全 文 ：第3 1卷 第3 期
19 9 8年 7月
植物生态学与地植物学学报
AC A H P T YTE OE C C A L T G I O OE G OBA T O NC IA SC A I I N
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13
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J
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1 9 8 9
关于 日本扁柏人工林光能利用效率的研究 ( I )
— 群落生产结构与现存量 、生长量和光能利用效率
吴增志
矢播久
(河 北农学院 )
须崎民雄
( 日本九州大学 )
汰木达郎
摘 要
本研究用相关生长法与分层割取法相结合测定的 2 1年生日本 扁柏 人工 林 的 现 存 量 为
1 60 t /五a , 生长量为 16 . s t/ h .a a ,净光能利用率为 0 . 64 形 。 在 日本福同地区这样的光能利用率
不算高 。 根据各层的干物质重与刀 2 · H的相关生长关系计算了各部分的垂直分布 。 以 太阳能
多点测定计测算了林冠上部和林冠内各层太阳辐射量的季节变化 。 绘制了生产 结构图 。 通过
对林冠各部位叶的测定 , 证明了充分郁闭的日本扁柏林同 日本柳杉林一样 , 可以区分为圆锥
形 、 圆柱形树冠 。 其叶面积数和叶量密度分别 为 : 35 土sc m Z / g , 4 95 9 / m , ; 4 5士 s c m ’ / g ,
2 2 9 / m 3
。 以材积解析和群落生产结构 、 光能分布为依据论述了生 产结构对光能 利 用 的 限
制 。
关键词 日本扁柏 ;群落生产结构 ; 叶量分布 ; 干物质生产 ; 光能利用
近年来生态学和林学家开始从森林植物群落的生产结构与生物量的关 系上 进 行 研
究 〔“ , , 同时也根据单叶和群落的光合侧定推算生产量 〔` , “ , 。 这两种研究的大多数都是以充
分郁闭 (开始自然稀疏 )的森林群落为对象 。 这在研究上虽有许多方便之处 (如叶面 积指
数较稳定等 ) , 但用其研究结果却很难评价生产结构本身的合理性 。 本研究把上述两种方
法结合起来 , 首先对所选定的森林群落进行了生产结构和现存量 、 生长量 、 光能 利用效率
等方面的测算 , 以确定群落结构的代表性 , 并获得分析评价群落生产结构功能的基本数
据 。 然后将部分森林群落进行疏伐 、 调节密度 、 形成新的生产结构 。 通过对两种生产结构
下群落光合总量形成过程的研究 , 探讨群落的生产结构与光合总量 、 光能利用效率之间的
内在联系 , 以期找出评价森林植物群落生产结构合理性的数量标准和原则 。
一、 研 究 材 料 和 方 法
本研究以日本扁柏人工林为试验林 。 日本扁柏 ( C ha m ae c y P ar i : ob ut su a) 是高 大常
绿针叶乔木 。 树形美观 、 生长快 、材质优良〔 3 ’主要分布在 日本北纬 3 8 “ 线以南 的中低山和
平地 。 现在我国已经引种成功 〔` ’ , 可以作为淮河以南 、 长江下游中、 低山和平地及 华南各
本文于 19 8 8年 7 月收到 , 10 月收到修改稿。
念期 吴增志等: 关于日木扁柏人工林光能利用效率的研究( 1)20 9
省中低山的造林树种及城镇绿化树种 。
日本九州大学粕屋演习林场在福同市东 10 km 的粕屋阿西侧 , 约北纬 3 3 0 3 0产 , 东 经
13 1
0
1 0,
。 试验林选在第 10 林班内 。 该林班地势平坦 , 海拔 s o m , 厚层森林褐土 。 林班的
南侧和东侧为丘陵地 , 散生有山茶 ( aC o el l l’a ]’a p on ￡ca ) 、 钓樟任 :’n de ar 。勿 bel la t。 ) 、 揪 树
( C
a t a lP
a b u叩 e ` ) 、 山柳 ( S a l 二` s `e b o l a f a ,: a ) 、 毛漆树 (R h u s t r ￡e h o e a r P a ) 等 , 东 北侧有小
片的毛竹 (尸 h刃l os t ac 人y : P ub se ce sn )林 , 西侧是场部 。 该林班内是 21 年生 日本 扁 柏人工
林 。 林相整齐郁闭度高 , 常见于 日本扁柏林下的青木 (刃 uc ub 。 ]’a P on `ca ) 、 冬青 ( lI e 二 cr 。 -
。 a t a )等灌木几乎没有 。 于 1 9 82年 7 月在该林班内选定 1 0 义 l o m试验地两块 (图 l a 、 b ) , 两
试验区均含有 2 。株树 。 间伐区 a 和不间伐区 b的树高分别为 万 = 1 1 . l m 、 1 0 . 6 m (测高仪测
定值 ) , 胸高直径分别为歹, 二 = 14 . c8 , , 14 . 6“ m 。 对试验林每木检尺以后以平均胸径 、 平均
树高为指标 , 在各试区的中 }刚也域各选一株标准木 。 在其周围搭起 12 m高的观测铁塔 。 在
