全 文 ：福建林学院学报 一 8 9 9, 9 (4 ) (增 刊) : 80一 84
Jo u r n a l
o f F u i ia n C o l le g e o f F o cr
s t r y
樟树 、 楠木人工林密度管理
廖涵宗 邸道生 张春能 袁宗黄
(福建林学院羊口教学林场 )
摘要 本文根据 S ey m o rLJ 的以树冠投影面积和树高预测单木胸径的回 归方
程 , 分别 对 3 5 7 株樟树 ( e . n n a m o m u rn e a m p h o 「a ) 、 3 7 8 株楠木 ( p h o e b e
B 。 、 J n e : ) 优势木和亚优势木样木数据进行拟合 , 进而导出树冠充分郁闭时 , 樟树
高在 7一 1 7 , 楠木高在 5一 1 5 M 范围内林分断面积一每公 项株数相对密度 , 并根
据树冠竞争因子探讨林分密度管理 .
关键词 樟树 ; 楠木 ; 竞争因子 ; 林分密度
0 引言 一个简单实用 , 与立地与林龄无关 , 建立在树冠竞争因子上 , 树冠大小与树干体
积的三维空间相互关系的单木模型公式已厂`泛地应用于林分相对密度导向 ( G in gs l c h 1 9 67 ,
R o a e h 19 7 7
,
S a而dr 1 9 8 3 ) . S e y m o u r ( 1 9 8 7 ) 根据这种关系 , 导出以树冠投影面积 ( P A )
和树高 (H ) 项测单木胸径 (D ) 的回时方程 ( P = .0 01 ) , 并设三变量之间存在确定的函数
关系 , 经数学变换 , 编绘出林分 充分郁闭时林分断面积一每公项 ( h a) 株数的含等树高和等
直径 线的 立 木度导 向图 ; 根 据冠幅 ( C W ) 与树 高和 冠 长 ( C L ) 之 间 地 回 归方 程
(P 二 0 01 )
, 计算不同密度林分的 单木参数 , 探讨林分密度管理〔1 . 本文就此应用 卜樟 、
楠 , 现介绍如 下。
1 原理和数学模式
生态学的知识认为 : 总的树干产量与总叶量存在定量关系 , 即 :
B y = K
.
T e v 甸 (一)
式中 , B y = 总的树干材积 ; T C v 一 总的树冠体积 ; K 。 二 叶的净光合效率 ; K I 二 与树
冠大小有关的效率 . 而且
T C V = K 厂P A H (2 )
B y = a n 叭 c ( 3 )
这里 , C P A 二 树冠投影面积 , K Z 二 树冠儿何体参数 , a 、 b 、 C 为 !nl 归系数 , 将 (2 ) 、
( 3) 两式分别代人 ( 1) 式两边 , 化简后得到 :
D 一 b o e P A b , H妞 (4 )
这里 b0 、 b , 和 b : 均为 回归系数 。 从 ( 4) 式可知 , 只要知道 三个测树因 f ( D . H 和
C w
, 即可拟合出回归方程的系数 .
一 80 一
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 1989. s1. 016
2基础数据的收集
共收集 7 2个樟树 、 8 9个楠木标准地 (或样地 ), 面积 1 50 一叭刃m Z , 从中选出樟树优势木
和亚优势木 3 57 株 , 楠木 3 78 株的样本数据 . 样本资料覆盖 范围为 : 樟树年龄分布 1 1一 26
年 、 胸朴 7一 3 c6 m , 树高 7一 17 m , 立地类型 1 一班级 , 密度 4 50一 27 0 株 ha 一 , ;楠 木年龄 为
一。一 2 6 , 胸径 7一30c m , 树高 5一 16 M , 立地类型 l 一 il 级 , 密度 6 0 0一2 80 5 株 h a , 。
3 结果
方程 ( 4 ) 采用 “ l不o u se h ` ) ld e r 变换法 ”求多 , 。 !。 1吐l系数的最刁、 一乘估 i ! ’ 经 , t主算 , 拟合 {I}
以 c 为底的对数线性方程 , 结果为 :
樟树 :
I n D 二 0 0 7 10 + O
.
