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西藏雅鲁藏布江柏木生长特征研究



全 文 :西藏雅鲁藏布江柏木生长特征研究
潘 刚
(西藏高原生态研究所 ,西藏 林芝 860000)
摘 要:雅鲁藏布江柏木 ,又名巨柏(CupresusgiganteanChengetL.K.Fu),系西藏特有种 ,仅见于林芝
地区的林芝县 、米林县 、波密县 、朗县 ,属国家二级保护植物 。了解其生长特征 ,对其濒危机理的研究有
积极意义。经过调查 ,巨柏树的最大年龄在 2500年以上 ,生长缓慢 ,生长持续时间长 ,材积连年生长量
和平均生长量可持续生长达 500年以上 , 蓄积量可高达 4154m3 /hm2 , 地上部分干物质积累达
2167t/hm2。
关键词:西藏 雅鲁藏布江柏木 生长特征
中图分类号:Q948
  雅鲁藏布江柏木 , 又名巨柏 (Cupressusgiantean
ChengetL.K.Fu),树皮灰褐色 ,常纵向开裂 ,叶鳞片
状 ,着生在四棱形的粗短小枝上 ,背部具钝脊 ,有白色
蜡粉。雌雄同株 ,球果较大 ,长 1.6 ~ 2.2crn,直径 1.5
~ 2.3cm,具种鳞 12枚 ,每种鳞有种子 10 ~ 15粒 ,种子
扁椭圆形 ,两侧有窄翅 ,种鳞顶部大而明显 。球果两年
熟 ,成熟时种鳞开裂 , 种子下落传播 , 种子千粒重为
5g。木材具香味。
1 研究区概况
1.1 自然状况
巨柏主要分布在海拔 3000 ~ 3180m的江边阳坡 ,
谷地开阔的半阳坡及有石灰石露头的阶地阳坡之中下
部 ,组成疏林 。研究区年降水量为 680mm,年蒸发量
约 1540mm,年平均相对湿度为 68.5%, 年平均气温
8.5℃, 绝对最高气温 31.2℃, 绝对最低气温 -
16.3℃,无霜期 176天 , 年日照时数 1961.5小时 , ≥
10℃的积温为 2227℃。土壤为砂质土。
1.2 植被状况
研究区巨柏呈块状分布 ,郁闭度 0.4。在 10公顷
范围内有巨柏 328株 ,平均树高 44m,直径 0.81m,其
中最大一株巨柏 ,树高 57.0m,直径达 5.8m,被誉为
“世界柏科之最”。林下灌木植被主要有绢毛蔷薇 、云
南勾儿茶(BerchemiayunnanensisFranch)、川滇香茶菜
(Rabdosiapseudo-irorataC.Y.Wu)、架棚(Ceratostig-
maminusStapfexPrain)、西南野丁香(Leptodermispur-
domiHutch)、美花山蚂蝗(DesmodiumelegansDC.var.
