全 文 ：福建林学院学报 1 9 94, 1 4 ( 4 ) : 3 5 9~ 3 4 3
Jo
u
m
a l o f F u ji
a n
oC ll
e g e o f F o r e s t yr
杉木拟赤杨混交林林分结构和生产力
庄孟能 叶章善 马样庆
(福建省建欧市林业委 员会 , 3 5 3 10 0 ) (福建林学院杉木研究所 , 南平 3 5 3 0 0 1 )
摘要 杉木拟赤杨 混交林林分结构及其生产力的研 究结果表明 : 衫木拟赤杨 混交林
是具有较高生产力 ,值得南方林区推广的一种针阔混交模式 . 林分蓄积 t 以 3 : 1 带
状 混交的最大 , 卿次为 l : l 行 间混交 , l : 1 株间混交最小 ; 7 年生 3 : 1 带状混交林
林分蓄积 量 59 . 8 7m , / h m Z 、 叶面积指数 7 . 04 、 叶净同化率 7 . 13 t / h m : , 分别比杉木纯
林提 高 7 . 2 4纬 、 9 . 4 9 %和 1 6 . 31 % ,混交林林分具有一定成层性 , 其林分结构比杉林
纯林更有利于生物量 的积累 ,提高出材率 .
关键词 杉木 ;拟赤杨 ;林分结构 . 生产力
中图分类号 5 7 1 8 · 5 5 6
杉木 ( uC 。 动沙 a , ia al , `自对口 ta) 是我国南方重要用材树种 ,近年来由于不合理栽培制度
导致了林地生境恶化 、地力衰退 、 林分稳定性下降 ( ,一幻 ,严重影响了杉木人工林的持续利用 . 寻
求防治地力衰退的有效措施 ,以保持杉木林的持续生产力已成为当前林业生产中急需解决的
问题 . 拟赤杨 ( A ln iP hy l l u 二 .了玩健“ n ` )作为家具 、 造纸及火柴的优良用材 , 是福建速生乡土树
种 , 多散生于天然阔叶林中 , 人工造林较少 . 为挖掘本地乡土树种 ,筛选适宜混交树种 ,我们从
1 9 8 7 年起陆续营造了杉木拟赤杨混交林 50 . h3 m 忿 , 目前林分长势 良好 , 为总结杉木拟赤杨混
交林营造经验 , 选择适宜混交模式 , 指导当前生产 , 我们对不同混交模式的杉木拟赤杨混交林
的林分结构和生产力进行了较为系统的研究 .
1 材料与方法
1
.
1 试验地概况
试验地位于福建省建匝市东游乡东源林场 (东经 1 1 7 0 5 8` ~ 1 1 5 0 5 7` ,北纬 2 6 0 3 8 , ~ 3 7 . 2 0` ) ,
属武夷山脉南伸支脉低山丘陵区 , 中亚热带海洋性季风气候 , 年均气温 18 . 7℃ ,年降雨量
1 6 6 2
.
g m m
, 年蒸发量 1 4 5 8 . 4m m ,相对湿度 8 1% , 无霜期 2 7 6 . 6 天 ,海拔 1 3 0 ~ 1 8 0m破度 2 0 ~
26
。 ,粉砂岩发育的 山地红壤 ,表层土壤 有机魔 . 76 % ~ 3 . 10 % , p H 澎 . 9~ 5 . 。 ,容重 1 . 01 ~
1
.
06 9 c/ m
, ,林地伐前为天然杂木林 , 1 9 8 7年经劈草炼山后 ,用一年生苗造林 ,选择坡位 、 立地
一致的林地 ,采用简单对照法进行试验设计 , 试验处理有杉木 ( l) x 拟赤杨 ( l) 行间混交 ,衫木
( l) x 拟赤杨 ( l) 株间混交 , 杉木 ( 4) x 拟赤 ( D 带状混交 ,杉木 ( 3) x 拟赤杨 ( 1) 带状混交及杉木
收稿日期 1 9 9 4一 0 3一 2 5
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 1994. 04. 011
3 4。 福 建 林 学 院 学 报 1 4卷
纯林 .每个处理小区面积。 .o6 7h mZ以上 , 二个重复 ,幼林郁闭前每年除草抚育 2次 .
1
.
