全 文 ：第 31卷　第 6期 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) Vol. 31 No. 6
2003年 12月 Jour. o f No r th west Sci-Tech Univ . of Ag ri. and Fo r. ( Nat. Sci. Ed. ) Dec. 2003
不同立地类型火炬树人工林生物量初步研究
马松涛 1 ,刘广全 1 ,李文华 1 ,王迪海1 ,王宏哲 1 ,衣学慧 2
( 1西北农林科技大学 林学院 ,陕西 杨陵 712100; 2杨陵职业技术学院 ,陕西 杨陵 712100)
　　 [摘　要 ]　测定了生长在渭北黄土高原 6个立地类型上的火炬树平均各器官的含水率和生物量。 结果表明 ,
各立地类型火炬树全株平均含水率为 500. 1～ 521. 7 g /kg ,根的平均含水率为 541. 4～ 585. 5 g /kg ,叶的平均含水
率为 548. 3～ 591. 7 g /kg ,茎枝的平均含水率最低 ,为 410. 2～ 419. 7 g /kg;不同立地类型火炬树生物量的排序为:
阳坡上部 ( 0. 430 8 t /hm2 ) > 峁顶 ( 0. 319 5 t /hm2 ) > 阳坡下部 ( 0. 285 t /hm2 ) > 沟底 ( 0. 147 8 t /hm2 ) > 阴坡上部
( 0. 088 7 t /hm2) > 阴坡下部 ( 0. 062 6 t /hm2 ) ;茎枝是火炬树生物量的主要组成部分 ,占全株总生物量的 41. 48% ～
60. 19% ,根占 24. 05% ～ 37. 86% ,而叶仅占到 13. 46% ～ 20. 74% ; 6个立地类型上 ,火炬树各器官生物量以及全株
生物量均表现出显著的差异性。
[关键词 ]　火炬树 ;人工林 ;生物量
[中图分类号 ]　 S794. 201　　　　　 [文献标识码 ]　 A [文章编号 ]　 1671-9387( 2003) 06-0036-03
　　火炬树 ( Rhus typhina )别名鹿角漆 ,为漆树科
漆树属树种 ,原产北美 ,现在欧洲、亚洲及大洋州许
多国家都有栽培。火炬树最早于 1959年由北京植物
园作为观赏树种引入 ,随后推广到华北、西北等
地 [1 ]。火炬树为落叶灌木或小乔木 ,树高 4～ 5 m,雌
雄异株 ,其水平根系十分发达 ,根蘖力极强。雌花序
及果穗鲜红色 ,形同火炬 ,秋季叶色红艳 ,十分美观 ,
既可作为园林绿化树种 ,也是优良的水土保持树种。
同时 ,火炬树还是生产栲胶的优良原料之一 ;其树皮
和叶均含有单宁 ,是鞣革的原料 ;其种子含油蜡 ,是
一种重要的工业原料 [2, 3 ]。目前 ,我国对火炬树的研
究仅限于引种、组织培养和造林等方面 ,对其在不同
立地条件下生物量状况的研究较少。 本研究旨在确
定火炬树生长的最适宜立地条件 ,以为其在西北地
区的大面积推广栽植提供理论基础和依据。
1　研究区自然概况
试验地位于渭北黄土高原中部 ,永寿县渡马乡
霍村沟流域上游 ,海拔高度 1 080～ 1 300 m。该地年
平均气温 10. 8℃ ,极端最高气温 38. 9℃ ,最低气温
- 18℃ ,年降雨量 601. 6 mm ,且集中在 7～ 9月份 ,
形成了冬季干旱、夏秋多雨的气候特点。该地土壤为
黄土善土 ,土层深厚。 植被类型属暖温带落叶阔叶林
带。
2　试验研究方法
2. 1　试验调查与测定
　　 2003-09,在永寿县马莲滩试验区 ,选取阳坡上
部、阳坡下部、峁顶、阴坡上部、阴坡下部和沟底等 6
个立地类型 ,分别对 9年生、密度均为 0. 5 m× 0. 5
m的火炬树人工纯林的生长量和生物量进行调查。
生长量调查采用标准地每木检尺法 ,标准地面积为
20 m× 10 m ,分别测定标准地内每株火炬树胸径、
树高、地径和冠幅。 生物量调查采用平均标准木
法 [4 ] ,从各标准地中分别选出 3株标准木后 ,全部伐
倒 ,挖出根系 ,对根、茎枝、叶分别称取鲜重后 ,带回
室内烘干再称取各部位干重 ,分别计算不同立地类
型单株生物量 ,然后取其平均值 ,以试验现地的保存
株数来推算不同立地类型的单位面积生物量。
2. 2　生物量的方差分析
通过对野外试验所获取资料的研究 ,利用数理
统计分析原理 ,对 6个不同立地类型火炬树人工纯
林的各器官生物量和全株生物量进行方差分析和显
著性分析 ( P < 0. 05)。
3　结果与分析
3. 1　火炬树人工林各器官含水率
　　不同立地类型的火炬树人工林 ,其全株含水率
