全 文 ：* 作者简介:黄晓东(1972 －) ，男，福建宁化人，工程师，主要从事营林生产管理。E － mail:HXD3975@ 163． com
杉木福建柏混交林林木生长分析
黄晓东*
(福建省宁化县林业局规划队，福建 宁化 365400)
摘要:通过选取平均木和树干解析法，研究 20 年生杉木福建柏混交林林分中杉木与福建柏的树干生长规律，结果表明:整
个生长过程杉木胸径、树高、单株材积总生长量均大于福建柏，杉木胸径、树高 8 年生前生长较快，8 年后生长趋于平缓，福
建柏胸径与树高呈平缓上升趋势;杉木与福建柏材积生长前期缓慢，后期呈均速上升趋势，其变化拐点出现在 5 年生与 10
年生;杉木与福建柏胸径与树高平均生长量与连年生长量在整个生长过程中出现多次相交，表明应注重抚育管理。
关键词:杉木;福建柏;树干解析;生长规律
中图分类号:S758． 1 文献标识码:A 文章编号:1004 － 2180(2014)02 － 0110 － 07
杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国重要的速生用材树种，在我国森林蓄积量和木材生产中占有重
要的地位。由于杉木人工林的针叶化、纯林化、经营集约化和多代连栽现象的加剧，杉木人工林生态系统
固有的生态弱点日益显现出来［1］，而混交林是克服杉木人工林地力衰退的有效途径［2］。福建柏(Fokienia
hodginsii)木材性质及用途与杉木相似［3］，它与杉木混交能形成稳定的复层林结构，为优良伴生树种，同时
兼有辅佐、护土和改土作用，形成有利于杉木生长的生态环境［4］，该混交模式已在一定范围内推广应用并
取得较好的成效［5 ～ 7］。有关杉木福建柏混交林研究主要集中在林分生长、空间分布格局、生物量、林下植
被、土壤肥力及水文特征等方面［4，8 － 12］，而对混交林的林木生长过程的分析鲜见报道，本文分析了 20 年生
杉木福建柏混交林的树高、胸径、材积的生长过程，为杉木福建柏混交林的合理经营管理，提高林分质量提
供依据。
1 材料与方法
1． 1 试验地概况
试验地设在福建省宁化县城郊乡、安乐乡、城南乡的杉木福建柏混交林，地处 26°9 ～ 26°13 N，
116°34 ～ 116°39E;海拔 300 ～ 470m，坡度 20° ～ 28°，属中亚热带山地气候气候，全年温暖湿润，年平均气
温 17． 7℃，无霜期 285d，年降水量 1700 ～ 1800mm左右，年平均相对湿度 78%以上，土壤为红壤，土层厚度
大于 1m，试验地前身马尾松采伐迹地，立地质量等级为Ⅱ级。
1995 年 1 月造林，株行距 2m ×2m，密度 2500 株 /hm2，8 杉 2 建柏行间混交，造林后连续抚育 3a，每年
抚育 2 次，分别于 5 － 6 月间进行块状松土除草，8 － 9 月间进行全面除草松土。造林后 4 年幼林基本郁
闭，于当年 9 月全面劈草 1 次。试验林 2005 年进行 1 次抚育间伐，间伐强度为 30%。其他管护模式按常
规进行。
1． 2 试验材料
本试验中杉木与福建柏混交林来源于:①宁化县城郊乡社下村 81 林班 34 大班 5 小班，面积 3． 4hm2;
②瓦庄村 32 林班 2 大班 10 小班，面积 2． 07hm2;③安乐乡丁坑口村 6 林班 5 大班 2 小班，面积 2． 53hm2;
④城南乡上坪村 16 林班 6 大班 1 小班，面积 3． 4hm2。
1． 3 试验方法
1． 3． 1 调查方法
2014 年 3 月对杉木与福建柏混交林林分全林调查，按典型选样原则在每个小班林分的上、中、下坡及
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林业勘察设计 (福建) 2014 年第 2 期
左、右地段设置 20m ×20m的标准地 5 块，共 20 块标准地，对标准地进行每木检尺，计算林分的平均胸径
和平均树高，在每块标准地内杉木与福建柏各选择 1 株平均木，共选择杉木与福建柏解析木各 20 株。
1． 3． 2 截取圆盘
在伐倒前做好根茎和胸径位置的标记，并标明南北向，伐倒后打去枝桠，从根茎向树梢依次截取圆盘，
顺序为根茎处、1． 3m处、2m处、以后每隔 1m取一个厚度为 5cm圆盘，截取后立即做好顺序标记并带回试
