（2）逐个分析立地因子，找出主导因子　逐个分析海拔高度、坡向、坡形和坡位、坡度、小地形、土壤种类、土层厚度、腐殖质层厚度、土壤质地、土壤结构、土壤酸碱度、土壤侵蚀程度、土壤各层次的石砾含量、土壤含盐量、土壤中的养分元素含量、成土母岩等与生活因子的关系，找出对生活因子影响面广、作用大、本身差别也大的主导因子，作为划分立地类型的依据。

寻找主导因子时要注意两点：一是对不同生态要求的树种而言，立地条件中的主导因子是不同的，应分别加以调查和探索。二是立地因子的地位离不开它所处的具体场合，场合变了，主导因子也会发生变化。

（3）划分立地类型　按主导环境因子分级组合，即以地形、土壤为主导因子，先分级、然后组合。如甘肃陇东南黄土沟壑类型区立地条件类型划分：

第一步立地因子分级：地形部位分塬面、塬坡、沟坡、沟道、川滩地；土壤分为黄垆土、黄绵土、黄土、淤积黄土、石砾土。

第二步组合：如黄土阴塬坡、黄土阳沟坡、红黏土沟坡、沟坝地、石砾土河滩等。

（4）类型名称　主要使用主导因子的名称组合来命名。

立地类型划分案例（表1-2～5）：

表1-2　甘肃陇东南黄土沟壑类型区立地类型划分

表1-3　甘肃陇中西部黄土丘陵类型区立地类型划分

表1-4　晋西黄土残塬沟壑地区立地条件类型表

表1-5　广西柳州沙塘林场立地条件类型表

主导因子法划分立地条件类型的优点是：简单明了，易于掌握，因此在实际工作中（尤其在山地）应用最为普遍。缺点：粗放、刻板，难以照顾个别的具体情况或难于反映立地条件的某些差别，如考虑不周容易造成同属一个立地类型的造林地有可能具有不同的林木生长效果。为了避免这种弊病，在划分立地条件类型时应适当增加立地因子的数量。但如果所依据的立地因子数量过多，会使立地类型数量增多，类型内容及其命名过于复杂，有可能会丧失该方法简单易行的优点。

2．生活因子法　按对林木生长影响最大的土壤水分和养分两个主要生活因子来划分立地条件类型。方法如下：

（1）进行外业调查　根据地形变化、地类和一定的面积划分林班和小班，在每一个小班中开展土类、土壤厚度、土壤水分、植被和盖度调查，摸清其性状。

（2）划分养分等级和水分等级　按土类、土壤厚度划分若干养分等级；按土壤湿度划分若干水分等级，同时参照植物组成（主要是反映土壤湿度状况的指示植物）和盖度指示水分状况。

（3）划分立地类型　主要以水分和养分含量的多少来分级组合，如干旱贫瘠型，湿润肥沃型，较干旱贫瘠型等（表1-6）。

表1-6　华北石质山地立地条件类型

按生活因子划分立地类型的优点：类型反映的因子比较全面，类型名称本身就说明了它的生态意义。但缺点很多：①划分标准难掌握；②生活因子不易直接测定；③山区小气候的差异在这些类型中难于全面表达。在实际中很少采用。

任务实施

【准备工作】

一、物资准备

（一）调查设计用表

主要包括立地类型调查表、立地类型因子汇总表、立地类型特征表等。

（二）仪器和工具

GPS、计算器、皮尺、钢卷尺、围尺、测高仪、生长锥、标本夹、土壤袋、盐碱度测定仪、硬度计、酸度计、军工锨等。

（三）文具用品

主要有铅笔、钢笔、橡皮、笔记本等。

二、有关资料搜集

（一）图面资料

图面资料是造林调查设计的基础资料，应尽量搜集齐全。包括航摄照片、地形图、林业区划图、综合农业区划图、造林规划设计图等，其中最重要的是航摄照片和1∶10 000地形图。若采用1∶50 000的地形图时，应将其放大到1∶25 000或1∶10 000后使用。

