全 文 ：第 42 卷 第 4 期
2 0 1 5年 1 2月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 42 No. 4
Dec.，2 0 1 5
doi:10． 13428 / j． cnki． fjlk． 2015． 04． 007
10 年生灰木莲人工林生长规律和生物生产力
刘 俊1，滕秋梅1，何 斌1，罗柳娟2，廖倩苑1，李远航1，舒 凡1
(1. 广西大学林学院，广西 南宁 530004;2. 广西环江县木论自然保护区管理局，广西 环江 547100)
摘要:以广西南宁市 10 年生灰木莲人工林为研究对象，研究其生长过程和生物生产力特征。结果表明:①10 年生灰木莲
人工林平均胸径(去皮)、树高、单株材积分别达到 13. 4 cm、12. 9 m、0. 0909 m3;灰木莲树高和胸径生长均以前 6 a最快，随
后随林龄的增长而下降;材积生长在 10 年生时仍未达到峰值。②10 年生灰木莲人工林林分生物量为 104. 73 t·hm －2，其
中乔木层、林下植被层和凋落物层生物量依次为 93. 54、0. 24、10. 95 t·hm －2，分别占 89. 31%、0. 23%、10. 46%。林分乔木
层年净生产力为 11. 80 t·hm －2·a －1，不同器官净生产力大小顺序为树干、树叶、树根、树枝、树皮。
关键词:灰木莲;生长规律;生物量;生产力
中图分类号:S718. 55 + 6 文献标识码:A 文章编号:1002 － 7351(2015)04 － 0033 － 04
The Growth Ｒegularity and Biomass Productivity of 10-year-old Manglietia glauca Plantation
LIU Jun1，TENG Qiu-mei1，HE Bin1，LUO Liu-juan2，LIAO Qian-yuan1，LI Yuan-hang1，SHU Fan1
(1. Forestry College of Guangxi University，Nanning 530004，Guangxi，China;
2. Administrative Bureau of Mulun National Nature Ｒeserve，Huanjiang 547100，Guangxi，China)
Abstract:The growth regularity and biomass productivity of the 10-year-old M. glauca plantation was studied in Nanning city of
Guangxi，China. The results showed that，its average diameter at breast height(without bark) ，height and individual volume of 10-
year-old trees came to 13. 4 cm，12. 9 m and 0. 0909 m3 respectively. Both tree height and DBH were grown fastest in the initial 6
years，then decreased with the growth of age. After 10 years，its annual volume growth still maintained a higher growth tendency. The
biomass of stands of 10-year-old M. glauca plantation was 104. 73 t·hm －2，in which the biomass were 93. 54，0. 24 and 10. 95 t·
hm －2 for the arbor layer，understory vegetation layer and litter layer，accounting for 89. 31%，0. 23% and 10. 46%，respectively. The
annual net productivity of arbor layer was 11. 80 t·hm －2·a －1 . The net productivity of different organs were in order of trunk ＞
leaves ＞ root ＞ branch ＞ bark.
