园林树木栽培学第3讲园林树木生长环境

1,1 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：林地环境和由该环境决定的林地上的植被类型和质量。 C Spurr和Barnes：森林立地为所有影响森林和其他植被生产力的因素总和，其中包括气候、土壤和生物因素。,第三讲 园林树木生长环境,2,D中国农业百科全书林业卷：森林立地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。 实质上，立地泛指地球表面某一范围的地段的植被及其环境的总和，是自然地理发展的综合体。,3,立地质量(site quality)：某一立地上既定森林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。 立地条件(site condition)：在某一立地上，凡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条件可以通用。,4,立地类型(Site type)：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合。 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，除自然生态因子外，还有建筑、铺装、灯光、污染等。,5,2.1 物理环境因子 气候：大尺度水、热组合，决定着植被分布格局； 特点：稳定、简单 地形：包括海拔、坡向、坡度、坡位、坡形、小地形等(影响水热条件的再分配，并直接影响土壤条件)； 特点：稳定、直观，易于调查和测定；与林木生长高度相关；各项生态因子的综合反映。,2 立地因子,6,土壤：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、石砾含量、成土母质等。 特点：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、容易测定、综合性强） 水文：地下水深度、矿化度、盐分组成，地面积水情况等。 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。,2.1 物理环境因子,7,植被类型、指示植物种(或种组)、建群种(或优势种)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的环境特征。,2.2 植被因子,8,3 立地条件分析方法与立地评价,3.1 分析方法 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 土壤 水文 生物：植被、人为干扰 特殊因子：环境污染 掌握各环境因子之间的相互关系 善于找出主导环境因子 掌握各环境因子的时空变化规律,9,森林立地质量评价方法 A 直接评价法：就是直接利用林木的生长量来评定立地质量。 地位指数法 树种间地位指数比较法 生长截距法,3.2 立地质量评价,10,森林立地质量评价方法 A 直接评价法： B 间接评价法：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 测树学方法 指示植物法 地文学立地分类法 土壤-立地评价法 土壤调查法,间接评价法,11,12,4.1 立地分类的途径 植被因子途径 环境因子途径 多因子综合途径,4 立地分类,13,A 林木生长效果的应用：地位级、地位指数 B 植被组成、结构等特征的应用: 前苏联的苏卡乔夫为代表的生物地理群落学派的林型学，把林型看作是森林生物地理群落类型，生物地理群落是在一定地表范围内相似的自然现象(大气、岩石、植物、动物、微生物、土壤、水文条件)的总和。分类单位依次为植被型、群系纲、群系组、群系、林型组、林型。如森林针叶林暗针叶林云杉泥炭藓云杉林。,植被因子途径,14,C 植被与立地间的相互关系：欧美植被受人为干扰较少，植被与立地间的相关性较好，用植被可以反映出立地的生产力特点，称这种方法为生境型(habitat type)。如花旗松(Pseudotsuga menziesii)毛核木(Symphori-carpos albus)生境型。英美学派以克里门茨(F.E. Clements)为代表，以植被动态、发生的观点和演替系列的概念进行森林和植物群落分类。即单顶极学说。,植被因子途径,15,环境因子途径,A 气候与林木生长：大尺度 B 地形与林木生长：简单地形或平原不能使用，对林木生的作用是间接的，精度相对较差。 C 土壤与林木生长：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乏植被地区十分有用。,16,A 前苏联的乌克兰学派：把森林看作是林分(林木)和生境(大气、土壤和心土等)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实现的。分类时，将土壤养分分为贫瘠、较贫瘠、较肥沃、肥沃4级，将土壤湿度分为非常干燥、干燥、潮润、湿润、潮湿及水湿等6级，组合类型。如肥沃土壤上的森林组(D组；林型各种栎林、各种云杉林、各种山毛榉林)潮湿栎林(D2)或称森林草原栎林。在我国有很大影响。,综合多因子途径,17,B 德国的巴登符腾堡立地分类系统：是一种综合多因子的分类法。特点（1）由地区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；（2）按生长亚区绘制立地图；（3）以主要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；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、上层林木和下层植物划分立地单元。,综合多因子途径,18,C 美国和加拿大的多层次综合分类系统：德国的巴登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分类(ecological site classification). D 我国的立地分类系统：詹昭宁的中国森林立地分类、张万儒和蒋有绪的中国森林立地。