陕北黄土高原主要成林乡土乔木树种的研究
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摘要
陕北黄土高原位于陕西北部，主要包括榆林、延安、铜川三市，地处黄河中游，
环境遭受过严重破坏，水土流失严重。散生于陕北各地的成林乡土乔木树种是当地恢
复植被、治理环境的重要植物资源。本研究依据府谷、神木、榆阳、绥德、宝塔区、
甘泉、富县、铜川等地样地调查资料，对陕北黄土高原植被进行了区系分析，并整理
出乔木树种资源普查结果；通过建立模型等方法研究了主要成林乔木乡土树种的物
候、生长、根系分布等生物学特性，抗逆、环境适应等个体生态学特性以及主要天然
林的林分特征，在此基础上，提出了陕北地区造林适宜的乡土树种，并对本区森林风
险和发展方向进行了评价。
一.通过对陕北黄土高原木本植物资源调查分析，初步弄清了陕北黄土高原木本
植物的资源状况，依据用途划分为药用树种、淀粉及糖类树种等十四个类型；区系分
析结果表明风沙滩地区的地带性植被为草原，但地带性植被很少，以沙生植物占主导
地位，木本植物特别是高大乔木资源匮乏，各科分布类型均为温带或全世界分布，具
有南部草原与北部荒漠交错的区系特征；北部丘陵沟壑区和南部沟壑残塬区地域广
大，植被稀少，木本植物资源相对贫乏，主要乔木树种植物区系属于本区固有（北温
带），少量源于其它温带性区系（东亚、东亚－北美）、本区残留（中国特有）及热带
延伸（泛热带）。
二. 研究了成林树种的生物学特性
本区乔木乡土树种林分树高、胸径、郁闭度等生长指标分布规律的分析结果表明，
树体矮、胸径小、蓄积量低、郁闭差的林分占优势，并且越向北，这种优势越明显。
树干解析及生长因子特征值计算表明，各树种生长差异显著。旱柳、小叶杨、河北杨
为速生树种，侧柏、油松、山杏为慢生树种；进入速生期的顺序为：杜梨>河北杨>
侧柏>白榆>小叶杨>油松>旱柳。
宝塔区主要乡土树种物候节律分析结果表明，黄土高原乡土树种发育节律具有共
性和对气候适应的趋同性，陕北地区水热同季时期（6～8 月），为林木迅速生长期。
采用土钻法和掘根试验法对各树种根系分布特征进行调查，依据 β 值将相同立
地上的根系垂直分布排序，各树种根系分布由深及浅依次为山杏、辽东栎、杜梨、油
松、小叶杨、旱柳、白桦、山杨、河北杨、侧柏，并探讨了以油松为代表的深根性树
种和以侧柏为代表的浅根性树种之间的土壤水分利用差异。
三. 总结比较了各树种的温度、水分、土壤适应性及耐阴性等个体生态特点，
并对侧柏、刺柏、山杏等耐瘠薄干旱树种，杜梨、榆树、皂荚等喜阴耐湿树种，侧柏、
旱柳、山桃等耐盐碱树种，以及油松、楸树、构树等喜弱酸性土树种按不同抗性进行
I
陕北黄土高原主要成林乔木树种的研究
了归类。乡土树种的立地适应值数量化排序结果显示，油松、侧柏的环境适应性越向
南越强，在同一地区立地状况越好适应性也越强；各阔叶树种在相同立地下树种环境
适应能力大小的顺序为小叶杨>旱柳>河北杨>榆树>山杏。
四.分析了主要天然林的林分结构特征
1. 油松的变型柴松林分群落的生存环境较一致，群落变异以坡向和坡度变异占
主导地位。依据林下优势灌木盖度聚类，可划分为四种类型。该种群为缓慢增长型种
群，幼苗更新环境阻力大，阔叶树难以进入主林层。林分自疏前期较快，后期放慢，
阀值在 34 龄。
2. 杜松保护区内杜松、油松、侧柏林种群表现出异龄特征，七、八十年前曾大
规模萌发天然松柏林；侧柏、油松林分为复层林冠，杜松疏林为单层林冠，郁闭度不
大，个体间竞争不激烈。油松林下更新以杜松和侧柏为主，杜松林下以杜松为主，侧
柏林下更新则以侧柏为主。随着环境恶化，更为耐旱的杜松和侧柏将代替被环境淘汰
的油松。
3. 南部种群为典型增长型，林下更新仍以山杨为主，喜光的山杨幼苗由于成年
树木死亡、林内光照条件改变而大量更新。北部山杨种群属缓慢增长型种群，虽有大
量幼龄苗萌生补充，但林下辽东栎、茶条槭大量更新，山杨林最终将被地带性阔叶林
取代。辽东栎、白桦、茶条槭以幼龄林分占据优势，辽东栎为单层林相；白桦、茶条
槭均为复层林冠。
五．对现存天然林林分稳定性及森林资源生态风险进行了分析评价
七种占优势地位林分的种类多样性分析结果表明，各林分的种类丰富度、多样
性指数和均匀度指数由高至低的顺序为：山杨林＞茶条槭林＞辽东栎林＞油松林＞白
桦林＞山杏林＞侧柏林，在排除了山杨林、茶条槭林的草本层干扰后，预测陕北黄土
高原主要乡土成林乔木林分稳定性大小顺序为：茶条槭林＞辽东栎林＞油松林＞山杨
林＞白桦林＞山杏林＞侧柏林。
风险评价表明，陕北 29 个县市现存森林中全部存在风险，严重风险占 58.6％。
越向北、向西，这种风险越严重。自志丹、宝塔一线以北的森林均为严重风险，最高
值出现在水土流失严重的绥德、米脂、子洲，土壤沙化严重的定边、靖边以及自然资
源开发频繁的神木、府谷等地。
Loess Plateau of Northern Shaanxi，including mainly Yulin，Yanan，Tongchuan,
lies in the middle reaches of Yellow River. Severe loss of soil and water has
its devastating effect on ecological environment of the area concerned. Native
forest tree species, scattered in northern Shaanxi ,are major plant resource，
for vegetation recovery and ecological improvement. Based on the data from
sample plots located in Fugu，Shenmu，Yuyang，Suide，Baota, Ganquan, Fuxian
and Tongchuan, a floristical analysis and a result to arbors general survey
are given in the author；By setting up model and other methods, some biological