验室测量分析［13］。
1． 3． 3 内业测量和数据整理分析
对取样圆盘进行抛光，然后查数年轮和测量直径，同时做好记录。分别计算 20 株杉木与福建柏样木
的树高、胸径、材积的总生长量、平均生长量、连年生长量，最后取其平均值，结果见表 1，表 2。将所得数据
运用 Excel软件进行统计分析和绘制胸径、树高及材积的生长过程曲线。
表 1 杉木树高、胸径、材积生长量
年龄 /a
胸径(去皮)/cm
总生
长量
平均
生长量
连年
生长量
树高 /m
总生
长量
平均
生长量
连年
生长量
材积(去皮)/m3
总生
长量
平均
生长量
连年
生长量
1 0 0 0 1． 04 1． 04 1． 04 0． 00004 0． 00004 0． 00004
2 1． 00 0． 50 1． 00 2． 17 1． 08 1． 13 0． 00034 0． 00017 0． 00030
3 2． 80 0． 93 1． 80 4． 60 1． 53 2． 43 0． 00150 0． 00050 0． 00116
4 4． 00 1． 00 1． 20 5． 33 1． 33 0． 73 0． 00376 0． 00094 0． 00226
5 4． 80 0． 96 0． 80 6． 20 1． 24 0． 87 0． 00660 0． 00132 0． 00284
6 6． 60 1． 10 1． 80 7． 36 1． 23 1． 16 0． 01329 0． 00222 0． 00669
7 8． 10 1． 16 1． 50 8． 22 1． 17 0． 86 0． 02032 0． 00290 0． 00703
8 9． 50 1． 19 1． 40 10． 27 1． 28 2． 05 0． 03229 0． 00404 0． 01196
9 10． 50 1． 17 1． 00 10． 72 1． 19 0． 45 0． 03921 0． 00436 0． 00692
10 11． 20 1． 12 0． 70 10． 84 1． 08 0． 12 0． 04723 0． 00472 0． 00803
11 11． 70 1． 06 0． 50 11． 04 1． 00 0． 20 0． 05688 0． 00517 0． 00964
12 12． 50 1． 04 0． 80 11． 16 0． 93 0． 12 0． 06610 0． 00551 0． 00922
13 13． 30 1． 02 0． 80 11． 36 0． 87 0． 20 0． 07527 0． 00579 0． 00917
14 13． 80 0． 99 0． 50 11． 48 0． 82 0． 12 0． 08198 0． 00586 0． 00671
15 14． 30 0． 95 0． 50 11． 66 0． 78 0． 18 0． 09024 0． 00602 0． 00826
16 14． 90 0． 93 0． 60 11． 86 0． 74 0． 20 0． 09812 0． 00613 0． 00788
17 15． 60 0． 92 0． 70 12． 01 0． 71 0． 15 0． 10676 0． 00628 0． 00865
18 15． 70 0． 87 0． 10 12． 15 0． 68 0． 15 0． 11160 0． 00620 0． 00484
19 15． 80 0． 83 0． 10 12． 21 0． 64 0． 06 0． 11826 0． 00622 0． 00666
20 16． 10 0． 81 0． 30 12． 30 0． 62 0． 09 0． 12536 0． 00627 0． 00710
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林业勘察设计 (福建) 2014 年第 2 期
表 2 建柏胸径、树高、材积的生长量
年龄 /a
胸径(去皮)/cm
总生
长量
平均
生长量
连年
生长量
树高 /m
总生
长量
平均
生长量
连年
生长量
材积(去皮)/m3
总生
长量
平均
生长量
连年
生长量
1 0 0 0 1． 04 1． 04 1． 04 0 0 0