,19,森林立地分类的原则 相对稳定主导因子原则 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 综合多元原则（地域分异原则） 与其他分类相协调的原则,4.2 森林立地分类的原则和依据,20,1 区划单位划分依据：地貌、水热组合、岩性等的分异性。 2 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。,森林立地分类的依据,21,4.3 立地类型划分方法,（1）按主导环境因子划分立地类型 优点：简单明了，易于掌握 缺点 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 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 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、易行的优点,22,命名：用主导因子组合的方式来进行 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,（2）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，然后参照植物及林木的生长状况，确定级别，组成类型,23,优点：能从本质上说明立地的差异，因而反映的立地比较准确 缺点：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以表达,（3）数量化立地分类 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分析到定量分析的飞跃,24,数量化立地指数表,1.资料收集、整理 2.项目、类目的确定 3.数量化：引入示性函数 填写反应表 4.用数量化理论建立数学模型，得到预测方程,25,26,27,詹昭宁等的中国森林立地分类系统 立地区域(site area) 立地区(site region) 立地亚区(site sub-region) 立地类型小区(site type district) 立地类型组(group of site type) 立地类型(site type),4.4 立地分类系统,28,区划单位和分类单位组成同一分类系统 前3级是立地区划单位，后3级为分类单位 立地类型是基本的分类单位,29,0级 森林立地区域(Forest Site Region) 1级 森林立地带(Forest Site Zone) 2级 森林立地区(Forest Site Area)、森林立地亚区(Forest Site Sub-area),张万儒和蒋有绪的中国森林立地,30,3级 森林立地类型区(Forest Site Type District)、森林立地类型亚区(Forest Site Type、Sub-district)、森林立地类型组(Forest Site Type Group) 4级 森林立地类型(Forest Site Type)、森林立地变型(Forest Site Type Variety),张万儒和蒋有绪的中国森林立地,31,5 园林树木环境特点,城市气候环境特点 平均气温升高、热岛效应明显， 风速减小、相对湿度低， 有云天气增多、雨量增加， 太阳辐射降低、晴天减少。 在栽培上 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；,32,城市的热岛效应,33,世界主要城市的热岛效应（每10年升温0.1-0.45 ）,34,Los Angeles 的热岛效应,35,5 园林树木环境特点,城市土壤环境特点 多为扰动土、表层没有自然发育层次， 混入大量侵入体、紧实、透性差， 碱性化显著、养分失衡， 地表温高、干燥， 养分生物循环路径被切断、地力维持困难。 在栽培上 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以满足一般树种生长发育的需要。,36,城市不同功能区土壤特性,37,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；下垫面蒸发小，植物蒸腾失水少。 城市水分平衡的特点决定了城市土壤干燥缺水 城区河段：河岸、河底硬化处理，使水系生态系统丧失自净能力。 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，成为影响树木生长、制约绿化发展的主要因素。在树种选择及养护管理中应充分考虑这一因素。,38,城市的环境污染 包括大气污染、土壤污染、水体污染；污染状况取决于城市性质、规模、产业结构、能源结构、及城市所处地域的自然环境状况。 大气污染：主要是工农业生产、交通运输等所产生的废气、悬浮颗粒物，进入大气给工农业生产及人们生活、各类生态系统的结构和功能造成危害。 土壤污染：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统结构和功能失调，对植物生长发育产生危害。,39,水体污染：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。 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，甚至产生危害。,40,树木对环境的净化作用,绿化能减弱城市热岛效应：降温1-3、节省降温能耗15-30%，改善空气质量，据美国统计仅此两项节省约$40亿。 合肥市园林树木的环境净化作用：1998年测定，在20Km2的城区、绿化覆盖率25%、共吸收污染物151.5Mg、价值$70.4万；,41,合肥市园林树木吸收污染物（1998）,污染物 吸收量(Mg/yr) 经济价值($万/yr) 悬浮颗粒物 85.0 38.3 臭氧 28.2 19.0 二氧化硫 18.8 3.1 二氧化氮 14.0 9.5 一氧化碳 5.6 0.5 合计 151.5 70.4,42,43,44,45,46,47,