[收稿日期 ]　 2003-05-16
[基金项目 ]　国家林业局“十五”科技攻关项目 ( 2001BA510B0103)
[作者简介 ]　马松涛 ( 1968- ) ,男 ,甘肃成县人 ,工程师 ,主要从事森林生态研究。
DOI : 10. 13207 /j . cnki . jnwaf u. 2003. 06. 008
基本一致 ,一般平均为 500. 1～ 521. 7 g /kg ,而不同
器官的含水率差别则很大。由表 1看出 ,火炬树茎枝
含水率最低 ,一般为 400. 2～ 419. 7 g /kg;根和叶的
含水率较高 ,根为 541. 4～ 585. 5 g /kg ,叶为 548. 3
～ 591. 7 g /kg。除沟底和阴坡上部外 ,其他立地类型
火炬树各器官含水率的排列顺序均为: 根> 叶> 茎
枝。
表 1　火炬树人工林各器官含水率
Table 1　Wate r content in differ ent or gans of Rhus typhina a rtificial for est g /kg
器官
Organ
立地类型 Differen t si te type
阳坡上部
Th e top of s lope
facing south
阳坡下部
Underside of
s lope facing
sou th
峁顶
Th e top of
loess hil l
阴坡上部
The top of
northern slope
of moun tains
阴坡下部
Underside of
north ern s lope
of mountain s
沟底
Th e bot tom
of ch imb
根
Root
577. 9 560. 9 585. 5 570. 1 551. 3 541. 4
茎枝
Stem
419. 7 401. 0 416. 6 400. 2 400. 7 413. 7
叶
Leaf
567. 6 556. 4 570. 4 581. 5 548. 3 591. 7
平均
Average
521. 7 506. 1 524. 2 517. 3 500. 1 515. 6
3. 2　火炬树生物量分配
由表 2可以看出 ,立地类型不同 ,火炬树生物量
不同 ,比较而言 ,阳坡上部火炬树人工林的生物量最
大 , 为 0. 430 8 t /hm2; 阴 坡 下 部 最 小 , 为
0. 062 6 t /hm
2。 各立地类型生物量由大到小排序
为:阳坡上部> 峁顶> 阳坡下部> 沟底> 阴坡上部
> 阴坡下部。由表 2还可以看出 ,虽然立地类型有所
不同 ,但不同立地上的火炬树各器官生物量的分配
规律是相同的 ,即茎枝是火炬树生物量的最主要组
成部分 ,占到全株总生物量的 41. 48%～ 60. 19% ,
根的生物量占到全株总生物量的 24. 05%～
37. 86% ,而叶的生物量相对最小 ,仅占到全株总生
物量的 13. 46% ～ 20. 74%。
对 6个不同立地类型火炬树人工纯林各器官生
物量和全株生物量 ,进行方差分析和显著性分析。结
果表明 ,阳坡上部火炬树根部生物量与其他 5个立
地类型之间及峁顶与阴坡下部间均表现出显著差异
( P < 0. 05) ,其他立地类型之间差异皆不显著 ;叶部
生物量在阳坡上部与其他 5个立地类型间及峁顶与
沟底、阴坡上部、阴坡下部 3个立地类型之间表现出
显著差异 ( P < 0. 05) ;茎枝生物量在阳坡上部、峁
顶、阳坡下部与沟底、阴坡上部、阴坡下部 3个立地
类型表现出显著差异 (P < 0. 05) ;对于全株总生物
量而言 ,阳坡上部与其他 5个立地类型之间 ,及峁顶
与沟底、阴坡上部、阴坡下部 3个立地类型之间表现
出显著差异 ( P < 0. 05) ,其他立地类型之间差异不
显著。
表 2　不同立地类型的火炬树人工林各器官生物量分配
Table 2　 Dist ribution propo rtion of biomass in different o rg ans in Rhus typhina a rtificial for est under diffe rent site type
立地类型
Diff erent sit e t ype
根 Root 茎枝 St em 叶 Leaf
生物量 /
( kg·株 - 1 )
Biomass
占全株
比例 /%
Percent
of t otal
生物量 /
( kg·株 - 1 )
Biomass
占全株
比例 /%
Percent
of to tal
