全 文 :取土取沙;严格保护主景区的林木资源与文物,在景区内生产、生活、经营等,不得采伐乔灌木做燃料,积极
推广使用液化汽和电力等燃料。
4. 2. 4 自然景区应保持原有的自然和历史风貌。禁止在区内大兴土木和大规模地进行改变地貌和自然
环境的活动,防止自然景区的人工化和城市化倾向。
4. 2. 5 从整体角度出发,在开发利用建设的同时,注意环境质量的监测和环境资源保护,制定相关的环保
措施,做到开发利用与环境保护的有机结合,形成良好的旅游生态资源。
参 考 文 献
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作者简介:朱新东(1971. 9 -) ,男,福建仙游人,工程师,主要从事森林资源培育及经营等工作。
不同坡位马尾松及江南油杉与
木荷混交林生物量分布研究
朱新东
(福建省顺昌路马头国有林场 福建顺昌 353208)
摘 要 通过对顺昌县 6 年生马尾松、江南油杉及木荷混交林地上部分和地下部分生物量
及其分配情况进行研究,结果表明,下坡位能有效促进林木树高,胸径生长以及林分总生物量的
积累。不同树种间各器官生物量积累存在差别,同一树种不同坡位各器官生物量积累也存在差
别。
关键词 马尾松;木荷;江南油杉;混交林;生物量
中图分类号 S725. 2 文献标识码 B
生物量是森林生态系统最基本的数量特征,它既表明森林的经营水平和开发利用的价值,又能反映森
林的生物学特性以及与环境之间的复杂关系[1]。测定林分的生物量,对于评价该林分的生产力以及提高
经营管理水平具有重要的指导意义[2,3]。马尾松(Pinus massoniana)生长迅速,产量高,能适应干旱贫瘠的
生境,是我国南方重要速生用材树种之一。然而,林业生产实践表明,长期大面积营造马尾松纯林,由于树
种组成单一,林相结构层次简单等,容易引起林分的稳定性和抗病虫害能力减弱、防火性差等问题,严重制
约着马尾松的可持续经营。营造混交林被认为是一种提高林分生产力的有效的方法[4 ~ 6]。选择合适的树
种与马尾松进行混合种植,可有效解决由马尾松纯林引起的林分稳定性和抗逆性弱等问题,这对提高森林
的经济效益和生态效益具有重要意义。木荷(Schima superba)属于福建省山地造林的先锋树种之一,也是
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林业勘察设计 (福建) 2010 年第 2 期
重要的防火用材树种,具生长快、耐火能力强、改土能力良好等特点[7 ~ 9]。江南油杉(Keteleeria cyclolepis)
是我国特有树种,其木材坚实、纹理直,有光泽,耐水湿,是优良的园林树种与用材树种[10 ~ 12]。本文通过对
6 年生马尾松、江南油杉及木荷混交林地上和地下部分生物量进行研究,旨在了解马尾松、江南油杉及木
荷混交林不同立地条件的生物量分布格局,为科学、合理地经营管理马尾松、江南油杉及木荷混交林提供
理论及实践参考。
1 研究地概况
试验地位于福建省顺昌县路马头国有林场洪地工区,117°30 ~ 118°14E,26°39 ~ 27°13N,所处山脉
属武夷山系山岭向东南延伸的支脉。该区四季分明、夏长冬短、温暖湿润。年平均日照时数 1 719. 8 h;年
平均气温 18. 5℃,1 月份平均气温 7. 8℃,极端最高气温 40. 2℃,极端最低气温 - 6. 8℃,≥10℃的有效积