2 研究方法
1
.
2
.
1 标准地调查 在各处理小区内设 ZOm x ZOm 的标准地 2个 , 对标准地进行每木检尺 、林
下植被及土壤调查 ,分别树种选择平均木 , 以 l m 区分段截取圆盘进行树干解析 .
1
.
2
.
2 乔木层 生物贡 .1 定 以林分平均胸径 、树高在各标准地内选择 1株平均标准木 ,按分层
切割法 〔3〕测定每一标准木干材 、树皮 、 枝 、 叶 、 根鲜重 , 随机抽取 30 %样品带回室内测定含水量 ,
计算各器官生物量 .
1
.
2
.
3 灌木层 、 革本层及凋落物层现存女 .l 定 在各标准地内按对角线分别设置 5个 l m X
l m 的小样方 , 采用样方收获法测定各层生物量及现存量 .
L 么 4 叶面积及净生产黄 .1 定 用镶嵌法测定叶面积 , 由林分生物量计算净生产量 .
2 结果与分析
2
.
1 杉木拟赤杨混交林林分生物 t
不同比例的混交林中杉木生长量均高于杉木纯林 ,胸径 比纯林大 1 . 3% ~ 1 9 . 2写 , 树高大
2
.
8% ~ 18
.
3%
. 杉木的生长表现为 : 1 : l行间混交 > l : 1株间混交 > 3 : 1带状混交 > 4 : 1带状混
交 > 杉木纯林 (表 1) . 可见 ,杉木拟赤杨混交后 ,杉木的生长得到了促进 . 不论是混交林还是纯
林 ,其杉木胸径 、 树高生长量均高于拟赤杨 , 说明在同等立地条件下 , 杉木生产快于拟赤杨 .
不同比例混交林的林分蓄积量以 3 : 1带状混交林为最高 ,达 59 . 87 m 3h/ m 气其排序为 3 : 1带
状混交林 > 1 : 1行间混交林 > 4 : 1带状混交林 > 杉木纯林 > 1 : 1株间混交林 . 3 : 1带状混交林蓄
积量可比杉木纯林提高 7 . 2写 . 下面就对 3 : 1带状混交林的林分结构和生产力作更进一步研究 .
表 1 7年生杉木拟赤杨混交林林分生长 t
T A B L E 1 T h e : t a n d . toc k o i n s e v e n 一 y ea r m i x t u r e s o f C期 , 加 g几a , 山 白 , “ 讨口心a 一 A I二华几州 l , 人成 “ 。 五
混交方式及 比例 树种 平均脚径
( e m )
平均树离
( m )
现有密度
(株 /卜 m , )
脚高断面积
( m Z /h m
Z )
立木 , 积 t
( m , / h m
Z )
0`b`,ù吕几01叹4丹6月性Oó甘吸8咋`,二弓
?
.口n6RùéO曰仁
..…O甘nj380`,几,几心曰口ù11 .16J,二,孟几11.口`O甘产产
.通`R一/ù洲,` /矛内J
.…8亡JnU七g,`.Ot了月r,曰4了了ō七,几/矛,的J产/O口亡é户n丹.…Oó亡JRù吕ōb月IR丹f衫木 ( 1) x 拟赤杨 (1 )行间 80丹dn`亡JQ一ù吕月了吮巴口Oó月了4,1七d6亡口山O`ōQU.…ORù0.gQ目,二ó吕O8月才亡」,几七公一J4户i口仁4工J亡JO七曰nó勺ùU工01O`Rù咋心亡JO弓é0七dj呀84通ó,目,`Où六J610曰杉 木拟赤杨 1 4 5 5 4 5 。 6 2和木总杉衫木 ( l) x 拟赤杨 ( 1) 株间
拟赤杨
和木杉总
衫木 ( 3 ) x 拟赤杨 ( l )带状
拟赤杨
木和杉总
杉木 ( 4 ) x 拟赤杨 ( 1 )带状
杉木纯林
拟赤杨
总 和
衫 木 7 . 1 2 8 6 5 1 3 . 6 9 5 5 . 8 3
2
.
2 杉木拟赤杨混交林的林分结构
2
.
2
.
