全 文 ：作者简介:林文(1985 －) ，男，福建霞浦人，助理工程师，主要从事森林资源培育及管理等工作。 收稿日期:2012 － 03 － 09
不同坡位 7a生乐昌含笑人工林生物量分布研究
林 文
(霞浦水门国有林场，福建霞浦 355100)
摘 要:通过对霞浦县 7a生乐昌含笑人工林地上部分和地下部分生物量及其分配规律进行研究。结果表明:不同坡
位乐昌含笑平均胸径和平均树高均表现为下坡位 ＞中坡位 ＞上坡位;从林分生物量大小也表现出类似规律。从地上
部分各器官生物量分配率来看，不同坡位乐昌含笑各器官生物量分配率均表现为干 ＞叶 ＞枝。从平均木各径级根生
物量分配规律来看，乐昌含笑不同坡位均表现为骨骼根 ＞大根 ＞粗根 ＞中根 ＞小根 ＞细根。
关键词:乐昌含笑;生物量;人工林;生产力
中图分类号 S754. 3 文献标识码 A 文章编号 1007 － 7731(2012)07 － 149 － 03
Research on the Biomass and Distribution Rate of 7 － year Michelia chapensis Dandy Plantation un-
der Different Slope
Lin Wen
(Xiapu Watergate State － owned Forest，Xiapu 355100，China)
Abstract:The biomass of above and under ground and its distribution rate of 7 － years Michelia chapensis Dandy plantation in
xiapu county were studied in this paper． The results showed that the size order of average diameter at breast height，average
tree height and total biomass of Michelia chapensis Dandy plantation all tend to be:lowslope ＞ midslope ＞ upslope;and as
turn to the biomass distribution rate of each organ of tree，the size order of biomass distribution rate of each organ under dif-
ferent slopes was trunk ＞ leaf ＞ branch;in terms of biomass distribution rate of different － size roots of mean tree，different
slopes all showed the same trends that was:stump root ＞ large root ＞ big root ＞ middle root ＞ rootlet ＞ fine root．
Key words:Michelia chapensis Dandy;Biomass;Plantation;Productivity
乐昌含笑(Michelia chapensis Dandy)为木兰科含笑
属常绿阔叶乔木，具生长较快，适应性强，干形端直，材质
细致等特点，是良好的家具和室内装饰用材，具有较高的
观赏和经济价值［1 － 3］。由于长期以来对乐昌含笑天然林
的掠夺性利用，导致其资源受到严重破坏。为更合理开发
利用其资源，从 20 世纪 80 年代起，我国南方许多省市围
绕此树种开展了大量的研究，但研究主要集中于种苗繁
育、引种栽培、混交林营造技术和化学成分等方面［4 － 8］，而
关于乐昌含笑纯林生物量空间分布格局的研究鲜见报道。
随着近年来对乐昌含笑原材料需求的不断增加，其人工林
面积也急剧增加，但是由于经营管理水平跟不上，管理粗
放，林分生产力低下。生物量作为生态系统中最基本的数
