全 文 ：Vol.24 No.1
Jun.2007
第 24卷 第 1期
2007年 6月
桉树科技
EUCALYPT SCIENCE ＆ TECHNOLOGY
收稿日期:2007-01-10
作者简介:蔡惜芜(1968—), 男, 本科 , 实验师、 工程师 , 主要研究方向:森林培育
我省现有桉树林分面积 67.7万 hm2 , 占全国桉
树面积 170万 hm2的 39.8%, 是全国栽植桉树的大
省 , 尾叶桉(E.urophylla)是主要的造林树种之一。
尾叶桉人工林中立木的生长发育是遵循着一定的规
律 , 在不同的时期 , 林分单位面积的立木株数 、营
养面积和基面积(立木胸径断面积的总和)均有其适
宜的分布范围和规律。林分经间伐后 , 其基面积较
小 , 此时立木的胸径和材积的生长量较大 , 并维持
到基面积分布范围的高限为止 , 假如林分保持不间
伐 , 经若干年后 , 材积和基面积的生长就会发展到
高(极)限 , 此时林分胸径和材积的生长量就很低甚
至停顿 。鉴于此 , 本文对尾叶桉的林分树冠有效受
光面积 , 树冠比率和树冠投影面积与胸径的关系进
行分析和探讨 , 从而了解林分空间营养面积的竞争
程度和林分的合理密度 , 用以编制不同树冠有效受
光面积 、树冠比率 、投影面积的公顷立木株数表 ,
Study on the Relation of Tree Crown Indexes of E.urophylla
and Thinning in Leizhou
CAI Xi-wu , LIANG Jing-sheng , ZHENG Jian-ping , LIANG Feng
(Leizhou Forestry Bureau , Suixi Guangdong 524348)
Abstract:Effective area of shining light on crown , crown ratio and projection area of crown of
E.urophylla were studied in this paper.Three regression equations were built from three indexes and
diameter at breast height (DBH).The results showed that the equation of effective area of shining
light on crown and DBH had a positive effect on the breeding of the cultivation of middle-diameter
plantation , the other equations were almost identical except for some differences between them.Tree
number of stand and its base area per hectare offered a basis for E.urophylla plantation to thinning
and afforestation.
Key words:E.urophylla;effective area of shining light;crown ratio;projection area;thinning
雷州尾叶桉树冠指标与抚育间伐关系的探讨
蔡惜芜 , 梁景生 , 郑剑平 , 梁峰
(国营雷州林业局 , 广东 遂溪 524348)
摘要:通过对雷州尾叶桉树冠有效受光面积 、树冠比率 、树冠投影面积进行调查研究 , 分别用树冠有效受光面
积 、树冠比率 、投影面积与胸径建立一元幂函数回归方程进行研究与分析 , 结果表明树冠有效受光面积公式对
指导培育中径材较好;树冠比率与树冠投影面积公式的回归效果基本一致 , 对指导培育小径材较为理想 , 并利
用上述回归公式编制单株营养面积 、公顷立木株数和公顷基面积表为尾叶桉人工林的抚育间伐设计与施工提供
理论依据 。
关键词:尾叶桉;有效受光面积;树冠比率;投影面积;抚育间伐
中图分类号:S725.79 文献标识码:A
DOI:10.13987/j.cnki.askj.2007.01.002
表 1 尾叶桉树冠有效受光面积 、 投影面积和树冠比率表
从表 1看出 , 当尾叶桉为胸径 4-6径阶时树