占地上
部分比例 /%
Percent of
upside
to tal
生物量 /
( kg·株 - 1)
Biomass
占全株
比例 /%
Percent
of to tal
全株总
生物量 /
( kg·株 - 1)
To tal o f
biomass
单位面积
生物量 /
( t· hm- 2 )
Weight of
uni t
a creage
阳坡上部 The top o f slope
f acing south
0. 775 a 32. 00 1. 265 a 52. 23 76. 81 0. 382 a 15. 77 2. 422 a 0. 430 8
峁顶 The top o f lo ess hill 0. 432 b 24. 05 1. 081 ab 60. 19 79. 25 0. 283 b 15. 76 1. 796 b 0. 319 5
阳坡下部 Underside o f slope
f acing south
0. 510 bc 31. 78 0. 879 ab 54. 77 80. 27 0. 216 bc 13. 46 1. 605 bc 0. 285 0
沟底 The bo ttom o f chimb 0. 247 bc 29. 72 0. 453 b 54. 58 77. 57 0. 131 c 15. 76 0. 831 c 0. 147 8
阴坡上部 The top o f north-
ern slope of mountains
0. 184 bc 37. 86 0. 255 b 52. 47 76. 81 0. 077 c 15. 84 0. 486 c 0. 088 7
阴坡下部 Underside of north-
ern slope of mountains
0. 133 c 37. 78 0. 146 b 41. 48 66. 67 0. 073 c 20. 74 0. 352 c 0. 062 6
　　注:小写字母表示 P < 0. 05。 Not e: The small lette rs mean P < 0. 05.
4　讨　论
火炬树人工林在生长停止后 ,其全株的含水率
基本一致 ,一般为 500 g /kg左右 ,而不同器官间含
水率差别较大。 6个立地类型中 ,除沟底和阴坡上部
外 ,其余 4个立地条件下 ,火炬树各器官含水率的排
37第 6期 马松涛等: 不同立地类型火炬树人工林生物量初步研究
列顺序为:根> 叶> 茎枝 ,这一研究结果与 1987年
在永寿试区栽植沙棘的各器官含水率的排列顺序相
同 [5 ] ,这种相同结果产生的主要原因可能与火炬树
和沙棘的生物学及生态学特性有关 ,目前国内尚未
见到相关的报道。如果以生物量作为指标 ,可以初步
确定 ,在渭北旱塬区营造火炬树人工林比较适宜的
立地类型为阳坡上部 ,其次为峁顶和阳坡下部 ;而沙
棘则有所不同 ,生长在阳坡、峁顶的沙棘生物量显著
小于阴坡 ,初步认为这与阳坡、峁顶的土壤含水率低
和植物本身可利用水分少有关 [ 6]。同时 ,一些相关研
究 [7 ]表明 ,在比较干旱的阳坡上部 ,火炬树的造林成
活率较沙棘和刺槐要高。这一结果是否与火炬树的
根部含水率较大有关 ,还有待于进一步的深入研究。
从本研究结果可以看出 ,火炬树人工林生物量
主要积累在茎枝上 ,根、叶的生物量低于茎枝 ,这与
对沙棘的研究结果一致。茎枝的生物量与根、叶的生
物量密切相关 ,即根、叶的生物量越大 ,茎枝的生物
量也越大。这一结论对于在渭北旱塬区营造和经营
管理火炬树人工林是相当重要的 ,除了要做好火炬
树人工林的病虫防治、护林及保护叶量等工作外 ,还
要采取林地松土、除草和施肥等措施 ,以促进根系发
育 ,提高根量 ,进而达到火炬树全株的速生丰产。 通
过对火炬树人工林各器官生物量以及全株生物量的
方差分析和显著性分析 (P < 0. 05) ,结果表明 , 6个
立地类型上均表现出显著性差异 ,因而无法建立地
上部分生物量 (茎枝、叶 )、根生物量、全株总生物总
量之间相关关系的回归方程式。
[参考文献 ]
[1 ]　赵义发 ,曲　滨 ,田年军 ,等 ,火炬树引种试验研究 [ J] .吉林林业科技 , 1994, ( 2): 10- 13
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[3 ]　张广英 ,王振一 .火炬树干旱阳坡造林技术及开发利用价值 [ J].河北林业科技 , 1998, ( 4): 37- 38.