距树冠的 l m 处放置一个太阳能多点 测 定计 (s U N S T A T I O N S Y S T E M R E A D E R
m o d el 7 0 0) 的受光器 (s u sn t at io n C 7 A )测定投人森林群落的能量 。 自树冠上 端 开始向
下自1 . s m开始 , 每米放置一对受光器 , 两个相距 l m , 共放置五对 。 其中林冠下的一对在
二
图 1 日本九州大学粕屋演习林场 21 年生日本扁柏人工林试验区 a 和 b的树冠投影图
(面积为 10 m x 10 m , 虚线为间伐木 、 实 线为保存木 。 19 8 3 )
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i红 t e r m e d ia t e e u t t i n g t r e e。 , t r u e l in e : r e m a in in g t r e e s 。 19 8 3 )
距林地 1 . 3m的高度 。 这五对在标准木的东北方 向上 , 上下都在同一个垂 直面上 。 靠外边
的受光器恰好在相邻树木中间 。 两个受光器和树干在一条直线上 。 里边的一个接触树冠
的状态随机而定 。 为了标定这样放置受光器所测值的代表性 。 经过 6 周 测定之后 , 选晴
天的上午 10 一 n 时 , 午后 12 一 13 时 , 用化学光度计自林冠上表面向下每 0 . s m为一层 , 每层
侧 50 个点 (平均 0 . 4 X 0 . 4 m有一个测点 ) 。 将测定结果与太阳能多点测定计 的结 果 相 比
2 丈O 植物生态学与地植物学学报 13卷
较 ,证明受光器的放置位置具有良好的代表性 。 对照区与间伐区林内的光 能 分布趋势相
同 。 于同年的九月将间伐试区伐去株数的 50 % (请参看图 l a) 。 对伐倒木从地面开始 。 . 3m
为干基 , 自干基向上每米为一个区分段 。 分别称量各段树干 、 枝叶的鲜重 , 并取 树盘 。 同
时又选了平均木、 优势木、 被压木各一株 。 对这三株的树冠自上向下每 0 . s m为一层 , 每层
表 1 间 伐 试 验 区 a( ) 1Q 株 伐 倒 木 基 本 数 据
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a b l e 1 B a s ie d a t a o f t e n f e l le d tr e e s b e lo n g t o b l o e k a t e s te d b了
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序号
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叶 、 果 、 枝湿重
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去皮材积
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2 1 6
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7 5 1 2
。
0 0 6 4
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8 4 5 0
。
9 3 0
。
14 6 1 0
。
1 3 2 7
6 1 7
。
0 0 1 1
。
9 5 6 4
。
0 1 6 2
。
3 7 0
。
14 4 8 0
。
12 7 6
6 1 7
。
1 0 1 2
。
5 3 6 8
。 24 6 7
。
0 2 0
。 14 5 8 0
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13 06
8 1 5
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9 0 1 1
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6 2 5 8
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7 3 4 2
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8 5 0
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12 5 1 0
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1 1 1 0
1 0 1 5
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10 1 1
。
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。 4 1 4 3
。
5 5 0
