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突脉青冈人工林合理密度的研究



全 文 :研 究 园 土也
突脉青冈人工林合理密度的研究
福建林学院资源与环境系 郑郁善
〔摘要〕 采用平均标准末法和样方收获法 , 对 8 年生 突脉青 冈各 密度林分的生物童及 其分配情
况进行 了研 究 。 结果表明 : 以 3 0 0 0 株 h/ m , 林 分的生物童最高 , 达 68 . 3 2 t / h m Z ; 该密度 的林分营
养空间分布 均比较 合理 , 有利 于林分的生长 。
突脉青 冈 (yC e lo 占a la n oP s i : ` l e v a t i c o s t a t a )具有
凋落物多 、 易分解 、 凋落物养分含量高 、 归还量大 ,
具有较好的培肥土壤功能 。 长期以来我国南方多营
造针叶林导致消耗土壤养分多 , 自肥能力差 , 加上
目前不合理的栽培制度和栽培措施 , 导致生态因子
的单向累积 , 从而引起生境恶化 、地力衰退 、林分稳
定性下降 、 病虫害蔓延 , 对林地持续利用构成严重
威胁 [ ’ 一 2〕 。 为了改变由于树种单一而导致一系列严
重的生态 问题的局面 , 缓和环境保护和生产需要之
间矛盾 ,保持人工林生态系统持续生产力和稳定
性 , 寻找一个合适的阔叶树种近年来引起有关专家
的重视 。 新发现的壳斗科树种突脉青冈正是 一种适
宜于恢复地力 , 改善生境的阔叶树种 。 课题组于
1 9 8 8 年采种育苗 , 1 9 8 9 年营造突脉青冈纯林 , 1 9 9 6
年底对其生长状况进行调查 , 以选择最适宜的造林
密度 , 为推广突脉青冈造林提供技术依据 。
1 试验地概况
试验地设在福建省屏南县古峰国有林场 , 位于
北纬 2 6 0 2 8 , 、 东径 1 1 9 0 0 1’ , 属鹜峰山东南面低 山丘
陵地带 , 海拔 9 2 0一 z l o o m , 平均坡度 2 0 一 3 0 0 , 年
平均气温 14 . 4 C , 7 月份平均气温 2 4 .I C , 1 月份
平均气温 5 . 3 C , 极端最高气温 38 . I C , 极端最低
温度 一 7 . S C , 年均 降雨 量 1 9 4 4 . 4 m m , 无 霜期
23 5 d
, 早霜 n 月上旬 , 晚霜 3 月中旬 , 土壤为山地
红壤 , 植被主要有芒其 、 五节芒 、 蔗类 、 答竹等 。
2 试验设计与研究方法
2
.
, 试验设计
本试验地于 1 9 8 9年建立 , 按随机 区组法进行
试验设计 , 造林密度有 2 4 0 0 株 / h m Z 、 3 0 0 0 株 / hm Z 、
3 6 0 0 株 / h m Z 、 4 0 5 0 株 / h m Z , 每个处理的标准地面
积 2 5 . 8 2 m 只 2 5 . s Z m , 每个处理 5 个重复 。
2
.
2 研 究方法
( l )对标准地 内林木进行每木检尺 : 胸径 、 树
高 、 枝下高 、 冠幅 , 并调查土层厚度 、 腐殖质层厚度 、
坡度 、坡向 、 坡形 、 坡位以及林下植被种类 、 高度 、 多
度 、 盖度等 。 根据调查材料计算平均胸径 (1D 3 )和树
高 ( H ) , 用标准木求算出林分蓄积量 。
( 2) 采用间接收获法 3j[ 即按平均木法估测群落
乔木层的生物量 。 根据每木检尺求算林分平均树高
和胸径 , 选择平均标准木 。 以 l m 区分段 , 分别称树
干 、 树枝 、 树叶新鲜质量和地下各部分 (根桩 、粗根 、
细根 )的鲜质量 , 再按随机原则抽取各部分样品测
定含水量 , 求算各器官的干质量 , 用单位面积上的
林木株数和平均木的干质量 (或某一器官的干质
量 )求林分的生物量 (或各器官生物量 ) 。
( 3) 下木草本层和枯枝落叶层现存量测定采用
直接收获法川 , 即在标准地内布设 2 个 ( l m x l m )
样方 , 收集下木及草本 (连根 ) 和 枯枝落叶称其质
量 , 并随机抽取一部分样品测定含水量 , 计算每公
顷下木及草本 、 枯枝落叶的生物量 。
3 结果与分析
3
.
