园林树木栽培学第3讲园林树木生长环境.ppt

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1、1 1 立地的基本概念立地的基本概念A 德国：立地指植物生长地段作用于植物的德国：立地指植物生长地段作用于植物的环境条件的总和。环境条件的总和。B 美国林业工作者协会：林地环境和由该环美国林业工作者协会：林地环境和由该环境决定的林地上的植被类型和质量。境决定的林地上的植被类型和质量。C Spurr Spurr和和BarnesBarnes：森林立地为所有影响森：森林立地为所有影响森林和其他植被生产力的因素总和，其中包括林和其他植被生产力的因素总和，其中包括气候、土壤和生物因素。气候、土壤和生物因素。第三讲第三讲第三讲第三讲 园林树木生长环境园林树木生长环境园林树木生长环境园林树木生长环境1D中国

2、农业百科全书中国农业百科全书林业卷：林业卷：森林立地森林立地是按影响森林形成和生长发育的环境的异同是按影响森林形成和生长发育的环境的异同所区分的有林地和宜林地地段。所区分的有林地和宜林地地段。实质上，实质上，立地立地泛指地球表面某一范围的泛指地球表面某一范围的地段的植被及其环境的总和，是自然地理发地段的植被及其环境的总和，是自然地理发展的综合体。展的综合体。2立地质量立地质量(site quality)：某一立地上既定森林某一立地上既定森林或其它类型植被的生物生产潜力，包或其它类型植被的生物生产潜力，包括气候因素、土壤因素、生物因素。括气候因素、土壤因素、生物因素。立地条件立地条件(site

3、condition)：在某一立地上，凡在某一立地上，凡是与树木生长发育有关的自然环境的是与树木生长发育有关的自然环境的综合。在一定程度上立地质量和立地综合。在一定程度上立地质量和立地条件可以通用。条件可以通用。3立地类型立地类型(Site type)：是指地域不一定相连、是指地域不一定相连、立地条件基本相似的自然综合体的集立地条件基本相似的自然综合体的集合。合。园林树木生长环境园林树木生长环境(Urban tree environment)：是指园林树木栽植地上与树木生长发是指园林树木栽植地上与树木生长发育相关的各种生态因子；与自然森林育相关的各种生态因子；与自然森林相比，生长环境更复杂，除自

4、然生态相比，生长环境更复杂，除自然生态因子外，还有建筑、铺装、灯光、污因子外，还有建筑、铺装、灯光、污染等。染等。42.1 2.1 物理环境因子物理环境因子气候：气候：大尺度大尺度水、热组合，决定着植被分布水、热组合，决定着植被分布格局；格局；特点：特点：稳定、简单稳定、简单地形：地形：包括海拔、坡向、坡度、坡位、坡形、包括海拔、坡向、坡度、坡位、坡形、小地形等小地形等(影响水热条件的再分配，并直接影响水热条件的再分配，并直接影响土壤条件影响土壤条件)；特点：特点：稳定、直观，易于稳定、直观，易于调查和测定；与林木生长高度相关；各项生调查和测定；与林木生长高度相关；各项生态因子的综合反映。态因

5、子的综合反映。2 2 立地因子立地因子5土壤：土壤：土壤：土壤：土壤种类、土层厚度、土壤质地、土壤结构、土壤种类、土层厚度、土壤质地、土壤结构、土壤种类、土层厚度、土壤质地、土壤结构、土壤种类、土层厚度、土壤质地、土壤结构、土壤水分、养分、腐殖质含量、酸碱度、侵蚀度、土壤水分、养分、腐殖质含量、酸碱度、侵蚀度、土壤水分、养分、腐殖质含量、酸碱度、侵蚀度、土壤水分、养分、腐殖质含量、酸碱度、侵蚀度、石砾含量、成土母质等。石砾含量、成土母质等。石砾含量、成土母质等。石砾含量、成土母质等。特点：特点：特点：特点：全面反映了林木根系生长空间和肥力水全面反映了林木根系生长空间和肥力水全面反映了林木根系生

6、长空间和肥力水全面反映了林木根系生长空间和肥力水平（对水肥气热有调控作用、与树木生长密切相关、平（对水肥气热有调控作用、与树木生长密切相关、平（对水肥气热有调控作用、与树木生长密切相关、平（对水肥气热有调控作用、与树木生长密切相关、容易测定、综合性强）容易测定、综合性强）容易测定、综合性强）容易测定、综合性强）水文：水文：水文：水文：地下水深度、矿化度、盐分组成，地面积水情地下水深度、矿化度、盐分组成，地面积水情地下水深度、矿化度、盐分组成，地面积水情地下水深度、矿化度、盐分组成，地面积水情况等。况等。况等。况等。在平原地区该因子起到重要的作用；而山区则在平原地区该因子起到重要的作用；而山区则