据，是评价森林群落生产力高低主要指标，生物量的测定
对评价该树种的生产力，以及提高营林水平和综合利用其
产品均具有重要意义［9 － 11］。因此，为提高乐昌含笑人工
林生产力水平，促进其资源合理利用，实现乐昌含笑人工
林可持续发展。本研究以 7a生乐昌含笑人工林为研究对
象，在测定不同坡位乐昌含笑人工林地上部分和地下部分
的生物量的基础上，揭示不同坡位乐昌含笑人工林生物量
空间分布特征和变化趋势，从而有针对性的采取营林措施
提高林分生产力和生物量，为乐昌含笑人工林的科学经营
管理提供理论基础。
1 试验地基本概况
试验地位于福建省霞浦水门国有林场，北纬 26°52＇～
27°04＇，东经 120°0＇～ 120°10＇，地处太姥山属浙闽东南沿海
丘陵立地亚区，北与福鼎相接，西南与宁德隔海相望。海
拔 800 ～ 1300m，年平均气温 16 ～ 19℃，月均最高气温(7
月)25. 5 ～ 28. 5℃、最低气温(1 月)6. 9 ～ 9. 6℃，历史极端
最高气温 40℃、最低气温 － 7. 7℃。年日照时数 1899. 2h，
降雨量 1100 ～ 1800mm，年相对湿度 80%，无霜期 310d 以
上。试验地土壤主要为红壤，土层厚度 60 ～ 80cm，无明显
腐殖质层，土壤肥力差。林下植被主要以铁芒萁(Dicran-
opteris linearis (Burm. )Underw)、白茅(Imperata cylindrica
(Linn. )Beauv)、五节芒(Miscanthus floridulu (Labnll. )
941安徽农学通报，Anhui Agri. Sci. Bull. 2012，18(07)
DOI:10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2012.07.096
Warb)等为主。
试验地为 2004年营造的乐昌含笑人工林，造林地前
身为杉木纯林，海拔约 550 ～ 650m，坡向为东南坡。造林
方式为植苗造林，穴间距 2. 5m × 2. 5m，造林后 1 ～ 2a，每
年抚育 2 ～ 3 次，第 3 ～ 4a，每年抚育 1 ～ 2次;第一次在 5 －
6月，第二次在 8 － 9 月。第一年第一次采取全面深翻抚
育，第二次采取全锄施肥抚育;第二年为全锄和施肥相结
合抚育;第三年全锄和施肥相结合抚育。林分郁闭后每
2a进行一次全面劈草，并根据树形进行适当修枝整形，修
枝次数根据林木生长情况不同达 3 ～ 4次。
2 调查方法
2. 1 样地选择与调查 2011年 9月，根据调查地 7a生乐
昌含笑人工纯林结构特点，在下坡位、中坡位及上坡位各
设置 3个 20m × 20m的样地，共设 9 块样地。在每块样地
内进行每木检尺，测量树高、胸径，并进行林下植被及立地
因子调查，包括海拔、坡向、坡度、坡形、母岩、土壤类型、A
层厚度、土壤厚度等立地因子。不同坡位土壤化学性质见
表 1。
表 1 实验地不同坡位土壤理化性质基本概况
坡位 土壤类型
土层厚度
(cm)
pH值
全 N
(g /kg)
全 P
(g /kg)
全 K
(g /kg)
下坡 红壤 60 ～ 80 5. 2 1. 54 0. 071 7. 96
中坡 红壤 60 ～ 80 5. 3 1. 34 0. 063 7. 91
上坡 红壤 60 ～ 80 5. 3 1. 28 0. 060 7. 92
2. 2 生物量调查 根据各样地测得的平均胸径和平均树
高，在各样地内分别选取 1 株乐昌含笑平均木，分别称量
平均木树干、树枝、树叶及骨骼根鲜生物量;根部用游标卡
尺按粗度分级，＜ 0. 2cm 为细根，0. 2 ～ 0. 5cm 为小根，0. 5
～ 2. 0cm为中根，2. 0 ～ 5. 0cm为大根，＞ 5. 0cm为粗根，分
别称其鲜生物量。然后各取一部分样品带回实验室，
105℃烘干至恒重，计算出含水率，推算出乔木层林分地上
部分及地下部分干生物量。
2. 3 数据处理 把各器官鲜、干重生物量数据输入计算
