南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2023, Vol. 47 ›› Issue (4): 42-50.doi: 10.12302/j.issn.1000-2006.202109006
所属专题: 第三届中国林草计算机应用大会论文精选(Ⅱ)
• 专题报道:第三届中国林草计算机应用大会论文精选(Ⅱ)(执行主编 李凤日) • 上一篇 下一篇
宋歌1(), 韩芳1,*(
), 许景伟2, 杨志军3, 穆豪祥1, 王志勇1, 王哲1
收稿日期:
2021-09-02
修回日期:
2022-02-14
出版日期:
2023-07-30
发布日期:
2023-07-20
通讯作者:
* 韩芳(作者简介:
宋歌(基金资助:
SONG Ge1(), HAN Fang1,*(
), XU Jingwei2, YANG Zhijun3, MU Haoxiang1, WANG Zhiyong1, WANG Zhe1
Received:
2021-09-02
Revised:
2022-02-14
Online:
2023-07-30
Published:
2023-07-20
摘要:
【目的】对山东沿海7地市防护林树种分布适宜性进行分析,可综合反映不同立地因子对各防护林树种的影响,为更加科学地进行防护林树种规划提供理论依据。【方法】利用LandUSEM模型,以山东省森林资源管理“一张图”调查数据为基础,以1∶100万数字化土壤图和DEM数据为辅助数据,对山东沿海7地市防护林树种分布适宜性进行分析。【结果】受地貌因子影响较大的树种有26种,土壤类型对各优势树种的影响相对敏感,不同林种条件下各优势树种的适宜性差异较大。7种因素对49种优势树种影响的平均相对权重分别为地貌(0.19)>土壤类型(0.15)=坡度(0.15)=土层厚度(0.15)>林种(0.14)>坡位(0.13)>坡向(0.09)。目前在以黑松、赤松和刺槐为优势树种的防护林中,黑松、赤松分布的相对适宜度较高,90.48%的刺槐林分布不适宜或临界适宜。建议在刺槐林分布适宜性较差的低山丘陵区种植黑松、油松、麻栎、山楂、杜仲、蒙古栎、栎类、樱桃、酸枣等树种与其混交,提升刺槐林的生态效益。【结论】山东沿海7地市防护林树种分布适宜性整体较好,利用LandUSEM模型进行树种分布适宜性分析结果可靠。
中图分类号:
宋歌,韩芳,许景伟,等. 基于LandUSEM模型的山东沿海防护林树种分布适宜性分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2023, 47(4): 42-50.
SONG Ge, HAN Fang, XU Jingwei, YANG Zhijun, MU Haoxiang, WANG Zhiyong, WANG Zhe. Distribution suitability analysis of the tree species of shelter forest in coastal area of Shandong based on LandUSEM model[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2023, 47(4): 42-50.DOI: 10.12302/j.issn.1000-2006.202109006.
表1
立地因子的分级标准"
因子名称factor name | 分级标准classification standard |
---|---|
地貌landform | 平原(平坦开阔、起伏很小);丘陵(相对高差<100 m);低山[100,1 000)m;中山(≥1 000 m) |
坡度slope | 平坡(0°~5°);缓坡(6°~15°);斜坡(16°~25°);陡坡(26°~35°);急坡(36°~45°);险坡(≥46°) |
坡向aspect | 北、东北、东、东南、南、西南、西、西北 |
坡位slope position | 脊、上、中、下、谷、平 |
土壤类型soil type | 棕壤、褐土、潮土、砂姜土、盐土、碱土、风沙土 |
土层厚度soil thickness | [0,10)m、[10,30)m、[30,40)m、[40,60]m |
林种forest species | 水源涵养林、水土保持林、防风固沙林、农田牧场防护林、护岸林、护路林、其他防护林 |
表2
多因素对各优势树种分布适宜度的影响权重"
序号 No. | 树种 tree species | 地貌 landform | 土壤类型 soil type | 坡度 slope | 土层厚度 soil thickness | 林种 forest species | 坡位 slope position | 坡向 aspect | 极差 range |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 落叶松Larix gmelinii | 0.14 | 0.18 | 0.12 | 0.14 | 0.20 | 0.11 | 0.11 | 0.09 |
2 | 赤松Pinus densiflora | 0.16 | 0.20 | 0.11 | 0.15 | 0.21 | 0.10 | 0.07 | 0.14 |
3 | 黑松Pinus thunbergii | 0.15 | 0.36 | 0.08 | 0.11 | 0.19 | 0.09 | 0.02 | 0.34 |
4 | 油松Pinus tabuliformis | 0.16 | 0.13 | 0.15 | 0.21 | 0.15 | 0.15 | 0.05 | 0.16 |