1 生长效果比较
8 年生 的突脉青冈林分 中 , 密度 3 0 0 0 株 h/ m Z
的平均树 高和平 均胸径 最大 , 分别 为 7 . Zm 和
7
.
7c m
, 单 株 材 积 ( 0 . o 1 8m , ) 和 林 分 蓄 积 量
( 54
.
n m丫 hm Z )也最大 (表 1 ) 。 胸高总断面积则是
3 6 0 0 株 / h m Z 的 最 大 , 达 1 4 . 2 5m 2 / h m Z ; 密 度 为
2 4 0 0 株 / h m Z 和 3 6 0 0 株 / h m , 的单株材积 、 胸径和
树高处 于中等 , 最差的是密度为 4 0 5。 株 h/ m , 。
表 1 突脉青冈不同密度的生长效果比较
密度 D l 3 H 胸高断面积 单株材积 蓄积量
(株 / h m Z ) ( e m ) ( m ) ( m Z / h rn Z ) ( m 3 ) ( m 3 / h m Z )
2 4 0 0 7
.
5 7
.
1 10
.
6 0 0
.
0 1 7 4 0
.
6 1
3 0 0 0 7
.
6 7
.
3 13
.
6 1 0
.
0 1 8 5 4
.
1 1
3 6 0 0 7
.
4 6
.
6 14
.
2 5 0
.
0 1 4 4 9
.
7 2
4 0 5 0 6
.
2 6
.
0 1 2
.
2 3 0
.
0 1 0 4 0
.
1 0
3 0 ( 林 业科杖开 成 》 l , , s 年第 4 期
DOI : 10. 13360 /j . i ssn. 1000 -8101. 1998. 04. 013
研 究 园 土也
3
.
2 林分各 密度 生物童及其分配
各个密度生物量分配均以乔木层 生物量大 , 其
生物量占林分总生物量的绝大部分 , 其次是枯枝落
叶层和下木活地被物层 , 一般乔木 层占总生物量的
8 0% 一 9 0 % , 下木 活地被物占 总 生物量的 10 % ~
2 0%
。 乔木层是森林群落的主体 , 增加林分乔木层
生物量是提高林分生产力的关键 。
不同密度条件下 , 林分总生物量和乔木层生物
量变化是 3 0 0 0 株 / h m Z 最大 , 其次为 3 6 0 0 株 / hm Z
和 2 4 0 0 株h/ m Z , 最小是 4 0 5。 株 h/ m Z , 密度太大不
利于林分生长 , 说明突脉青冈不宜密植 (表 2 ) 。
作为人 工林生态系统主体的乔木层生物量分
配对于林分生产力提高具有较大影响 。 不同密度的
林分中其各器官生物量大小 , 在密度为 2 4 0 0一 3 0 0 。
株h/ m Z 的林分大小顺序为干 > 粗根 > 枝> 叶> 根
桩 > 细根 。 不同地区各种密度的各器官生物量其分
配规律基本相似 (表 2 ) 。
表 2 突脉青冈林分生物 t 分配情况 ( t h/ m , )
密度
(株 / h m Z ) 合计
乔 木 层 生 物 量
地 上 部 分 地 下 部 分
树干 根桩 粗根 细根
下木活
地被物
生物量
枯枝
落叶
生物量
QU09白六气,tJJQó八己
.…一找OJ斗jnóōjs八匕nQO乙乙点匕.…ō .1月乙`.0J任,1JOd叮`nUC乙巴口.…110乙9自nU836371210.8.7Od0qJ左`QùOJú乃,…月了内门了点卜103975认10.952 4 0 03 0 0 03 6 0 0
4 0 5 0
6 1
.
0 3
6 8
.
3 2
6 1
.
3 5
4 8
.
7 6
1 3
.
9 9
1 8
.
80
1 6
.
9 6
1 8
.
64
8
.
8 9
10
.
6 7
10
.
18
6
.
0 1
3
.