7 4 0O L n H + 0
.
6 7 5 4 I
J n (二W
( r 二 o
·
9 40 7
, r H = 0
.
8 7 10
, r cw = 0
.
8 3 5 7 ) ( 5 )
楠木 :
L n D = 0
.
3 6 6 8+ 0
.
6 5 2 8 L n 1) + 0
.
6 12 2 L n C W
( r = 0
·
8 6 0 7
, r H 二 0 . 7 1 9 9 , 编 二 0 . 5 6 8 0 ) ( 6 )
这里 , D 、 H 和 C W , 前者单位为 c m , 后两者为 m .
从 ( 5) 、 ( 6) 两式看出 , 树高 、 冠幅均与胸径存在极显著相关 (P 二 .0 01 ) , 由于所拟
合样本数充分大 ( > 30 ) , 使得近似于一个确定函数关系 , ( 5) 、 ( 6) 两式转换为以 C W
为应变量的涵数式 :
樟树 : C w 二 .0 喇x〕3D L那H 一 1 , 56 (7 )
楠木 : C W 二 o . 5 4 9 3D , 63 , S H一 , ·晰 , (s )
根据 (7 ) 、 ( 8) 两式 , 即可绘制出樟 、 楠树冠充分郁闭时林分断面积 、 每公项株数 (立木
间距按梅花形配置 , 单位面积系数为 90 .7 % ; 正方形为 98 . 5% ) 的立木度图 . 样树立木度图
表明 : 每条等树高线是从密度最小的一端 (即单木树冠投影面积最大 ) 开始 , 所有的等胸径
线是从原点向外辐射的直线 .
树冠竟争因子 ( C C )F 是竞争林分中的单木树冠参数 , 它反映了单木的竞争状态 , 这个
概念最早是由 G in g n c h ( 19 64 ) 提出 . 为了有助 于较合理地确定林分郁闭的最小密度 , 根据
图
4 应用与讨论
生态学家建议管林工作者应充分注意林分树冠分布均匀合理 , 竞争林分单木模型参数随
竞争状态不同而改变 . 强烈的竟争导致林木枯损 , 自然稀疏 , 特别是人工林 , 单木营养空 问
相同 , 强烈竞争易导致全林早衰 , 林木质量整体下降 . 因此 , 通过控制单木占有空间与单木
模型参数的变化关系 , 对樟树 、 楠木进行密度管理 , 具有一定的实用意义 .
由于优势木高受两个隐变量 (立地质量和年龄 ) 制约 , 表示立地指数 。 相同优势高 , 密
度越大 , 单木所占空间越小 , 林分竞争越激烈 , 以 ( 6) 或 ( 8) 以及 ( 12) 三个式子 , 对楠
木三种不同密度 (假设树木配置为正方形 , 树冠不重叠 , 不间断 ) 的不同树高的单木参数进
行预测 , 其结果见表 1 .
由表 l 可见 , 相同密度的单木参数随树高 (或年龄 ) 的增大而增加 , 冠长 、 技下高和胸
一 8 1一
径逐渐增大 ;相同树高 , 随密度的减少 , 冠长 、 胸径增大 , 而枝 卜高减少 . 单木占有空间增
大 , 树冠匀称 , 树冠重心低 , 经济林比率相对较小 , 单木质量提高 , 林分稳定性较好 , 白然
稀疏较少 。
表 1 从不同楠木林分密度中预测的单木参数
参 数 5
佗à戈é反从732.8牛.8二613-Qù460
2 40() 株 h a -
3
.
7
飞àq夕
-
.
ù、J八共ù
46
,j飞一,`8,
.
, ,
-冠长 (m )
枝 卜高(m )
脚径 ( e m )
.728.1454“5,4..516屯3
150( )株 h a -
5刀46从IJ11,.40冠 长
枝 卜高
胸 径
28.0.75巧冠 长
枝 卜高
胸 径
10 50 株 h a -
5
.