7、在平原地区该因子起到重要的作用；而山区则在平原地区该因子起到重要的作用；而山区则可以不考虑地下水位。可以不考虑地下水位。可以不考虑地下水位。可以不考虑地下水位。2.1 2.1 物理环境因子物理环境因子6植被类型、指示植物种植被类型、指示植物种(或种组或种组)、建群种、建群种(或或优势种优势种)林木优势高、生物量、收获量等。林木优势高、生物量、收获量等。这些指标能充分反映立地质量和林木生长这些指标能充分反映立地质量和林木生长的环境特征。的环境特征。2.2 2.2 植被因子植被因子73 3 立地条件分析方法与立地评价立地条件分析方法与立地评价3.1 3.1 分析方法分析方法全面掌握造林地的立地性能

8、全面掌握造林地的立地性能地形：不同地形其水、热状况不同地形：不同地形其水、热状况不同土壤土壤水文水文生物：植被、人为干扰生物：植被、人为干扰特殊因子：环境污染特殊因子：环境污染掌握各环境因子之间的相互关系掌握各环境因子之间的相互关系善于找出主导环境因子善于找出主导环境因子掌握各环境因子的时空变化规律掌握各环境因子的时空变化规律8森林立地质量评价方法森林立地质量评价方法A 直接评价法：直接评价法：就是直接利用林木的生就是直接利用林木的生长量来评定立地质量。长量来评定立地质量。地位指数法地位指数法 树种间地位指数比较法树种间地位指数比较法 生长截距法生长截距法 3.2 3.2 立地质量评价立地质量

9、评价9森林立地质量评价方法森林立地质量评价方法A 直接评价法：直接评价法：B 间接评价法：间接评价法：根据构成立地质量的因子特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性或相关植被类型的生长潜力来评定立地质量定立地质量测树学方法测树学方法指示植物法指示植物法地文学立地分类法地文学立地分类法土壤土壤-立地评价法立地评价法土壤调查法土壤调查法间接评价法间接评价法10114.1 4.1 立地分类的途径立地分类的途径 植被因子途径植被因子途径 环境因子途径环境因子途径 多因子综合途径多因子综合途径4 4 立地分类立地分类12A 林木生长效果的应用林木生长效果的应用：地位级、地位指数地位级、

10、地位指数B 植植被被组组成成、结结构构等等特特征征的的应应用用:前前苏苏联联的的苏苏卡卡乔乔夫夫为为代代表表的的生生物物地地理理群群落落学学派派的的林林型型学学，把把林林型型看看作作是是森森林林生生物物地地理理群群落落类类型型，生生物物地地理理群群落落是是在在一一定定地地表表范范围围内内相相似似的的自自然然现现象象(大大气气、岩岩石石、植植物物、动动物物、微微生生物物、土土壤壤、水水文文条条件件)的的总总和和。分分类类单单位位依依次次为为植植被被型型、群群系系纲纲、群群系系组组、群群系系、林林型型组组、林林型型。如如森森林林针针叶叶林林暗暗针针叶叶林林云云杉杉泥泥炭藓云杉林。炭藓云杉林。植被因

11、子途径植被因子途径植被因子途径植被因子途径 13C 植植被被与与立立地地间间的的相相互互关关系系：欧欧美美植植被被受受人人为为干干扰扰较较少少，植植被被与与立立地地间间的的相相关关性性较较好好，用用植植被被可可以以反反映映出出立立地地的的生生产产力力特特点点，称称这这种种方方法法为为生生境境型型(habitat type)。如如花花旗旗松松(Pseudotsuga menziesii)毛毛核核木木(Symphori-carpos albus)生生境境型型。英英美美学学派派以以克克里里门门茨茨(F.E.Clements)为为代代表表，以以植植被被动动态态、发发生生的的观观点点和和演演替替系系列列

12、的的概概念念进进行行森森林林和和植植物物群群落分类。即单顶极学说。落分类。即单顶极学说。植被因子途径植被因子途径植被因子途径植被因子途径 14环境因子途径环境因子途径 A 气候与林木生长：气候与林木生长：大尺度大尺度B 地形与林木生长：地形与林木生长：简单地形或平原不能使简单地形或平原不能使用，对林木生的作用是间接的，精度相对用，对林木生的作用是间接的，精度相对较差。较差。C 土壤与林木生长：土壤与林木生长：在相对一致的气候条件在相对一致的气候条件下，可以使用。这种方法对植被稀少或缺下，可以使用。这种方法对植被稀少或缺乏植被地区十分有用。乏植被地区十分有用。15A 前苏联的乌克兰学派前苏联的乌

