全 文 ：⒇文章编号: 1008 3464 ( 2000) 01 0001 05
广西合浦窿缘桉海防林生物量和生产力的研究
温远光1 , 和太平1 , 李信贤1 , 梁宏温1 , 周君元2 , 苏允进2
( 1　广西大学 林学院 , 广西 南宁 530001; 2　广西合浦山口林场 , 广西 合浦 536101)
摘要: 　用空间代替时间与定点连续观测相结合的方法 ,对 0. 7～ 7. 7 a生窿缘桉海防林的生物量和生产
力进行了研究。结果表明 , 窿缘桉林分的生物量是随着林分年龄的增长而增加 ,即由造林初期 ( 0. 7 a生 )的
2. 77 t /hm2增加到主伐期 ( 7. 7 a生 )的 70. 932 t /hm2。不同年龄林分生物量的器官分配存在一定的变化 ,干
材占总生物量的 42. 53% ～ 56. 34% , 干皮 12. 16% ～ 17. 25% ,光枝 3. 85% ～ 5. 30% , 叶枝 0. 76% ～ 4. 49% ,
叶 3. 66% ～ 6. 92% ,花果 0. 37% ～ 0. 59% , 枯枝 0. 64% ～ 2. 42% , 根 20. 77% ～ 22. 12%。在这些组份中 ,除
了干材和光枝的比例随林分年龄的增长而增加外 , 其它组份均表现为递减趋势。平均而言 , 窿缘桉器官生物
量分配的大小顺序为: 干材> 根系> 树皮> 叶> 光枝> 叶枝> 枯枝> 花果。窿缘桉林分的生产力 , 在不同年
龄的林分中也存在较大的差异 , 变化在 3. 693～ 12. 273 t / ( hm2· a) 之间。生产力的动态与生物量的动态规
律明
显 不同 ,在造林初期 ,林分的生产力较低 ,只有 3. 6 93 t / ( hm2· a ) , 3～ 4 a生时生产力达到最大 ,为
12. 273 t / ( hm2· a ) , 4 a后林分的生产力出现下降 , 并保持在 9. 2～ 11. 5 t / ( hm2· a) 的水平上。
关键词: 窿缘桉 ; 生物量 ; 生产力 ; 海防林 ; 广西
中图分类号: S792. 39; S718. 556; S727. 2　　　　文献标识码: A
Study on the biomass and productivity of Eucalyptus exserta
of coastal protection forest in Hepu of Guangxi
W EN Yuan guang
1 , HE Tai ping
1 , L I Xin xian
1 , L IANG Hong w en
1 ,
ZHOU Jun yuan
2 , SU Yun jin
2
( 1　 Fo rest ry Col leg e, Guangxi Univ . , Nanning 530001, China;
2　 Shankou State Fo rest Farm of Hepu o f Guangxi , Hepu 536101, China)
Abstract : The biomass and productivi ty w ere investig ated on the coastal pro tection fo rest of
Eucalyptus exserta , w ith the“ time specific” and “ fix ed po sition” method . The results show ed that
biomass of Eucalyptus ex serta stands w ere increscent wi th the increasing of stand age . It w as
2. 77 t /hm
2
in the stand of 0. 7 yea r and w as 70. 932 t /hm
2
in the stand of 7. 7 years. In the stands of
di fferent ag es, there w as di fferent in the biomass dist ribution o f tissues, the stem being ranged from
42. 53% to 56. 34% , the bark f rom 12. 16% to 17. 25% , the branch from 3. 85% to 5. 30% , the tw ig
f rom 0. 76% to 4. 49% , the leaf f rom 3. 66% to 6. 92% , the flow er f rui t f rom 0. 37% to 0. 59% , the
dead branch from 0. 64% to 2. 42% , and the ro ot f rom 20. 77% to 22. 12% . All the tissues, ex cept the
ra tes of stem and brance, w ere decrease wi th the increasing o f stand ages. On an average, the biomass
第 19卷　第 1期
Vol. 19, No . 1
广 西 农 业 生 物 科 学
Journal o f Guangx i Ag ric. and Bio l. Science
2000年 3月　
Mar. , 2000　
⒇ 收稿日期: 1999 09 29
基金项目: 国家九五科技攻关专题资助项目 ( 96 007 04 06)
作者简介: 温远光 ( 1957 ) , 男 , 广西北流人 , 广西大学副教授。
dist ribution o f E. ex serta were ranged in the order of stem> root> ba rk> leaf < branch> twig> dead
branch> f low er and fruit. In the stands of dif ferent ag es, the productivi ty of E. ex serta stands w ere
di fferent. The dynamic law of productivi ty o f stands dif fer from tho se of biomass. The productivi ty of
the young stand( 0. 7 aged stand) w as low , fo r 3. 693 t /( hm
2· a) , while the productiv ity w as the heigh-
est during 3～ 4 years, fo r 12. 273 t / ( hm2· a) and the productivi ty reduced af ter 4 yea rs, and then i t
maintained betw een 9. 2 and 11. 5 t / (hm
2· a ) .
