晋西黄土丘陵沟壑区林分分布特征研究

杨 静，刘 菊，梁守伦，孙拖焕

(山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)

·试验研究·

晋西黄土丘陵沟壑区林分分布特征研究

杨 静，刘 菊，梁守伦，孙拖焕

(山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)

以晋西黄土丘陵沟壑区为研究对象，依托山西省森林资源“二类”调查成果数据，运用Excel分别对不同树种、起源、坡向及海拔范围的林分进行统计，分析不同树种在本区域的分布特征，为立地区划、立地类型划分及森林植被构建提供理论基础。

林分分布特征；黄土丘陵沟壑区；晋西

恢复和重建林草植被，构建完整的森林生态网络体系，是黄土高原生态环境建设的核心。多年来，在晋西黄土丘陵沟壑区植被恢复建设的过程中出现了许多问题，其主要问题是造林成活率与保存率低，林分质量差，生态效益和经济效益低。造成这种现象的主要原因是在选择造林树种时，对立地条件考虑不够，违背了自然生态规律，未能遵守适地适树和适树适地的原则。笔者对晋西黄土丘陵沟壑区林分的分布特征进行了研究，旨在为研究近自然演替规律和重建稳定的森林植被提供理论依据。

1 研究区概况

晋西黄土丘陵沟壑区在植被分区中，属暖温带落叶阔叶林和半干旱草原区。其山地、丘陵原始植被已遭破坏，出现大面积黄土覆盖的丘陵区，生态环境恶劣，植被生长较差，多属低覆盖区和裸露地区，也是退耕还林面积最大的区域。黄土丘陵沟壑区及其岛状山地生长的森林植被，多属重新恢复的天然次生林及人工营造的中、幼林。区内主要乔木树种有油松、侧柏、云杉、华北落叶松、白皮松、辽东栎、白桦、杨树、柳树、白榆、臭椿、刺槐等，灌木树种有沙棘、柠条、酸枣、绣线菊、胡枝子、荆条、虎榛子、黄刺玫、紫穗槐等，人工栽植的经济林树种有红枣、核桃、海红果、杏、苹果、梨等。该区是山西省主要的红枣产区，产量占全省的2/3.草本植物有狗尾草、白洋草、蒿类，农作物有小麦、莜麦、玉米、糜黍、谷子、高粱、薯类和豆类等。

2 研究内容与方法

依托山西省森林资源“二类”调查成果数据，以小班为具体单元，运用Excel软件的统计功能，分别对不同树种、起源、坡向及海拔范围的林分进行统计，进而分析晋西黄土丘陵沟壑区树种的分布特征，特别是天然林的分布特征，为立地区划、立地类型划分及森林植被构建提供支撑。

3 结果与分析

3.1 天然林分布特征

对天然分布的有林地小班进行统计。天然林总面积为11 943.75 hm2，区域内主要分布的天然林有油松林、侧柏林、辽东栎林、刺槐(萌生)林、山杨林等。其中，侧柏林分布面积最多，有7 818.37 hm2，油松林、辽东栎林和刺槐(萌生)林分别为1 534.57 hm2，1 307.25 hm2，980.69 hm2.山杨和其它软阔类林也有分布，但面积不大。

3.1.1 油松林

油松林在此区域的分布范围较广，8个县分布有天然油松林，其垂直分布在1 000 m～1 650 m.这一结果与油松林在山西省的天然分布范围是相吻合的。其中，以1 200 m～1 400 m为主，占总面积的77.2%.

从坡向上来看，按阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡4种坡向分，油松林的面积分别为329.35 hm2，347.09 hm2，470.02 hm2，388.10 hm2，分别占油松林总面积的21.46%，22.62%，30.63%，25.29%，呈现半阴坡>阴坡>半阳坡>阳坡的特征。但各坡向差异不显著。如按阴坡和阳坡2种坡向来分，阴坡比阳坡多约12%，说明阴坡明显比阳坡分布多。天然油松林分布情况见表1.