13、克兰学派：把森林看作是林分把森林看作是林分(林木林木)和生境和生境(大气、土壤和心土等大气、土壤和心土等)的统一体。强调的统一体。强调生境的主导作用，认为环境因素中，光和热对森生境的主导作用，认为环境因素中，光和热对森林特征起主要作用。在大区域内，森林的差异主林特征起主要作用。在大区域内，森林的差异主要受土壤因素的制约，降水的影响是通过土壤来要受土壤因素的制约，降水的影响是通过土壤来实现的。分类时，将土壤养分分为贫瘠、较贫瘠、实现的。分类时，将土壤养分分为贫瘠、较贫瘠、较肥沃、肥沃较肥沃、肥沃4 4级，将土壤湿度分为非常干燥、级，将土壤湿度分为非常干燥、干燥、潮润、湿润、潮湿及水湿等干燥、潮润

14、、湿润、潮湿及水湿等6 6级，组合类级，组合类型。如肥沃土壤上的森林组型。如肥沃土壤上的森林组(D组；林型组；林型各种栎各种栎林、各种云杉林、各种山毛榉林林、各种云杉林、各种山毛榉林)潮湿栎林潮湿栎林(D2)或称森林草原栎林。在我国有很大影响。或称森林草原栎林。在我国有很大影响。综合多因子途径综合多因子途径综合多因子途径综合多因子途径16B 德国的巴登德国的巴登符腾堡立地分类系统符腾堡立地分类系统：是一是一种综合多因子的分类法。特点（种综合多因子的分类法。特点（1 1）由地区）由地区级和局部级两个分类水平，在地区级分生长级和局部级两个分类水平，在地区级分生长区和生长亚区，局部级划分立地单元；区

15、和生长亚区，局部级划分立地单元；（2 2）按生长亚区绘制立地图；（）按生长亚区绘制立地图；（3 3）以主要）以主要树种的生长量和生产力及营林特点评价立地树种的生长量和生产力及营林特点评价立地单元。根据大气候和地质差异划分生长区；单元。根据大气候和地质差异划分生长区；根据气候、母质、土壤类型和植被差异划分根据气候、母质、土壤类型和植被差异划分生长亚区，根据小地形、土壤因子、小气候、生长亚区，根据小地形、土壤因子、小气候、上层林木和下层植物划分立地单元。上层林木和下层植物划分立地单元。综合多因子途径综合多因子途径综合多因子途径综合多因子途径综合多因子途径综合多因子途径17C 美国和加拿大的多层次综

16、合分类系统：美国和加拿大的多层次综合分类系统：德国的巴登德国的巴登符腾堡立地分类系统被应符腾堡立地分类系统被应用到美国和加拿大之后形成了生态立地用到美国和加拿大之后形成了生态立地分类分类(ecological site classification).).D 我国的立地分类系统：我国的立地分类系统：詹昭宁的中国詹昭宁的中国森林立地分类、张万儒和蒋有绪的森林立地分类、张万儒和蒋有绪的中国森林立地。中国森林立地。18森林立地分类的原则森林立地分类的原则 相对稳定主导因子原则相对稳定主导因子原则 有林地与无林地统一的原则有林地与无林地统一的原则 科学性和实用性相结合的原则科学性和实用性相结合的原则

17、综合多元原则（地域分异原则）综合多元原则（地域分异原则）与其他分类相协调的原则与其他分类相协调的原则 4.2 4.2 森林立地分类的原则和森林立地分类的原则和依据依据191 1 区划单位划分依据：地貌、水热组合、区划单位划分依据：地貌、水热组合、岩性等的分异性。岩性等的分异性。2 2 立地条件类型划分的依据：环境条件、立地条件类型划分的依据：环境条件、植被条件和林木生长状况。植被条件和林木生长状况。森林立地分类的森林立地分类的依据依据204.3 4.3 立地类型划分方法立地类型划分方法（1 1 1 1）按主导环境因子划分立地类型）按主导环境因子划分立地类型）按主导环境因子划分立地类型）按主导环

18、境因子划分立地类型 优点：优点：简单明了，易于掌握简单明了，易于掌握 缺点缺点 比较粗放、呆板、难于照顾到个别具体情况比较粗放、呆板、难于照顾到个别具体情况,难以全面地反映立地的某些差异难以全面地反映立地的某些差异 采用的立地因子较少时，可能造成同一立地采用的立地因子较少时，可能造成同一立地类型的立地，却有不同的林木生长效果类型的立地，却有不同的林木生长效果 采用的因子过多，否则会造成类型数量多，采用的因子过多，否则会造成类型数量多，类型命名过于复杂，而丧失本方法简单、易行的类型命名过于复杂，而丧失本方法简单、易行的优点优点21命名：命名：用主导因子组合的方式来进行用主导因子组合的方式来进行