Key words　Eucalyptus ex serta; biomass; productivi ty; coastal pro tection fo rest; Guangxi
沿海防护林体系建设是我国林业六大生态工程体系之一。桉树人工林是我国华南沿海面积最大的
海防林类型 , 成为沿海地区有力的生态屏障。桉树人工林在广西沿海约有 2. 45万 hm2 , 其中窿缘桉
( Eucalyptus exserta)占了绝大部分。目前 , 对于桉树林分的生物量和生产力已有一些研究 [ 1, 2] , 但对于
窿缘桉海防林的生物量和生产力研究报道 , 国内尚为少见。作者于 1996～ 1999年对广西合浦山口林场
窿缘桉海防林的生物量和生产力进行了调查研究 , 旨在揭示窿缘桉海防林生物量和生产力的结构、 分
配及动态变化规律 , 为华南沿海地区海防林的功能、 效益评价及建设提供基础资料和理论依据。
1　研究区的自然生态条件
研究区位于广西海岸最东端的山口林场 ,地处北纬 21°34′45″,东经 109°42′15″。地貌属洪积冲积平
原 , 海拔 20～ 50 m。气候上属北热带季风区 , 年平均气温 23. 0℃ , 为广西沿海两个高温中心之一。年
雨量 1 589 mm, 远低于西端的防城 ( 3 512 mm /a ) , 分布不均 , 夏季 ( 6～ 8月 )雨量占总雨量的 60% ,
春 ( 3～ 5月 )、 秋 ( 9～ 11月 ) 两季相近 , 各占 18%和 17% , 冬季 ( 12～ 2月 ) 只占 5% , 干湿季明显。
年均相对湿度 80% , 日照总时数约 1 800 h, 年平均风速 3. 6 m /s。本区处在台风登陆的主要路径 , 是
台风影响的重灾区。土壤为浅海沉积母质发育的沙质砖红壤 , 土层深厚 , 但淋溶作用强烈 , 肥力低下 ,
有机质含量平均只有 0. 5%左右。 研究区的高温、 冬旱、 台风和土壤贫瘠对海防林的生长十分不利。
2　研究方法
2. 1　样地设置与每木调查
在对山口林场桉树人工林进行全面调查的基础上 ,选择 1. 5、 2. 5、 4. 5和 7. 7 a生林分设置生物量
测定样地 , 样地面积为 600 m2 (或 667 m2 ) , 对样地每木检尺 ,测定林木的胸径、树高、枝下高和冠幅。
根据林木径级分布 , 按 2 cm (或 1 cm ) 为一径级选取径级平均木 , 共 34株。
2. 2　样木生物量测定
将样木伐倒 , 地上部分采用分层分割、 地下部分采用全挖法测定 (只测定 25株样木 ) 各器官的鲜
重 [3～ 5 ] , 同时采集各器官样品 , 在 85℃恒温下烘至恒重 , 计算出各器官的含水率和干重。采集土壤样
品 , 进行土壤的理化分析。
2. 3　林分生物量计算
利用林木各器官生物量 (W ) 与测树因子 (D2H )之间的函数关系 , 建立相对生长方程。把样地上
每一径级的平均胸径和树高代入各器官生物量方程 , 算出每个径级平均木的器官生物量 , 再乘以该径
级林木株数得径级器官生物量 , 将各径级的器官生物量累加 , 得到各径级及林分的生物量 [5 ]。
2. 4　林分生产力的计算
采用年平均净生产量 (即以林分各组份生物量除林分年龄所得的商值 [6 ] )作为生产力的估测指标。
计算公式如下:
N PP= W /a
2 广 西 农 业 生 物 科 学 第 19卷　
式中: N PP为年平均净生产量 , W为林分或器官生物量 , a为林分年龄。
3　结果与分析
3. 1　窿缘桉器官生物量的相对生长方程
根据植物相对生长定律 , 林木各部分数量单元间均存在生长关系 , 本文在计算机上同时用 8种数