表1 天然油松林分布情况

从海拔和坡向两方面来看，海拔在1 100 m～1 400 m时各坡向都有分布，在1 100 m以下和1 400 m以上纯阴坡没有分布。总体来看，在1 400 m以下是阴坡分布多，1 400 m以上是阳坡分布多。

油松的天然分布具有以下特征：分布在海拔1 000 m以上，主要分布在1 200 m～1 400 m，阴坡比阳坡分布多。

3.1.2 辽东栎林

辽东栎林在此区域的分布范围不广，只有3个县分布有天然辽东栎林。其垂直分布范围为1 000 m～1 650 m.其中，以 1 100 m～1 300 m为主，占总面积的77.6%.

从坡向上来看，按阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡分，辽东栎林的面积分别为91.56 hm2，490.77 hm2，497.35 hm2，227.57 hm2，分别占辽东栎林总面积的7.00%，37.54%，38.05%，17.41%，呈现半阳坡>半阴坡>阴坡>阳坡的特征。各坡向之间差异较大，主要在半阳坡和半阴坡分布，阳坡分布最少。如按阴坡和阳坡2种坡向来分，阴坡比阳坡多约10%，可以认为阴坡比阳坡分布多。天然辽东栎林分布情况见表2.

从海拔和坡向两方面来看，海拔在1 000 m～1 400 m各个坡向都有分布，不同海拔的阴坡和阳坡分布均有差异，但没有明显的规律。

表2 天然辽东栎林分布情况

总体来说，辽东栎林的天然分布具有以下特征：分布在海拔1 000 m以上，主要分布在海拔1 100 m～1 300 m，阳坡比阴坡分布多。

3.1.3 侧柏林

侧柏林在此区域的分布范围较广，8个县分布有天然侧柏林。其垂直分布范围是600 m～1 650 m，是区域内垂直分布最宽的树种，占了区域总海拔范围的80%以上。其中，以1 000 m～1 300 m为主，占总面积的75.9%.

从坡向上来看，按阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡分，侧柏林的面积分别为1 881.58 hm2，2 002.05 hm2，2 110.66 hm2，1 824.07 hm2，分别占侧柏林总面积的24.07%，25.61%，26.99%，23.33%，呈现半阴坡>半阳坡>阳坡>阴坡的特征，但各坡向差异非常小。如按阴坡和阳坡2种坡向来分，阴坡比阳坡多约1%，可以认为阴坡与阳坡分布没有明显差异。天然侧柏林分布情况见表3.

从海拔和坡向两方面来看，海拔在800 m～1 500 m时各个坡向都有分布；在800 m以下阳坡没有分布；800 m～900 m分布极少，有1.22 hm2.总体来看，在900 m以下和1 400 m以上是阴坡分布多，900 m～1 400 m阴坡和阳坡分布差异不明显。

表3 天然侧柏林分布情况

总体来说，侧柏林的天然分布具有以下特征：海拔分布范围最宽，主要分布在1 000 m～1 300 m，阴坡与阳坡分布差异不大。

3.1.4 刺槐(萌生)林

此区域有6个县分布有天然刺槐(萌生)林，其垂直分布范围为800 m～1 500 m.其中，以海拔1 100 m～1 300 m为主，占总面积的79.8%.

从坡向上来看，按阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡4种坡向分，刺槐(萌生)林的面积分别为342.16 hm2，232.08 hm2，310.46 hm2，95.98 hm2，分别占刺槐(萌生)林总面积的34.89%，23.67%，31.66%，9.79%，呈现阳坡>半阴坡>半阳坡>阴坡的特征。各坡向之间差异较大，阴坡分布最少。如按阴坡和阳坡2种坡向来分，阳坡比阴坡多约17%，可以认为阳坡比阴坡分布多。天然刺槐(萌生)林分布情况见表4.

表4 天然刺槐(萌生)林分布情况

从海拔和坡向两方面来看，海拔在1 000 m～1 300 m时各个坡向都有分布，1 000 m以下阳坡没有分布，而1 300 m以上只有阳坡有分布；在1 100 m以下阴坡分布多，1 100 m以上阳坡分布多。

总体来说，刺槐(萌生)林的天然分布具有以下特征：海拔分布范围较宽，主要分布在1 100 m～1 300 m，阳坡比阴坡分布多。

3.1.5 山杨及其它软阔类林

区域内有5个县分布有天然山杨林，其垂直分布范围是1 000 m～1 400 m.其中，以海拔1 100 m～1 300 m为主，占总面积的70.49%.