Key words:Manglietia glauca;growth regularity;biomass;productivity
灰木莲(Manglietia glauca)为木兰科木莲属常绿阔叶树种，是国家一级保护、濒危植物，原产于越南和
印度尼西亚等东南亚国家，适生于南亚热带地区。具有适应性强、生长快、干形通直和材性优良等特点，是
优良的建筑装饰、家具用材树种和城乡园林绿化树种［1 － 2］。我国南方广东、海南、广西、福建等省区自 20
世纪 60 年代开始引种，均表现出良好的生长态势，成为我国引种成功的外来珍贵优良树种之一［3 － 4］。目
前，国内已有关于灰木莲的引种、苗木培育、生物量及营养元素特性等方面的报道［3 － 7］。
本文以广西南宁市 10 年生灰木莲人工林为研究对象，通过树干解析和生物量测定，揭示其生长规律
和生产力特征，为灰木莲人工林的经营管理提供参考。
1 试验地概况
试验地位于广西南宁市北郊的广西高峰林场界牌分场，其自然概况参见参考文献［8］。灰木莲人工林
收稿日期:2014 － 11 － 27;修回日期:2015 － 01 － 22
基金项目:广西科学研究与技术开发计划课题(桂科攻 11194008) ;国家自然科学基金项目(31160152)
作者简介:刘俊(1990—) ，男，湖北省应城人，广西大学林学院硕士生，从事森林生态学研究。E-mail:799558914@
qq. com。
通讯作者:何斌(1962—) ，男，广西桂平人，广西大学研究员，从事森林土壤、森林生态和森林培育研究。E-mail:he-
bin8812@ 163. com。
福 建 林 业 科 技 第 42 卷
林于 2002 年 4 月采用 1 年生灰木莲实生苗定植，初植密度为 1667 株·hm －2。调查时 10 年生灰木莲人工
林保留密度为 1416 株·hm －2，郁闭度为 0. 9，平均胸径(带皮)14. 5 cm，平均树高 12. 9 m。由于林分郁闭
度大以及人为干扰等原因，林下植被发育很差，且以华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)、半边旗(Pterwas
semipinnata)、山菅兰(Dianella ensifolia)、黄茅草(Nwerenga falla)、五节芒(Miscanthus floridulu)等草本为
主，覆盖度不足 1%。凋落物层厚度 3 ～ 5 cm。
2 研究方法
2. 1 标准地设置和林分生长规律与生物量的测定
根据 10 年生灰木莲人工林在坡位的分布，按照上、中、下坡各设置 3 个面积为 20 m × 20 m 的标准样
地，分别测定各标准地内林木树高、胸径、冠幅等因子，按照林木的径级分布，以 2 cm为一径级选取 5 株平
均木，以 2 m为一区分段截取厚度约 5 cm的圆盘，在圆盘非工作面上标明南北方向，并以分数形式标注平
均木号、圆盘号和断面高度，与梢头段一起带回实验室，采用树干解析方法［8］分析灰木莲的生长过程和生
长量。同时采用收获法分别测定各平均木树干、树枝、树叶和树皮的鲜质量，并各取约 500 ～ 600 g 鲜样带
回实验室，在 80 ℃恒温下烘至恒重，由样品干重换算出标准木的生物量［9］，估算乔木层生物量和净生产
力。同时分别在每块标准地内随机设置 5 个面积为 1 m ×1 m小样方，调查各样方的植物种类、个体数、高
度和覆盖度等。采用样方收获法分别测定林下植被(灌木、草本层)和现存凋落物层的鲜质量，分别取样
500 ～ 600 g测定含水率和干质量，估算灌草层和凋落物层现存量。
图 1 灰木莲胸径生长过程曲线
2. 2 数据统计和处理
采用 Excel 2003 和 SAS 软件进行数据统计、处理与分析。其
中:林木单株材积:V = f × π × h × D2，式中:f为树干形数;取 0. 5;π
为圆周率;h为树高(m) ;D为胸径(cm)。
3 结果与分析
3. 1 胸径生长特性
从图 1 可见，10 年生灰木莲人工林胸径总生长量随林龄增长
快速增加，几乎呈现直线生长，其中以 3 ～ 4 年生时生长最快，年平
