全 文 ：２０１６年２月 防 护 林 科 技 Ｆｅｂ．，２０１６
第２期（总１４９期） Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．２（Ｓｕｍ Ｎｏ．１４９）
文章编号：１００５－５２１５（２０１６）０２－０００４－０３
收稿日期：２０１５－１１－０６
作者简介：黄群珍（１９８８－），男，广西南宁人，大学，助理
工程师，现从事对外造林管理工作．
广西高峰林场４４年生灰木莲人工林生物量的研究
黄群珍１，张才泽２
（１．广西国有高峰林场，广西 南宁５３０００１；２．广西南宁树木园，广西 南宁５３００３１）
摘 要 通过选择代表性标准地，对广西高峰林场界牌分场４４年生灰木莲人工林的生物量进行了研究。结果表
明：灰木莲人工林平均木单株生物量为４７３．４９ｋｇ；单株生物量随径阶的增大而增加；３２ｃｍ径阶的最大，为８４２．６
ｋｇ；１８ｃｍ径阶的最小，为２２５．１ｋｇ。
关键词 灰木莲；人工林；生物量
中图分类号：Ｓ７９２．９９ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３６０１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－５２１５．２０１６．０２．００２
Ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ４４－ｙｅａｒ－ｏｌｄ Ｍａｎｇｌｉｅｔｉａ ｇｌａｕｃａ Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ
Ｇａｏｆｅｎｇ Ｆｏｒｅｓｔ Ｆａｒｍ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｚｈｕａｎｇ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ
Ｈｕａｎｇ Ｑｕｎｚｈｅｎ１，Ｚｈａｎｇ Ｃａｉｚｅ２
（１．Ｇｕａｎｇｘｉ Ｓｔａｔｅ－Ｏｗｎｅｄ Ｇａｏｆｅｎｇ Ｆｏｒｅｓｔ Ｆａｒｍ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００１，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｇｕａｎｇｘｉ Ｎａｎｎｉｎｇ Ａｒｂｏｒｅｔｕｍ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３００３１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ，ｔｈｅ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ４４－ｙｅａｒ－ｏｌｄ Ｍａｎｇｌｉｅｔｉａ ｇｌａｕｃａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ
Ｊｉｅｐａｉ ｓｕｂ－ｆａｒｍ ｏｆ Ｇａｏｆｅｎｇ ｆｏｒｅｓｔ ｆａｒｍ ｉｎ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｚｈｕａｎｇ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｂｉｏ－
ｍａｓｓ ｐｅｒ ｐｌａｎｔ ｆｏｒ Ｍａｎｇｌｉｅｔｉａ ｇｌａｕｃａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｓ ４７３．４９ｋｇ；ｔｈｅ ｂｉｏｍａｓｓ ｐｅｒ ｐｌａｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ
ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ；ｔｈｅ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ３２ｃｍ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｉｓ ｍａｘｉｍｕｍ，ｂｅｉｎｇ ８４２．６ｋｇ；ｔｈｅ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ｔｈｅ １８ｃｍ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｉｓ
ｍｉｎｉｍｕｍ，ｂｅｉｎｇ ２２５．１ｋｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｍａｎｇｌｉｅｔｉａ ｇｌａｕｃａ；ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ；ｂｉｏｍａｓｓ
森林生物量为一定时期内单位面积上有机物质
的干质量，反映了该时期内林木净生产力的积累总
量，是研究森林生态系统结构和功能的最基本数据。
生物量的研究主要分为３个时期［１］：（１）Ｌｉｅｂｉｇ以
前，为萌芽期；（２）从 Ｌｉｅｂｉｇ到国际生物学计划
（ＩＢＰ），为研究初期；（３）ＩＢＰ以后，为研究盛期。在
ＩＢＰ之前，仅少数科学家对森林生物量进行研究，且
只关注片段的生理过程，未从系统的高度上研究物
质生产［２］。近年来，森林生态系统的生物量研究已
不断地向广度和深度方向发展［３］。灰木莲是我国南
方珍贵的乡土树种之一，是一种生长快、材质极佳、
树型优美的树种［４］。但国内有关灰木莲的研究甚
少，且主要集中在引种方面，至今未见有关灰木莲人
工林生物生产力的报道。
因此，本文通过对广西高峰林场４４年生灰木莲
人工林生物量的研究，以揭示灰木莲生长过程和生
物量的积累特征及其变化规律，为灰木莲人工林经
营管理提供理论依据。
１ 试验材料与方法
１．１ 试验地的基本情况
试验地位于广西南宁市北郊的广西高峰林场界
牌分场，地理位置为１０８°２１′Ｅ，２２°５８′Ｎ，地处南宁
盆地的北缘，大明山山脉南伸的西支，林地平均海拔
３００ｍ以下。试验地为灰木莲纯林，调查时林分年
龄为４４ａ，林分密度为７００株·ｈｍ－２，郁闭度为０．
７，林分平均树高为２３．１ｍ，平均胸径（带皮）为２６．４
ｃｍ。林下植被主要有千年桐（Ａｌｅｕｒｉｔｅｓ ｍｏｎｔａｎａ）、
鸭脚木（Ｓｃｈｅｆｆｌｅｒａ ｏｃｔｏｐｈｙｌｌａ）、狗脊（Ｃｉｂｏｔｉｕｍ
ｌａｒｏｍｅｔｚ）等，盖度６０％，枯落物层厚度３～５ｃｍ。
在调查试验地的基础上，分别在坡向、坡度、坡
位相似，海拔高度基本一致的灰木莲人工林中建立
２０ｍ×２０ｍ标准地３块，测定各林分树木的树高、
胸径和冠幅，根据调查结果进行统计分析。
１．２ 生物量的测定
根据调查统计结果，选取有代表性８株径阶胸
径依次为１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２ｃｍ的灰木莲
平均木作为标准样木。对８株灰木莲标准木采用分
层切割法测定样木的生物量，即将样木伐倒，地上部
分采用 Ｍｏｎｓｉｃ分层切割法，每２ｍ为一区分段，分
干材、干皮、活枝、枯枝、叶，地下部分根系采用全根
挖掘法，按根蔸、粗根（根系直径≥２．０ｃｍ）、中根
（０．５～２ｃｍ）、细根（＜０．５ｃｍ），野外测定鲜质量，采