2 0． 40 0． 20 0． 40 2． 34 1． 17 1． 30 0． 00005 0． 00002 0． 00004
3 0． 80 0． 27 0． 40 2． 80 0． 93 0． 46 0． 00012 0． 00004 0． 00008
4 1． 10 0． 28 0． 30 2． 87 0． 72 0． 07 0． 00023 0． 00006 0． 00011
5 1． 40 0． 28 0． 30 3． 13 0． 63 0． 27 0． 00041 0． 00008 0． 00018
6 1． 70 0． 28 0． 30 3． 40 0． 57 0． 27 0． 00072 0． 00012 0． 00031
7 2． 40 0． 34 0． 70 3． 53 0． 50 0． 13 0． 00119 0． 00017 0． 00047
8 3． 00 0． 38 0． 60 3． 90 0． 49 0． 37 0． 00186 0． 00023 0． 00067
9 3． 70 0． 41 0． 70 4． 30 0． 48 0． 40 0． 00274 0． 00030 0． 00088
10 4． 40 0． 44 0． 70 4． 98 0． 50 0． 68 0． 00395 0． 00040 0． 00122
11 5． 10 0． 46 0． 70 5． 35 0． 49 0． 38 0． 00573 0． 00052 0． 00177
12 6． 20 0． 52 1． 10 5． 79 0． 48 0． 44 0． 00899 0． 00075 0． 00326
13 7． 30 0． 56 1． 10 6． 10 0． 47 0． 31 0． 01329 0． 00102 0． 00430
14 8． 20 0． 59 0． 90 6． 80 0． 49 0． 70 0． 01813 0． 00130 0． 00484
15 9． 30 0． 62 1． 10 7． 27 0． 48 0． 47 0． 02433 0． 00162 0． 00620
16 10． 10 0． 63 0． 80 7． 81 0． 49 0． 55 0． 03032 0． 00190 0． 00599
17 10． 80 0． 64 0． 70 8． 31 0． 49 0． 50 0． 03646 0． 00214 0． 00613
18 11． 90 0． 66 1． 10 8． 93 0． 50 0． 62 0． 04597 0． 00255 0． 00951
19 12． 60 0． 66 0． 70 9． 15 0． 48 0． 22 0． 05471 0． 00288 0． 00874
20 13． 60 0． 68 1． 00 9． 30 0． 47 0． 15 0． 06554 0． 00328 0． 01083
2 结果与分析
2． 1 胸径(去皮)生长分析
由表 1、表 2 可见，杉木福建柏混交林 20 年生林分中杉木的胸径总生长量为 16． 1cm，平均生长量为
0． 81cm，福建柏的胸径总生长量为 13． 6cm，平均生长量为 0． 68cm，整个生长过程杉木胸径总生长量与平
均生长量始终大于福建柏(图 1、图 2) ，分别于 9 年生、6 年生与福建柏的差值达最大，杉木与福建柏 9 年
生时胸径总生长量分别为 10． 5cm与 3． 7cm，相差 6． 8cm。6 年生时杉木与福建柏胸径平均生长量分别为
1． 1cm /a与 0． 28cm /a，相差 0． 82cm，图 2 可见造林后头 3 年杉木胸径平均生长量呈快速生长趋势，从第 4
年开始杉木胸径平均生长量以较平缓的趋势上升，8 年生时达最大值，此后以相对平缓的趋势下降。福建
柏胸径平均生长量变化较平缓，始终呈缓慢上升趋势。
由图 2 可见，杉木胸径连年生长量在 9 年前大于福建柏，但 10 年后生长速度小于福建柏，连年生长量
高峰期，杉木出现在第 3 年与第 6 年，峰期分别为 1． 8cm /a，福建柏出现在第 12 年与第 18 年，峰期分别为
1． 1cm /a，其一、二次高峰期比杉木迟 9a与 12a，高峰期的生长量比杉木低 0． 7cm /a，建柏第一次生长高峰