均生长量达到 1. 43 cm以上，随后的 4 ～ 6 年生时维持较稳定的生
长状态，6 年生后随林龄增长呈现缓慢下降趋势，至 10 年生时年平
图 2 灰木莲树高生长过程曲线
均生长量下降到 1. 34 cm。胸径连年生长量表现出与年平均生长
量相似的变化趋势，前 4 a随林龄增长而明显增大，且以 3 ～ 4 年生
时增长幅度最大，达到 1. 9 cm，高于其相应的年平均生长量;此后
随林龄增长而下降，至第 6 年时连年生长量下降为 1. 39 cm，此时
与平均生长量相交，随后连年生长量逐渐小于年平均生长量。表
明该林分从第 6 年即可开始伐除一些长势差或长势弱的林木，以
促进灰木莲的胸径生长。
3. 2 树高生长特性
从图 2 可见，灰木莲人工林树高总生长量表现出与胸径相似
的变化趋势，其中年平均生长量在前 6 a表现出随林龄增加而增大
的变化趋势，且在 6 年生时出现峰值(1. 5 m) ，随后随林龄增长而
缓慢下降;连年生长量随林龄增长的变化趋势与平均生长量基本一致，其峰值也出现在第 6 年(2. 0 m) ，
此后至 8 年生时急剧下降，下降速度远远超过其相应的平均生长量，至 10 年生时连年生长量略有恢复。
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第 4 期 刘俊，等:10 年生灰木莲人工林生长规律和生物生产力
图 3 灰木莲材积生长过程曲线
树高年平均生长量与连年生长量曲线大约相交于第 7 年，这与
胸径生长变化略有不同。但总的来看，10 年生灰木莲人工林在
前 6 a生长较快，6 年生之后生长速度有所下降，但仍然维持较高
的生长速度，至 10 年生时，胸径和树高连年生长量分别达到
1. 24 cm和 1. 05 m。
3. 3 材积生长特性
林木单株材积是其胸径和树高生长状况的综合反映。从图
3 可以看出，灰木莲人工林材积年平均生长量随林龄增长而增
加，直至 10 年生几乎呈现直线增长。单株材积达到 0. 0909 m3。
而从连年生长量看，2 ～ 10 年生之间的变化幅度介于 0. 0002 ～
0. 0202 m3 之间，其中前 4 a 生长极为缓慢，5 ～ 8 年生时生长速
度虽然加快，但仍然维持较低的生长量水平，8 ～ 9 年生时连年生长量快速增长，此后至 10 年生时生长速
度减缓，说明灰木莲材积生长主要在 9 年生以后。灰木莲单株材积年平均生长量在整个生长过程均表现
出随林龄增长而增加的趋势，其中在 0 ～ 4 年生时增幅较小，5 ～ 10 年生时增幅较明显，但直至 10 年生时
年平均生长量(0. 0091 m3)仍然远低于其相应的连年生长量(0. 0202 m3)。因此，从材积生长来看，0 ～ 6
年生时为灰木莲的幼林阶段，生长缓慢;7 ～ 8 年生时生长速度虽然加快，但年均生长量仍然维持较低水
平，9 年生起进入速生阶段，此时连年生长量和年平均生长量仍然保持增长趋势，且 10 年生时连年生长量
为平均生长量的 2 倍以上。
3. 4 林分生物量及其分配
从表 1 可见，10 年生灰木莲林分生物量为 104. 73 t·hm －2，林分不同结构层次生物量分配为乔木层
93. 54 t·hm －2，占总生物量 89. 31 %;林下植被层 0. 24 t·hm －2，占 0. 23 %;枯枝落叶层 10. 95 t·hm －2，
占 10. 46%。
就乔木层中不同器官生物量分配而言，以经济生物量
即干材的生物量最大，占乔木层生物量的 62. 75%，这显然
有利于以培育用材林为经营目标的速生丰产林树种;而在
灰木莲人工林的经营管理过程中，进行适当的密植和修枝
无疑对树干的生长会有促进作用。根系具有从土壤中吸收
水分、养分以及改善土壤的理化性质的机能和作用，以维系
林木各器官的生长发育。灰木莲人工林根系较发达，其生
物量(14. 07 t·hm －2)占乔木层生物量的 15. 04%，这对促
进灰木莲生长，同时也为改善土壤的理化特性提供了良好
的条件。
3. 5 乔木层净生产力的估算
本文采用乔木层年平均净生产力作为灰木莲人工林净
生产力的指标，其中树叶以其在树木上着生 2 a 计、其他器