集各组分部分样品２００～３００ｇ，带回实验室在８５℃
恒温下烘干至恒质量。同时多点取样供测定各器官
的含水率、干质量，以平均木各器官的平均干质量来
推算乔木层生物量。测定各器官的含水率及干质
量，从而计算出标准木的生物量，以推算林分生物
量。标准木生物量的计算公式为：
Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４＋Ｗ５＋Ｗ６＋Ｗ７＋Ｗ８
＋Ｗ９
其中：Ｗ 为全株干质量；Ｗ１为干材干质量；Ｗ２
为干皮干质量；Ｗ３为活枝干质量；Ｗ４为枯枝干质
量；Ｗ５为树叶干质量；Ｗ６为根蔸干质量；Ｗ７为粗根
干质量；Ｗ８为细根干质量；Ｗ９为吸收根干质量。
林分生物量的计算公式为：
Ｗ＝ Ｇ
∑
ｎ
ｇｉ
∑
ｎ
Ｗｉ
其中：Ｗ 为林分生物量；Ｗｉ 为标准木的生物
量；Ｇ为单位面积林木的总胸高断面积；ｇｉ 为标准
木的胸高断面积。
根据建立和选定的优化器官生物量方程，将林
分各径阶的平均木生物量乘以相应径阶株树得到各
径阶的器官生物量，然后把各径阶不同器官生物量
累加即得各径阶的林分生物量，将不同径阶林分生
物量相加即得林分乔木层生物量。
２ 结果与分析
２．１ 灰木莲生物量回归模型的建立
利用选择标准木的胸径、树高和各器官生物量
的数据，选择相对生长式Ｗ＝ａ（Ｄ２ Ｈ）ｂ，建立灰木
莲各器官的生物量与胸径和树高的回归方程，采用
改进单纯形法［５］，求得参数ａ、ｂ的值，进而得到灰木
莲乔木层各器官生物量的回归模型（表１）。该模型
回归方程式相关系数均很高，除最低的树叶相关系
数 （０．９３４ ９７６）外，其他均在０．９６％以上，整株的相
关系数最高，为０．９９５ ８１０。整体表明具有良好的相
关性，均可用于计算乔木层的生物量。
表１ 灰木莲生物量回归模型
器官
系数
ａ ｂ
回归方程 相关系数
树干 ０．０１７ ４７０ ０．９９８ ２９９ Ｗ＝０．０１７ ４７０（Ｄ２ Ｈ）０．９９８ ２９９ ０．９９５ ５６７
树枝 ０．０００ ０３０ １．５７１ ６８９ Ｗ＝０．０００ ０３０（Ｄ２ Ｈ）１．５７１ ６８９ ０．９８９ ２３８
树叶 ０．０００ ２５４ １．２６１ ４６４ Ｗ＝０．０００ ２５４（Ｄ２ Ｈ）１．２６１ ４６４ ０．９６０ ０５２
树根 ０．００１ ５１０ １．１６０ ０２３ Ｗ＝０．００１ ５１０（Ｄ２ Ｈ）１．１６０ ０２３ ０．９９１ ５９７
全株 ０．００９ ５０５ １．１３８ ６６８ Ｗ＝０．００９ ５０５（Ｄ２ Ｈ）１．１３８ ６６８ ０．９９５ ８１０
２．２ 灰木莲单株生物量及其分配
不同胸径大小的灰木莲生长特性的差异影响了
林木的生物量和分配。如表２和图１显示，灰木莲
单株生物量随着林木径阶的增大而增大。１８ｃｍ径
阶标准木生物量为２２５．１ｋｇ，３２ｃｍ径阶的为８４２．６
ｋｇ。
从表２还可以分析出，不同林龄各器官生物量
及其分配的大小顺序存在着明显的差异和一定的规
律。１８ｃｍ和２０ｃｍ径阶的灰木莲各器官生物量的
排序为干＞根蔸＞粗根＞活枝＞中根＞细根＞枯枝
＞叶；２２、２４和２６径阶的灰木莲均为干＞根蔸＞活
枝＞粗根＞中根＞细根＞枯枝＞叶；２８、３０和３０径
阶的均为干＞活枝＞根蔸＞粗根＞中根＞细根＞枯
枝＞叶。表明随着径阶增加，活枝在生物量中所占
的比例越来越大。林木种活枝直接代表着树冠，树
冠作为林木同化器官分布中心，它的差异既影响到
地上部分器官的垂直分布和空间分配，又影响到树
冠各部分获取光照的强度，进而影响植物的能量交
换和有机物的积累。冠幅大则能占据更大的空间，
从而吸收更多的光照，积累更多的有机物，让林木长
得更好，干材更粗壮。
表２ 灰木莲人工林平均木单株生物量及其分配