1 林分地上部分空问分布 林冠的合理分层是充分利用光能 、 促进林分高产的一个重要
条件 . 拟赤杨为宽冠形阔叶树种 ,混交林中拟赤杨的枝叶主要集中在 4 、 5 、 6三层 ,其枝叶量占总
4期 庄孟能等 : 杉木拟赤杨混交林林分结构和生产力
枝叶量的 1 8. 4 % ( 图 1 ). 而杉
木为 窄冠形针叶树种 , 混交
林中其枝叶集中分布于 5 、 6 、
7三层 ,其枝叶量占总枝叶量
的 7 5 . 5% . 可见杉木 的主要
枝叶分布层略高于拟 赤杨 ,
其混交林林冠具有一定成层
性 , 混 交林林分地上部分结
构 比纯林更有利于林分对光
能的利用 .
2
.
2
.
2 林分 地下 部分 空间
分布 杉木拟 赤杨均为浅根
性树种 , 但其根系分布存在
一定差异 ( 图 2 ) . 拟赤杨主根
不明显 ,根系分布较浅 , 主要
集中在 。~ 3 o e m 土层 , 3o e m
土 层 根 量 占 总 根 量 的
6 7
.
7 5 %
, 其 中 粗 根 占
5 3
.
2 7 %
,
4 c0 m 土层 以下根
拟赤杨 杉术
豁麒彝撰葬黔蔓盯豁
】 l . 1 1
. l — 一一一月!. 一l 一 . 1 1t 一 . …. 一 . 1 .. 一 . 1 毛二}{{ 二}l l. J. , 舀 I. 】卜一— 州 . ,舅 = = 二月三三月
地上部分以 ! . 01 1 为厂 层 . 抽下 部分 2 0C m 为一 层
图 1 杉木拟赤杨混交林平均木生物量的垂直结构
F IG U R E 1 iB
o m a s s ve r t ica l s t r u e t i o n of a v e r a g e t r e i n t he m i x t u r e o f
C期成 。动 a , ia 如 , “ 讨口 at 一 IA 。动丙, “ “ , 不万细 。百
系仅占 9 . 95 写 (表 2 ) ;而混交林 中杉木根量则以 10 ~ 4 c0 m 土层为多 , 30c m 土层的根量占总根
量的 63 . 92 % , 4 0c m 土层以下根占 19 . 13 % ,且多为粗根 ,可见杉木根系分布 比拟赤杨深 .
表 2 7年生杉木拟赤杨混交林平均木根系垂直分布 ( g )
T A B L E V
e r t i e a l d i s t r ib u t i o n o f a v e r a g e t er e or
t . y o t e m i n . e .v n
一 y ea r m i x t u r e of
C。 。 in g 人a m必 如。 “ ` a t a 一刀 n iP丙到 j “ , 人时 . , `
林分类型
棍文林
树种 极系类型 土层厚度 c( m )
0~ 1 0
3 0 0
.
9
9 0
.
7
2 6 9
.
4
7 5
.
4
2 7 0
.
4
7 0
.
2
10 ~ 2 0
4 0 2
.
1
1 12
.
1
2 7 4
.
3
7 6
。
l
3 5 2
。
5
10 0
。
2
2 0~ 3 0
3 9 1
。
3
1 2 4
。
3
2 2 3
.
4
6 0
。
3
3 4 1
。
4
9 0
。
6
3 0 ~ 4 0 4 0~ 5 0
3 3 9
.
4 1 8 4
.
9
10 7
。
4 7 9
。
2
19 9
.
3 9 8
。
1
4 8
.
5 2 1
.
4
3 18
.
4 13 8
.
4
8 5
.
6 6 6
.
2
5 0~ 6 0
合 计
根粗细
纯 林 衫 木
1 7 4 0
.
0
5 7 0
。
0
1 1 4 0
.
0
3 0 0
。
0
1 5 2 0
.
0
4 6 0
.
0
ù.二.…,曰`b亡口8OD厅I,几亡J丹1r0曰4杉 木拟赤杨
混交林根系的水平分布明显 比根系的垂直分布广 , 混交林中拟赤杨的根冠达 3 . s m , 是其
冠幅的 1 . 4倍 , 其中水平方向根 系分布较长 ,上 坡方向根系较短 , 混交林中杉木 水平根 幅为
3
.