机，算出其平均值及各器官生物量分配率。分配率的计算
公式为:
各器官生物量分配率(%)=各器官平均单株生物量干重
平均单株总生物量干重
× 100
将所得数据用 SPSS软件进行方差分析。
3 结果与分析
3. 1 不同坡位乐昌含笑人工林生长量分析 由表 2 可
知，不同坡位 7a生乐昌含笑人工林生长情况存在一定的
差异，其中无论平均胸径还是平均树高，均表现为下坡位
生长最佳，中坡位次之，上坡位最差，这可能是由于地形因
素而使水、肥、气、热等因素重新分配，从而对植物产生影
响。首先，从不同坡位林分平均胸径来看，乐昌含笑下坡
位胸径生分别比中坡位及上坡位提高了 6. 62% 及
26. 43%。就林分平均树高而言，乐昌含笑下坡位树高分
别比中坡位及上坡位提高 2. 88%及 30. 09%。方差分析
结果表明，乐昌含笑下坡位平均胸径及平均树高与上坡位
相比差异均达到极显著水平，而中坡位平均胸径及平均树
高与上坡位相比差异均达到显著水平。
表 2 不同坡位乐昌含笑人工林生长量
坡位 造林时间
造林密度
(株 /hm2)
乐昌含笑
平均胸径(cm) 平均树高(m)
下坡 2004 年 1540 8. 37＊＊ 5. 36*
中坡 2004 年 1512 7. 85* 5. 21*
上坡 2004 年 1436 6. 42 4. 12
注:* 表示差异显著，＊＊为差异极显著。
3. 2 不同坡位乐昌含笑人工林林分生物量分析 由表 3
可以看出，不同坡位对乐昌含笑林分生物量的影响较大。
不论鲜生物量还是干生物量均表现出下坡位生物量最高，
中坡位次之，上坡位最小。这与不同坡位的立地条件有
关，在自然情况下，由于雨水等的冲刷作用使得养分在中
下坡位富集，从而使中下坡位土壤养分含量相对高于上坡
位，因此有利于植物生长。其中就鲜生物量而言，下坡位
和中坡位分别比上坡位提高 182. 51%、109. 08%;而就干
生物量而言，下坡位和中坡位分别比上坡位提高
185. 78%、110. 55%。方差分析结果表明，乐昌含笑下坡
位生物量与上坡位相比差异达极显著水平，乐昌含笑中坡
位生物量与上坡位相比差异达显著水平。
表 3 不同坡位乐昌含笑人工林林分生物量(kg /hm2)
坡位 鲜生物量 干生物量
下坡 62750. 01＊＊ 33122. 89＊＊
中坡 46440. 94＊＊ 24403. 32＊＊
上坡 22211. 28 11590. 39
3. 3 不同坡位乐昌含笔平均木各器官生物量及其分配率
分析 植物光合产物除了一部分被呼吸消耗掉，其余部分
则按一定的规律分配到树木的各个器官中，植物各器官的
生物量分配率是植物生长过程中的重要参数之一，植物的
生长环境对各器官生物量的分配有重要影响。由表 4 可
知，就整体而言，不论是干生物量还是鲜生物量，不同坡位
乐昌含笑平均木均表现为:下坡位 ＞中坡位 ＞上坡位;从
表 4中还可看出不同坡位各器官分配率均表现为树干 ＞
叶 ＞枝。此外，从表 4 中还可看出随着坡位由下至上，叶
和枝生物量的分配率逐渐上升，这是与环境相适应的结
果。由于上坡位养分相对缺乏，因而它就要通过增加光合
作用面积来满足自身对养分的需求，所以上坡位枝叶的分
配率较高，树干分配率较低。
051 安徽农学通报，Anhui Agri. Sci. Bull. 2012，18(07)
表 4 不同坡位乐昌含笑平均木各器官生物量及其分配率
坡位 树种 器官
鲜生物量
(g)
分配率
(%)
干生物量
(g)
分配率
(%)
下坡 乐昌含笑
叶 5105. 60 27. 61 2405. 94 25. 50
枝 1704. 95 9. 22 878. 67 9. 31
树干 11681. 31 63. 17 6151. 15 65. 19
中坡 乐昌含笑
叶 4389. 92 30. 25 2068. 68 28. 04
枝 1822. 72 12. 56 939. 36 12. 73
树干 8299. 48 57. 19 4370. 35 59. 23
上坡 乐昌含笑
叶 3259. 92 40. 05 1536. 19 37. 53