ｋｇ·株－１
组分 树叶 活枝 枯枝 树干 根蔸 粗根 中根 细根 合计
生物量
１８ ０．９８ １０．７２ １．０１ １４７．２１ ２５．７６ １３．５０ ４．５９ ３．３０ ２２５．１
百分比 ０．４３ ４．７６ ０．４５ ６５．４０ １１．４４ ６．００ ２．０４ １．４７ １００
２０ １．３ １３．７ ２．２ １９１．３ ２８．３ １３．８ ４．９ ３．４ ２７８．９
百分比 ０．４５ ４．９２ ０．７８ ６８．６０ １０．１４ ４．９４ １．７７ １．２４ １００
２２ ２．０ ２２．０ ２．３ １８６．４ ３２．７ １７．６ ５．１ ４．６ ２９４．６
百分比 ０．６７ ７．４５ ０．７９ ６３．２７ １１．０９ ５．９９ １．７２ １．５６ １００
２４ １．９ ３２．４ ３．１ ２５１．８ ３４．０ １８．４ ５．８ ５．４ ３７６．８
百分比 ０．５１ ８．５９ ０．８３ ６６．８３ ９．０３ ４．８７ １．５３ １．４３ １００
２６ １．４ ３７．６ ４．１ ３２０．１ ４１．９ １９．４ ７．０ ６．０ ４６３．５
百分比 ０．３１ ８．１２ ０．８８ ６９．０６ ９．０３ ４．１９ １．５２ １．２８ １００
２８ ２．０ ７０．０ ４．８ ４４５．８ ４５．５ １９．９ ７．９ ６．１ ６３０．０
百分比 ０．３１ １１．１１ ０．７６ ７０．７６ ７．２３ ３．１６ １．２６ ０．９７ １００
３０ １．６ ８５．５ ５．２ ４６８．７ ４７．８ ２２．５ ８．６ ６．５ ６７６．４
百分比 ０．２３ １２．６３ ０．７７ ６９．２９ ７．０７ ３．３３ １．２８ ０．９６ １００
３２ １．７ ９８．４ ５．５ ６１２．４ ５０．６ ２５．２ ９．６ ７．１ ８４２．６
百分比 ０．２０ １１．６８ ０．６６ ７２．６８ ６．０１ ２．９９ １．１３ ０．８５ １００
平均 １．６０ ４６．２９ ３．５３ ３２７．９７ ３８．３２ １８．７９ ６．６９ ５．３１ ４７３．４９
５ 第２期 黄群珍 等 广西高峰林场４４年生灰木莲人工林生物量的研究
图１ 灰木莲单株生物量
３ 结论与讨论
灰木莲人工林１８ｃｍ 径阶标准木生物量为
２２５．１ｋｇ，２０径阶的２７８．９ｋｇ，２２径阶的为２９４．５６
ｋｇ，２４径阶的为３７６．８ｋｇ，２６径阶的为４６３．５ｋｇ，
２８径阶的为６３０．０ｋｇ，３０径阶的为６７６．４ｋｇ，３２径
阶的为８４２．６ｋｇ。其中树干的生物量就占了６０％
以上，而３２径阶的最大达到７２．６８％，干材生物量
百分比虽没马尾松和杉木多，但却比很多造林树种
都要高，因此灰木莲具有作为工业用材林的潜力和
经济价值，这是同科其他树种无法比拟的优势。同
时林下植被也较为丰富，灰木莲人工林有着较强的
自肥能力，有利于林木的生长发育和森林抚育。
同时灰木莲的径阶越大，其枝生物量和所占比
例也越大，枝冠作为林木同化器官分布中心，它的差
异既影响到地上部分器官的垂直分布和空间分配，
又影响到树冠各部分获取光照的强度，进而影响植
物的能量交换和有机物的积累。冠幅大则能占据更
大的空间，从而吸收更多的光照，积累更多的有机
物，所以活枝树冠大的能够积累更多的有机物来让
林木长得更好，干材更粗壮。可以通过研究合理规
划，来增加灰木莲人工林的干材生物量。
参考文献：
［１］方精云．全球生态学－气候变化与生态响应［Ｍ］．北京：高等教
育出版社，２０００
［２］Ａｎｄｅｒｓｓｏｎ Ｆ Ｏ，Ａｇｒｅｎ，Ｇ Ｉ，Ｆｕｈｒｅｒ，Ｅ．Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｔｒｅｅ ｂｉｏｍａｓｓ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０００，１３２：５１－