4 m
,是其冠幅的 1 . 15 倍 ,水平根系与垂直根系长度 之比 , 拟赤杨为 4 . 75 大于杉木 3 . 3 , 说明
混交林中拟赤杨的水平根系分布比杉木更广 .
综上所述 , 杉木拟赤杨混交后 , 其林分地上及地下部分的结构均具一定成层性 , 林分结构
合理 ,营养空间扩大 , 从而使得混交林表现出更高的生长量 .
2
.
3 杉木拟赤杨混交林林分生产力
2
.
3
.
1 林 分净生产贡 净生产量是绿色植物在单位 时间 内扣除呼吸消耗所生产的有机物
福 建 林 学 院 学 报 1 4卷
杉木 拟赤杨
图 2杉木拟赤杨很文林根系
F I GU R Ez众. t rib ut ion o f rt os ys t em inm it x ue r o f伪 , , i二 g 灿洲. 勿成侧`以 a 一川树户人沁如价 了加, . 拍“
质 , 7年生杉木拟赤杨混交林林分平均净生产 t 达 8 . 1 5 t / h m : 明显高于杉木纯林 6 . 87 th/ m 名 ,
其中乔木层 7 . 1 3 t h/ m . , 灌木层 0 . 4 lt b/ m , , 草木层 0 . 3 0t h/ m . , 砚落物层 0 . 3 1 t/ h ln . , 分别比杉
木纯林高 1 . o o t / h m : , 0 . z l t / h m . , 0 . l o t / hm . 和 0 . o 7 t / h m 气可见混交林林分第一性生产力明显
高于杉木纯林 , 其林分不同层次年净生产量表现与衫木纯林类似 ,均为乔木层 > 灌木层 > 凋落
物层 > 草本层 .
2
.
3
.
2 叶面积及叶净同化率分配 叶片作为光合作用器官 , 与林分生产力密切相关 . 杉木拟
赤杨混交林叶面积及叶面积
指数分别 为 7 0 4 5 7m : / h m t
和 7 . 0 4 , 光合面积比杉木纯
林高 9 . 49 % , 年均叶净同化
率达 7 . 1 3 t / h m Z (表 3 ) , 比杉
木纯林高 1 6 . 3% , 说明杉木
拟赤杨混交后提高了林分的
光能利用率 . 混交林中杉木
表3 7年生杉木拟赤杨涯交林叶面积及乔木层叶净同化率〔t八 h m 盆.a )〕
T A B L E 3 认 . f .附 助d 能 t 一 P r司 u ct 沁 n of a r ob r 1.羚 r in 卿 e n ~界公
而 xt u民 of c 翻一加砂翻白 如袱 . ` 匆一洲以. iP 勺召妹 石“ 断`
林分类皿
棍交林
树种 叶面权 叶面权
(m
.八m , ) 指致 合计
叶净同化率及其分配
4 0 7 4 5
2 9 7 1 2
7 0 4 5 7
6 4 3 2 8
7
。
0 4
6
。
4 3
树干
2
。
08
0
。
4 7
2
。
55
l
。
89
树皮
衫 木
拟赤杨
4
。
0 7
2
。
9 7 1
。
0 7
7
。
13
0
。
3 6
O
。
06
O
。 毛2
O
。
4 6
枝
0
.
98
0
。
2 2
叶
1
。
3 0
0
。
0 7
根
1
。
3 4
0
。
2 5
1
。
20
1
。
1 2
1
。
3 7
1
。
2 0
1
。
5 9
1
。
4 6
计木合衫
林纯
叶净同化率在各器官上的分布比例表现为干 > 根 > 叶 > 枝> 皮 ,与杉木纯林表现出相同的规
律 . 混交林中杉木树干生物量分配比例为 34 . 32 % , 比杉木纯林高 34 . 92 % , 说明杉木拟赤杨混
4期 庄孟能等 :衫木拟赤杨混文林林分结构和生产力
交林的林分结构能提高杉木树干生物蚤的积累 ,有利于出材率的提高 , 符合用材林的经营目的
. 混交林中拟赤杨叶净同化率在各器官的分配不同于杉木 ,表现为干 > 根 > 枝 > 叶> 皮 ,其枝
的分配比例高于叶 .
