九、宁夏宜林地立地类型划分及造林适宜性评价研究
宁夏地处西北干旱区,面积小气候类型复杂,立地条件差异较大。“宁夏宜林地立地类型划分及造林适宜性评价”从影响立地质量的主要立地因子--水分、土壤、气候、地形--方面入手,在综合分析对林木生长有影响的立地因子的基础之上,拟采用四级分类系统,进行全区立地类型的划分。
在立地质量评价方面,统筹考虑林地和无林地,突破以往评价模式--根据林地林木生长量评价--的限制,分析影响立地质量的主要立地因子,并把这些立地因子进行量化,建立相应的立地质量评价模型,可满足林地和无林地进行立地质量评价。求算立地指数,并依据立地指数进行立地质量的评价。
在研究成果的应用方面,结合土壤和地形特征,在全区行政区划图的基础之上,应用GIS制图技术,绘制全区及5个地级市宜林地立地分类图;结合计算机编程技术,编写宁夏宜林地立地类型信息管理系统,建立相关数据库,要实现造林查询、立地指数计算、造林适宜性评价的基本功能,为林业工作者提供准确、快速、便捷的参考模式。
1.宁夏自然概况
1.1宁夏地形地貌
宁夏地势自南向北倾斜,可分为3个台阶:南部为黄土丘陵,地势高,海拔1500~2300m;中部为剥蚀台地及间山缓坡丘陵,地势较高,海拔1250~2000m;北部为黄河冲积平原,地势低,海拔1100~1300m。南部黄土丘陵与中部剥蚀台地缓坡丘陵,高差20~60m,分界线自盐池县红井子开始,自东向西,经摆晏井、窑山、喊叫水,到海原县兴仁堡。中部剥蚀台地缓坡丘陵与北部黄河冲积平原交界处高差10~50m,分界线大致为横山、白土岗子、牛首山、白马、古城子、永康和常乐。
除了以上三大地形单元,还有山地及风沙地等地形单元,主要山脉有贺兰山、六盘山、南华山、西华山、月亮山、罗山、香山、云雾山、牛首山等,其中贺兰山、六盘山、罗山是宁夏的三大天然林区。贺兰山是南北走向,绵延200km,最高峰海拔3556m,贺兰山是我国外流区与内流区的分水岭,也是季风气候与非季风气候的分界线。贺兰山阻止了潮湿的东南季风的西进,阻挡了腾格里沙漠的东移,削弱了西北寒流的侵袭,成为银川平原的天然屏障。六盘山突起于黄土高原之上,跨越宁、甘、陕三省区,绵延200km,其主峰米缸山在泾源县境内,海拔2942m,六盘山高寒阴湿,雨水较多,有茂密的森林,是泾河与渭河的分水岭。
主要的沙地有腾格里沙漠南缘中卫沙地、毛乌素沙地西南河东沙地、银川平原中北部沙地等。从地貌看,北部,贺兰山地,银川平原,灵盐陶台地平行排列;中部,断块山地与断陷盆地交错分布;南部,黄土丘陵绵延,丘陵之上山地突起,丘陵之中小型河谷平原穿插。此外,沙丘、沙地广布于中北部;湖泊、沼泽散见于银川平原、卫宁平原和灵盐台地。
1.2宁夏植被分布
自然植被由针叶林、阔叶林、落叶灌丛、草甸、草原、草原带沙生植被、荒漠、沼泽、水生植被等9个植被型,包括30个亚类,132个群系。草原植被是自然植被的主体,自南而北,分布草甸草原、干草原和荒漠草原,荒漠草原面积最大。作为自然植被主体的草原植被,旱生生态学特征显着,主要表现为:
(1)植物种群中旱生型占明显优势,旱生多年生草本植物占干草原植物总数的63.1%,占荒漠草原植物总数的74.3%。荒漠草原建群植物成分中,还有反映荒漠化特征的旱生和超旱生小灌木和小半灌木。
(2)群落数量特征值低于我国温带草原平均值,覆盖度一般为30%~60%,植物12种/平方米~15种/平方米,鲜草产量750kg/公顷~2250kg/公顷。
2.宁夏林业生态功能区划
目前,按照宁夏林业发展现状及林业发展受限主要因素(气候、土壤、地形)以及森林分布状况及其主要功能,将宁夏区划为6个林业生态功能区,分别为:贺兰山山地森林生态恢复保护区、黄河河套平原农田防护林果树林区、毛乌素沙地南缘沙化土地综合治理区、盐同海中丘陵山间平原水土流失综合治理区、固原黄土丘陵沟壑水土流失综合治理区、六盘山土石水源涵养林区。