从坡向上来看，按阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡4种坡向分，山杨林的面积分别为59.46 hm2，20.45 hm2，70.07 hm2，72.98 hm2，分别占山杨林总面积的26.67%，9.17%，31.43%，32.73%，呈现阴坡>半阴坡>阳坡>半阳坡的特征。各坡向之间差异较大，半阳坡分布最少。如按阴坡和阳坡2种坡向来分，阴坡比阳坡多约28%，可以认为阴坡比阳坡分布多。天然山杨及其它软阔类林分布情况见表5.

表5 天然山杨及其它软阔类林分布情况

从海拔和坡向两方面来看，海拔在1 100 m～1 300 m时各个坡向都有分布，1 100 m以下阴坡没有分布，而1 300 m以上半阳坡没有分布。

总体来说，山杨林的天然分布具有以下特征：分布在海拔1 000 m以上，主要分布在1 100 m～1 300 m，阴坡比阳坡分布多。

另外，蒲县海拔1 200 m～1 300 m处还有少量其它软阔类林分布，面积只有57.15 hm2，主要分布在阴坡。

3.2 人工林分布特征

对小班各树种的人工林分布情况进行统计，人工林包括生态林和经济林两大类。生态林包括有林地、疏林地、人工造林未成林地等；经济林只统计有林地。经统计，人工林总面积356 442.88 hm2.其中，人工生态林面积252 053.19 hm2，经济林面积104 389.68 hm2.

3.2.1 生态林

3.2.1.1 针叶林

人工针叶林树种有油松、侧柏、落叶松、云杉、华山松等，面积为31 724.24 hm2.其中面积最大的是侧柏林，有194 32.99 hm2，占针叶林总面积的61.26%；其次是油松林，有11 971.2 hm2，占针叶林总面积的 37.74%.其它3个树种林分面积只占针叶林总面积的1.0%，见第5页表6.

由表6可以看出，油松林在本区域的11个县均有分布，分布范围广。从海拔来看，人工油松林分布范围比天然油松林宽，最低700 m，最高1 800 m，主要分布在油松天然林分布范围的1 000 m～1 650 m之间，占96.41%；1 000 m以下占2.44%，1 650 m以上占1.15%.说明，人工造林主要还是在油松林的天然分布范围内进行的。在油松林天然分布范围内，人工油松林主要分布在1 200 m～1 400 m内，占49.3%，比例最大，但不像天然林那样显著；1 000 m～1 200 m和1 400 m～1 650 m范围内的人工油松林面积分别占27.28%和19.83%，比天然林分布的比例大。从坡向来看，各个坡向都有分布，各海拔分布段内基本上是阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡。海拔在1 000 m～1 650 m内，阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡人工油松林面积分别占30.77%，29.30%，21.18%和18.76%，阴坡比阳坡多20%.从生长情况来看，在海拔小于1 000 m的区域，年龄最大的为20年生人工油松林，其平均树高4.5 m.而在海拔1 000 m以上的区域，有40多年生的人工油松林，平均树高8.5 m；在其20年生的人工油松林中，树高也可达6.8 m.说明，在天然林分布范围内的油松生长明显高于天然林分布区域外的油松。

侧柏林在本区域的11个县均有分布，说明分布范围广。从海拔来看，人工林分布范围比天然林宽，最低600 m，最高1 800 m，基本上包括了项目区的全部海拔范围。人工侧柏林主要分布在天然侧柏林针叶林中除油松、侧柏这两个主要树种外，还有少量的落叶松、云杉、华山松。其中，落叶松在5个县有分布，包括有林地、疏林地和人工造林未成林地，垂直分布在1 100 m～1 400 m的范围内；半阴坡最多，半阳坡次之，阴坡、阳坡也有少量分布。云杉、华山松分别在柳林县和方山县有少量的人工造林未成林地。