3 各 密度林分 的空间分布格局
( l) 地下部分生物量的空间分布 : 不同密度林
分随着密度加大 , 地下部分生物量即根桩 > 粗根>
细根 , 冠幅 /根幅 比也逐渐变小 , 根深分布是 3 0 0。
株 h/ m Z 最大 , 其次是 2 4 0 0 株 h/ m Z , 最 小是 4 0 5 0
株 / h m Z (表 3 ) 。
( 2) 树冠空间分布格局 : 突脉青冈前期生长速
度较快 , 但不同的造林密度对其林冠空间格局能产
生较大的影响 。 其生长情况 见表 3 所示 。
表 3 树冠空间分布和标准木地下部分生长状况
郁闭度密度 平均高 冠幅
(株 /h m Z ) ( m ) ( m )
根桩 粗根 细根 冠幅 根深
( k g ) ( k g ) ( k g ) 根 幅 ( nr )
2 4 0 0 7
.
1 2
.
5 2 0
.
8 5 3
.
1 2 4
.
8 5 0
.
7 3 1
.
6 5 1
.
5 2
3 0 0 0 7
.
3 2
.
4 4 0
.
9 0 2
.
6 3 3
.
5 9 0
.
6 8 1
.
4 3 1
.
6 3
3 6 0 0 6
.
6 2
.
3 5 0
.
9 0 2
.
2 0 2
.
4 5 0
.
6 1 1
.
3 1 1
.
4 2
4 0 5 0 6
.
0 2
.
2 7 0
.
9 5 1 6 0 1
.
7 6 0
.
1 5 1 0 7 1
.
2 2
8 年生突脉青冈林分生长已基本郁闭 , 不同密
度的林 分 郁 闭度均 达 到 0 . 85 以 上 , 密 度 3 0 0 。
株 / h m “ 以上郁闭度达 0 . 90 一 0 . 95 , 密度最低的突
脉青冈林分郁闭也达 0 . 85 。 在一定的立地条件下 ,
密度和郁闭度过小 , 林木间起不到遮荫效果 , 适宜
的密度 , 能对林分树高与冠幅的生长产生很大的促
进作用 ;在突脉青冈造林时为促进林分提早郁闭 ,
可适当提高造林密度 , 最适宜的密度为 3 0 0 0一 3 6 0 0
株 / h m Z 。
4 小 结
突脉青冈林分树干生长最有利的密度是 3 0 0 0
株 / h m , 。 侧枝小而少 , 枝下高较高 , 根幅大 . 较大的
密度有利于形成通圆满的树干 。 生产上可使用的造
林密度为 3 0 0 0~ 3 6 0 0 株 / h m , 。
造林密度为 3 0 0 0 株 h/ m Z 的林分 的胸径 、 树
高 、单株材积和总蓄积量最高 , 其次是 3 6 0 0 株 h/ m Z
的林分 。 适宜的造林密度为 3 0 0 0一 3 6 0 0 株 / h m , 。
不 同密度林分生物量有一定差异 , 其中 3 0 0 。
株 / h m Z 生物量最大 , 其次是 2 4 0 。 株 h/ m Z 和 3 6。。
株 / hm Z , 最小的是 4 0 5 0 株 / h m Z 。
生物量的分配决定林分经济价值的发挥 。 用材
林要求树干所占的比例要大 。 密度为 3 0 0 。株 h/ m Z
时 , 各器官的生物量大小顺序为干> 粗根 > 枝> 根
桩 > 叶> 细根 。 不同密度林分中的分配情况不同 ,
2 4 0 。一 3。。。 株 h/ m Z 的林分其大小顺序为干 > 粗根
> 枝> 叶> 根桩> 细根 。 其他密度林分有所差异 。
参考文献
俞新妥 . 杉木 人工林地力衰退和养分循环研究进 展 .
福建林学院学报 , 1 99 2 , 1 2 ( 3 ) : 2 6 4一 2 7 5
中国林学会森林生态分会 . 人工林地力衰退研究 . 北
京 : 中国科学技术出版社 , 1 9 2 , 12 一 18
s at 。 。 T . 产量法研究综述 . 植物生态学译丛 (第一
集 ) . 北京 : 科学技术出版社 , 1 9 7 4 , 2 6一 29
(通讯地址 : 35 30 1 , 福建省南平市 )
《林 火科 杖开疚 》1 9 8 年第 4 期