。
1 1 0 0 0
。
0 9 8 6
1 1 9
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。
6 5 1 3
。 4 1 5
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92 0
。
03 0 4 0
。
0 2 7 1
1 3 1 6
。
9 0 1 1
。 4 0 6 1
。
5 9 6 2
。
3 6 0
。
1 37 8 0
。
1 2 4 5
1 5 1 3
。
80 1 1
。
15 3 6
。
2 1 2 1
。
5 3 0
。
0 7马9 0 。 07 1 0
17 1 4
。
1 0 1 1
。
32 4 2
。
2 7 3 9
。
7 2 0
。
0 92 7 0
。
08 4 7
1 8 1 4
。
3 0 1 1
。
6 9 3 8
。 42 2 1
。 6 3 0
。
0 82 5 0
。
07 4 2
以树干为中心 , 每。` Z m为一同心圆 ,分东 、 南 、 西 、 北四个方位分别剪取枝 、 口一卜mJ 定其鲜重 ,
并测叶面积 。 使用 自动面积测定计 (P L A N IM E x 2 5) 。 侧定叶面 积 测 定之后 又取样在
70
。一80 ℃的温度下烘干 、 称重 , 并计算含水率 (表 1 ) 。
二 、 群落现存量及其垂直分布的推算
本文中的群落现存量系 指树木的干 、枝 、根 、 叶 、 球果的现存量 (干重 ) 。 对 下木和枯
落物未作调查 。推算方法是先利用在一定条件下树木的各部分成相关生长的原理 , 将 10 株
伐倒木的各部分重量与D “ · H ( D : 树木的胸径 , 以厘米为单位 ; H : 树高 以米为单位 )的
相关关系 ,通过回归计算求得式 ( 1 )( 见图 2 ) :
10 9平 , = 1 . 06 1 5 · 10 9 ( D Z · H ) 一 1 . 9 4 0 7 ( 1)
R
么 = 0
.
9 9 2 4
利用式 ( 1) 先求出试验区 a 、 b各株树干的干物质重 、 进而求出单位面积产量 。 试验区 a 、 b的
树干现存量分别是 9 5 . s t / h a 、 9 3 . 8 t / h a 。
利用同样的方法 , 将所伐倒 1。株树的叶重 (平: ) 、 枝重 (牙 , ) 、 球果重 (班。 )的合计值
班` , 口和D ZH进行回归计算求得式 ( 2 )( 见图 3 )
10 9牙 : B。 二 1 . 6 4 1 0 . 10 9 ( D Z . H ) 一 4 . 0 5Q3 ( 2 )
3期 吴增志等: 关于日本扁柏人工林光能利用效率的研究 ( 1 ) 2 1 1
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月的山卜阔了 H (e m · m ) (对数 ) ( L o g a r i th m )
( L o g a r i th m )
图 2 日本九州大学粕屋演习林场 2 1 年生 日本
扁柏人工林树干重才 .与D礼万的相关
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图 8 日本九州大学粕屋演 习林场 21 年生 日本扁柏扁人
工林叶 、 枝 、 果的湿重与刀 .2 H 的相关 生长关系
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w e t 节 e i g h t o f l e a v e: , b r a n e h e s a n d f r u it s o f
2 1
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o n t he P r a e t i s in g f o r e s t o f K a s u y a
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左2 = 0。 9 2 23
利用式 ( 2) 先求出每株的叶 、 枝 、 球果的鲜重合计值 (附: cB ) 。 再根据平均木、 优势木、
被压木所求得的叶 、 枝、 果鲜重比例及各部分的含水率 , 便可求出各部分的干重 。 利用上
式求得的试验区 a 的叶 、 枝 、 果的现存量分别是 : 15 . l t/ h a 、 1 4 . 4t / h a 、 0 . 2 4 t/ h a , 试验区
b 分别是 i s . 3 t / h a 、 i 4 . 6 t / h a 、 0 . 2 4 t / h a 。
根的现存量是利用四手井 8[] 等人的经验公式 (3 )
砂 , = 0 . 3 9 9牙。 ( 3 )
(拼 : 为根重 , 才 : 为树千重 )求得的 。 试验区 a 的根现存量 为 38 . lt /五a 、 试验区 b 为 37 . 4
t / h a
。
群落材积的推算是利用 1 。株伐倒木的树干解析所取得的每株树干材积尸。与 D , · H 之
间进行回归计算 , 先求得式 ( 4) .