（二）调查地区社会经济状况资料(www.xing528.com)

主要包括调查地区总人口、农业人口、劳力情况；农、林、牧业生产经营现状和生产条件；乡镇企业发展现状及经营状况；农民人均收入情况；省、市、县及当地农民群众对林业生产发展的要求等。

（三）自然资源资料

包括地貌、地质、水文、土壤、气象、植被以及水土流失、土地荒漠化和盐渍化等方面的资料。

（四）林业资料

主要包括林业区划（规划）说明书及其成果、森林资源清查结果、立地类型调查报告和立地类型表。

【外业工作】

立地条件调查

（一）立地条件调查方法

1．访问调查　到达调查地区后，首先与当地村民或林场的工人、技术人员等，座谈有关当地的自然、经济情况。

图1-1　线路调查示意图

2．线路调查

（1）选设调查线路　根据造林地分布情况，地形、地势特点，并照顾到线路的水平分布（造林地区内分布均匀）和垂直分布（由山脚、沟底到山顶、沟顶），尽可能较多地通过各种不同自然条件的造林地。一般应先在图面上（最好是在地形图或航摄照片上）预设，然后通过现地踏查确定所需选设的几条或多条调查线路。各条调查线路按顺序统一编号（图1-1）。

每条调查线路应保持一定的方向，并基本上按直线进行调查。每条调查线路的长度，一般应不少于500 m或1000 m，以保持一条调查线路上自然条件变化规律的延续性。调查线路的数量，应根据当地具体情况而定，以能反映立地条件的变化规律，说明立地类型的特征为原则。一般各条调查线上同一立地类型的重复出现次数不少于三次。

（2）划分调查段　在调查线路上进行调查时，应随时注意观察地形（坡向、坡度和海拔高度等）、土壤（土壤厚度、质地、结构和石砾含量等）、植被（优势种和指示性植物）等各方面的变化规律。当这些条件有明显变化（不是局部的偶然现象，而是在一定条件下出现的不同立地条件特征），而这些变化又足以引起造林树种或造林、经营措施等方面有所不同，则应准确地划定变化界限，区分出不同立地条件的调查段，并按顺序进行编号。

调查段划分以后，估测调查段的水平距离和海拔高度（可借助于地形图和海拔仪）。在调查段内选择有代表性的位置，即选择能够充分反映本调查段立地条件特征的地段（应避免选在两个调查段之间的过渡地带），进行详细调查记载。在本调查线路或其他调查线路上，如遇到同类型的地带，仍需划分调查段进行调查记载。同一类型调查段的调查材料，一般应不少于三个。

图1-2　线路调查草图

（3）绘制线路调查图　为了对线路调查情况有一个比较直观和概括性的了解，便于对调查材料进行整理与分析，在线路调查时，应分别每条调查线路绘制线路调查草图。草图的内容，主要包括线路长度、地形条件、调查段间距和海拔高度等。草图可用方格纸或普通纸大致比例勾绘（图1-2）。

3．典型调查　典型调查通常是在线路调查的基础上，进行一些必要的典型补充调查。或者当局部造林地面积较小，不便设置调查线路时，可直接在造林地选择典型地段进行调查。

线路调查以后，如果发现调查材料中，尚不能包括本地区所有造林地的立地类型，或者调查材料不够典型，不能充分反映某立地类型特征，以及某些立地类型调查材料较少（一个立地类型尚不足三个调查段），汇总材料不够充分，都应进行典型补充调查。

典型调查，应根据所需补充调查的对象和数量，在该类型具有代表性的地段进行（应避免选在线路调查相重复的地点）。当某一类型需要补充两个以上调查材料时，不应在同一地段内重复选设调查点。典型调查的内容与方法均同线路调查。典型调查应另行编号。

（二）调查内容的记载

在造林地立地调查中，一般应以主导环境因子（地形、土壤、植被）为主要调查内容，并对局部小气候和水文等方面作适当的补充调查。

野外调查一般按“立地类型调查表”（附表1-1）的项目和顺序进行。表中所列项目较多，但某个地区和某个调查段并不一定所有项目俱全。比如，调查段内没有岩石裸露，或者没有乔木树种，则应在相应栏内注记“无”字，或画一斜线“/”，表明已进行调查，并非是漏项。