3 结论
不同混交比例衫木拟赤杨混交林林分生长量具有较大差异 , 7年生林分蓄积量大小排序
为 : 3 : l 带状混交林 > l : l行间混交林 > 4 : 1带状混交林 > 杉木纯林 > 1 : 1株间混交林 , 其中 3 : 1
带状混交林蓄积量比杉木纯林高 7 . 2% ,在同等立地条件下 ,混交树种杉木生长快于拟赤杨 .
杉木拟赤杨混交林中杉木枝叶分布层略高于拟赤杨 , 其根系分布也比拟赤杨深 ,林分地上
和地下部分均具一定成层性 ,林分结构合理 ,扩大了营养空间 , 有利于混交树种生长 ,混交林林
分结构更有利于杉木树干生物量积累 .
衫木拟赤杨混交林提高了林分光合面积和光合效率 , 其叶面积指数 7 . 04 ,年均净生产量
8
.
15t / h m :
,叶净同化率 7 . 1 3 th/ m : , 分别是杉木纯林的 1 . 09 、 1 . ” 和 1 . 16 倍 , 从而使得杉木拟
赤杨混交林表现出比杉木纯林更高的生产力 .
杉木拟赤杨混交林是一种种间关系较为协调 、具有较高生产力的杉阔混交模式 , 在目前造
林树种单一 、地力衰退 日益严重的南方林区大力推广具有重要现实意义 .
今 考 文 献
1 俞新妥 . 衫木人工林地力和养分循环研究进展 . 福建林学院学报 . 1 9 92 , 12 ( 3) : 2 “ ~ 2 75
2 中国林学会森林生态分会 . 人工林地力袭退研究 . 北京 : 中国科学技术出版社 , 1 9 9 .2 3~ 1 86
3 冯宗炜等 . 溯南会同地区马尾松生物 t 洲定 . 林业科学 , l , 82 , 一8 ( 2 ) : 1 20 ~ 12 2
S t a n d S t r u e t u r e a n d P r o d u e t iv i t y o f t h e M i x t u r e O f
C u n n in g h a m ia 七 n e e o la t a a n d A l n i P h y l lu m fo r t u n e i
Z h u a n g M e n g n e n g Y e Z h a n g s h a n
( J i a n o u C i t y oF er
一 t yr C石m m i t t e o f F u协a o rP o v i~
, 3 53 1 0 0 )
M a X i a n gq i
n g
( C 卜in .e e F i r R e 脱 a代卜 I n 一 t i t u t e , F u筋a n oC ll e g e of F o r es t伴 , N a n p in g , F u加a n 3 5 3 0 1 )
八日S丫R AC T A co m琳ar t i v e s t u dy w as am d e o n s t a dn s t ur ct u er a n d p r目 u ct i训 t y 块 t w e n t h e p u er s t a dn o f
C h in es if
r a dn i t
, 5 m ixt u
r e s
.
T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e s t a dn s t oc k o f t h e 而 xt u r e (伪二瓜” `加介比` la 月“ 月山 a
3 ,川滋户灰沁之“ 二 几以二二` i ) , W h ie h 15 5 9 . 87 m ,压 m , , 15 h ig h e r t h a n o t h e r p r o卯 rt io n m ixt u er s a n d it , 5 L IA ,
ue t p
r叼 u ct i o n a r e 7 . 0 4 , a n d 7 . 1 3 t / hm Z er s p ec t i v e l y , w h ie h a er bo t h h ig h e r t ha n t h a t o f p u r e o t a dn . tha t th e
p or 卯 rt i o n o f n e t p r冈u e t i o n o n s t e m o f t h e m i x t u r e 15 m o er r a it o n a l t h a n t h a t o f p u r e s at dn o f C卜in es 6 r ,
, 卜ihc e an b l e t h e 而 x t u r e t o 如e l d m o r e o u t一 t u nr t h a n t h e p u r e s t a n d . sA a esr u l t , th e m ixt u r e 卯 sse
a
s t r o n g e r p r od
u ct i访 t y t h a n t h e p u r e s t a dn o f 以 in e se s if r .
K EY WO R D S 伪 , n认 g h翻 ia 勿二 c e心at a , 洲以. 华勺“ u , 厂甲盆“顽 , s t a n d s t ur ct u r e , p r od u ct i访 t y