全 文 ：　２０１５年８月 Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｒｅｅｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第８期
收稿日期：２０１５－０６－１０
作者简介：白春磊（１９８６—），女，黑龙江哈尔滨人，助理工程师，主要从事森林培育和森林经营研究。
１２年生山白兰生物量与生产力研究
白春磊１，聂珍臻２，覃德文２
（１．广西壮族自治区国有东门林场，广西 扶绥５３２１０８；２．广西大学 林学院，广西 南宁５３０００４）
摘要：以１２年生山白兰人工林为研究对象，研究、探讨了山白兰的生长过程和林分生物量累计与分配规律。
结果得出：林分总生物量为６２．５２ｔ·ｈｍ－２，乔木层生物量５０．０４ｔ·ｈｍ－２，占林分总比例的８７．４８％，灌木
层、草本层、腐殖质层生物量分别占林分总生物量的１０．８８％、０．２７％、１．６１％；林分净生产力为５．２２
ｔ·ｈｍ－２·ａ－１。为今后评定山白兰人工林的生物量和生产力，以及制定生产经营方案和科学研究提供了
可参考依据。
关键词：山白兰；生物量；林分净生产力
中图分类号：Ｓ７９２　　　　　　文献标识码：Ａ　 文章编号：１６７４－９９４４（２０１５）０８－００３６－０２
１　引言
山 白 兰 （Ｐａｒａｍｉｃｈｅｌｉａ　Ｂａｉｌｌｏｎｉｉ）为 木 兰 科
（Ｍａｇｎｏｌｉａｃｅａｅ）合果木属（Ｐａｒａｍｉｃｈｅｌｉａ）植物，别名拟
含笑、合果木、山桂花、大果白兰、山缅桂。国家三级重
点保护植物。适生于肥沃湿润、排水良好的疏松壤土或
沙壤土，对土壤肥力要求不十分严格，在山脊土壤较瘠
薄的地方亦能生长良好［１］。抗风能力较强，具有净化环
境和抗污染能力。山白兰在林下天然更新能力较差，但
山白兰具有萌蘖能力，采伐后可萌芽更新。多散生于海
拔７００～１　５００ｍ处［２］。山白兰是广西重要的珍贵树种
之一。
２　研究方法
２．１　试验地概况
试验地位于广西南宁市江南区居仁村内，地理位置
为北纬２２°３４′３１″～２２°４６′５１″，东经１０８°１５′１４″～１０８°２２′
２２″，该地区属南亚热带南缘季风气候，年平均气温
２１．６℃，极端高温４０℃，极端低温－１．５℃，１０年积温
７　６００℃，水热条件较丰富，年降雨量１　２８０ｍｍ，雨量多
集中在５～９月，占全年降雨量的７１％，年蒸发量１　２５０
～１　６２０ｍｍ，年日照时数１　４５０～１　６５０ｈ，年均空气相
对湿度约７９％，年无霜期达３４２ｄ，少有冰雪。试验地
位于山坡中部，海拔高度约１５０ｍ，坡度为２０°～３０°，西
南坡，土壤类型为砂页岩发育形成的赤红壤，土壤厚度
为８０ｃｍ以上，腐殖质层厚度为１０～１５ｃｍ，保水保肥
尚好。本试验林地是２００２年营造的山白兰人工林，面
积为０．１１ｈｍ２，郁闭度为 ０．８，林 分 密 度 为：１　２６７
株·ｈｍ－２。林分平均树高为９．７６ｍ，平均胸径为８．９８
ｍ。林下 草 本 植 物 主 要 有：铁 芒 箕 （Ｄｉｃｒａｎｏｐｔｅｒｉｓ
ｄｉｃｈｏｔｏｍａ （Ｔｈｕｎｂ．）Ｂｅｒｎｈ）、五 节 芒 （Ｍｉｓｃａｎｔｈｕｓ
ｆｌｏｒｉｄｕｌｕｓ）、东方乌毛蕨（Ｂｌｅｃｈｎｕｍ　ｏｒｉｅｎｔａｌｅ　Ｌ）、半边
旗（Ｐｔｅｒｉｓ　ｓｅｍｉｐｉｎｎａｔａ）、海金沙（Ｌｙｇｏｄｉｕｍ　ｊａｐｏｎｉｃｕｍ）
等。
２．２　生物量、生产力的测定计算
将各径阶平均木伐倒之后，平均木各器官的生物量
测定均采用在现场称全部鲜重后，取样带回实验室内，
在８５℃恒温下烘干至恒重，计算样品的含水率，再根据
样品的含水系数换算整株平均木各个器官的干重。地
上部分采用 Ｍｏｎｓｉｃ分层切割法测定生物量［３］，按２ｍ
划区分段，分干材、干皮、树枝、树叶测其生物量鲜重，并
各取２００～５００ｇ样品；地下部分根系采用全根挖掘
法［４］，分根蔸、粗根（ｄ≥５ｃｍ）、中根（５ｃｍ＞ｄ＞２ｃｍ）、
细根（ｄ≤２ｃｍ）收集，称其生物量鲜重并取２００～５００ｇ
样品；林下植被采用样方收获法［５］，在每个标准地内各
设２个面积为１ｍ×１ｍ的小样方，调查样方内植物种
类、高度等，按腐殖质层、草本层、灌木层分别测定鲜重
量，并各取样２００～５００ｇ；将样品带回实验室测定含水
率和干重，根据林分密度推算单位面积林分生物量及其
分配。
林木通过光合作用将生产的有机物质减去林木呼
吸的消耗量所剩下的部分称为净生产量［６］，在前人的研
究中，生产力的估算指标一般采用单位时间内平均净生
产量，而在本次研究中，生产力的估算指标采用净生产
量，计算公式如下：
ＮＰＰ＝Ｗ／ａ
式中：ＮＰＰ为年平均净生产量，Ｗ 为林分或器官
生物量，ａ为林分年龄山白兰干材、干皮、枝条、根系的
平均净生产量，是按照各器官生物量被乔木的年龄所
除，叶生物量则以叶在林木上着生５年计。林分内灌草
人为干扰一般，灌木数量较少，以２０年计算灌木层生物