温为 5 884. 4℃;全年无霜期 310 d,偶有降雪,年平均降雪天数 3. 1d;年均降水量 1 696. 9 mm,以 3 月份至
6 月份最多,占全年总降水量的 60%;年均空气相对湿度 82%,年均蒸发量 1 374. 1 mm,蒸发量小于降水
量。地带性土壤为红壤,土层厚度多在 1 m 以上。
试验地为 2004 年营造的马尾松、江南油杉及木荷混交林,造林地前茬为次生阔叶林,海拔约 700m,坡
向东南。次生阔叶林砍伐后炼山、挖暗穴营造混交林,混交比例为马尾松∶ 江南油杉∶ 木荷 = 2∶ 4∶ 3,混
交方式为株间混交。造林后前 3 年进行全面锄草,每年 5 月及 9 月各锄草一次。
2 调查方法
2. 1 样地选择与调查
2010 年 5 月,根据调查地 6 年生马尾松、江南油杉及木荷混交林结构特点,在下坡位、中坡位及上坡
位各设置 3 个 20m ×20m的样地,共设 9 块样地。样地内进行每木检尺,量测树高、胸径,并进行林下植被
及立地因子调查,包括海拔、坡向、坡度、坡形、母岩、土壤类型、A层厚度、土壤厚度等立地因子。不同坡位
土壤化学性质见表 1。
表 1 实验地不同坡位土壤理化性质基本概况
坡位 土壤类型 土层厚度(cm) pH值
全 N
/g·kg -1
全 P
/g·kg -1
全 K
/g·kg -1
下坡 红壤 > 100 5. 6 1. 82 0. 051 9. 56
中坡 红壤 > 100 5. 6 1. 78 0. 048 9. 32
上坡 红壤 > 100 5. 6 1. 64 0. 041 9. 18
2. 2 生物量调查
根据各样地测得的平均胸径和平均树高,在各样地内分别选取马尾松、木荷和江南油杉平均木各 1
株,分别称量平均木树干、树枝、树叶及骨骼根鲜生物量;根部用游标卡尺按粗度分级,< 0. 2cm为细根,
0. 2cm ~0. 5cm为小根,0. 5cm ~2. 0cm为中根,2. 0cm ~ 5. 0cm为大根,> 5. 0cm 为粗根,分别称其鲜生物
量。然后各取一部分样品带回实验室,105℃烘干至恒重,计算出含水率,推算出乔木层林分地上部分及地
下部分干生物量。
2. 3 数据处理
测算各器官鲜、干重生物量的平均值及各器官生物量分配率。分配率的计算公式为:
各器官生物量分配率 =各器官平均单株生物量干重
平均单株总生物量干重
× 100%
将所得的数据进行 t检验方差分析。
3 结果与分析
3. 1 不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林生长量分析
测得的不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林生长量见表 2。可知,不同坡位对 6 年生混交林各树
种生长具有较大的影响。首先,从平均胸径来看,不同坡位对各树种胸径生长的影响体现为下坡 >中坡 >
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上坡,处于下坡位的树木胸径生长均优于上坡位及中坡位;各树种胸径生长量的提高程度有所差异,马尾
松、木荷、江南油杉下坡位胸径生长量分别比中坡位提高 10. 14%、19. 79%和 25. 48%,比上坡位提高 28.
85%、33. 41%和 44. 01%。其次,就平均树高而言,马尾松、木荷和江南油杉树高生长受不同坡位的影响,
其生长规律与胸径生长类似,马尾松、木荷、江南油杉下坡位树高生长量分别比中坡位提高 16. 69%、20.