冠有效受光面积之差不大 , 而从 8-20径阶时树冠
有效受光面积之差则逐渐增大 , 且有树冠有效受光
面随胸径的增大而增大之趋势 , 但增大的比率是呈
较有规律的逐渐下降。据此拟建一元幂函数回归方
程为 : y =2.603757 D1 .105029 (r = 0.998777 , s=
0.008500 , Exa=98.9%)。
尾叶桉树冠有效受光面积与胸高直径相关呈极
显著水平 , 精度甚高。故取 y=2.603757 D1 .105029回
归方程推导出尾叶桉胸径的树冠有效受光面积理论
值是可行的 , 其估测精度高达 98.9%, 说明其估测
精度是可靠的 , 上述回归方程在本林区是适用的 。
用其编制出的每公顷立木株数见表 2。
从表2可看出 ,尾叶桉树冠有效受光面积在12径
阶前增幅较大 ,每公顷立木株数自然下降较大 ,即自
然竞争剧烈 ,而在12径阶后树冠有效受光面积增量
减缓大且较为平稳 ,单位面积立木株数自然下降较
少 ,即自然竞争不大 ,立木株数逐渐趋向适宜范围 。
因此 ,每单位面积立木株数只有达到适宜的株数 ,才
能满足林木生长发育对养分 、光 、热等的需要。
36 桉 树科 技 第 24 卷
径阶 径阶株数 树冠比率平均胸径 平均冠高 平均冠幅 平均有效 平均投影(cm) (m) (m) 受光面积(m2) 面积(m2)
4 28 4.5 4.5 1.44 14.58 1.63 32.00
6 123 6.3 5.2 1.81 19.77 2.57 28.73
8 132 8.5 5.9 2.18 27.01 3.73 25.65
10 120 10.2 6.4 2.54 34.14 5.07 24.90
12 123 12.4 6.8 2.95 42.13 6.83 23.79
14 96 14.3 7.1 3.35 49.95 8.81 23.43
16 54 16.1 7.3 3.73 57.18 10.93 23.17
18 24 18.5 7.5 4.02 63.32 12.69 21.73
20 7 20.1 7.7 4.33 70.02 14.73 21.54
公顷胸径基面积表为抚育间伐设计与施工提供可靠
的理论依据 , 对促进尾叶桉人工林的高效培育有着
不可忽视的意义 。
1 试验样本与方法
1.1 试验样本
在雷州林业局所管辖的十个林场范围内 , 选取
不同立地类型 、 不同长势的尾叶桉郁闭度 0.8以上
的不同林龄生长正常的林分作样本测试 。
1.2 试验方法
在尾叶桉各种不同林分中设置典型样地 51
块 , 样地为正方形边长 10 m×10 m , 共测试样本
707株(4-20径阶)的冠幅直径 、 树冠高 、 胸径
等 。样本起测胸径 4 cm , 起测树高 5 m , 测定生长
正常立木的胸径 、 冠高 、冠幅 , 冠幅分别测定东西
和南北向 ,取平均值。冠高 、冠幅测定精确到 0.1 m ,
胸径测定精确到 0.1 cm , 以 2 cm进阶 。
取一元幂函数方程分别对胸径-有效受光面
积 、胸径-树冠比率与胸径-树冠投影面积作回归
分析。
2 结果与分析
2.1 树冠有效受光面积与胸高直径关系
调查测试的尾叶桉 , 不同胸高直径的树冠有效
受光面积和各径阶样本株数结果见表 1。
表 3 雷州尾叶桉在不同径阶下单株营养面积和单位面积立木株数等理论值表
径阶 冠幅(m) 单株营养面积(m2) 每公顷株数 每公顷基面积(m2)
第 1期 (总第 70期) 蔡惜芜等:雷州尾叶桉树冠指标与抚育间伐关系的探讨 37
9.89
12.19
14.00
15.65
17.11
18.47
19.72
20.92
22.05
23.11
24.11
25.11
7874
4310
2786
1992
1513
1200
981
822
702
608
533
473
1.27
1.72
2.14
2.53
2.90
3.26
3.60
3.93
4.26
4.58
4.89
5.19
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
1.27
2.32
3.59
5.02
6.61
8.33
10.19
12.16
14.25
16.45
18.75
21.16
表 2 雷州尾叶桉在不同径阶树冠有效受光面积等理论值表
5.42
7.80
10.09
12.32
14.50
16.63
18.76
20.84
22.90
24.94
26.96
28.99