量；以５年计算草本植物及腐殖质层平均净生产量。
２．３　数据处理
利用 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｏｆｆｉｃｅ　Ｅｘｃｅｌ　２００７对原始调查数据
进行整理，模型拟合采用ＳＰＳＳ１８．０软件进行方程拟合
及分析。
３　结果与分析
森林生产力一般是指单位时间和单位面积光合作
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　白春磊，等：１２年生山白兰生物量与生产力研究 植物与植被
用所产生的有机物质或固能的速率，第一性生产力则是
生产者（绿色植物）通过光合作用以有机物形式而蓄积
能量的速度；生产者产生的有机物可能构成生物量中的
增量，也可能被用作消费者的食料［７］。在计算生产力过
程中，由于林木生物量占林分的绝大部分，林下植被占
少部分，且较难测定；凋落物、被动物啃食等部分生物量
也难以统计，在所计算的林分净生产力时，所得测量值
比实际值要小。由表１可知，山白兰人工林林分净生产
量为５．２２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１，低于全国杉木人工林的平均
生产力６．７ｔ·ｈｍ－２·ａ－１（２５－３５年生）［８］及３１年生火
力楠净生产力６．８ｔ·ｈｍ－２·ａ－１［９］，高于２６年生红椎
人工林净生产力［１０］的４．４２１ｔ·ｈｍ－２·ａ－１，与４１年生
马尾松人工纯林的生产力［１１］的５．１９７ｔ·ｈｍ－２·ａ－１几
乎持平。
表１　山白兰人工林林分净生产力
器官
生物量／
（ｔ·ｈｍ－２）
净生产量／
（ｔ·ｈｍ－２·ａ－１）
乔木层 地上部分 干材 ２５．３２　 ２．１１
干皮 ５．０４　 ０．４２
枝条 ５．８８　 ０．４９
叶子 ２．５０　 ０．５
小计 ４２．２４　 ３．５２
地下部分 根系 ７．８０　 ０．６５
合计 ５０．０４　 ４．１８
灌木层 ７．３２　 ０．６１
草本层 ０．４８　 ０．０４
腐殖质层 ４．６８　 ０．３９
合计 ６２．５２　 ５．２２
４　总结
林分生物量随林龄增加而增加，不同径阶、不同器
官生物量的生长过程存在一定差异。１２年山白兰人工
林单株生物量达６２．５２ｋｇ·株－１，树干生物量达２５．３２
ｋｇ·株－１，占全树总生物量的６７．３２％；各器官生物量
的排序依次为：干材＞根系＞活枝＞干皮＞叶子，干才
占林分生物量的绝大部分，作为人工用材林进行培育，
具有 较 高 的 经 济 效 益。林 分 总 生 物 量 为 ６２．５２
ｔ·ｈｍ－２，乔木层生物量５０．０４ｔ·ｈｍ－２，占林分总比例
的８７．４８％，灌木层、草本层、腐殖质层生物量分别占林
分总生物量的１０．８８％、０．２７％、１．６１％；干材生物量
２５．３２ｔ·ｈｍ－２，占乔木层生物量的５６．８８％；山白兰人
工林净生产力为５．２２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１，相比本区其他珍
贵树种，山白兰生产力介于火力楠和红椎等树种之间。
５　讨论
１２ 年 生 的 山 白 兰 人 工 林 生 产 力 为 ５．２２
ｔ·ｈｍ－２·ａ－１，并没有表现出优越性，究其原因是：林分
郁闭度大，叶片相互遮挡，光合作用的有效面积减少；抚
育不到位，造成林木间的相互竞争，林木分化程度较大，
减缓了林木的生长。为提高林分生物生产力，特别是增
加单株林木的生物产量以期提高林分的经济效益，也为
了保持林地肥力，减少林分郁闭度大而引发的问题，对
林分适当地抚育间伐、保持合理的密度或进行多层经营
是非常必要的。
近年来，广西速生丰产林的快速发展，林地土壤肥
力问题已日趋严峻，特别是桉树大面积和多代连栽，对
林地产生了较大影响，林地有机质和养分库的严重退化
是林地地力衰退的主要原因，目前，桉树的经营更是注
重于经济效益方面。因此，选栽适应性强、生长迅速、具
较高经济效益，对林地土壤结构、保水持水能力强的树
种，对维护生态平衡，防止林地地力衰退等方面具重要
作用。山白兰树干通直、树形优美、材质优良、能适应多
种类型土壤，是山地造林的好树种。从桂西南地区栽植
情况看来，其对桂西南的气候适应性好，生长速度快，可
广泛进行引种。这不仅从理论上为山白兰的造林、抚育
管理等方面提供参考依据，也为人们更好地了解山白兰
这一树种的各种特性，广泛引种山白兰打下坚实的基
础。就目前对山白兰的研究情况来看，对山白兰人工林
的土壤理化性质、林下植被养分状况、林分碳储量等方
面均未见研究报道，随着各种营林管理技术的日趋进
步，学者对林木的各组分研究也日趋成熟，仪器设备不
断更新，精度更加准确，在今后的山白兰各方面研究中，
将会取得更大的成果。
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