16%和 11. 43%,比上坡位提高 55. 68%、32. 86%和 63. 41%。分析原因,下坡位具有相对充足的水分和养
料,因而树木生长优于上坡位。此外,在不同坡位中马尾松均处于林冠上层,木荷与江南油杉处于林冠下
层,江南油杉和木荷间不存在明显分层。方差分析结果表明,马尾松及江南油杉下坡位及中坡位平均胸径
及平均树高与上坡位相比差异均达到极显著水平;木荷下坡位平均胸径及平均树高与上坡位相比差异均
达到极显著水平,而中坡位平均胸径及平均树高与上坡位相比差异均达到显著水平。
表 2 不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林生长量
坡位
造林时间
/a
造林密度
/株·hm -2
马尾松
平均胸径
/cm
平均树高
/m
木荷
平均胸径
/cm
平均树高
/m
江南油杉
平均胸径
/cm
平均树高
/m
下坡 2004 3204 6. 52** 6. 71** 5. 87** 5. 66** 5. 17** 5. 36**
中坡 2004 3137 5. 92** 5. 75** 4. 90* 4. 71* 4. 12** 4. 81**
上坡 2004 3170 5. 06 4. 31 4. 40 4. 26 3. 59 3. 28
注:* 表示差异显著,**为差异极显著,下同。
3. 2 不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林总生物量
不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林总生物量测量结果见表 3。可见,不同坡位对混交林各树种
生长具有较大的影响。混交林各树种及总生物量均为下坡位最大,中坡位次之,上坡位最小。马尾松下坡
位总鲜生物量分别比中坡位和上坡位提高 22. 09%和 62. 87%,总干生物量分别比中坡位和上坡位提高 1.
33%和 35. 31%;木荷下坡位总鲜生物量分别比中坡位和上坡位提高 25. 84%和 67. 61%,总干生物量分别
比中坡位和上坡位提高 4. 13%和 3. 88%;江南油杉下坡位总鲜生物量分别比中坡位和上坡位提高 26.
88%和 69. 08%,总干生物量分别比中坡位和上坡位提高 5. 59%和 40. 68%。方差分析结果表明,下坡位
和中坡位的马尾松、木荷、江南油杉生物量及混交林总生物量与上坡位相比差异均达极显著水平。
表 3 不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林总生物量 / t·hm -2
坡位
马尾松总生物量 木荷总生物量 江南油杉总生物量 混交林总生物量
鲜生物量 干生物量 鲜生物量 干生物量 鲜生物量 干生物量 鲜生物量 干生物量
下坡 8. 73** 4. 56** 8. 23** 4. 29** 7. 93** 4. 15** 24. 89** 13. 00**
中坡 7. 15** 4. 50** 6. 54** 4. 12** 6. 25** 3. 93** 19. 94** 12. 55**
上坡 5. 36 3. 37 4. 91 3. 09 4. 69 2. 95 14. 96 9. 41
3. 3 不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林平均木地上部分各器官生物量及其分配
不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林平均木地上部分各器官生物量及分配率见表 4。可见,不同
坡位对各混交树种各器官生物量及其分配率具有不同的影响。就单株总生物量而言,下坡位各树种平均
木单株总生物量最高,中坡位次之,上坡位最低。就各器官生物量分配率而言,不同坡位的树种树干鲜生
物量占全树鲜生物量的 49. 99% ~61. 10%不等,其中江南油杉树干生物量积累比例最低为 49. 99%,木荷
树干生物量积累比例最高达到 61. 10%。这表明树干是生物量积累的主要器官,不同坡位均有利于树干
生物量积累。此外各树种的器官生物量分配率表现也有所不同,其中马尾松各器官生物量分配率为干部
>叶部 >枝部,而木荷和江南油杉表现为干部 >枝部 >叶部。
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林业勘察设计 (福建) 2010 年第 2 期
表 4 不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林平均木地上部分各器官生物量及分配率
坡位 树种 器官 鲜生物量 /g 分配率 /% 干生物量 /g 分配率 /%
下坡
马尾松
木荷
江南油杉