5 | 华山松Pinus armandii | 0.18 | 0.09 | 0.14 | 0.21 | 0.14 | 0.14 | 0.10 | 0.12 |
6 | 火炬松Pinus taeda | 0.28 | 0.16 | 0.13 | 0.14 | 0.15 | 0.10 | 0.04 | 0.24 |
7 | 水杉Metasequoia glyptostroboides | 0.18 | 0.11 | 0.19 | 0.17 | 0.11 | 0.13 | 0.12 | 0.08 |
8 | 侧柏Platycladus orientalis | 0.23 | 0.24 | 0.10 | 0.14 | 0.16 | 0.09 | 0.03 | 0.21 |
9 | 栎麻Quercus acutissima | 0.20 | 0.22 | 0.15 | 0.14 | 0.17 | 0.08 | 0.03 | 0.19 |
10 | 蒙古栎Quercus mongolica | 0.15 | 0.23 | 0.11 | 0.12 | 0.28 | 0.09 | 0.03 | 0.25 |
11 | 水曲柳Fraxinus mandshurica | 0.20 | 0.12 | 0.18 | 0.13 | 0.10 | 0.13 | 0.14 | 0.10 |
12 | 胡桃楸Juglans mandshurica | 0.16 | 0.13 | 0.18 | 0.15 | 0.12 | 0.17 | 0.10 | 0.08 |
13 | 黄檗Phellodendron amurense | 0.14 | 0.14 | 0.18 | 0.14 | 0.20 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
14 | 榆树Ulmus pumila | 0.21 | 0.11 | 0.17 | 0.23 | 0.06 | 0.12 | 0.10 | 0.17 |
15 | 刺槐Robinia pseudoacacia | 0.17 | 0.20 | 0.14 | 0.09 | 0.14 | 0.22 | 0.04 | 0.18 |
16 | 五角枫Acer pictum subsp. mono | 0.15 | 0.19 | 0.16 | 0.13 | 0.08 | 0.19 | 0.11 | 0.11 |
17 | 椿树Ailanthus altissima | 0.25 | 0.12 | 0.20 | 0.05 | 0.09 | 0.16 | 0.12 | 0.20 |
18 | 黄栌Cotinus coggygria | 0.20 | 0.28 | 0.09 | 0.09 | 0.16 | 0.09 | 0.08 | 0.20 |
19 | 黑杨Populus nigra | 0.22 | 0.13 | 0.19 | 0.13 | 0.13 | 0.09 | 0.10 | 0.13 |
20 | 毛白杨Populus tomentosa | 0.21 | 0.11 | 0.17 | 0.15 | 0.10 | 0.15 | 0.11 | 0.11 |
21 | 柳树Salix spp. | 0.22 | 0.06 | 0.19 | 0.15 | 0.04 | 0.17 | 0.16 | 0.18 |
22 | 泡桐Paulowinia tomentosa | 0.23 | 0.11 | 0.17 | 0.18 | 0.13 | 0.10 | 0.08 | 0.15 |
23 | 楝树Melia azedarach | 0.22 | 0.16 | 0.18 | 0.11 | 0.06 | 0.16 | 0.12 | 0.16 |
24 | 火炬树Rhus typhina | 0.18 | 0.13 | 0.20 | 0.06 | 0.25 | 0.10 | 0.08 | 0.19 |
25 | 毛竹Phyllostachys edulis | 0.13 | 0.18 | 0.14 | 0.15 | 0.15 | 0.14 | 0.11 | 0.07 |
26 | 苹果Malus domestica | 0.21 | 0.16 | 0.19 | 0.12 | 0.10 | 0.15 | 0.07 | 0.14 |
27 | 梨Pyrus spp. | 0.19 | 0.11 | 0.16 | 0.18 | 0.07 | 0.15 | 0.14 | 0.12 |
28 | 桃Amygdalus persica | 0.16 | 0.12 | 0.15 | 0.12 | 0.21 | 0.15 | 0.10 | 0.11 |
29 | 李Prunus salicina | 0.16 | 0.10 | 0.16 | 0.21 | 0.18 | 0.11 | 0.08 | 0.13 |
30 | 杏Armeniaca vulgaris | 0.16 | 0.15 | 0.14 | 0.17 | 0.16 | 0.15 | 0.07 | 0.10 |
31 | 枣Ziziphus jujuba | 0.18 | 0.12 | 0.15 | 0.17 | 0.12 | 0.14 | 0.13 | 0.06 |
32 | 山楂Crataegus pinnatifida | 0.17 | 0.12 | 0.15 | 0.17 | 0.14 | 0.14 | 0.12 | 0.05 |
33 | 柿Diospyros kaki | 0.14 | 0.19 | 0.13 | 0.12 | 0.16 | 0.16 | 0.11 | 0.08 |
34 | 核桃Juglans regia | 0.17 | 0.14 | 0.18 | 0.11 | 0.16 | 0.17 | 0.07 | 0.11 |