12.05
18.86
25.91
33.16
40.56
48.10
55.74
63.49
71.33
79.25
87.25
95.32
4315
2757
2007
1568
1282
1081
933
819
729
656
596
546
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
径阶 单株有效受光面积(m2) 每公顷株数 每公顷基面积(m2)
注:(1)表 2中 , 每公顷株数=每公顷面积 ÷(单株树冠有效受光面积 ÷树冠有效受光面积系数);
(2)树冠有效受光面积系数=样本树冠有效受光面积总和 ÷样地面积总和 。
(3)尾叶桉树冠有效受光面积系数为 5.20。
2.2 树冠比率与胸高直径的关系
调查尾叶桉不同胸径的冠幅值和树冠比率的
结果如表 1。从表 1看出尾叶桉冠比率主要分布在
21-32之间 , 胸径自 12-20径阶之间树冠比率变
化较为缓慢 , 而树冠比率随胸径的增大而减小 ,
即树冠比率与胸径成反比 。根据其特征现拟建一
元 幂 函数 回 归 方 程 为 y = 0.447118 D0.752443
(r=0.997689 , s=0.007963 , Exa=96.2%), 即
尾叶桉树冠幅与胸径呈极显著相关 , 估测精度达A
级水平。故取 y =0.447118 D0 .752443回归方程推导出尾
叶桉各胸径的理论冠幅值 , 并编制出尾叶桉每公顷立
木株数表 ,见表 3。
从表 3可看出 , 尾叶桉当胸径在 12径阶前 , 单
位面积立木株数自然淘汰较多 , 即随单株营养面积
迅速增大 , 但自然竞争激烈 , 而 12径阶之后立木株
数则下降较缓慢并趋向平稳(与树冠有效受光面积分
析基本一致), 但单株营养面积仍有增大。
表 5 雷州尾叶桉不同径阶下树冠投影面积等理论值表
单株投影 每公顷 每公顷基径阶 面积(m2) 株数 面积(m2)
4 1.26 7937 9.97
6 2.033 4292 12.14
8 3.59 2786 14.00
10 5.02 1992 15.65
12 6.06 1515 17.13
14 8.33 1200 18.47
16 10.18 982 19.74
18 12.16 822 20.92
20 14.25 702 22.05
22 16.45 608 23.11
24 18.75 533 24.11
26 21.15 473 25.11
另从表 4可看出 , (1)不同的树冠比率 , 相同
径阶的单位面积立木株数不同 , 且随着树冠比率的
增大每公顷株数减少;(2)不同的树冠比率相同径
阶的单位面积株数不同 , 且都有一定的基面积 , 如
8径阶树冠率为 22 、 24、 26 、 28、 30 、 32时 , 基面
积分别为 20.69 、 17.33、 14.79、 12.76、 11.12和
9.76 m2·hm -2。当树冠比率增大时 , 每公顷基面
积和每公顷立木株数减少 , 即树冠比率与基面积和
每公顷立木株数成反比。
2.3 树冠投影面积与胸径的关系
调查的尾叶桉不同胸径与树冠投影面积的关系
见表 1。从表 1可看出 , 尾叶桉树冠投影面积有随
胸径的增大而增大的趋势 。现拟建一元幂函数回归
方程 y =0.156804 D1 .505298 (r =0.997699 , s =
0.015967 , Exa=95.6%)。树冠投影面积与胸径呈
极显著正相关 , 估测精度达 A级水平 。因此取回归
方程 y =0.156804D1.505298 , 推算出尾叶桉各胸径
的树冠投影面积和每公顷立木株数见表 5。从表 5
可看出 , 尾叶桉胸径在 12径阶前 , 单株树冠投影
面积增大较显著 , 从而使单位面积立木株数自然消
长速度较快 , 而在 12径之后则逐渐趋向缓慢 , 且
投影面积仍有增大之势 , 这与树冠有效光面 , 树冠
比率分析基本一致。
3 三种指标对抚育间伐的指导比较与
分析
有效受光面积 、树冠比率和投影面积三种指标
对抚育间伐方法均可适用。但其中以树冠有效受光
面积确定抚育间伐强度的方法较为客观 、 科学 , 全
面反映出尾叶桉立木的生长规律与疏密度的关系 。
38 桉 树科 技 第 24 卷
树冠比率
表 4 雷州尾叶桉不同树冠比率时的每公顷株数
22 24 26 28 30 32
径阶
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