枝 1121. 64 13. 78 578. 05 14. 12
树干 3758. 07 46. 17 1978. 93 48. 35
3. 4 不同坡位乐昌人工林地下部分不同径级根生物量及
其分配 植物根系不但起着支撑的作用，同时还是承担着
水分、养分吸收和运输的功能。植物根系中起支撑作用的
主要是骨骼根、粗根和大根，由表 5 可知，这骨骼根、粗根
和大根占植物整个根系的 80. 36% ～ 89. 33%。而细小根
占根系的比例较小，仅占整个根系的 2% ～ 5. 44%，但它们
对养分和水分的吸收起着至关重要的作用，由于它们具有
巨大的吸收表面积。同时由于其生长和周转迅速，每年通
过枯死根向土壤归还大量的养分，对改善土壤理化性质以
及林分养分的循环均起着至关重要的作用［12］。由表 5 可
知，不同坡位乐昌含笑人工林各径级根生物量及其分配规
律类似。就不同坡位各径级根的生物量而言，不论鲜生物
量还是干生物量均表现为:骨骼根 ＞大根 ＞粗根 ＞中根 ＞
小根 ＞细根;不论鲜生物量还是干生物量不同坡位根系生
物量总量均表现为:下坡位 ＞中坡位 ＞上坡位。表 5 还表
明，随着坡位的上升乐昌含笑细小根的生物量以及在整个
根系中的比重均逐渐提高，尤以中坡位到上坡位时提高更
为明显。这主要由于相对于中下坡位而言，上坡位养分供
应不足，因此，需要通过增加细小根的量来扩大养分吸收
的表面积，满足生长需要。
表 5 不同坡位乐昌人工林地下部分不同径级根生物量及其分配
坡位 树种 径级根
鲜生物量
(g)
分配率
(%)
干生物量
(g)
分配率
(%)
下坡 乐昌含笑
骨骼根 13677. 86 61. 46 7433. 92 61. 57
粗根 2258. 87 10. 15 1177. 55 9. 75
大根 3943. 57 17. 72 2122. 43 17. 58
中根 1929. 50 8. 67 1076. 27 8. 92
小根 342. 73 1. 54 197. 48 1. 64
细根 102. 37 0. 46 64. 95 0. 54
中坡 乐昌含笑
骨骼根 6515. 14 40. 21 3540. 98 40. 42
粗根 3097. 97 19. 12 1614. 97 18. 42
大根 4264. 57 26. 32 2295. 19 26. 20
中根 1952. 44 12. 05 1089. 07 12. 43
小根 262. 48 1. 62 151. 24 1. 73
细根 110. 18 0. 68 69. 91 0. 80
上坡 乐昌含笑
骨骼根 2891. 56 39. 46 1571. 56 39. 51
粗根 1300. 69 17. 75 678. 05 17. 04
大根 1696. 39 23. 15 912. 99 22. 95
中根 1074. 26 14. 66 599. 22 15. 06
小根 261. 60 3. 57 150. 73 3. 79
细根 103. 32 1. 41 65. 56 1. 65
4 小结
长期以来我国南方林区造林树种主要以杉木、马尾松
等针叶树种为主，造林树种单一，引起了林地生境恶化和
地力衰退等生态问题，严重制约着南方林业的可持续发
展。因此如何解决针叶人工林引起的生态问题已成为当
前林业生产中亟待解决的课题。乐昌含笑具有生长迅速、
适应性强、树形优美等特点，是南方各省的主要造林树种
之一，随着林产化工行业以及园林绿化行业对其需求的增
加，乐昌含笑已成为一个具有广泛发展前景的树种［13］。
同时由于乐昌含笑林下凋落物大且分解快，能加速林分养
分循环，改良土壤能力较强，因此是一种较为合适杉木采
伐迹地的更新树种，对解决由杉木多代连栽引起的地力衰
退问题具有重要的现实意义。
本文通过对不同坡位乐昌含笑人工林生物量以及各
器官生物量分配规律的研究，旨在通过对不同坡位乐昌含
笑人工林生物量空间分布格局以及不同坡位不同器官生
物量分配规律的研究，为提高乐昌含笑人工林的经营管理
水平，为科学合理地经营乐昌含笑人工林提供理论基础。