35 | 板栗Castanea mollissima | 0.24 | 0.19 | 0.09 | 0.22 | 0.12 | 0.13 | 0.01 | 0.23 |
36 | 茶Camellia sinensis | 0.17 | 0.12 | 0.15 | 0.17 | 0.14 | 0.14 | 0.12 | 0.05 |
37 | 樱桃Cerasus pseudocerasus | 0.21 | 0.17 | 0.17 | 0.14 | 0.19 | 0.06 | 0.06 | 0.15 |
38 | 杜仲Eucommia ulmoides | 0.18 | 0.13 | 0.14 | 0.16 | 0.14 | 0.13 | 0.12 | 0.06 |
39 | 银杏Ginkgo biloba | 0.14 | 0.20 | 0.12 | 0.14 | 0.13 | 0.16 | 0.11 | 0.09 |
40 | 白蜡Fraxinus chinensis | 0.21 | 0.10 | 0.18 | 0.14 | 0.06 | 0.16 | 0.15 | 0.15 |
41 | 日本小檗Berberis thunbergii | 0.17 | 0.12 | 0.15 | 0.17 | 0.14 | 0.14 | 0.12 | 0.05 |
42 | 杜鹃Rhododendron simsii | 0.21 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | 0.11 | 0.09 | 0.06 | 0.15 |
43 | 栎类Quercus spp. | 0.22 | 0.18 | 0.09 | 0.20 | 0.15 | 0.14 | 0.02 | 0.20 |
44 | 酸枣Ziziphus jujuba var. spinosa | 0.16 | 0.18 | 0.17 | 0.09 | 0.21 | 0.15 | 0.04 | 0.17 |
45 | 荆条Vitex negundo var. heterophylla | 0.29 | 0.21 | 0.09 | 0.16 | 0.12 | 0.09 | 0.03 | 0.26 |
46 | 胡枝子Lespedeza bicolor | 0.17 | 0.12 | 0.17 | 0.17 | 0.16 | 0.11 | 0.09 | 0.08 |
47 | 山茶Camellia japonica | 0.17 | 0.11 | 0.15 | 0.17 | 0.13 | 0.14 | 0.13 | 0.06 |
48 | 怪柳Tamarix chinensis | 0.18 | 0.11 | 0.16 | 0.16 | 0.12 | 0.15 | 0.13 | 0.07 |
49 | 竹灌bamboo irrigation | 0.21 | 0.15 | 0.10 | 0.19 | 0.17 | 0.10 | 0.07 | 0.14 |
平均mean | 0.19 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.14 | 0.13 | 0.09 | 0.10 |
表3
黑松、赤松和刺槐林分布适宜性分级及面积占比"
分级 classification | HS | CS | CH | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积/ hm2 area | 占比/% proportion | 面积/ hm2 area | 占比/% proportion | 面积/ hm2 area | 占比/% proportion | |||
不适宜 inapplicability | 53.19 | 0.05 | 222.30 | 0.15 | 10 324.44 | 21.62 | ||
临界适宜 critical suitability | 1 121.67 | 0.95 | 9 559.08 | 6.41 | 32 874.66 | 68.86 | ||
中等适宜 medium suitable | 107 097.70 | 91.06 | 138 825.50 | 93.03 | 4 545.54 | 9.52 | ||
比较适宜 more suitable | 9 339.03 | 7.94 | 615.96 | 0.41 | 0 | 0 | ||
非常适宜 very suitable | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
表4
分布不适宜及临界适宜的刺槐、黑松和赤松的分布环境"
因素 factor | 类型 type | CH | HS | CS | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积/hm2 area | 占比/% proportion | 面积/hm2 area | 占比/% proportion | 面积/hm2 area | 占比/% proportion | ||||||||
林种 forest species | 水源涵养林 | 1 507.68 | 3.49 | 558.63 | 5.71 | 21.15 | 1.80 | ||||||
水土保持林 | 38 140.56 | 88.29 | 2 755.35 | 28.17 | 1 122.39 | 95.53 | |||||||
防风固沙林 | 2 528.37 | 5.85 | 3 850.56 | 39.37 | 1.98 | 0.17 | |||||||
农田牧场林 | 265.68 | 0.62 | 43.92 | 0.45 | 0 | 0 | |||||||