表6 人工针叶林分布情况

分布范围的600 m～1 650 m内，占99.82%.其中，在天然侧柏林的主要分布范围1 000 m～1 300 m的面积占63.33%，1 000 m以下的占32.49%，1 300 m～1 650 m以上的占3.99%.可以看出，1 000 m以下的人工侧柏林分布所占比例明显增加。从坡向来看，各个坡向都有分布，海拔在600 m～1 650 m内，阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡的侧柏林分别占区域内侧柏林总面积的24.86%，24.57%，25.25%和25.31%.从生长情况来看，海拔在1 000 m以下的40年生侧柏人工林，平均树高为4.4 m；而海拔在1 000 m以上的主要分布区，40年生侧柏人工林，树高最高达8.3 m.说明，侧柏在海拔1 000 m以上的生长好于1 000 m以下。

3.2.1.2 阔叶林

阔叶林树种主要有刺槐、杨树、柳树、辽东栎、国槐、榆树等，面积220 328.95 hm2.其中，以刺槐林为主，面积为214 973.41 hm2，占阔叶林面积的97.57%，占人工林总面积的60.31%.说明，在所有人工林中，刺槐林占的比例最大，是该区域人工造林的主选树种。此外，杨树林1 866.38 hm2，柳树林1 110.74 hm2，分别占阔叶林面积的0.85%和0.50%，其它树种林分所占比例均小于0.50%，见第6页表7.

由表7可以看出，刺槐林在本区域的11个县均有分布，说明分布范围广。从海拔来看，人工刺槐林分布范围比天然刺槐林宽，最低600 m，最高1 800 m，主要在刺槐天然林分布范围的800 m～1 500 m内，占98.05%；800 m以下的占1.8%，1 500 m以上的占0.14%.说明，人工造林主要是在刺槐林的天然分布范围内进行的。在刺槐林天然分布范围内，人工刺槐林的主要分布范围在1 100 m～1 300 m，占45.42%；800 m～1 100 m范围内所占的比例为47.57%，说明在低海拔区域内人工造林面积较多。在1 300 m～1 500 m范围内的占5.06%，比天然刺槐林分布的比例有所增加。从坡向来看，各个坡向都有分布，各海拔分布段差异不大。

辽东栎人工林在本区域的3个县有分布，面积很小。从海拔来看，人工辽东栎林分布范围比天然辽东栎林高，最低1 100 m，最高1 700 m，主要在1 300 m～1 650 m内，占61.8%；1 100 m～1 300 m范围内的占19.39%，1 650 m以上的占18.81%.说明，人工造林的海拔比辽东栎林天然分布的海拔高一些。从坡向来看，海拔在1 100 m～1 300 m内主要分布在阳坡、半阳坡，海拔在1 300 m～1 650 m内主要分布在阴坡、半阴坡，海拔在1 650 m以上全部分布在阴坡、半阴坡。

人工山杨林分布很少，在5个县分布有60.90 hm2.

表7 人工阔叶林分布情况

其它软阔叶类树种人工林，在蒲县有141.90 hm2，比天然林面积大。

人工造林主要树种还有杨树和柳树。杨树林分布范围较广，在10个县有分布，海拔分布在600 m～1 700 m范围内，其中主要在700 m～1 600 m的范围内。柳树林在7个县有分布，海拔分布在600 m～1 600 m，主要分布在700 m～1 300 m的范围内。

3.2.2 经济林

经济林树种包括枣、核桃、苹果、杏、桃、梨、花椒等。其中，以枣树林为主，面积为72 192.12 hm2，占经济林面积的69.16%，占人工林总面积的20.25%.说明，枣树林在所有人工林中也占有较大的比例，是该区域经济林的主选树种。枣树林以外的经济林中核桃林12 261.02 hm2，苹果林10 204.51 hm2，杏树林5 843.04 hm2，分别占经济林面积的11.75%，9.78%和5.60%.其它树种林分所占比例均小于5%，见第7页表8.

从表8可以看出，枣树林在区域内的9个县有分布，是该区域分布面积最大的经济林树种。从海拔来看，枣树林主要分布在1 000 m以下，占84.02%；1 000 m～1 300 m也有一些分布，占15.90%；1 300 m以上分布很少，占0.08%.从坡向来看，枣树林分布面积为阳坡>半阳坡>半阴坡>阴坡，阳坡、半阳坡比阴坡、半阴坡多约30%.