characteristics of major native forest tree species were educed，such as
phenology, growth, root distribution characteristics ， meanwhile some
individual ecological characteristics，such as resistibility, adaptability,
and characteristics of major nature forest were summed up and analyzed. On
the basis of this research, several native trees are recommended，an appraise
to forest risk was made，otherwise the forest developing direction was pointed
out.
1. According to the investigation and analyses，the xylophyta resource
of northern Shaanxi can be rudimentarily documented，and divided into 14 groups
to their usage, such as medical species, starch and candy species，and so on；
A floristical documentation indicates that the native vegetation of Yulin sand
area is grassland, however only remains of them remain existed；sand plants
have taken up a leading position. Families’distribution types belong to north
temperate or cosmopolitan, which have an interlock characteristic between
southern grassland and northern forest. Xylophyta, especially tall and big
arbors resource are deficient. The loess area has rare vegetation and
relatively poor xylophyta resources though it is vast. The flora of major
native trees belong to North Temperate, E.Asia,E.Asia & N.Amer.disjuncted,
Endemic to China and Pantropic.
2. According to analyzing distribution of growth index （high, DBH，
closing）, a common law was found，namely the short, thin, low storage and
III
陕北黄土高原主要成林乔木树种的研究
poor closing stands take up a leading position, northwards, the more obvious
this kind of advantage is, By analytic stem，and comparing all species growth
courses, and using Champan-Richards model, the characteristic of growth
factor for single arbor was got，meanwhile，fast-growing orders to high, DBH,
stem volume were got too.
The analysis of main native arbor in Baota district indicates that native
arbors in loess plateau have the same developing rhythm. Their positive growth
period is in phase with the period (June - August) which has rich hot and
moisture
Soil drilling and root digging method are applied for root distribution
characters investigation in field work. According to the value of β，a
sequence(from deep to shallow) of 10 roots perpendicular distribution in the
same stand was deduced, i, e. Armeniaca sibirica, Quercus liaotungensis, Pyrus
betulaefolia， Pinus tabulaeformis，Populus simonii，Salix matsudana，Betula
platyphylla， Populus davidiana，P. hopeiensis， Platycladus orientalis.
Moreover the differences between deep－root arbors（represented by Pinus
tabulaeformis ） and shallow － root ones （ represented by Platycladus
orientalis）in utilizing soil moisture.