19、要求通俗易懂，野外便于识别立地型，要求通俗易懂，野外便于识别立地型，如南山阴坡上部、北山阳向斜缓坡等如南山阴坡上部、北山阳向斜缓坡等 （2 2）按生活因子划分立地类型）按生活因子划分立地类型 首先要对重要的立地因子进行综合分析，首先要对重要的立地因子进行综合分析，然后参照植物及林木的生长状况，确定级然后参照植物及林木的生长状况，确定级别，组成类型别，组成类型 22优点：优点：能从本质上说明立地的差异，因而能从本质上说明立地的差异，因而反映的立地比较准确反映的立地比较准确 缺点：缺点：划分立地的标准难以掌握、测定困划分立地的标准难以掌握、测定困难，山区小气候的差异在这些类型中的难难，山区小气候的

20、差异在这些类型中的难以表达以表达 （3 3）数量化立地分类）数量化立地分类 利用数量化理论、聚类统计分析等方法利用数量化理论、聚类统计分析等方法进行立地分类，使立地分类实现了从定性进行立地分类，使立地分类实现了从定性分析到定量分析的飞跃分析到定量分析的飞跃 23数量化立地指数表数量化立地指数表1.1.资料收集、整理资料收集、整理2.2.项目、类目的确定项目、类目的确定3.3.数量化：引入示性函数数量化：引入示性函数 填写反应表填写反应表4.4.用数量化理论用数量化理论建立数学模型，得到预测建立数学模型，得到预测方程方程242526詹昭宁等的中国森林立地分类系统詹昭宁等的中国森林立地分类系统 立

21、地区域立地区域(site area)立地区立地区(site region)立地亚区立地亚区(site sub-region)立地类型小区立地类型小区(site type district)立地类型组立地类型组(group of site type)立地类型立地类型(site type)4.4 4.4 立地分类系统立地分类系统27区划单位和分类单位组成同一分类系统区划单位和分类单位组成同一分类系统 前前3 3级是立地区划单位，后级是立地区划单位，后3 3级为分类单位级为分类单位 立地类型是基本的分类单位立地类型是基本的分类单位 28 0 0级级 森林立地区域森林立地区域(Forest Site

22、Region)1 1级级 森林立地带森林立地带(Forest Site Zone)2 2级级 森林立地区森林立地区(Forest Site Area)、森林、森林立地亚区立地亚区(Forest Site Sub-area)张万儒和蒋有绪的中国森林立地张万儒和蒋有绪的中国森林立地293 3级级 森林立地类型区森林立地类型区(Forest Site Type District)、森林立地类型亚区、森林立地类型亚区(Forest Site Type、Sub-district)、森林立地类型、森林立地类型组组(Forest Site Type Group)4 4级级 森林立地类型森林立地类型(Fore

23、st Site Type)、森林、森林立地变型立地变型(Forest Site Type Variety)张万儒和蒋有绪的中国森林立地张万儒和蒋有绪的中国森林立地305 5 园林树木环境特点园林树木环境特点城市气候环境特点城市气候环境特点 平均气温升高、热岛效应明显，平均气温升高、热岛效应明显，风速减小、相对湿度低，风速减小、相对湿度低，有云天气增多、雨量增加，有云天气增多、雨量增加，太阳辐射降低、晴天减少。太阳辐射降低、晴天减少。在栽培上在栽培上 要求选择耐热、抗高温、抗旱性强的树种要求选择耐热、抗高温、抗旱性强的树种 另一方面要选育耐热抗旱新品种；另一方面要选育耐热抗旱新品种；31城市的热

24、岛效应城市的热岛效应32世界主要城市的热岛效应（世界主要城市的热岛效应（每每10年升温年升温0.1-0.45）33Los Angeles 的热岛效应的热岛效应345 5 5 5 园林树木环境特点园林树木环境特点园林树木环境特点园林树木环境特点城市土壤环境特点城市土壤环境特点 多为扰动土、表层没有自然发育层次，多为扰动土、表层没有自然发育层次，混入大量侵入体、紧实、透性差，混入大量侵入体、紧实、透性差，碱性化显著、养分失衡，碱性化显著、养分失衡，地表温高、干燥，地表温高、干燥，养分生物循环路径被切断、地力维持困难。养分生物循环路径被切断、地力维持困难。在栽培上在栽培上在树种选择上尽量选用耐瘠、抗