16393
7299
4115
2632
1828
1342
1028
812
657
543
457
389
13889
6135
3448
2212
1536
1127
864
682
552
457
384
327
11765
5236
2941
1883
1307
961
736
581
471
389
327
279
10101
4525
2538
1623
1127
829
635
501
406
336
282
240
8850
3937
2212
1414
982
722
552
437
354
292
246
209
7752
3448
1942
1244
864
635
486
384
311
257
216
184
第 1期 (总第 70期) 蔡惜芜等:雷州尾叶桉树冠指标与抚育间伐关系的探讨 39
尾叶桉是一个强阳性树种(原产于印度尼西亚群
岛), 需要充足的光照 , 同层林中树冠只有相接极
少相交。这是桉树独有的特性 , 桉树还具有互相竞
争又相互制约的特点 。树冠的生长与胸径关系密
切 , 从立木树冠的生长情况 、 冠型可看出一棵树 、
一片林子的生长势好与坏 , 并能反映出经营水平的
高低 、 经营措施的精细与粗放 、 立地条件的优劣
等。有效受光面积的计算方法能够真实反映出立木
的内在关系。立木的树冠高 、 冠幅大小反映出立木
生势的旺盛与衰弱 。在林地肥沃 、 经营水平高 、 经
营措施精细 、 管理科学的条件下立木生长较好 , 树
冠高大 、枝叶茂盛 , 反之则矮小 、 潺弱 。其中只有
树冠有效受光面积能表现出树冠高 、冠幅和营养受
光面积的特性 , 也只有树冠有效受光面积能表现出
树冠高 、冠幅与受光面的内在相互关系 , 而树冠比
率和树冠投影面积是不能很好地反映出这些关系
的 。
单株营养 基面积株数面积(m2) (m2)
单株营养 基面积株数面积(m2) (m2)
单株营养 基面积株数面积(m2) (m2)
有效受光面积 树冠比率 树冠投影面积
径阶
9.97
12.14
14.00
15.65
17.13
18.47
19.74
20.92
22.05
23.11
24.11
25.11
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
12.05
18.86
25.91
33.16
40.56
48.10
55.74
63.49
71.33
79.25
87.25
95.32
4315
2757
2007
1568
1282
1081
933
819
729
656
596
546
5.42
7.80
10.09
12.32
14.5
16.63
18.76
20.84
22.90
24.94
26.96
28.99
1.27
2.32
3.59
5.02
6.61
8.33
10.19
12.16
14.25
16.45
18.75
21.16
9.89
12.19
14.00
15.65
17.11
18.47
19.72
20.92
22.05
23.11
24.11
25.11
1.26
2.33
3.59
5.02
6.60
8.33
10.18
12.16
14.25
16.45
18.75
21.15
7937
4292
2786
1992
1515
1200
982
822
702
608
533
473
7874
4310
2786
1992
1513
1200
981
822
702
608
533
473
表 6 三种指标下指导抚育间伐时的公顷立木株数
从表 6可看出 , 以树冠比率与树冠投影面积计
算每单位面积各径阶立木株数几乎是相同的 , 其中
4-12径阶每单位面积株数变化较大 , 说明立木竞
争剧烈 , 而 12径阶后株数变化趋向平稳;而由树
冠有效受光面积计算每单位面积各径阶株数时 4-
12径阶的株数差异较大 , 但各径阶株数变化较平
稳 , 且较有规律性并与现实林分较为吻合 。因此 ,
取用树冠有效受光面积指标确定采伐强度是较为科
学 、 合理 、切实可行的 , 是优于树冠比率与树冠投
影面积法的 , 但树冠比率 、树冠投影面积法也可根
据实际情况使用。
4 树冠有效受光面积与每单位面积株
数的关系
从表 2看出 , 不同径阶的树冠有效受光面积不
同 , 每公顷立木株数不同 , 每公顷的基面积也不
同;随着树冠有效受光面积的增大 , 单位面积立木