６２
［３］Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ Ｒ Ｈ，Ｇ Ｍ Ｌｉｋｅｎ．Ｃａｒｂｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｂｉｏｔａ［Ｍ］／／Ｇ Ｍ
Ｗｏｏｄｗｅｌ；Ｅ Ｖ Ｐｅｃａｎ ｅｄ．Ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｉｏｐｈｅｒｅ，Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅ ＣＯＮＦ７２０５１０，ｐｒｉｎｇｆｅｉｌｄ，ＶＡ，
１９７５
［４］冯宗炜，陈楚莹，张家武，等．湖南会同地区马尾松林生物量的测
定［Ｊ］．林业科学，１９８２，１８（２）：１２７－１３４
［５］徐爱源，蔡国荣，龚德海，等．木兰科稀有濒危植物种类迁地保
护［Ｊ］．江西林业科技，２００４，３２（０５）：３０－５３
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４．２ 选择不同立地条件的天然蒙古栎次生林改培
育大径级材林效果差异显著，最佳立地条件为西南
坡或南坡，胸径生长量最佳的为坡下，坡度为４°长
势良好，郁闭度为０．９的改培育效果最好。
４．３ 通过研究不同间伐强度对蒙古栎天然次生林
改培育大径级材林的影响，经比较目的树种蒙古栎
胸径生长率及材积生长率均差异显著，最佳间伐强
度为２８％。
４．４ 本文仅从不同立地条件及不同间伐强度２个
方面，研究了蒙古栎天然次生林改培育大径级材林
前后两期的胸径及材积生长情况对比，然而林木的
生长过程是复杂的，仅单独从这两个方面对蒙古栎
天然林改培育大径级材林是不够的，因此接下来需
要对蒙古栎天然次生林进行综合的比较和分析，从
而找出最佳的培育方案，为培育蒙古栎大径材林提
供科学依据。
参考文献：
［１］赵会艳．木兰林管局华北落叶松大径级林培育基地建设初探
［Ｊ］．河北林果研究，２００８，２３（４）：４１９－４２３
［２］孙友．加快珍贵树种大径级用材林建设迫在眉睫 ［Ｊ］．中国林业
产业，２００６（５）：３２－３３
［３］王洪学，王砚革，张新春，等．蒙古栎人工更新技术研究［Ｊ］．
２００７，７８（３）：９－１１
［４］邵永礼，王柏成．蒙古栎过伐林的结构、组成、演替与采伐［Ｊ］．林
业科技通讯，１９９３（３）：１２－１７
［５］尤文忠，赵刚，张慧东，等．抚育间伐对蒙古栎次生林生长的影响
［Ｊ］．生态学报，２０１５，３５（１）：５６－６４
［６］杜纪山，唐守正．抚育间伐对林分生长的效应及模型研究［Ｊ］．北
京林业大学学报，１９９６，１８（１）：７９－８３
［７］马履一，李春义，王希群，等．不同强度间伐对背景山区油松生长
及林下植物多样性的影响［Ｊ］．林业科学，２００７，４３（５）：１－９
［８］李春明，杜纪山，贾黎明，等．抚育间伐对森林生长的影响极其模
型研究［Ｊ］．林业科学研究，２００３，１６（５）：６３６－６４
［９］高文韬，丁伟，李胜，等．长白山林区天然林过伐林中蒙古栎适生
立地研究［Ｊ］．北华大学学报，２０００，１（１）：７７－８１
［１０］陈伯贤，蒋伊尹．黑龙江省东部地区蒙古柞林和山杨成熟和主
伐年龄的初步探讨［Ｊ］．东北林业大学学报，１９６４（０）：７１－８６
［１１］赖光辉．基于３Ｓ技术适宜林分郁闭度研究［Ｄ］．福州：福建农林
大学，２００９：１－９１
６ 防 护 林 科 技 ２０１６年