1．地形因子调查记载

（1）编号　填写调查线路与调查段的编号。调查线路以规划设计区域为整体按一定顺序编号。调查段则按每一条调查线路顺序编号。为便于区别线号和段号，可在线路编号与调查段编号间加“-”号，如第一条线路上的第七调查段编号为01-07。

（2）地点　为了准确查找调查段在图面和现地的具体位置，应注明该调查段所在的地点，如县、乡、村和小地名。已有林业调查区划的地区，则应注明林场、分场、作业区、林班（营林区）和小班。

（3）调查段周围情况　为了反映周围环境条件对本调查段的影响，调查记载与本调查段相邻的地类、地形、植被情况，以及是否有道路、垦荒、放牧、割草、割灌、火烧等情况。

（4）坡向　指坡面所指方向。调查时，记载调查段的主要坡向，一般按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北等记载。根据坡向对立地影响的大小，归纳材料时可分为阳坡、阴坡以及半阳坡、半阴坡等。

（5）坡度　为了按坡度分类或命名，一般将坡度划分为坡度等级。如5°以下为缓坡，16°～25°为斜坡，26°～35°为陡坡，36°～45°为急坡，46°以上为险坡。

（6）坡位　指调查段在坡面上所处的位置。一般在较长的坡面上，可分为上坡、中上坡、中坡、中下坡和下坡等坡位。坡面较短时，则可按上坡、中坡和下坡三个坡位划分。

（7）地形特点　根据当地的地貌条件，描述调查段内地形特征和小地形变化的相对高度。地形特征的描述，山地一般可分为山顶、山脊、山坡（凸坡、直线坡、凹坡和凹凸形坡等）；丘陵可分为丘顶、丘坡和丘间凹地等；河谷地可分为河床、河漫滩和阶地等；风沙区可分为固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘；黄土高原区可分为塬、梁、峁、斜缓坡、沟坡、沟底、阶地、河谷等；并目测内部小地形起伏变化的高度。

图1-3　土壤剖面

2．土壤调查　根据土壤调查的记载方法，标准地必须挖标准土壤剖面（图1-3），并按土壤剖面的发生层次分层，调查记载以下内容：

（1）土壤种类

（2）土层厚度（A＋B）

（3）土壤湿度—分为五级　干：放在手中压，感觉不到土中的水分；润：用手握之，土团上有手印；湿润：有潮湿感，能捏成团，能使纸变湿；潮湿：使手湿润，能揉成团，无水流出，黏手；湿：用手压时，有水流出。

（4）机械组成—分为五级　沙土：松散，湿时不成团，捏时沙性感强，有沙沙声；沙壤土：易散，捏时有沙性感，湿时能成团，但不成条，有轻微沙沙声；壤土：湿捏无沙沙声，微有沙性感，揉成条易断；黏土：面粉感觉，可搓成条，或压成土片，有裂痕；重黏土：黏性、韧性强，手捏时光滑，可塑性强，可压成大片，无断裂。

（5）石砾含量　依石砾含量分为：轻石质＜40%；中石质40%～60%；重石质＞60%

（6）结构　屑状、粒状、核状、块状。

（7）结持力（坚实度、紧密度）　依土壤刀插入和拔出的用力程度分为四级。疏松：稍加压力即可插入；松散：加压力时顺利插入；紧实：用力能插入，拔出稍难；极紧：大力时能插入，取出很困难。

（8）侵入体和新生体　生物侵入体、机械侵入体（石砾、贝壳、木炭等）；新生体：包括假菌丝体，石灰结核，铁锰胶膜，锈斑等。

（9）生物活动　根系分布层次、深度；菌丝体；土壤害虫、土壤有益动物等。

（10）土壤pH值和碳酸盐反应　用pH试纸测定土壤酸度，分为酸性土：pH值＜55；微酸性土：pH值5．5～6．5；微碱性：pH值7．5～8．5；碱性土：pH值＞8．5。