叶 2 501. 62 24. 49 1 238. 31 24. 17
枝 2 131. 01 20. 86 995. 18 19. 42
树干 5 582. 47 54. 65 2 890. 60 56. 41
叶 6 243. 89 13. 51 3 559. 02 12. 24
枝 11 786. 41 25. 49 7 189. 71 24. 72
树干 28 201. 25 61. 00 18 330. 81 63. 04
叶 2 134. 48 20. 41 929. 78 17. 01
枝 3 099. 66 29. 63 1 549. 83 28. 36
树干 5 225. 62 49. 96 2 985. 91 54. 63
中坡
马尾松
木荷
江南油杉
叶 2 462. 91 24. 99 1 219. 14 24. 65
枝 2 015. 32 20. 45 941. 15 19. 03
树干 5 378. 45 54. 56 2 784. 96 56. 32
叶 5 802. 98 13. 43 3 307. 69 12. 17
枝 11 044. 11 25. 57 6 736. 91 24. 79
树干 26 350. 57 61. 00 17 127. 87 63. 04
叶 2 100. 55 20. 60 915. 09 17. 17
枝 3 000. 78 29. 41 1 500. 39 28. 15
树干 5 100. 42 49. 99 2 914. 52 54. 68
上坡
马尾松
木荷
江南油杉
叶 2 345. 38 24. 71 1 165. 53 24. 45
枝 1 945. 22 20. 49 908. 54 19. 05
树干 5 202. 13 54. 80 2 693. 96 56. 50
叶 5 454. 64 13. 23 3 109. 14 11. 98
枝 10 588. 42 25. 67 6 458. 93 24. 89
树干 25 198. 75 61. 10 16 379. 19 63. 13
叶 2 050. 91 20. 49 893. 37 17. 08
枝 2 936. 71 29. 35 1 468. 35 28. 08
树干 5 019. 37 50. 16 2 868. 06 54. 84
3. 4 不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林平均木地下部分各径级根生物量及分配
不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林平均木地下部分各径级根生物量及分配率见表 5。可见,不
同坡位对各不同混交树种各径级根生物量及其分配具有不同的影响。首先,就各径级根的总生物量而言,
不论鲜生物量还是干生物量,马尾松和江南油杉各径级根的总生物量均低于木荷,这表明不同树种间单位
根部生物量养分利用率差异较大。此外,不同坡位各树种各径级根的生物量均表现为下坡位最高,中坡位
次之,上坡位最低,这跟不同坡位立地条件有关。就平均木各径级根生物量分配率而言,不论鲜生物量还
是干生物量,马尾松不同坡位各径级根生物量分配率均表现为骨骼根 >中根 >大根 >细根 >小根;木荷不
同坡位各径级根生物量分配率均表现为骨骼根 >中根 >大根 >小根 >细根;江南油杉不同坡位各径级根
生物量分配率均表现为骨骼根 >大根 >中根 >粗根 >小根 >细根。
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林业勘察设计 (福建) 2010 年第 2 期
表 5 不同坡位马尾松、江南油杉及木荷混交林平均木地下部分不同径级根生物量及分配率
坡位 树种 径级根 鲜生物量 /g 分配率 /% 干生物量 /g 分配率 /%
下坡
马尾松
木荷
江南油杉
骨骼根 1035. 73 50. 59 646. 29 50. 60
大根 623. 67 30. 47 378. 63 29. 65
中根 372. 76 18. 21 241. 17 18. 88
小根 6. 58 0. 32 4. 55 0. 36
细根 8. 31 0. 41 6. 54 0. 51
骨骼根 2442. 86 61. 33 1539. 01 60. 60
大根 731. 35 18. 36 456. 58 17. 98
中根 755. 26 18. 96 501. 56 19. 75
小根 39. 21 0. 98 29. 65 1. 17
细根 14. 78 0. 37 12. 78 0. 50
骨骼根 1020. 58 48. 28 564. 17 50. 08
粗根 134. 46 6. 36 69. 11 6. 13
大根 629. 15 29. 76 324. 83 28. 84