10 9犷 , = 1 . 0 5 6 0· 10 9 (D Z · H ) 一 4 . 5 8 2 5 ( 4 )
R
Z = 0
.
9 7 8 7
利用式 ( 4 )计算的试验区 a 、 b 的材积分别为 2 0 8 . 8m 8 / h a和 Z o 7 . 2 m s / h a (表 2 ) 。 由表 2可
以看出两试验区的各项数量指标是很接近 。 几乎无什么差别 。
本研究又进一步地探讨了生产结构与其光合生产功能之间的关系 。 对生产结构的调
查和计算不能采用普通的标准木法 , 而是利用 10 株伐倒木各层的干物质侧算值与D , · H进
行回归计算 , 再利用这些方程推算出森林植物群落的干物质垂直分 布 。 树干各层于物质
念1之 植物生态学与地植物学学报 1 3卷
表 2
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日本九州大学柏屋演习林场 21 年生 日本扁柏人工林的现存 t和生长盈
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\ 一 试 区 a 试 区 b\ \ T e s t in g p lo l T e s t i n g p l o t a T e s t i n g
项 目 \ \ p lot b,` e m 间 伐 前 间 伐 后
B
e f e r e int e r m e d i袱 e e u t t i n g A ft e r i n t e r m e d iia e e u且 i n g
平均胸高直径 刀 1 4 。 8 1 4 。 5 1 4 。 6
M e a n D B H ( e m )
平均树高 (立木测值 ) 1 1。 1 1 1 0。 6 2
M e o n t r e e 五e ig h t
( f
r o m 欲 u m p公 g e ) ( m )
伐倒木的平均树高 H 1 1。 4 5
M e a n 五e ig h t o f f e ll e d
t代 e s (m )
修正后的平均树高 H 1 1一 3 9 1 1。 3 3 1 1。 3 2
M e a n h e论狱 o f 行 e e s
a ft e r e o r r e e t i幻 g (皿 )
现 存 量 生 长 量 现 存 量
S t a n d i习 g i n C r e m e” t ( t /五a )
e r o P ( t /五a ) ( t /b a ) S t a n d i n g e r o P
树干 st e m s 95。 5 8。 4 4 5。 3 9 3。 8
树枝 B ar n e h e s 1 4。 4 1。 9 6。 9 1 4 。 6
叶 L e a v e s 1 6。 1 3。 8 7 。 3 1 5。 3
根 R o o t s 3 8。 1 2。 2 1 8。 07 3 7。 4
果 F r u计 s 0。 2 4 0。 2 4 0。 12 0 。 2 4
合计 T ot al 1 6 3。 3 1 6。 5 7 7。 7 1 6 0。 9
树千材积 V o l u皿 e o f 2 0 8。 8 1 6。 7 9 9。 8 2 0 7。 2
S t e m ( m
3
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a
)
密度 D e n s it了 2 0 0 0 1 0 00 2 0 0 0
( t
r e e s
/五a )
与 D ” · H的相关生长方程式 10 9 = B , 10 9 ( D Z· H ) 十 月 , 系数 A 、 B值如表 3 所示 。 利 用同样
的方法也可以计算各层枝 、 叶 、 果的干物质量 。 根据各层叶量以及单位叶重的叶面积系
数 , 推算 出了各层叶的叶面积指数 。 用各层叶的叶面积指数与所测定的群落内的光能分
布 , 计算出了消光系数 K值 。 进而获得群落内的光衰减曲线。 利用上述计算结果 , 按门司 、
佐伯的方法绘制出了生产结构图 (图 4 ) 。
生产结构图只能粗略地了解叶的空间分布和相对照度的关系。 为了进一步探讨群落
内的光环境对叶的质量和数量分布的影响 , 对伐倒木中的优势木 、 平均木 、 被压木自 树冠
3期 吴增志等: 关于日本扁拍人工林光能利用效率的研究 ( 1 ) 2 1 8
冲协 表 3 日本九州大学粕屋演习林场 21 年生日本扁柏人工 林 树千 各 层
(每层 l m )干物质重方程式 〔10 9砂 : 二 A + l o g B ( D , · H ) 〕 的 A 、 B
值随树干高度的变化 ( 1 98 3)
T a b le 3 T卜e e h a ” g i n g o f A , B v a lu e i n d r y 一 m at e r 节 e i g h t E q . 〔L o g w 。 , A + L o g B
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区 分 段