学公式 [7 ]拟合窿缘桉生物量与测树因子 (D2H )间的回归方程 ,结果发现 ,各种器官的生物量均与林木
的 D2H呈紧密或极紧密相关 , 但它们的最适方程类型则有所不同 , 干材、 干皮、 光枝 (无叶着生的老
枝 )、 叶和根以幂函数方程拟合最好 , 花果和枯枝以对数函数方程最佳 , 叶枝 (有叶着生的较年幼的
枝 ) 则以抛物线方程最适宜 (表 1)。
表 1　窿缘桉器官生物量的优化相对生长方程
Table 1　 The regression equation of biomass forEucalyptus exserta
器官
Compositon
相对生长方程
Reg ression equation
R F 值
F value
样木数
Sample tr ees
干材　 Stem Ws= 0. 016628 (D2H ) 1. 04046 0. 9941 2695. 59* * 34
干皮　 Bark Wb= 0. 022749 (D2H )0. 76901 0. 9430 257. 17* * 34
光枝　 Branch Wbr= 0. 001373 (D2 H )1. 05958 0. 8939 127. 32* * 34
叶枝　 Twig Wt= 0. 175248+ 8. 57818× 10- 8 (D2 H) 2 0. 4198 6. 85* 34
叶　 Leaf W 1= 0. 015943 (D2 H )0. 64391 0. 8483 82. 10* * 34
花果　 Flow er& fruit Wff = - 0. 190885+ 0. 107513 log (D2H ) 0. 3640 4. 89* * 34
枯枝　 Dead branch Wdb= - 0. 119984+ 0. 113895 lo g (D2 H) 0. 3640 4. 89* * 34
根　 Roo t Wr= 0. 016776 (D2H )0. 89264 0. 9763 486. 04* * 25
　　注 ( Note ): * P≤ 0. 05; * * P≤ 0. 01。
3. 2　林分生物量及其分配
3. 2. 1　林分生物量　采用以空间代替时间的方法 , 得到合浦山口窿缘桉海防林的林分生物量 (表 2) ,
反映了不同年龄窿缘桉林分生物量的一般水平 ,达到主伐年龄 ( 7～ 8a )的林分 ,其林分生物量为
70. 932 t /hm
2。窿缘桉林分的生物量积累与雷州半岛柠檬桉 (E. ci triodora )和雷林一号桉 ( E. leizhouensis
No. 1) 同龄林分的生物量积累相近 [ 1 ]。
表 2　不同年龄窿缘桉林分的生物量
Table 2　 The biomass of E . exserta in dif f erent age stands
年龄
Age
/a
平均胸径
bhd
/cm
平均树高
Height
/m
密度
Density
/n· ( hm2 )- 1
器官生物量　 Biomass /t· ( h m2 )- 1
干材
Stem
干皮
Bark
光枝
Branch
叶枝
Twig
叶
Leaf
花果
Flow er& fruit
枯枝
Dead branch
根
Roo t
合计
Total
1. 5 3. 9 5. 2 2084 3. 479 1. 411 0. 313 0. 367 0. 566 0. 036 0. 198 1. 809 8. 178
2. 5 4. 5 5. 9 2134 5. 686 2. 016 0. 517 0. 378 0. 762 0. 073 0. 242 2. 744 12. 417
4. 3 6. 8 9. 1 2639 26. 751 6. 636 2. 494 0. 528 2. 132 0. 231 0. 461 10. 624 49. 858