期维持时间较长，从 12 年始至 15 年结束，前后将近维持 4 年。杉木连年生长量与平均生长量分别于第 4
－5 年间与第 8 － 9 年间出现 2 次相交，建柏连年生长量与平均生长量相交的时间出现比杉木迟，分别于
第 6 年与第 19 年出现 2 次相交，从第一次连年生长量与平均生长量相交时间看，宜在 6 年生左右进行第
一次间伐，以改善林木的生长环境，促进林木胸径连年生长量的平稳增长。
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林业勘察设计 (福建) 2014 年第 2 期
图 1 杉木福建柏胸径总生长量
图 2 杉木、福建柏胸径生长过程
2． 2 树高生长分析
由表 1 ～ 2 可知，20 年生杉木树高总生长量为 12． 30m，平均生长量为 0． 62m。福建柏树高总生长量为
9． 3m，平均生长量为 0． 47m。图 3 可见，杉木在 8 年前树高生长速度较快，8 年后树高生长速度趋向缓和，
福建柏树高整个生长过程呈平缓上升趋势，整个生长过程杉木树高总生长量与平均生长量(图 3、图 4)均
大于福建柏，分别于第 9 年、第 8 年差值达最大，杉木与福建柏 9 年生时树高总生长量分别为 10． 72m 与
4． 30m，相差 6． 37m，8 年生时杉木与福建柏平均生长量分别为 1． 28cm /a与 0． 49cm /a，相差 0． 79cm。
表 1、表 2、图 4 可见，杉木树高连年生长量在 9 年前大于福建柏，但 10 年后生长速度小于福建柏，这
与胸径生长相一致。连年生长量高峰期，杉木出现在 3 年与 8 年，峰期分别为 2． 43m /a与 2． 05cm /a，福建
柏树高连年生长量波动较为明显，表现为:在 2 年生时连年生长量出现最大值，连年生长量 4 年生时降至
最低，这可能是造林地幼林管理水平造成的，随后缓慢增加，到第 10 年生与 14 年生时又再出现小高峰。
14 年生至 18 年生期间连年生长量变化较为平缓。图 4 可见，杉木与福建柏树高连年生长量与平均生长
量分别多次出现相交，杉木在 2 年生至 9 年生期间，共同出现 5 次相交，杉木福建柏混交林这种现象在杉
木与酸枣混交林林分生长中也表现出类似的现象［14］，福建柏在第 3 年生时出现一次相交，其后在 9 年生
到 19 年生期间共出现 6 次相交，这可能与经营措施、气候、病虫害等条件的影响有关［15］。
·311·
林业勘察设计 (福建) 2014 年第 2 期
图 3 杉木、福建柏树高总生长量
图 4 杉木、福建柏树高生长过程
2． 3 材积(去皮)生长分析
表 1 ～ 2 可见，20 年生杉木单株去皮材积为 0． 12536m3，平均生长量为 0． 00627m3，福建柏单株去皮材
积为 0． 06554m3，平均生长量为 0． 00328m3，图 5 可见整个生长过程杉木单株材积生长量与平均生长量均
大于福建柏，分别于 17 年生、13 年生差值达最大，杉木与福建柏 17 年生单株去皮材积总生长量分别为
0． 10676m3与 0． 03646m3，相差 0． 0703m3。13 年生杉木与福建柏材积平均生长量分别为 0． 00579m3 与
0． 00102m3，相差 0． 00477m3。杉木单株材积生长 5 年前较慢，5 年后生长呈均速上升趋势，生长速度较快，
福建柏前 10 年生长维持在较稳定的低生长水平，10 年后生长势与杉木相似。图 6 可见杉木单株去皮材
积平均生长量 8 年前生长较快，8 年后趋向缓慢，福建柏单株去皮材积平均生长量生长趋势与杉木相反，8
年生长缓慢，8 年后生长速度以较为平缓的趋势上升。
杉木单株去皮材积连年生长量 17 年生前大于福建柏，18 年生后生长速度低于福建柏，杉木单株去皮
材积连年生长量高峰期出现在第 8 年，峰值为 0． 01196m3 /a，第 8 年后呈下降趋势，福建柏单株去皮材积
连年生长量整个生长期均呈上升趋势，第 11 年生前上升趋势较平缓，第 11 年生后生长速度快速上升。
杉木单株去皮材积平均生长量与连年生长量相交于 17 至 18 年间，表明此时的树龄为杉木的数量成
熟龄，可结合生产经营目标进行调整。福建柏单株去皮材积平均生长量与连年生长量在 20 年生前还未相