用10%稀盐酸测定碳酸盐反应，依声音、气泡有无和反应强弱分为无石灰、含量中等和石灰高含量。

3．植被调查

（1）立木　应指出其起源（天然林、实生林、萌芽林）、组成、郁闭度、年龄、生长情况、天然更新情况。

（2）下木　记载下木的组成、郁闭度、分布特点、物候期。

（3）层外植物

（4）草本植物　必须记载植物名称、多度、盖度、平均高度、分布情况等。

4．裸岩比例

记载裸露岩石的分布状况和所占面积的比重。岩石分布状况，通常以带状、团状、均匀和零星等描述；岩石裸露面积比重以目测百分数记载。

5．侵蚀状况

主要调查记载有无土壤侵蚀、风蚀或沙化的情况。在有土壤侵蚀的地区，应按侵蚀类型（片蚀、沟蚀、崩塌）、侵蚀程度（轻度、中度、强烈、剧烈）和侵蚀形成的原因进行调查记载。

在有风蚀或沙化的地区，应调查记载风蚀程度（轻度、中度、强度）或沙化程度（轻度、中度、严重、极严重）。

6．小气候特点

较大范围内的气象条件，一般通过收集当地有关气象资料即可掌握。对于局部小气候条件，如风口、迎风面、干燥、阴湿、低温、积雪、雹、霜期等，与周围其他地段有明显差别的应进行调查记载。一般可采用访问调查的方法或根据地形条件加以判断。

7．人为活动情况

调查记载该地段内有无人为活动情况，频繁程度如何。如砍柴、割草、割条、放牧和火烧等。

附表1-1　立地因子调查表

【内业工作】

一、材料的整理与汇总

对野外调查记载的材料，应进行全面检查，如有遗漏或误差的项目，应进行补充、修正，必要时应进行野外补充调查。对野外难以确认的植物和岩石等，应对其标本及时进行鉴定，按鉴定后的名称修改野外记载的代名或代号。

二、立地类型因子汇总

立地类型因子汇总是对立地类型进行综合分析的过程。本着立地类型内部条件趋于一致，而与外部有明显差异的原则，按照野外调查时初步划分的立地类型，或者根据地形、土壤、植被等特征，采取分级归类、逐步组合的方法，先将相近似的立地逐步汇总。

立地类型因子汇总，通常采用表格（附表1-2）的形式较为方便，同时便于诸项因子的对照比较以及特征的汇总。

附表1-2　立地类型因子汇总表

三、找主导因子、划分立地类型

划分立地类型依据的主导因子应是对树木生长影响大且因子本身有较大差异的立地因子。逐个分析海拔、坡度、坡位、坡向等地形因子和土层厚度、表土层厚度、岩石性质、pH值等土壤因子对生活因子的影响，找出作用大的因子；然后从整个调查区的角度逐个分析这些因子本身是否有较大的差异，差异大者可作为划分立地类型的主导因子。根据立地分类体系的要求，将主导因子进行分级和组合，组合成理论上的立地类型数。再根据调查区的实际情况筛选掉不存在的立地类型，从而得出实际的立地类型数。

立地类型划分的多少（细致程度），应根据当地的自然条件和生产上的实际需要确定。一般划分不宜过多过细，以免给生产上带来不必要的繁琐。

四、编制立地类型特征表

立地类型特征表（附表1-3），是划分立地类型的主要成果。在立地类型因子汇总表的基础上，经反复分析调整，则可基本确定所需划分的立地类型，并根据因子汇总表概括出每一立地类型特征的变动范围。特征的描述要力求简练、准确，重点突出。

附表1-3　立地类型特征表

在造林地区的调查中，若发现立地类型特征表中某立地类型划分不够恰当或因子特征不够准确，则应根据造林地调查材料进行适当的修改或补充。

思考与练习

一、查阅资料，完善任务报告。

二、举例说明在造林生产实践中如何进行立地因子调查。

三、举例说明如何用主导因子法划分立地类型。