株数减少 , 而每公顷立木的基面积则增大 。树冠有
效受光面积的大小是因树种并受林木年龄 、经营水
平 、 营林措施 、立地条件的自然因素等不同的约束
所致 , 孤立木 、疏林和成熟林的树冠有效受光面积
则较大 , 而本文的尾叶桉比其它桉树大 。
5 树冠有效受光面积与抚育间伐的关系
利用树冠有效受光面积来指导抚育间伐 , 如尾
叶桉某林分平均胸高直径 8 cm时 , 每公顷现有立
木 2416株 , 从表 6中查出当胸径 8 cm时 , 每公顷
理论立木株数为 2007株 , 此时每公顷则需伐除 409
株立木(2416株-2007株), 这时林分生长已达高
额限度 , 如不及时进行抚育间伐 , 给予合理的营养
面积和适宜的空间 , 立木就会产生相互障碍并导致
立木生长不良甚至部分枯萎。
同时 , 用树冠有效受光面积的每公顷立木株数
来指导间伐 , 对确定抚育间伐强度是很有必要的。
如尾叶桉林分由 8 cm径阶株数降到 10 cm径阶株
数时 , 需伐去立木株数的 21.9%, 此间伐强度没超
过间伐强度的标准 , 间伐强度是合理适宜并符合实
际的 。而实际被伐去的立木一般为下层木 , 被压木
和生长不良的立木等 , 其直径比林分的平均直径要
小很多 , 故伐除的立木直径实际上比原定的要小 。
依据树冠有效受光面积确定间伐强度时 , 需根
据林分的实际生长情况而定 , 林分株数多的单株树
冠有效受光面积小 , 疏伐强度则要强些(按基面积
计), 反之要弱些(按株数计)。
6 胸径生长与间伐重复期的关系
取表 6的公顷立木株数来指导间伐 , 若知林分
的平均胸径年生长量 , 就可用如下公式计算间伐重
复期 。
间伐重复期=(间伐后要求达到的平均胸径-
现平均胸径)/林分平均胸径生长量 。例已知林分平
均胸径年生长量为 1.5 cm , 现林分平均胸径 12
cm , 间伐后要求林分平均胸径达到 15 cm , 间伐重
复期=(15-12)/1.5=2 , 即间伐后 2 a , 林分的平
均胸径才能达到 15 cm;若林分胸径平均生长量为
2 cm , 则间伐后只需 1.5 a , 林分平均胸径就能达
到 15 cm;所以确定间伐重复期必须了解林分平均
胸径的年生长量。生长量大的间伐重复期短 、 周期
快 , 间伐的株数可取 2-3个径阶相应株数之差
值;而生长量小的林分间伐重复期长 、 周期慢 , 间
伐株数可取 1-2个径阶相应株数的差值。
7 结论与讨论
本试验的样本是采用典型样地法 , 各径阶样本
株数是符合现实林分自然分布规律的 、 客观的 , 径
阶结构合理 。样本资料胸径按 2 cm进阶加权统
计 , 取一元幂函数回归方程时用离差法进行演算。
推导 、 检验并提出用树冠有效受光面积 、 树冠比率
和树冠投影面积三种指标指导尾叶桉人工抚育间
伐 , 具有现实意义 。其方法简便 、 快捷 、 易行 , 适
用于尾叶桉人工抚育间伐 , 为培育高效益的速生丰
产尾叶桉人工林提供科学可靠的理论依据 。其中以
树冠有效受光面积较符合现实林分的结构情况 , 能
够充分且较全面反映出立木所需要的三维营养面积
和营养空间 , 而其他二种只能反映出二维投影面
积 。
据 1955年 Jacobs M R“桉树的生长习性”报
道 , 桉树最适宜树冠比率为 15 , 基面积为 25.05
m
2·hm -2。林分经抚育间伐后的基面积必须低于
25.05 m2·hm-2 , 至下次间伐前 , 其间伐强度一般
为基面积的 20%-40%, 林分就会生长旺盛 , 此
时林分直径和材积的生长量则较大 。试验结果表
明 , 尾叶桉林分当胸径达 22 cm时 , 树冠有效受光
面积为 79.25 m2 ·株 -1 , 林分基面积为 24.94
m
2·hm -2 , 与 Jacobs M R提出的结论基本相符 ,
即尾叶桉适宜于培育为中径材林分 , 其效益更为理
想 。用本文的树冠有效受光面积来指导抚育间伐
时 , 尾叶桉林分间伐后的基面积应低于 24.94 m2·
hm
-2 , 林分的生长量才能达到最大 , 因此建议如要
培育中径材林分 , 尾叶桉林分平均胸径在 21至 22
cm时进行间伐效果会较好(据报道尾叶桉在原产地
最大胸径可达 2 m , 树高最高可达 50 m)。
本试验只是从理论上加以探讨 , 是否正确还有
待在实践中检验。
参考文献
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