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一 2 。 1 0 0 4
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一 2 。 5 5 9 5
一 2 。 8 4 2 7
一 2 。 9 82 9
一 3。 2 94 9
一 3 。 2 4 5 9
一 4 。 3 3 2 9
一 6 。 6 7 6 1
一 1 0 。 1 5 4 6
一 14 。 5 5 0 6
0
。
8 0 8 5
0
。
9 0 5 4
0
。
9 1 8 0
0
。
9 9 0 9
1
。 0 5 8 8
1
。
0 7 8 1
1
。
1 4 4 9
1
。
0 9 6 8
1
。
3 6 4 1
1 。 96 7 5
2
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8 4 3 2
3
。 8 9 84
0
。
8 5 4 3
0
。
8 8 3 5
0
。
96 9 8
0
。
9 6 3 8
0
。
9 8 6 6
0
。
9 5 9 8
0
。
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0
。
94 4 1
0
。
9 5 03
0
。
9 63 2
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7 14 2
0
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水平相对照度
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图 4
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日本九州大学粕屋演习林 场 21 年生 日本扁柏人工林 的生产结构图
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( 1 9 83 )
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214 植物生态学与地植物学学报 13卷
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叶面积
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离开树干的距离
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图 5平均木N o . 17 的叶量 ( ) g和阳叶( · )阴叶 (o )的空间
分布 ( 1 93 5 )
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o )( 1 983 )
的上端每 0.s m 为一层 , 在每层内以树
干为中心 , 每 0 . Z m为一个同心圆 , 分
东南西北四个方位分别测 定叶 、 枝的
重量及叶面积系数 c( m / g ) 。 经 过对 3
株树2 0 多个部位取样侧定表明 , 树冠
不同部位的叶面积系数有明显差异 。
圆锥形树冠上部的叶 , 干叶重的 鲜叶
面积系数是 35 士 5 (c m / g ) ; 来 自 树 冠
下部圆筒形树冠的是 4 5士 5 (c m / g ) 。 根
据叶面积系数的变化 , 可以把树 冠分
圆锥形部分和圆筒形部分 。 经过对树
冠各部位叶量的测定 , 发现圆 锥形树
冠的叶量主要集中在冠内部 , 外缘 为
新枝 , 分枝少 , 所以叶量也相对减少 。
平均叶量密度为 4 9 4 . 9 9 / m ” (图 5 ) 。
圆筒形树冠的中心和外缘 的 叶量 较
少 、 中间较多 , 平均叶量密度为2 2 . 9
g /m
3 。 圆锥形树冠除了被压木外都在
林冠郁闭层之上 , 而圆筒形树冠则在林冠郁闭层之下 。 这样我们对 日本扁柏人工林 的生
产结构就有了更进一步的了解 。
三 、 群落生产量的推算
群落生长量按测树学的方法可以直接由标准木的调查数据来推算 , 但数据的精度是
不够的 。故本研究采用了依田的相关生长法〔` ’ 。 具体方法如下 , 根据 10 株树干解析所得到
的单株材积干重牙 , 和生长量△ (D Z H )先求出式 ( 5) 、 (6 )
才 。 二 月 2 ( D Z · H ) 几’ ( 5)
△班 : = h: 一 A : ( D Z一 H ) 几 , 一 1 . △ ( D Z一 H ) ( 6 )
用式 ( 6) 先计算单株生长量进而求得单位面积的树干生长量为8 . 4 t/ h a · a 。
枝的生长量用式 (7 ) 、 ( 8)
班 , = A :尔 s 几 , ( 7 )
A才 , = h , 一刁 , ·牙 。 a , 一 , 一△牙。 ( 8 )
(其中△牙 , 为枝的生长量 、 △附 , 为树干的生长量 )用式 ( 8 ) 计算的试验区 a 的生长量为
1
.