[4 ]　董　鸣 .陆地生物群落调查观测与分析 [M ] .北京:中国标准出版社 , 1996. 62- 63.
[5 ]　宋西德 ,白立强 ,刘天毅 .沙棘人工幼林生物量的研究 [ J] .陕西林业科技 , 1991, ( 3): 30- 33.
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[7 ]　张广英 .火炬树干旱阳坡造林技术研究及开发利用价值 [ J].中国林副特产 , 1998, ( 4): 18- 19.
Study on biomass in Rhus typhina artificial forest at different sites
MA Song-tao
1 , LIU Guang-quan
1 , LI Wen-hua
1 ,WANG Di-hai
1 , WANGHong-zhe
1 , YI Xue-hui
2
( 1 College of Foresty ,Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry , Yangling, Shaanx i 712100,China;
2 Yangling Vocational and Technological Col lege , Yangling, Shaanx i 712100,China)
Abstract: We had determined wa ter content in dif ferent o rg ans and biomass in Rhus typhina ar ti ficial
fo rest under six dif ferent site types in Weibei Loess Plateau. Th e results show that wa ter content was a l-
most 500. 1～ 521. 7 g /kg of all t ree in Rhus typhina artificial fo rest under dif ferent si te types, w ater content
o f roo ts w as almost 541. 4～ 585. 5 g /kg, wa ter content of leaf w as almost 548. 3～ 591. 7 g /kg , w ater con-
tent o f stem was the low est, almost 410. 2～ 419. 7 g /kg; the ranking s of biomass in Rhus typhina ar ti ficial
fo rest under dif ferent si te types are as fo llow ing: The top of slope facing south ( 0. 430 8 t /hm
2 ) > The top
o f loess hi ll ( 0. 319 5 t /hm
2 ) > Underside of slope facing south ( 0. 285 0 t /hm
2 ) > The bo t tom o f chimb
( 0. 147 8 t /hm
2 )> The top of nor thern slope of mountains( 0. 088 7 t /hm
2 )> Underside of no rthern slope
o f mountains( 0. 062 6 t /hm
2
) ; the stems a re the prima ry parts in Rhus typhina, almost 41. 48% ～ 60. 19%
o f to tal of biomass in al l t ree, roo ts almost 24. 05% ～ 37. 86% , leaf almost 13. 46% ～ 20. 74% ; the biomass
o f dif ferent o rgans and total show remarkable dif ference in Rhus typhina arti ficial forest under di fferent site
types.
Key words: Rhus typhina; ar tificial forest; biomass
38 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 31卷