护岸林 | 295.83 | 0.68 | 318.06 | 3.25 | 0 | 0 | |||||||
护路林 | 286.38 | 0.66 | 1 892.43 | 19.35 | 23.94 | 2.04 | |||||||
其他防护林 | 174.87 | 0.40 | 362.43 | 3.71 | 5.40 | 0.46 | |||||||
地貌 landform | 中山 | 816.93 | 1.89 | 262.71 | 2.69 | 0 | 0 | ||||||
低山 | 14 167.53 | 32.79 | 282.33 | 2.89 | 142.83 | 12.16 | |||||||
丘陵 | 24 783.39 | 57.37 | 3 137.13 | 32.07 | 423.00 | 36.00 | |||||||
平原 | 3 431.52 | 7.94 | 6 099.21 | 62.35 | 609.03 | 51.83 | |||||||
土层厚度 soil thickness | [0,10)cm | 3 626.73 | 8.39 | 161.37 | 1.69 | 0 | 0 | ||||||
[10,30)cm | 19 361.34 | 44.82 | 311.04 | 32.16 | 695.43 | 59.19 | |||||||
[30,40)cm | 16 555.32 | 38.32 | 3 361.68 | 34.55 | 382.68 | 32.57 | |||||||
[40,60]cm | 3 655.98 | 8.46 | 3 147.93 | 31.60 | 96.75 | 8.24 | |||||||
坡度类型 slope type | 平坡 | 6 705.72 | 15.52 | 8 347.05 | 85.33 | 1 132.38 | 96.38 | ||||||
缓坡 | 11 759.40 | 27.22 | 461.7 | 4.72 | 2.52 | 0.21 | |||||||
斜坡 | 15 318.54 | 35.46 | 187.47 | 1.92 | 37.08 | 3.16 | |||||||
陡坡 | 8 615.43 | 19.94 | 655.56 | 6.70 | 2.88 | 0.25 | |||||||
急坡 | 646.92 | 1.50 | 129.6 | 1.32 | 0 | 0 | |||||||
险坡 | 153.36 | 0.35 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||
坡位 slope position | 脊 | 4 125.06 | 15.79 | 112.77 | 1.16 | 14.85 | 1.26 | ||||||
上 | 16 535.52 | 24.99 | 749.34 | 7.69 | 26.19 | 2.22 | |||||||
中 | 11 277.72 | 12.78 | 248.40 | 2.55 | 1.08 | 0.09 | |||||||
下 | 4 375.62 | 4.00 | 102.24 | 1.05 | 7.74 | 0.65 | |||||||
谷 | 715.59 | 1.50 | 322.11 | 3.30 | 0 | 0 | |||||||
平 | 5 273.28 | 40.93 | 8 208.45 | 84.25 | 1125 | 95.76 | |||||||
坡向 aspect | 北 | 8 998.65 | 20.83 | 219.15 | 1.86 | 0 | 0 | ||||||
东北 | 3 421.62 | 7.92 | 119.07 | 1.01 | 0 | 0 | |||||||
东 | 5 164.56 | 11.95 | 173.97 | 1.48 | 0 | 0 | |||||||
东南 | 2 701.17 | 6.25 | 141.57 | 1.74 | 63.09 | 5.37 | |||||||
南 | 4 939.74 | 11.43 | 225.45 | 2.25 | 39.51 | 3.36 | |||||||
西南 | 2 476.98 | 5.73 | 77.31 | 0.71 | 5.94 | 0.50 | |||||||
西 | 4 719.42 | 10.92 | 309.24 | 2.72 | 11.70 | 0.99 | |||||||
西北 | 2 457.63 | 5.69 | 119.16 | 9.96 | 0 | 0 | |||||||
无 | 8 319.60 | 19.26 | 8 396.46 | 78.29 | 1 054.62 | 89.77 | |||||||
土壤类型 soil type | 棕壤 | 33 577.65 | 77.72 | 4 788.81 | 48.96 | 1 086.84 | 92.51 | ||||||
褐土 | 6 653.07 | 15.40 | 1 417.23 | 14.49 | 32.40 | 2.76 | |||||||
潮土 | 2448.09 | 5.67 | 3 535.11 | 36.14 | 55.62 | 4.73 | |||||||
砂姜土 | 22.41 | 0.52 | 38.97 | 4.00 | 0 | 0 | |||||||
盐土 | 485.64 | 1.12 | 1.26 | 0.01 | 0 | 0 | |||||||
风沙土 | 12.51 | 0.03 | 0 | 0 | 0 | 0 |
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