7. 7 8. 2 11. 5 2201 39. 966 8. 628 3. 762 0. 540 2. 594 0. 259 0. 455 14. 728 70. 932
3. 2. 2　生物量分配　窿缘桉林分器官生物量分配 ,在不同年龄的林分中有所不同 ,干材的比例占总生
物量的 42. 53% ～ 56. 34% ,干皮 12. 16%～ 17. 25% ,光枝 3. 83% ～ 5. 30% ,叶枝 0. 76%～ 4. 49% ,叶为
3. 66% ～ 6. 92% ,花果 0. 37% ～ 0. 59% ,枯枝 0. 64%～ 2. 42% ,根 20. 77% ～ 22. 12% (表 3)。平均而言 ,
3第 1期 温远光等: 广西合浦窿缘桉海防林生物量和生产力的研究
窿缘桉林分器官生物量分配的大小排序为:干材> 根系> 树皮> 叶> 光枝> 叶枝> 枯枝> 花果。
表 3　窿缘桉林分器官生物量分配
Table 3　 The biomass distribution of composit ion forE . exserta stands
年龄
Age
/a
生物量分配　 Biomass distribution /%
干材
Stem
干皮
Ba rk
光枝
Branch
叶枝
Twig
叶
Lea f
花果
Flowe r& f ruit
枯枝
Dead branch
根系
Roo t
合计
To tal
1. 5 42. 53 17. 25 3. 83 4. 49 6. 92 0. 44 2. 42 22. 12 100. 00
2. 5 45. 78 16. 24 4. 16 3. 04 6. 14 0. 59 1. 95 22. 10 100. 00
4. 5 53. 66 13. 31 5. 00 1. 06 4. 28 0. 46 0. 92 21. 31 100. 00
7. 7 56. 34 12. 16 5. 30 0. 76 3. 66 0. 37 0. 64 20. 77 100. 00
平均 Mean 49. 58 14. 74 4. 58 2. 34 5. 25 0. 46 1. 48 21. 57 100. 00
图 1　窿缘桉林分的生物量动态
Fig. 1　 The biomass dynamics of E . exserta stands
3. 2. 3　林分生物量动态　林分生物
量动态反映林分物质生产的积累过
程。根据立地条件相同 、林龄不同
(第 1块为 0 . 7～ 3 . 5 a ,第 2块为
3. 7～ 6. 5 a) 的两块固定样地的连续
测定及生物量相对生长方程 , 得出窿
缘桉林分生物量动态如图 1所示。从
图 1可以看出 , 林分生物量是随着林
分年龄的增加而增加的。不同器官生
物量的增长速度不同 , 器官生物量增
长最快的是干材 ,其次是根系和干皮 ,
叶和枝呈缓慢递增。这种器官生物量增长速度的分异是与器官的寿命和生物量积累方式密切相关的 [8 ]。
3. 3　林分生产力
3. 3. 1　生产力水平　以不同样地各年龄林分的平均净生产量作为林分生产力 (见表 4)。窿缘桉海防林
的生产力很不稳定 , 由 1. 5～ 7. 7 a生的林分 , 生产力变化在 4. 967～ 11. 595 t / ( hm2· a ) 之间 , 生产
力相差了 57% 。山口窿缘桉人工林的生产力水平与雷州半岛同林龄的柠檬桉林分 ( 9. 64～ 11. 6 2
t / ( hm2· a ) , 地上部分 ) 和雷林一号桉林分 ( 8. 30～ 10. 61 t / ( hm2· a) , 地上部分 ) 相近 [1 ] , 但山口