g t / h
a . a 。
叶的生长量的计算。 由于 日本扁柏不同叶龄的叶难以分辨 , 同时当群落进入充分的
郁闭之后 , 在一定的密度下树冠长度一定 、 叶量一定。 即上边每年长多少新叶下边就要落
多少旧叶 。 所以叶的生长量可以通过落叶调查计算出来 。 同对 日本扁柏叶龄 为 4 年 , 现
存量的 1/ 4应该是生长量 , 这样推算的结果是 3 . 8t / h a · a 。 而落叶调查的结果是 3 . 2 t/ h a · a 。
由于落叶之前部分无机营养成分的转移和有机物质的转移使叶子重量减少 , 同 时除了季
3期 吴增志等 :关于日本扁柏人工林光能利用效率的研究 ( 1) 25 1
节性落叶之外还有物理性的损伤和冠下层光照太差形成的被迫落叶 等 , 由落叶调查计算
的结果偏低是正常的 。 每年 3 . 8t h/ a 的生长量基本上是正确的 。 、
根的生长量的计算是按四手井的经验公式 (3 ’ (9 )
△牙 : = 0 . 2 6 1 . △砰。 ( 9 )
(其中△牙 : : 根的生长量 , △砰 , : 树干的生长量 )计算的结果是试区 a 2 . 2 t / h .a a 。
球果的生长量 , 假定近年来每年的结实量相同 , 则测定年的值就是年生长量 。
以上计算的结果如表 2 所示 。 即为 1 6 . s th/ a · a 。 -
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图 6 日本福冈九州大学粕屋演习 林场 21 年生 日本扁柏人工林的上表面太阳辐射量的
季节变化 ( 1 98 2 e l o 8 3年 )
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图 7 日本福冈九州大学粕屋演习林场 21 年生 日本扁柏人工林上表面太 阳辐射
量的季节变化 ( 1 98 2一1 9 8 3) 与福冈气象台测值的比较
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21 6植物生态学与地植物学学报 1 3卷
四 、 太阳光能的投入量及其季节变化
本试验中所说的太阳光能的投人量 , 是指群落上表面所接受的太阳光辐射量 。过去以
lx 为单位测定照度 , 但由于x1 不能与能量单位 M 卜牙等进行换算 ,所以近年来国际上对太
阳光能的测定逐渐由 lx 改为M卜牙为单位 。 图 6所表示的是太阳光能的季节变化 。 太阳向
这个 日本扁柏群落投人的能量为 3 5 9 7 . 9M J/ m “ . a 。 图 7 中的虚线是距试验地 1k3 m 的福
圆市气象台站 7 年间 ( 1 9 74 一 1 9 8 0年 ) 的测定值 。 由图 6 和图 7 可以看 出 , 太阳辐射强度
因季节不同而变化较大 ,特别是七月份的影响更大 ,但一年间的变化趋势是一致的 。 从一
月到四月为上升期 , 从九月到十二月为下降期 , 在四月到九月之间受云量影响变化较大 。
本试验的观测值与福同气象台的观侧值基本相吻合 , 但数值靠近下限 。 这主 要 是群落表
面的空气湿度大造成的 。
五、 2 年生日本扁柏人工林光能利用率的推算
前边推算的 日本扁柏人工林的年生长量为 1 6 . 5t h/ .a a , 而光能的投人 量为 3 59 7 . 9 x
1 O4 M J il/
a · a 。 光能碳水化合物重量变化系数 a 二 0 . 2 8 6 / k co l = O . o 6 4 Ok g / M J , 碳 水化合
物的干物质重量变化系数刀= 1 . 1 1。 利用上述系数计算的净光能利用率 f ”〕 :
E
。 = 尸扩 (年光能总量 · .a 刀) = 0 . 0 0 6 4
即群落净光能利用率是。 . 64 % 。 这个结果与 H a ig w ar a 〔7〕等人推算的 18 年生 日本 扁 柏人
工林的 0 . 62 %几乎是一致的 。 由群落的生产结构图和水平投影图可以看出 , 0 . 62 一 0 . 64 %
是充分郁闭的日本扁柏人工林光能利用的代表值 。
六、 讨 论
日本扁柏是速生树种 , 福同地区又属其适生区 。 该区年间 日均温大于 35 ℃ 的为 53 天 ;
大于25 ℃的为 121 天 , 接近 。℃的 18 天 (无小于 。℃ 的 日均温 ) 。 雨量充沛 、 分布 均匀 ,
而且土层深厚 。 从理论上 讲 , 日本扁柏的光能利用效率应该是较高的 , 可是测定结果只
有 0 . 64 纬 。其偏低的原因从群落的生产结构与 10 株伐倒木的树干解析图中可以得到启示 。
图 8 是 N o . 17 的树干解 析图。 在 10 株伐倒木的解析图中反 映 出胸径 连年 生 长 量 、 平
均生长量曲线 , 在 5一 8 年内 是加速生长 、 曲线成上升趋势 。 5一 8 年之后连年生长量曲
线明显下降 , 平均生长量曲线成 稳定状态 。 单株树木的材积连年生长 量曲 线为 钟 形曲
线〔 “ J 。 本试验中的材积连年生长量曲线自胸径连年生长与平均生长量曲线相交之后 , 由原
来的上升趋 势便立即降下来成稳定状态 。 如果不进行人工疏伐时 , 那么该群落中的单 木