2.1主要林种及分布
2.1.1水源涵养林
水源涵养林指具有涵养水源功能的林分,多指江河源头的天然林。宁夏的水源涵养林主要指分布在贺兰山、罗山、六盘山三大自然保护区的天然森林,是宁夏的主要森林分布区。其林分结构复杂,生物多样性指数高,林地生态环境好。在三大水源涵养林区主要树木有青海云杉、油松、山杨、华北落叶松、白桦、辽东栎、黄花柳、灰榆、丁香等,贺兰山、罗山多以常绿针叶林为主,六盘山以落叶阔叶次生林为主。水源涵养林是宁夏主要山系涵养水源、保持水土的主要植被类型,是山地生态系统的重要组成部分,还是重要的野生动物栖息地。
2.1.2农田防护林
农田防护林指种植在田边地埂,具有防风功能的人工林。宁夏的农田防护林主要分布在黄河灌区、山区河谷川道地及面积较大的塬地。宁夏几乎所有县市都有农田防护林的分布。农田防护林树种结构比较单一,主要以新疆杨、刺槐、臭椿、白蜡为主,在干旱地区还有沙枣等抗旱性强的树种。
2.1.3水土保持林
水土保持林指以保持水土为主要功能的防护林。宁夏的水土保持林主要分布在宁南山区的丘陵地带、退耕地、侵蚀沟道等地区,同时在贺兰山山前冲积扇也有水土保持林的营造。在宁南山区水土保持林的主要构成树种有沙棘、柠条、山桃、山杏、刺槐、臭椿、河北杨等,在贺兰山山前冲积扇地区有柠条、毛条、酸枣、国槐、臭椿、紫穗槐、刺槐等。
2.1.4防风固沙林
防风固沙林主要功能是防治风沙侵蚀、减轻风沙危害。防风固沙林主要分布在宁夏的沙区,包括中卫的腾格里沙漠边缘、河东沙地、盐池毛乌素沙地、银川的西北部、平罗西部的沙地。防风固沙林的主要树种有新疆杨、柠条、臭椿、紫穗槐、花棒、羊柴、梭梭、沙拐枣、酸枣、沙柳等。
2.1.5经济林
经济林以经济效益为主要目的,包括经果林、经济苗木、速生丰产林等。经济林在宁夏各县市均有分布,在银川平原及卫宁平原,主要树种包括苹果、梨、枸杞、红枣、葡萄;南部山区主要树种有杏、桃、花椒、苹果、梨、李等。经济苗木主要在黄河灌区和泾源县种植,在黄河灌区各县,主要的经济苗木以城市绿化苗木为主,包括新疆杨、刺槐、国槐、臭椿等;在泾源县,主要种植青海云杉、油松等针叶树种。速生丰产林主要在中卫美利纸业的用材林基地有大面积种植,主要树种是速生杨。
2.1.6其他
其他林种主要包括道路防护林、城市绿化造林、村镇四旁绿化造林。
道路防护林主要在道路的两侧,起到防护和景观绿化作用,在川区其主要树种有刺槐、国槐、臭椿、新疆杨;在山区主要有油松、新疆杨、青海云杉、旱柳、臭椿、榆树等树种;在风沙区还采用了沙枣等抗旱性强的树种。
城市绿化主要树种有新疆杨、国槐、刺槐、白蜡、丁香、连翘、龙爪槐、红叶李、银杏、油松、青海云杉等观赏性树种。
村镇四旁绿化造林中,川区主要有新疆杨、臭椿、刺槐、白蜡等树种,还有部分果树,如苹果、李、梨、葡萄、桃等树种;在山区,群众更多的种植榆树、旱柳、臭椿、新疆杨、青海云杉、油松,果树则有杏、李、梨、桃等树种。
3.宁夏主要立地区的划分
宁夏地处西北干旱区,在第一级立地类型中,宁夏中北部地区包括中卫、中宁、同心北部、吴忠市利通区、银川市、石嘴山市的广大地区,属于干旱中温带立地带;南部地区包括六盘山区、西吉、隆德、泾源、彭阳、固原南部、同心南部、海原大部分地区属于暖温带立地带。在两个大的立地带下,全区土地可划分为5个宜林立地区和1个非宜林立地区。
3.1贺兰山地
主要是贺兰山国家级自然保护区和贺兰山东麓山前洪积扇。贺兰山国家级自然保护区土地总面积15.78万公顷,其中:林业用地16.94万公顷(乔木林13.89万公顷,疏林2.80万公顷,灌木林0.25万公顷),森林覆盖率10.4%。贺兰山自然保护区的森林为天然次生林,针叶林占比重大,组成天然次生林的树种主要是青海云杉,其次有油松、山杨、灰榆、杜松等。该区干旱少雨、山高坡陡、土层瘠薄、立地条件较差,森林树种生长十分缓慢,森林更新难度较大,以保护为主,以此提高森林防风固沙、蓄水保土、涵养水源、净化空气、调节气候的功能。
