立地质量及林分密度

第4章立地质量及林分密度

[本章提要]林分生长量和收获量的高低除与林地固有的生长潜力及其生长潜力的充分利用程度有关系外,还与林分年龄(异龄林的年龄分布) 、林分经营措施（如施肥、疏伐等）等因子相关。因此，本章将重点介绍立地质量的概念及其评价方法，以及林分密度对林分生长的影响。同时，也简要地介绍了地位指数表的编制方法和单木竞争指标，为研究林分生长收获预估模型奠定基础。

4.1 立地质量及立地质量的评价方法

4.1.1立地和立地质量

立地（Site）和立地质量（Site Quality）是两个既有联系又有区别的概念。立地在生态学上又称作“生境”，指的是“林地环境和由该环境所决定的林地上的植被类型及质量”（美国林学会，1971）。更确切地说，立地是森林或其他植被类型生存的空间及与之相关的自然因子的综合（马建路，1993）。它有两个含义，第一，立地这个词具有地理位置的含义；第二，它是指存在于一个特定位置的环境条件（生物、土壤、气候、地文）的综合（Clutter J.L.,1983）。因此，可以认为立地在一定的时间内是不变的，而且，与生长于其上的树种无关。但是，立地质量则指在某一立地上既定森林或者其他植被类型的生产潜力，所以立地质量与树种相关联，并有高低之分。一个既定的立地，对于不同的树种来说，可能会得到不同的立地质量。立地的调查应包括两个内容，一个是立地的分类，一个是立地质量的评价。一般来说，具体的森林经营工作总是针对一定的树种和一定的地理区域而言的，因此，在测树学中关于这部分内容是以立地质量评价为主。

4.1.2立地质量评价方法

评价立地质量的方法很多，总的来说可分为两大类，即立地质量的直接评定法及间接评定法。

4.1.2.1直接评定法

直接评定法（method of direct evaluation）指直接用林分的收获量和生长量的数据来评定立地质量，又可分为：

⑴根据林分蓄积量（或收获量）进行立地质量评定

①根据固定标准地的长期观测或历史记录资料的评定方法。

②利用正常收获表的预估数据的评定方法。

⑵根据林分高进行立地质量评定

对于许多树种，生长在立地质量好的林地上，其树高生长快。换句话说，对于这些树种，材积生产潜力与树高生长成正相关。在同龄林中，根据较大林木树高生长过程所反映的材积生产潜力与树高生长之间的关系，受林分密度和间伐的影响不大，因此，根据林分高估计立地质量的方法视作评定立地质量的一种最为常用且行之有效的技术。

4.1.2.2间接评定法

间接评定法（method of indirect evaluation）是指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的方法，具体方法有：

⑴根据不同树种间树木生长量之间的关系进行评定的方法。

⑵多元地位指数法。

⑶植被指示法。

以上简要地介绍了立地质量的评定方法，当采用直接评定法时，要求生长在这一林地上的目的树种至今一直存活着，否则，只能采用间接评定方法。

4.1.3立地质量的直接评定方法

4.1.3.1根据林分蓄积量或收获量评定立地质量

林分蓄积量是用材林经营中最关心的指标之一，直接利用林分蓄积量评定立地质量既直

观又实用。但是，由于影响林分蓄积量的因子不仅仅是立地质量，因此，采用这种方法时应将林分换算到某一相同密度状态下才为有效，否则，评定结果是难以置信的。另外，这种评定方法一般适用于同龄林。

⑴利用固定标准地或根据林分蓄积量的历史记录评定立地质量

利用固定标准地的蓄积量测定记录，可以得到林分蓄积量及其生长量，将其换算为某一标准林分密度状态下的蓄积量和生长量，即可以评定、比较林分的立地质量。对于森林经营历史较长、经营集约度高的地区，它是一种较好的评定立地质量的方法，尤其是在不同的轮伐期对同一林地上生长的不同世代的林分，采用相同的经营措施条件下，这种方法是非常直观和实用的。例如英国的人工林经营体系中，就是利用林分蓄积量和生长量评定林分生长潜力的收获级和产量级。

⑵利用正常收获表的蓄积量估计值评定立地质量

正常收获表列示出林分充分利用林地潜力时林分所能达到的蓄积量及其生长量，依据正常收获表中的蓄积量可以评定现实林分立地质量的高低。使用时，需根据现实林分的年龄、蓄积量及其林分疏密度，换算为正常林分的蓄积量；再由正常收获表即可求出该林分在不同年龄时可能达到的最大蓄积量，这样就可以评定及比较林分间的立地质量高低。在比较不同林分的立地质量时，需以同一年龄时的蓄积量作为比较的依据。例如，在美国，利用林龄为１０年时的每公顷蓄积量作为评定立地质量的特定统计量。这种方法的实用性和有效性取决于有无合适的正常收获表。

4.1.3.2利用林分高评定立地质量

林分树高生长扇形分布相关法则

由于生态、气候等随机因素的影响，使得林分树高（包括优势树高）生长是一个随机过程，这个过程可用林分树高生长的全体样本函数空间表示。在林分树高生长样本函数空间中，林分立地质量因子的作用是不容忽视的，这个立地质量因子不能看成随机因子，随着林分年龄的增大，它对林分树高生长的影响而逐渐明显。这种因立地质量引起树高生长绝对差异随林分年龄增大而加大，使得树高方程生长的样本函数簇呈扇形分布的现象，称为林分树高生长扇形分布相关法则。

林分树高生长呈扇形分布，奠定了地位指数曲线簇的生成法则的基础。同时，也为利用基准年龄的确定提供了理论依据。

另外由于树高易于测定，而且受林分密度影响较小，因此，利用林分高已成为林业上最常采用的评定立地质量的方法。在利用林分高评定立地质量的方法中，又依所使用的林分高不同而分为地位级法和地位指数法。

⑴地位级法

地位级（Site class）是反映林地生产力的一种相对度量指标，它是依据林分条件平均高与林分平均年龄的关系，按相同年龄时林分条件平均高的变动幅度划分为若干个级数，通常为5—7级，以罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……符号依次表示立地质量的高低，将每一地位级所对应的各个年龄时的平均高列成表，称为地位级表（如表2—4）。

使用时，先测定林分的平均年龄和林分条件平均高，据此可由地位级表中可查出该林地的地位级。如果是复层混交林，则应依据主林层中的优势树种来确定地位级。

⑵地位指数法

地位指数（Site index）是指在某一立地上特定基准年龄时林分优势木的平均高度值。依据林分优势木平均高与林分优势木年龄的关系所编制的表称作地位指数表（如表4—4）。其基本原理是根据各不同林分在某一特定年龄（基准年龄或标准年龄）时的优势木平均高作为评定林地立地质量高低的依据。这种评定立地质量的方法最早产生于美国，美国学者布鲁斯（Bruce，1926）在编制南方松收获表时首次采用了50年优势木平均高作为地位指数值。