3． By summarizing and comparing individual ecological characteristics,
such as temperature, moisture, soil adaptability and shade－tolerance，etc.,
the arbors were classified into barren-resistant species（ Platycladus
orientalis, Pinus tabulaeformis, Armeniaca sibirica, Betula platyphylla,
Populus davidiana），hygrophilous species（Platycladus orientalis, Salix
matsudana ， Pyrus betulaefolia, Ulms alba, Betula platyphylla, Pinus
tabulaeformis ）, salina－resistant species（Platycladus orientalis, Salix
matsudana, Amygdalus , davidiana ， Morus alba, Salix matsudana ） and
acidophilous species （ Pinus tabulaeformis, Catalpa bungei, Populus
davidiana ）. Results of enviro
环境遭受过严重破坏，水土流失严重。散生于陕北各地的成林乡土乔木树种是当地恢
复植被、治理环境的重要植物资源。本研究依据府谷、神木、榆阳、绥德、宝塔区、
甘泉、富县、铜川等地样地调查资料，对陕北黄土高原植被进行了区系分析，并整理
出乔木树种资源普查结果；通过建立模型等方法研究了主要成林乔木乡土树种的物
候、生长、根系分布等生物学特性，抗逆、环境适应等个体生态学特性以及主要天然
林的林分特征，在此基础上，提出了陕北地区造林适宜的乡土树种，并对本区森林风
险和发展方向进行了评价。
一.通过对陕北黄土高原木本植物资源调查分析，初步弄清了陕北黄土高原木本
植物的资源状况，依据用途划分为药用树种、淀粉及糖类树种等十四个类型；区系分
析结果表明风沙滩地区的地带性植被为草原，但地带性植被很少，以沙生植物占主导
地位，木本植物特别是高大乔木资源匮乏，各科分布类型均为温带或全世界分布，具
有南部草原与北部荒漠交错的区系特征；北部丘陵沟壑区和南部沟壑残塬区地域广
大，植被稀少，木本植物资源相对贫乏，主要乔木树种植物区系属于本区固有（北温
带），少量源于其它温带性区系（东亚、东亚－北美）、本区残留（中国特有）及热带
延伸（泛热带）。
二. 研究了成林树种的生物学特性
本区乔木乡土树种林分树高、胸径、郁闭度等生长指标分布规律的分析结果表明，
树体矮、胸径小、蓄积量低、郁闭差的林分占优势，并且越向北，这种优势越明显。
树干解析及生长因子特征值计算表明，各树种生长差异显著。旱柳、小叶杨、河北杨
为速生树种，侧柏、油松、山杏为慢生树种；进入速生期的顺序为：杜梨>河北杨>
侧柏>白榆>小叶杨>油松>旱柳。
宝塔区主要乡土树种物候节律分析结果表明，黄土高原乡土树种发育节律具有共
性和对气候适应的趋同性，陕北地区水热同季时期（6～8 月），为林木迅速生长期。
采用土钻法和掘根试验法对各树种根系分布特征进行调查，依据 β 值将相同立
地上的根系垂直分布排序，各树种根系分布由深及浅依次为山杏、辽东栎、杜梨、油
松、小叶杨、旱柳、白桦、山杨、河北杨、侧柏，并探讨了以油松为代表的深根性树
种和以侧柏为代表的浅根性树种之间的土壤水分利用差异。
三. 总结比较了各树种的温度、水分、土壤适应性及耐阴性等个体生态特点，
并对侧柏、刺柏、山杏等耐瘠薄干旱树种，杜梨、榆树、皂荚等喜阴耐湿树种，侧柏、
旱柳、山桃等耐盐碱树种，以及油松、楸树、构树等喜弱酸性土树种按不同抗性进行
I
陕北黄土高原主要成林乔木树种的研究
了归类。乡土树种的立地适应值数量化排序结果显示，油松、侧柏的环境适应性越向
南越强，在同一地区立地状况越好适应性也越强；各阔叶树种在相同立地下树种环境
适应能力大小的顺序为小叶杨>旱柳>河北杨>榆树>山杏。
四.分析了主要天然林的林分结构特征
1. 油松的变型柴松林分群落的生存环境较一致，群落变异以坡向和坡度变异占
主导地位。依据林下优势灌木盖度聚类，可划分为四种类型。该种群为缓慢增长型种
群，幼苗更新环境阻力大，阔叶树难以进入主林层。林分自疏前期较快，后期放慢，
阀值在 34 龄。
2. 杜松保护区内杜松、油松、侧柏林种群表现出异龄特征，七、八十年前曾大
规模萌发天然松柏林；侧柏、油松林分为复层林冠，杜松疏林为单层林冠，郁闭度不
大，个体间竞争不激烈。油松林下更新以杜松和侧柏为主，杜松林下以杜松为主，侧
柏林下更新则以侧柏为主。随着环境恶化，更为耐旱的杜松和侧柏将代替被环境淘汰
的油松。
3. 南部种群为典型增长型，林下更新仍以山杨为主，喜光的山杨幼苗由于成年
树木死亡、林内光照条件改变而大量更新。北部山杨种群属缓慢增长型种群，虽有大
量幼龄苗萌生补充，但林下辽东栎、茶条槭大量更新，山杨林最终将被地带性阔叶林
取代。辽东栎、白桦、茶条槭以幼龄林分占据优势，辽东栎为单层林相；白桦、茶条
槭均为复层林冠。
五．对现存天然林林分稳定性及森林资源生态风险进行了分析评价
七种占优势地位林分的种类多样性分析结果表明，各林分的种类丰富度、多样
性指数和均匀度指数由高至低的顺序为：山杨林＞茶条槭林＞辽东栎林＞油松林＞白
桦林＞山杏林＞侧柏林，在排除了山杨林、茶条槭林的草本层干扰后，预测陕北黄土
高原主要乡土成林乔木林分稳定性大小顺序为：茶条槭林＞辽东栎林＞油松林＞山杨
林＞白桦林＞山杏林＞侧柏林。
风险评价表明，陕北 29 个县市现存森林中全部存在风险，严重风险占 58.6％。
越向北、向西，这种风险越严重。自志丹、宝塔一线以北的森林均为严重风险，最高
值出现在水土流失严重的绥德、米脂、子洲，土壤沙化严重的定边、靖边以及自然资
源开发频繁的神木、府谷等地。
Loess Plateau of Northern Shaanxi，including mainly Yulin，Yanan，Tongchuan,
lies in the middle reaches of Yellow River. Severe loss of soil and water has
its devastating effect on ecological environment of the area concerned. Native
forest tree species, scattered in northern Shaanxi ,are major plant resource，
for vegetation recovery and ecological improvement. Based on the data from
sample plots located in Fugu，Shenmu，Yuyang，Suide，Baota, Ganquan, Fuxian
and Tongchuan, a floristical analysis and a result to arbors general survey
are given in the author；By setting up model and other methods, some biological