calianthum(Franch.)P.C.Li)、川滇高山栎 (Quercus
aquifolioidesRehd.etWils)等 ,总盖度可达 50%。草本
主要有抱茎獐牙菜(SwertiafranchetianaH.Smith)、秦
岭槲蕨(DrynariasinicaDies)、黄苞南星(Arisaemafla-
vum(Forsk.)Schot)、喜马拉雅草沙蚕 、须芒草等 ,总盖
度 30% ~ 60%。而沿雅鲁藏布江分布的巨柏带林下
灌木种类主要是耐旱的美花山蚂蝗 、绢毛蔷薇 、西南野
丁香等 ,总盖度 30%。草本主要是以禾草 、蒿草为主 ,
盖度 30%。
2 研究方法
2.1 样地调查
在巨柏分布相对集中的林芝县巴结乡的山坡上 ,
海拔每上升 50m设一块标准地 ,面积 20×30m2 ,对标
准地内的乔木进行每木检尺;采用对角线法设 9个 2
×2m2样方进行林下灌木调查 ,同样设 9个 1×1m2样
方进行林下草本调查 。
2.2 标准木调查
综合所调查的标准地资料 ,选取 1株标准木(胸
径 0.80m,树高 43.7m,树龄 510年)对其进行解析 ,测
定其胸径生长 、高生长及材积生长 ,并测定其地上部分
的生物量。
2.3 最大树龄推算方法
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动植物研究                  《西藏科技 》2008年 7期(总第 184期)
利用巨柏解析木的总的平均直径生长量 、稳定生
长期的平均生长量与其直径生长的关系进行推算来确
定研究区胸径最大树的年龄。
2.4 计算方法
2.4.1 巨柏的高生长率和材积生长率利用普莱斯勒
(presler1857)公式计算:
P=[ 2(ya-ya-n)] /[ n(ya+ya-n)]
ya:a年时的树高或材积;ya-n:a-n时的树高或材
积;n:时间间隔 。
P:树小在 n年间的平均生长率。
2.4.2 单株干物质计算:取单株巨柏地上部分不同部
位的枝 、叶 、干 ,求其含水率 ,再根据其所占比例求得平
均含水率。
单株巨柏含水率 =(mo-m)/m×100%
mo:分别为枝 、干 、叶的鲜重;m:分别为枝 、干 、叶
的干重 。
每公顷干物质计算:
公顷干物质重 =(公顷蓄积量 ×解析木干重)/解
析木体积
蓄积量计算:
V=g1.3fHM=∑V
V:立木材积;g1.3胸高直径;H:树高;M:蓄积量 。
3 结果与分析
3.1 巨柏最大树龄的确定
由于研究区内巨柏多有分叉 ,如果排除合生的可
能 ,根据一株 510年生巨柏解析木的 0号盘的直径生
长量对群落内胸径为 411cm,树高 48.9m的树进行推
算 、分析来确定其最大树龄 。其推算过程为:
3.1.1 510年生巨柏的直径总平均生长量为 0.16cm。
根据直径总平均生长量推算出胸径最粗的树龄为
2568.75年 ,胸径 /直径总平均生长量 =4.11/0.16=
2568.75年。
3.1.2 30 ~ 140年是 510年生巨柏直径生长的最快
时期 ,其平均直径生长量为 0.2345crn,根据其直径生
长最快时期的年平均生长量推算出胸径最粗树的树龄
为 1752.67年 。
3.1.3 140 ~ 290年间是 510年生巨柏胸径生长量的
一个相对稳定的时期 ,这期间其直径的平均生长为
0.156cm, 由 此 推 算 出 胸 径 最 粗 树 的 树 龄 为
2634.62年。
3.1.4 370 ~ 510年间又是一个直径生长较大且稳定
的时期 ,该期间其直径平均生长量 0.1843cm,推算出
胸径最粗树的其树龄为 2230.06年 。
由于 411cm是胸高直径 ,根据其高生长规律 ,巨
柏树长到 1.3m至少要 20多年 ,所以上述推算结果都
应加 20年。在确定树木年龄时应根据不同直径生长
量求得其相应时间 ,再综合起来以求取较为精确的树
木年龄 。由于巨柏树在自然状态下其直径生长不可能
总保持速生期时的生长量 ,所以第二种推算结果是不
成立的 。综合其它三种推算 ,可以确定该株树的树龄
在 2500年以上。
3.2 巨柏树生长分析
3.2.1 巨柏的胸径生长分析 。从图 1分析 ,巨柏树的