生长就形不成钟形曲线 。 其原因是 , 该群落在 9一 13 年生时就先后郁闭 。 在这之后 , 生产
力并没有立即下降 , 而是保持相对稳定状态 。 日本扁柏寿命长达数百年之久 , 十几年并没
有达到速生期 , 其生长下降的原因之一是生产结构限制了生产力的继续提高 , 使材积生长
没有达到钟形曲线的顶端就中途停止了上升 。 如果这时进行疏伐 、 调节密度 , 则生产力
随着 林分生产结构的改变而恢复其上升趋势 。 这种推侧也可以由生产结 构图 4 得到一
定程度 的 证实 , 50 %以上的叶量处于2 0%以一『的相对照度下 , 即叶面 净生产力很低 , 或
者叶面净 生产力趋于零 。 这说明密度 太大 , 生产结构不合理使群 落的生产力 降低 。 当
然 , 这种看法还有待间伐试验后测定的结果来证实 。
3期 昊增志等 :关于日本扁柏人工林光能利用效率的研究( 1 )
2 17
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图 8 日本扁柏2 1年生人工林伐倒N o . 17 树 干解析 ( ( 1 ) ,连年生长 , ( 2) ,
总生 长 , (3 ) : 平均生长 ) a : 树高生长 , b : 材积生长 , c : 胸径生 长
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2 18植物生态学与地植物学学报 13卷
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s t o r e y s i n s i d e w e r e i n v e s t i g a t e d w i t h a s u n 一 s t a t i o n s y s t e m r e a d e r m o d e l
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.
F r o m o u r
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i n e a n o p v , w e s u g g e s t e d t h a t t h e e r o w n s w i t h f u l l e l o s e d e a n o p y i n a C h a -
m a e e夕P a r i s o b t u s a p l a n t a t i o n e a n b e d i v i d e d i n t o e o n e a n d e y l i n d e r e r o w n s
a s t h e e r o w n s i n a Cr 夕P t o脚 e r f a j a P o n f e a p l a n t a t i o n
.
T h e i r l e a f a r e a i n d i e e s
a n d l e a f d e n s i t i e s w e r e 3 5 士 s e m Z / g , 4 9 5 9 一 / m s , 4 5士 s e m Z / g · a n d 2 2 2 9 /m 3
r e s P e e t i v e l y
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T h e e f f e e t s o f t h e p r o d u e t i v e s t r it e t u r e i n a s t a n d o n s o l a r
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z a t i o n w e r e a l s o d i s e u s s e d
, a e e o r d i n g t o v o l u m e a n a l y s i s
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m u n i t y P r o d u e t i v e s t r u e t u r e a s w e l l a s th e d i s t r i b u t i o n o f s o l a r e n e r g y
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K e v w o r d , C h a协 a e e夕P a r f s o b t u s a ; C o m m u n i t y p r o d以 e t i v e s t r u e t u r e ; L沪
c a t i o n s o f l e a v e s ; D r y m a t t e r P r o d u e t i o n ; S o l a r e n e r g y u t i l i
z a t i o n ;