官均以 10 a计。由于没有将凋落物层生物量、根系枯损量
以及灌草层生物量等计算在内，所得到的林分净生产力要
比实际偏低。从表 2 可见，10 年生灰木莲人工林年均净生
产力为 11. 80 t·hm －2·a －1，其中生物量积累速度最快的
是树干，为 5. 87 t·hm －2·a －1;其次是树叶、树根和树枝，
分别为 2. 37、1. 41 和 1. 39 t·hm －2·a －1，最低的是树皮，
仅为 0. 76 t·hm －2·a －1。
表 1 灰木莲人工林分生物量及其分配
层次 组分
生物量 /
(t·hm －2) 比例 /%
乔木层 树叶 4. 74 4. 53
树枝 13. 88 13. 25
树皮 7. 64 7. 29
树干 58. 70 56. 05
树根 14. 07 13. 43
小计 93. 54 89. 31
林下植被层 0. 24 0. 23
凋落物层 10. 95 10. 46
合计 104. 73 100. 00
* :样本数 n = 3。
表 2 灰木莲人工林乔木层净生产力及其分配
组分 净生产力 /(t·hm －2·a －1) 比例 /%
树叶 2. 37 20. 09
树枝 1. 39 11. 76
树皮 0. 76 6. 48
树干 5. 87 49. 75
树根 1. 41 11. 92
合计 11. 80 100. 00
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福 建 林 业 科 技 第 42 卷
4 结论与讨论
本研究表明，10 年生灰木莲人工林林分平均胸径和平均树高分别达到 13. 4 cm、12. 9 m，单株材积为
0. 0909 m3，林分蓄积量和年均蓄积生长量分别达到 129. 71 m3·hm －2和 12. 97 m3·hm －2·a －1。其中树
高和胸径均分别高于相近区域广西凭祥市 11 年生西南桦人工林［10］、广西南丹 11 年生秃杉人工林［11］和
11 年生第 2 代杉木林［12］，以及广西武宣县禄峰山林场 14 年生马尾松人工林［13］;年均蓄积生长量略低于
广西杉木速生丰产林标准的中心产区蓄积年均生长量指标(13. 5 m3·hm －2)［14］，但明显高于南方阔叶树
丰产林指标(10. 5 m3·hm －2) ，表明灰木莲在该引种区具有较强的生长适宜性和良好的速生特性。
灰木莲平均胸径、平均树高和单株材积均随林龄增长而明显增加，其中树高和胸径均以前 6 a 生长最
快，随后均随林龄的增长呈现缓慢下降趋势;材积生长在前 6 a较慢，7 ～ 8 年生时生长速度加快，9 年生起
进入速生阶段并保持较高的生长速度，10 年生时连年生长量仍远高于年平均生长量，材积生长仍未达到
峰值。可见 10 年生灰木莲人工林尚未达到数量成熟和合理的采伐年龄，仍然维持着较高的生长速度。还
应加强抚育管理，才能充分合理利用和发挥林地生产力。
10 年生灰木莲人工林生物量为 104. 73 t·hm －2，其中乔木层生物量为 93. 54 t·hm －2，占林分总生物
量 89. 31%。10 年生灰木莲人工林净生产力为 11. 80 t·hm －2·a －1，明显高于相近区域广西凭祥市 11 年
生西南桦人工林［10］、广西南丹县 11 年生和 14 年生秃杉人工林［11］，11 年生第 2 代杉木林［12］，以及广西武
宣县禄峰山林场 14 年生马尾松人工林［13］的净生产力，为相同区域处于生长衰退期的灰木莲过熟林(46
年生)净生产力(7. 31 t·hm －2·a －1)［5］的 1. 61 倍。因此，灰木莲在该区域气候和环境条件下具有较高的
生物量和生产力水平。由于灰木莲生长受气候、环境条件以及林分密度和其他管理措施等影响，加上其成
熟期一般需要 20 a以上，本研究的 10 年生灰木莲人工林还处于速生阶段，因此，要全面评价本研究区域
灰木莲人工林生长规律和生物生产力水平，还有待进一步的调查和研究。
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