中根 267. 32 12. 65 132. 53 11. 77
小根 55. 56 2. 63 31. 49 2. 79
细根 6. 72 0. 32 4. 40 0. 39
中坡
马尾松
木荷
江南油杉
骨骼根 1010. 45 51. 66 630. 52 51. 72
大根 602. 81 30. 82 365. 96 30. 02
中根 333. 35 17. 04 215. 67 17. 68
小根 3. 67 0. 19 2. 54 0. 21
细根 5. 65 0. 29 4. 45 0. 37
骨骼根 2337. 48 62. 16 1472. 61 61. 49
大根 677. 56 18. 02 423. 01 17. 66
中根 708. 68 18. 85 470. 69 19. 65
小根 27. 13 0. 72 20. 51 0. 86
细根 9. 34 0. 25 8. 08 0. 34
骨骼根 998. 57 49. 02 552. 05 50. 84
粗根 129. 78 6. 37 66. 71 6. 15
大根 607. 53 29. 82 313. 72 28. 90
中根 249. 71 12. 26 123. 81 11. 41
小根 47. 22 2. 32 26. 76 2. 45
细根 4. 36 0. 21 2. 85 0. 25
上坡
马尾松
木荷
江南油杉
骨骼根 989. 69 52. 31 617. 56 52. 40
大根 584. 45 30. 89 354. 84 30. 10
中根 312. 87 16. 54 202. 44 17. 18
小根 1. 65 0. 09 1. 14 0. 09
细根 3. 38 0. 17 2. 66 0. 23
骨骼根 2245. 76 62. 93 1414. 83 62. 30
大根 627. 45 17. 58 391. 71 17. 25
中根 671. 32 18. 82 445. 82 19. 63
小根 17. 81 0. 49 13. 46 0. 59
细根 6. 12 0. 18 5. 29 0. 23
骨骼根 982. 27 49. 63 542. 99 51. 45
粗根 119. 45 6. 03 61. 39 5. 82
大根 592. 53 29. 93 305. 92 28. 99
中根 238. 13 12. 03 118. 06 11. 19
小根 43. 68 2. 21 24. 75 2. 34
细根 3. 42 0. 17 2. 24 0. 21
4 小结
马尾松是福建省的主要造林树种之一。营造混交林能较好解决林地长期多世代营造混交林引起的地
力衰退、病虫害多发等问题。生物量是评价混交林混交效果的主要途径之一[13]。本文通过对不同坡位马
尾松、江南油杉及木荷混交林生物量和分配率进行研究,结果表明,下坡位能有效促进林木树高、胸径生长
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林业勘察设计 (福建) 2010 年第 2 期
以及林分总生物量的积累,这与下坡位立地条件相对较好有关系。就器官生物量分配率而言,不同树种之
间各器官生物量积累存在差别,这可能是由不同树种的生物学特性引起的。同一树种不同坡位各器官生
物量积累也存在差别,这主要是树种适应立地条件的生态适应结果。
在针阔混交林各树种生长过程中,树种间通过对生态环境选择和种间竞争能形成最佳林分组合[14]。
一般而言种间搭配良好的混交林林冠层次较纯林多,且地下根系一般较纯林发达,具有深浅根系互相搭配
的特点[15]。虽然马尾松、江南油杉及木荷均为深根性树种,土壤养分及土壤水分竞争比较剧烈,但从本研
究结果可以看出,马尾松和江南油杉的大根生物量占全根生物量比例均大大高于木荷,而木荷小根和细根
生物量占全根生物量均高于江南油杉和马尾松。马尾松、江南油杉及木荷混交林根这种格局分布特点,能
在一定程度上缓解它们对土壤养分需求的矛盾,提高土壤养分及水分利用率。此外,混交林的冠层结构也
较合理,马尾松属阳性树种处于林冠最上层,枝条透光率较高,能满足光饱和点相对较低的江南油杉树种
的光合需求,并能对木荷起到一定的遮光作用。混交林树冠这种空间分布特点,保证了林分对光能的充分
利用。此外,木荷枯枝落叶量大,分解迅速,对提高土壤微生物活性及改善土壤理化性质,加速林分养分循
环,提高林分生产力具有重要意义[16]。至于混交林经营后期,要及时了解树种间的种间关系变化,并采取
相应的调控措施,以实现马尾松、木荷和江南油杉混交林的优质、丰产。
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林业勘察设计 (福建) 2010 年第 2 期