characteristics of major native forest tree species were educed，such as
phenology, growth, root distribution characteristics ， meanwhile some
individual ecological characteristics，such as resistibility, adaptability,
and characteristics of major nature forest were summed up and analyzed. On
the basis of this research, several native trees are recommended，an appraise
to forest risk was made，otherwise the forest developing direction was pointed
out.
1. According to the investigation and analyses，the xylophyta resource
of northern Shaanxi can be rudimentarily documented，and divided into 14 groups
to their usage, such as medical species, starch and candy species，and so on；
A floristical documentation indicates that the native vegetation of Yulin sand
area is grassland, however only remains of them remain existed；sand plants
have taken up a leading position. Families’distribution types belong to north
temperate or cosmopolitan, which have an interlock characteristic between
southern grassland and northern forest. Xylophyta, especially tall and big
arbors resource are deficient. The loess area has rare vegetation and
relatively poor xylophyta resources though it is vast. The flora of major
native trees belong to North Temperate, E.Asia,E.Asia & N.Amer.disjuncted,
Endemic to China and Pantropic.
2. According to analyzing distribution of growth index （high, DBH，
closing）, a common law was found，namely the short, thin, low storage and
III
陕北黄土高原主要成林乔木树种的研究
poor closing stands take up a leading position, northwards, the more obvious
this kind of advantage is, By analytic stem，and comparing all species growth
courses, and using Champan-Richards model, the characteristic of growth
factor for single arbor was got，meanwhile，fast-growing orders to high, DBH,
stem volume were got too.
The analysis of main native arbor in Baota district indicates that native
arbors in loess plateau have the same developing rhythm. Their positive growth
period is in phase with the period (June - August) which has rich hot and
moisture
Soil drilling and root digging method are applied for root distribution
characters investigation in field work. According to the value of β，a
sequence(from deep to shallow) of 10 roots perpendicular distribution in the
same stand was deduced, i, e. Armeniaca sibirica, Quercus liaotungensis, Pyrus
betulaefolia， Pinus tabulaeformis，Populus simonii，Salix matsudana，Betula
platyphylla， Populus davidiana，P. hopeiensis， Platycladus orientalis.
Moreover the differences between deep－root arbors（represented by Pinus
tabulaeformis ） and shallow － root ones （ represented by Platycladus
orientalis）in utilizing soil moisture.
3． By summarizing and comparing individual ecological characteristics,
such as temperature, moisture, soil adaptability and shade－tolerance，etc.,
the arbors were classified into barren-resistant species（ Platycladus
orientalis, Pinus tabulaeformis, Armeniaca sibirica, Betula platyphylla,
Populus davidiana），hygrophilous species（Platycladus orientalis, Salix
matsudana ， Pyrus betulaefolia, Ulms alba, Betula platyphylla, Pinus
tabulaeformis ）, salina－resistant species（Platycladus orientalis, Salix
matsudana, Amygdalus , davidiana ， Morus alba, Salix matsudana ） and
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