贺兰山东麓山前洪积扇属洪积倾斜平原区,地势西高东低,为贺兰山东麓荒漠戈壁,海拔1150m左右,造林立地条件较差。土壤类型为淡灰钙土,土层平均厚度为20cm左右,主要以沙砾、石砾为主,无土壤结构,肥力低,有机质含量在1.0%左右。位于110国道以西,有效土层浅薄,植被稀疏,不易人工造林。
该区地表戈壁荒漠草原与山洪沟相互交错分布。植被区系成分较贫乏,群落结构简单,自然植被以荒漠草原植被和草原化荒漠植被为主。天然植被主要由禾本科、菊科、豆科、藜科组成,其次为玄花科、百合科。建群种主要有强旱生小禾草,如短花针茅、戈壁针茅、沙生针茅、细弱隐子草;强旱生小灌木,如狭叶锦鸡儿、川青锦鸡儿、刺叶柄棘豆、猪毛菜等为建群种,还有一些野生酸枣。植被稀少,覆盖率在15%~30%之间,由于干旱少雨,植物生长矮小,一般高在10~30cm。
3.2宁夏平原区
宁夏平原区主要指宁夏中北平原灌溉绿洲农田区,包括银川平原、卫宁平原及其中部的部分低缓丘陵区,面积8591平方千米,占自治区总面积的16.6%,在全国自然区划中,属西北干旱区域中温带河套灌区,年降水量200mm左右,年平均气温8摄氏度~9摄氏度,≥0摄氏度积温3703摄氏度~4041摄氏度,≥5摄氏度积温3735摄氏度~4142摄氏度,≥10摄氏度积温3149摄氏度~3649摄氏度,无霜期148~168d,年日照时数2921~3112h,日照百分率65%~69%,年太阳总辐射5873~6101兆赫/平方米,植被以人工植被为主,自然植被有荒漠草原、荒漠、草甸、沼泽等,土壤主要有灌淤土、灰钙土、潮土、盐碱土等。黄河蜿蜒于平原之上,流程397km,多年平均入境径流量302亿立方米,得其灌溉之利,该区水、土、光、热等农业资源组合极佳。
宁夏平原又可分为冲积平原、洪积平原和洪积台地三种类型,冲积平原是平原主体,系引黄灌区,海拔1100~1200m,地势平坦,沟渠纵横,农田广布,湖沼众多;洪积平原展布于贺兰山东麓,海拔1200~1500m,由西向东倾斜,地面坡度1度~7度,前缘细土带已灌溉开发,其余为荒漠草原、干草原或荒漠,洪积平原与冲积平原过渡带散布沙丘地;洪积台地分布于银川平原西南部,受后期切割,起伏不平。
引黄灌区的土壤主要是灌淤土,有一定厚度的灌淤熟化土层,是引用含有大量泥沙的黄河水进行灌溉,经长期的灌水落淤与人为耕作施肥交迭作用下逐渐形成的;主要特点是土层均匀,有一定的熟化特征。土壤颜色较均匀,多为灰棕或浅灰棕色,土壤结构较一致,多为块状或碎块状结构。土壤物理性黏粒含量多为20%~60%,属壤质土。自然排水条件良好,春灌前地下水埋设多大于3m,矿化度小于2g/l。灌溉时地下水位虽有升高,但停灌之后,即迅速下降。
宁夏平原腹部的荒漠及荒漠化土地面积20.63万公顷,占宁夏荒漠化土地面积的16.4%。该区主要是由于风力作用堆积而形成的。沙地覆盖在地下水条件较好的洪积平原上,沙层厚度不一。主要分布在大武口以东平罗灵沙乡及沙湖、贺兰县的洪广营、银川市西南、永宁县黄羊滩和青铜峡市的部分地区。由于该区在地理区划上属于宁夏平原的范畴,因此划入宁夏平原区。
3.3台地-风沙区
台地-风沙区主要分布于宁夏的中北部地区,包括盐灵台地、香山高地、毛乌素沙地和腾格里沙漠。其中沙地有两大块:
第一是腾格里沙漠边缘区,沙漠及荒漠化土地面积19.22万公顷,占全区沙漠及荒漠化土地总面积的15.3%。该区沙漠是腾格里沙漠向南侵袭而形成的,现在前沿已逼近黄河。该区沙地类型复杂,其内部以高大的流动沙丘为主,属腾格里沙漠的组成部分,西侧甘塘盆地以半固定沙丘为主,包兰铁路以北范围多半为半固定的平缓沙地。经中卫县50多年的治理,成效十分明显,人进沙退,沙漠已远离县城8~10km,而且这一带已经成为良田,为该县的精华地带。世界奇迹沙坡头治沙工程也在该区。