表8 人工经济林分布情况

核桃林在该区域的分布面积位列第2，垂直分布在600 m～1 500 m，主要分布在1 000 m～1 400 m，占93.47%；1 000 m以下的占6.46%，1 400 m以上的占0.07%.从坡向来看，核桃林分布面积为阳坡>半阳坡>阴坡>半阴坡。按阳坡和阴坡2个坡向分，阳坡比阴坡多约15%.

其它干果经济林树种花椒、仁用杏等种植面积不大。水果经济林以苹果、梨、杏为主，占经济林面积的2%～10%，桃、李、葡萄等占经济林面积的比例均小于1%.

4 结论与讨论

1) 区域内自然演替的顶极群落油松林、辽东栎林以及山杨林的天然分布在海拔1 000 m以上，主要群落侧柏林、刺槐林垂直分布比油松林、辽东栎林范围宽，但主要分布也在海拔1 000 m以上，海拔1 000 m是该区域天然林垂直分布的重要分界线。

2) 油松人工林在天然林分布范围内(1 000 m～1 300 m)的生长状况明显好于天然林分布范围外(1 000 m以下)的生长状况，树龄相同林分的平均树高相差2 m.侧柏人工林在天然林主要分布范围内(1 000 m～1 300 m)的生长状况也明显好于天然林主要分布范围外(1 000 m以下)的生长状况，树龄相同林分的平均树高相差4 m.

3) 主要树种在各个坡向上都有分布，但不同树种在不同坡向的分布面积有一定差异。油松林、山杨林阴坡分布比阳坡多，辽东栎林、刺槐林的阳坡分布比阴坡多，侧柏林阴坡与阳坡分布没有明显差异。

4) 区域内的人工林分布都比天然林分布范围广，但天然林分布范围内的人工林占有绝对大的比例。

5) 区域内的人工林树种比天然林树种多一些，但还是以刺槐林、侧柏林和油松林为主，这3个树种的林分占除经济林以外的人工林面积的97.74%.

6) 区域内经济林占有很大的比例，枣是区域内最主要的经济林树种，主要分布在海拔1 000 m以下的区域。核桃是第二大经济林树种，主要分布在海拔1 000 m～1 400 m的区域。

近年来，退耕还林、天然林保护和公益林效益监测等系列工程的实施，对晋西黄土丘陵沟壑区植被的恢复和重建提出了更高的要求。为此，在进行区域的植被恢复和生态建设中，必须要对区域自然地理环境进行深入的研究，掌握森林植被特别是天然林分布的一般特征和规律，科学、合理地构建森林植被，保证成活率，提高覆被率，为实现区域植被恢复、建立稳定的生态系统提供技术支撑。

[1] 史敏华，李新平.晋西黄土丘陵沟壑区植被自然恢复及技术对策.干旱区研究,2003(2):139-143.

[2] 曹军胜，朱清科，薛智德.黄土高原地区土地植被承载力与植被生态恢复建设.西北林学院学报，2008,23(1):39-43.

[3] 邵方丽.冀北土石山区天然次生林山杨、白桦种群的空间分布格局.林业科学，2012(6):12-17.

Stand Distribution Characteristics of the Loess

Hilly-gully Areas in West Shanxi Yang Jing, Liu Ju, Liang Shoulun, Sun Tuohuan

(ShanxiAcademyofForestrySciences,Taiyuan030012,China)

Based on the forest resource inventory data of Shanxi province, different tree species distribution in the loess hilly-gully areas was analyzed through the forest stands with different tree species, origin, slope direction and elevation range were collected by using Excel. The results could provide the basis for site differentiation, site type classification and forest vegetation construction.

Stand distribution characteristics; Loess hilly-gully areas; West Shanxi

2016-02-20

国家林业局“948”项目(2010-4-01)

杨 静(1965— )，女，山西阳高人，1988 年毕业于山西农业大学，高级工程师。

S757.3

A

1007-726X(2016)02-0001-08