胸径生长具有一定周期 ,平均 60年为一周期。其胸径
平均生长量为 0.16cm, 30 ~ 140年是直径生长的最快
时期 ,其平均直径生长量为 0.2345cm, 90年达最大 ,
其胸径生长量为 0.44cm, 140 ~ 290年间和 370 ~ 510
年间是胸径生长量的两个相对稳定的时期 ,这期间其
直径的平均生长量分别为 0.156cm和 0.1843cm。
图 1 巨柏胸径生长
3.2.2 巨柏的高生长分析。图 2分析 ,巨柏高的总平
均生长量为 0.083m, 140年以前为速生期 ,连年生长
量的最大值为 0.235m, 平均生长量以 180年的
0.149m达高生长顶峰 ,而后逐渐减小 , 510年生时的
高生长率达 0.035%(按普莱斯勒公式计算)。
图 2 巨柏树高生长
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3.2.3 巨柏树的材积生长分析。根据数据分析 ,巨柏
的材积生长的速生期在 70 ~ 140年 ,与其高生长和粗
生长是一致的。其材积的连年生长量和平均生长量到
510年生时还在继续上升 ,其材积生长率达 0.56%(按
普莱斯勒公式计算)。
3.2.4 巨柏的蓄积量分析。根据表 1分析 ,巴结乡的
这片巨柏林每公顷每年的材积生长量为 2.4m3 ,现存
每公顷蓄积量因海拔高度不同而差异显著 。这主要是
与其地形有直接关系 ,在海拔 3100m以上坡地 ,平均
坡度达到 25°以上 ,土层相对山的底部薄 , 且不易蓄
水 ,因而其林分生长较底部差 ,林分的蓄积量也就低。
在海拔 3050m地段 ,由于人为的破坏及自然风倒使其
林分内的巨柏株数减少而使其蓄积量较低 。海拔
3000m的巨柏林分 ,树龄均超过 2000年 ,树木的胸径
都在 2.0m以上 , 树高也超过 40m, 因而其蓄积量
很高。
图 3 巨柏材积生长
表 1  不同海拔高度巨柏蓄积量
海拔(m) 3000 3050 3100 3150
蓄积量
(m3 /hm2) 4154.8215 951.5876 1008.7921 412.9305
3.2.5 巨柏的生物量分析。通过对地上部分干 、枝 、
叶的含水率测定 ,并根据其所占百分比计算出巨柏地
上部分总的含水率为 47.84%。根据巨柏的生态学特
性分析 ,巨柏是分布在半干旱 、半湿润区的生境里 ,耐
早 、耐贫瘠 ,因而其叶和枝占整个植株的比例相对较
小 ,为 18%和 23%,枝干却要占到 59%甚至更高。根
据实测 ,巨柏地上各部分的生物量干 >枝 >叶 ,干 、枝 、
叶分别为 3.7723t、0.1286t, 0.0765t,分别占到巨柏地
上部分总的生物量的 94.85%、3.23%和 1.92%。
4 结论
4.1 根据树干解析 ,可以推断林芝县巴结村巨柏群落
的最大年龄为 2500年以上(胸径最粗的一株)。
4.2 巨柏的胸径生长总的趋势是巨柏树胸径生长有
大小年之分 ,平均每隔四年为一生长周期 ,胸径最大生
长期在 90年前后 ,生长达 0.44cm。
4.3 巨柏总平均高的生长量为 0.083m, 140年以前
为速生期。 510年生时的高生长率达 0.035%。
4.4 巨柏的材积生长的速生期在 400 ~ 500年 ,占整
个平均材积生长量的 46.8%。 510年生时的材积生长
率达到 0.56%。
4.5 现存每公顷蓄积量因海拔高度不同而差异显著 ,
海 拔 越 低 其 单 位 蓄 积 量 越 大 , 最 高 可 达
4154.8215m3 /hm2。
4.6 巨柏地上各部分的生物量干 >枝 >叶。分别占
到巨柏地上部分总的生物量的 94.85%、 3.23%
和 1.92%。
参考文献
〔1〕 任宪威 ,等 .高原巨柏 ,植物杂志 , 1980(3):8
〔2〕 壮青 .高原巨柏傲苍穹 ,科学实验 , 1977(11):5
-6
〔3〕 倪素凡 .关于红松林树干分杈的调查研究 ,林
业科学 , 1980 , 18(1):98-102
编校 陈庆芝
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动植物研究                  《西藏科技 》2008年 7期(总第 184期)