窿缘桉幼龄林分的生产力水平明显偏低。
表 4　窿缘桉林分的生产力水平
Table 4　 The level of productivity forE . exserta stands
林分
年龄
Age /a
林分密度
Density
/n· ( hm2 )- 1
生产力 N PP /t· ( hm2 ) - 1· a- 1
干材
Stem
干皮
Ba rk
光枝
Branch
叶枝
Twig
叶
Leaf
花果
Flowe r& f ruit
枯枝
Dead branch
根系
Roo t
合计
Total
1. 5 2084 2. 319 0. 941 0. 209 0. 244 0. 377 0. 024 0. 132 1. 206 5. 542
2. 5 2134 2. 274 0. 806 0. 207 0. 151 0. 305 0. 029 0. 097 1. 098 4. 967
4. 3 2639 6. 221 1. 543 0. 580 0. 123 0. 496 0. 054 0. 107 2. 471 11. 595
7. 7 2201 5. 190 1. 121 0. 489 0. 070 0. 337 0. 034 0. 059 1. 913 9. 212
3. 3. 2　生产力动态　根据对 2块固定样地的连续测定 , 合浦山口窿缘桉海防林的生产力动态 (图 2) ,
从造林初期到 3～ 4 a间 , 林分生产力是逐渐增加的 , 即由 0. 7 a时的 3. 693 t / ( hm2· a)提高到 3. 7 a
4 广 西 农 业 生 物 科 学 第 19卷　
时的 12. 273 t / ( hm2· a ) , 之后生产力稍有下降 , 并基本保持在 11. 5 t / ( hm2· a) 的水平上。
图 2　窿缘桉林分的生产力动态
Fig. 2　 The productivity dynamics of E . exserta stands
从图 2还可看出 ,不同的器官 ,生
产力的动态规律不同。其中 ,干材、根
系、 干皮的生产力变化趋势与总生产
力相似 , 光枝的生产力是随着林分年
龄的增长呈缓慢地增加 , 其它器官的
生产力从 0. 7 a到 6. 5 a几无变化。
4　结论
窿缘桉各器官生物量与测树因子
(D
2
H )存在着紧密相关 ,由于不同器
官的寿命和生物量累积方式的不同 ,
使各器官生物量的相对生长方程不仅在系数上有差异 , 而且在模型上也有所不同。因此 , 在建立器官
生长量相对生长方程时 , 应采用多种方程进行拟合 , 以获得最佳的拟合方程。
窿缘桉海防林的生物量是随着林龄的增加而增加 ,生产力随林龄的增长 ,在造林初期迅速提高 ,约
在 4 a生时开始下降 , 并维持在 9. 2～ 11. 5 t / ( hm2· a)左右的水平上。这种生产力快速增加又极早下
降的现象是与窿缘桉林分造林时施肥、 后期停止施肥的经营措施紧密相关的 , 加之沿海地区为沙质砖
红壤 , 肥力低下 , 因此 , 加强后期林地的水肥管理对于提高林分产量显得十分重要。
窿缘桉林分器官生物量分配 , 在不同年龄的林分中有所不同。除了干材和光枝的比例随林分年龄
的增加而增加外 , 其它组份均表现为递减趋势。特别值得指出的是 , 4 a生以后的林分叶量比例大幅度
减少 , 这将严重地影响到林分的物质生产。因为绿叶是林分物质生产的 “工厂” , 提高后期林分的叶量
比是提高林分产量的重要途径。
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(责任编辑　梁　健 )
5第 1期 温远光等: 广西合浦窿缘桉海防林生物量和生产力的研究