25、热、适应广的主在树种选择上尽量选用耐瘠、抗热、适应广的主栽树种；同时，在经济许可的条件下适当改土栽树种；同时，在经济许可的条件下适当改土以满足一般树种生长发育的需要。以满足一般树种生长发育的需要。35城市不同功能区土壤特性城市不同功能区土壤特性36水文环境特点水文环境特点 水分循环失衡：因地面不透水铺装，大多数降雨水分循环失衡：因地面不透水铺装，大多数降雨不能进入土壤系统，而经下水管道排出；降雨后地不能进入土壤系统，而经下水管道排出；降雨后地表径流在短期内剧增，减少了对地下水的补充；下表径流在短期内剧增，减少了对地下水的补充；下垫面蒸发小，植物蒸腾失水少。垫面蒸发小，植物蒸腾失水少。城市水分平

26、衡的特点城市水分平衡的特点决定了城市土壤干燥缺水决定了城市土壤干燥缺水城区河段：河岸、河底硬化处理，使水系生态系统城区河段：河岸、河底硬化处理，使水系生态系统丧失自净能力。丧失自净能力。我国大多城市地下水超量开采利用我国大多城市地下水超量开采利用 造成城市水文环境恶性循环，成为造成城市水文环境恶性循环，成为影响树木生长、影响树木生长、制约绿化发展的主要因素制约绿化发展的主要因素。在树种选择及养护管理。在树种选择及养护管理中应充分考虑这一因素。中应充分考虑这一因素。37城市的环境污染城市的环境污染包括包括大气污染、土壤污染、水体污染大气污染、土壤污染、水体污染；污染状况；污染状况取决于城市性质、

27、规模、产业结构、能源结构、取决于城市性质、规模、产业结构、能源结构、及城市所处地域的自然环境状况。及城市所处地域的自然环境状况。大气污染：大气污染：主要是工农业生产、交通运输等所主要是工农业生产、交通运输等所产生的废气、悬浮颗粒物，进入大气给工农业产生的废气、悬浮颗粒物，进入大气给工农业生产及人们生活、各类生态系统的结构和功能生产及人们生活、各类生态系统的结构和功能造成危害。造成危害。土壤污染：土壤污染：主要是工农业生产等所产生的有害主要是工农业生产等所产生的有害物质、生活垃圾等进入土壤后引起土壤生态系物质、生活垃圾等进入土壤后引起土壤生态系统结构和功能失调，对植物生长发育产生危害。统结构和功

28、能失调，对植物生长发育产生危害。38水体污染：水体污染：主要是进入水体的污染物超过了主要是进入水体的污染物超过了水体的自净能力，造成对水生生物、人类生水体的自净能力，造成对水生生物、人类生活及生产用水的不良影响。所产生的后果最活及生产用水的不良影响。所产生的后果最突出的就是水体富营养化。水体污染包括地突出的就是水体富营养化。水体污染包括地表水污染和地下水污染，但地下水污染容易表水污染和地下水污染，但地下水污染容易被忽视，一旦被污染将难以净化，值得注意。被忽视，一旦被污染将难以净化，值得注意。利用污水浇灌树木，会造成土壤污染、并直利用污水浇灌树木，会造成土壤污染、并直接影响树木生长发育，甚至产生

29、危害。接影响树木生长发育，甚至产生危害。39树木对环境的净化作用树木对环境的净化作用绿化能减弱城市热岛效应：降温绿化能减弱城市热岛效应：降温1-3、节省、节省降温能耗降温能耗15-30%，改善空气质量，据美国统，改善空气质量，据美国统计仅此两项节省约计仅此两项节省约$40亿。亿。合肥市园林树木的环境净化作用：合肥市园林树木的环境净化作用：1998年测年测定，在定，在20Km2的城区、绿化覆盖率的城区、绿化覆盖率25%、共、共吸收污染物吸收污染物151.5Mg、价值、价值$70.4万；万；40合肥市园林树木吸收污染物（合肥市园林树木吸收污染物（1998）污染物污染物 吸收量吸收量(Mg/yr)(Mg/yr)经济价值经济价值($($万万/yr)/yr)悬浮颗粒物悬浮颗粒物 85.0 38.3 85.0 38.3臭氧臭氧 28.2 19.0 28.2 19.0二氧化硫二氧化硫 18.8 3.1 18.8 3.1二氧化氮二氧化氮 14.0 9.514.0 9.5一氧化碳一氧化碳 5.6 0.5 5.6 0.5合计合计 151.5 70.4 151.5 70.441424344454647