交，即材积平均生长量尚未到最大值，此时福建柏材积还处在旺盛的生长阶段，其仍未达到数量成熟年龄。
图 5 杉木、福建柏材积总生长量
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林业勘察设计 (福建) 2014 年第 2 期
图 6 杉木福建柏材积生长过程
3 小结
一般认为混交效果因树种、立地、造林密度而异［4］。据林刚生等人在南平、大田等地调查，福建柏在
I、Ⅱ级立地条件下，树高和胸径年平均生长量不如杉木，而在Ⅲ类立地条件下，福建柏树高和胸径年平均
生长量则明显优于杉木，表现出适应性强和较好的生产潜力［16］。在本试验立地(Ⅱ级)和经营条件下 20
年生杉木建柏混交林中杉木胸径、树高、单株去皮材积总生长量指标均大于福建柏，这 3 个指标分别在 9
年生、9 年生、17 年生时差值达最大，相差 6． 8cm、6． 42m、0． 0703m3。这说明在立地条件较好的林地上营
造杉木福建柏混交林，应以杉木为目的树种，以福建柏作为伴生树种，通过两树种混交形成稳定的复层林
结构协调生长。
杉木与福建柏的生物学特性决定了两个树种的生长势不尽相同。本研究林分在胸径与树高生长上，
杉木在 8 年生前长势较快，8 年生后长势趋缓;福建柏胸径与树高整个生长过程呈平缓上升趋势;杉木单
株材积生长 5 年前较慢，5 年后生长呈均速上升趋势，福建柏前 10 年生长维持在较稳定的低生长水平，10
年后生长势与杉木相似呈均速上升趋势。这说明利用这 2 个树种不同生长发育时期进行混交具有合理
性。
杉木、福建柏两者生长进程有所不同。杉木胸径与树高连年生长量在 9 年前大于福建柏，但 10 年后
生长速度小于福建柏，杉木单株去皮材积连年生长量 17 年生前大于福建柏，18 年生后生长速度低于福建
柏;在胸径连年生长量与平均生长量生长进程中，杉木分别于 4 － 5 年间与 8 － 9 年间出现 2 次相交，建柏
分别于 6 年与 19 年间出现 2 次相交;在树高连年生长量与平均生长量生长进程中，杉木与福建柏均出现
多次相交，杉木在 2 年生至 9 年生期间，共同出现 5 次相交，福建柏在第 3 年生时出现一次相交，其后在 9
年生到 19 年生期间共出现 6 次相交。因此应该重视早期(7 － 8 年)抚育管理，利用协调互利关系，促进林
分生长。在混交林后期注重调控林分结构，根据杉木和福建柏各自的生长成熟期特征及时进行第二次抚
育间伐，以缓和种间关系，为优势保留木提供充足的生长空间。
参 考 文 献
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4 结论与建议
种植尾巨桉后，林地土壤变得较为疏松，改善了土壤的透气状况和透水性。相对于 23 年生杉木，种植
尾巨桉 11a后，尾巨桉林地 0 ～ 60cm各层次土壤容重均小于杉木林地，0 ～ 60cm 各层次土壤总孔隙度、非
毛管孔隙度均大于杉木林地，尾巨桉与杉木林地 0 ～ 60cm土层非毛管孔隙度差异显著。
种植尾巨桉 11a后，林地土壤变得较为干燥，土壤表层沙化，粘粒下移。尾巨桉林地 0 ～ 60cm 各层次
土壤的自然含水量均小于杉木林地，特别是表层土壤自然含水量低于后者近 10%，说明尾巨桉对水分的
需求大于杉木，且主要集中于土壤上层。尾巨桉林地表层土壤砂粒含量明显大于杉木林地，而土壤粘粒含
量则明显低于后者;尾巨桉林地 40 ～ 60cm土层的砂粒含量略低于杉木林地，但粘粒含量高于后者。
廖善刚、叶志君等对永安市桉树人工林与杉木林、毛竹林土壤理化性质进行对比研究，认为随着桉树
的生长，林地趋于紧实，土壤容重大于杉木林地，而孔隙度小于杉木林地。胡慧蓉、杨超本等对桉树、黑荆
树林地土壤物理性质作了详细的研究，认为桉树改善土壤的物理性质最为明显。对于种植桉树造成土壤
表层沙化、粘粒下移的现象，各个研究结论基本相同。如何分析、应用不同研究区的不同研究结果，应结合
种植区域的土壤发育程度、年降雨量、桉树林分生长状况及所采取的营林措施等，并作进一步的研究，才能
更科学地指导本地区桉树人工林的长期经营和发展。
参 考 文 献
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林业勘察设计 (福建) 2014 年第 2 期