研究结果表明:不同坡位乐昌含笑胸径和树高生长规律均
表现为下坡位最大，中坡位次之，上坡位最小;就不同坡位
的生物量而言，同样存在类似规律。这可能是由于不同坡
位的立地条件差异造成的，由此可知，中下坡位更有利于
树木生长，因此在日常经营管理中更应注重对上坡位增施
肥料，而中下坡位可以相对少施。就不同坡位各器官生物
量分配率而言，不同坡位均表现为:树干 ＞叶 ＞枝。就不
同坡位各径级根生物量分配率而言，均表现为:骨骼根 ＞
大根 ＞粗根 ＞中根 ＞小根 ＞细根。以上这种结论虽是在
调查乐昌含笑幼龄林基础上得到，但其结果对乐昌含笑人
工林经营中后期也具有一定的指导意义。
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15118 卷 07 期 林 文 不同坡位 7a生乐昌含笑人工林生物量分布研究
论证学生选题的可行性和选题的创新性，在实验开始前对
学生进行实验室安全教育，而且每个实验室在正常开放时
间都有专人负责实验室安全管理。同时在实验过程中，教
师要组织学生开展有效的讨论，对实验中出现的问题要通
过讨论找出根源，改进实验方法和策略，最终完成实验。
实验项目结束后，参与实验的学生必须向科研指导教师提
交实验报告。指导教师应认真评阅、修改学生的实验报
告，对实验规范完整、分析讨论深刻的研究成果，鼓励学生
在相关期刊上发表实验论文。
4 多种教学手段相结合
4. 1 利用数码显微镜互动系统 数码互动生物显微实验
系统是专为生物显微形态教学设计的互动式实验教学系统，
教师只需通过自己的电脑就可以查看全班学生的显微镜画
面，使教学更直观、更方便。师生之间可以通过多向多媒体互
动系统进行随意交流，教师与学生实现全面互动，使沟通更快
捷、更有效。配上投影机，增加一些多媒体中控设备，就可以
实现多媒体教学。在内陆水域增养殖学实验教学的一些显
微观察试验中，教师采用了显微数码互动系统，使学生在有
限的实验时间内高效率地完成实验教学任务。
4. 2 充分利用多媒体技术 随着现代信息技术的飞速发
展以及电脑的广泛普及，多媒体辅助教学在许多学校已得
到广泛运用。多媒体计算机在内陆水域增养殖学的辅助
教学能够充分利用色彩、声音、动画、图形等形式将一些技
术和方法非常直观地展现给学生。例如将鱼类的雌雄鉴
别方法、人工受精技术，受精卵胚胎发育过程等通过摄像
记录、经过教师的编辑、在实验课堂上进行展示，给同学们
一个直观、形象、生动的感觉。
4. 3 多种实验教学评价体系相结合 传统的实验教学评
价主要根据学生的实验报告，而这种考核方式不利于调动
学生的积极性和学习的热情。同时单一的实验报告也具
有一定的片面性，不能将学生的真实实验能力体现出
来［4］。内陆水域增养殖学实验考核标准改革已关注过程、
重视发展为考核目的，通过教师观察、交流、实验技能测验
和实验报告等多种方法相结合的方式，是学生更加有效地
学习实验及理论知识。考核内容主要包括以下 5 项:实验
课堂综合表现占 20%(主要考查学生上课的积极性和能
动性) ;实验技能占 20%(主要考查学生的实验动手操作
能力) ;实验创新占 20%(主要鼓励学生积极地进行科研
探索) ;实验报告占 20%(主要考查学生实验报告的撰写
和结果的分析能力) ;考勤占 20%。经过改革后的考核方
法竟是发现能够充分调动学生的实验热情，提高学生的实
验技能水平，端正学生的学习态度，从而使学生的综合素
质及创新能力得到提高。
5 结语
经过内陆水域增养殖学实验教学改革，使得该课程集
应用性和研究性为一体，实验内容丰富。实践结果表明实
验教学改革效果良好，学生们通过内陆水域增养殖学的实
验教学活动掌握了扎实的养殖实验技术，同时对生物实验
也产生了极大的兴趣。通过开放实验室，学生们锻炼了自
己的科研能力和综合素质，为将来从事科学研究奠定了坚
实的基础。
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(责编:施婷婷)
70218 卷 07 期 张榜军 水产养殖专业内陆水域增养殖学实验教学改革探索