9
3
.
1
11
,
8
46
;
叹砂,.三
16
.
4
如果进人竞争的林分密度为 24 0 株 h a 一 , , 树高为 g m 时 , 如表 l , 单木胸径 、 冠长和枝
下高分别为 .8 gc m , 3 . 7 和 5 . 3m . 枝下高占树高的 0 . 59 , 这反映了林分竞争状态较为激烈 ,
拟进行疏伐 . 若设计保留密度为 1 50 株 h a 一` , 伐除 更℃ 株后剩余的空间均分给保留木 , 每
株有 2 . 5m 2 的剩余空间 . 如果林分重新郁 闭时 , 枝 下高再上升 (仍为 .5 3m ) 那 未由方程
( 8)
、
( 12 ) 式计算 , 树高和胸径分别为 10 , , 和 1 . s cm . 从 于 10 . s m 的树高增量所需的时
间即是重新郁闭所需要的时间 , 重复上述计算方法 , 对现存竞争林分为 1 50 株 ha 一 ’ 进行疏
伐设计 , 那未保留为 10 50 株 h a 一 , ,预测树高为 12 . s m 时林分重新郁闭 , 且枝 卜高仍保 留
5
.
3m
。
不同生长发育期 , 树高生 长速度差异很大 : 在杆材阶段 , 树高生长速度快 , 对竞争林分
进行强度疏伐 ( 30 % 左右 ) , 仍可迅速郁闭 ; 在树高生长缓慢以后 , 树冠难以重新郁闭 , 因
此疏伐期的选择 , 以及琉伐强度的大小 , 均应视树木高生长速度而定 .
樟树在林分密度不变 (即未疏伐 ) 的竞争生长过程中 , 随着树高增大 , 冠长会逐渐缩
短 , 高径比明显增大 . 树木高生长时 , 边材和相应组织活细胞体积增加而叶丛体积未增大 ,
甚至减少 , 那未光合产物趋于恒定 , 而维持性消耗随树木增大而明显增大 , 特别在干旱秋
季 , 气温仍较高 , 由于呼吸强度随温度的增高而成指数上升 , 树木受缺水和高消耗的综合反
应 , 叶片非生理性大盆调落 , 枝干曝露 , 树梢皮灼伤 , 林冠破裂 , 翌年春季可以部分恢复 ,
而密林分易早衰 , 所以樟树的密度管理 , 切忌追求经济材比率 , 而任其自然稀疏 (表 2) .
一 8 2一
表 2从不同樟树林分密度中预测的单木参数
单木参数 11 13 1 5 17
幼1. 5 04 -3 27 2I
1 2
.
9
1 2
.
9
之 8乙 U气`` J尸.: !住 L7 2“.1 2枷.3 27 81. 0 24 O 09 241月冠长( m )
枝 卜高( m )
胸社( m )
l 8( ) 0株 h a -
1 0
.
3
2
.
5
1 2
.
5
l 9
:
2
0冠 长
枝 卜高
胸 径
3
.
4
1 1
.
3 1 2
.
8 14
`
2
67
;
一、n,
冠 长
枝 卜高
胸 径
12侧 )株 h a -
4
.
4 3 6 3 2
15
.
6
3
.
0
6
.
6 9
.
4 1 1
.
8 14
.
0
10
.
2 12
.
3 14
.
3 16
.
2 18
.
0 19
.
7
建立在树冠竟争因子上的密度管理是以竞争林分的单木模型为基础的 . 其模型的建立有
待进一步探讨 . 本文所引用的 s cy m o u r 单木方程 , 应用回归关系为确定函数关系进行变换 ,
其误差情况见表 3 .
表 3 楠木冠幅的实泌值与预测值的比较
树高级 (m )
径阶 一一一一`一一6 7 8 9 10 1 1 12C n l 实侧均值 / 预侧值7 1 . 3 1 . 5 1 . 7 一 一 一 一
1
.
3
.1320”.8..lI二.098
l 0
飞ó030
比.09叻10 .l2仰一”
0on,12-10
0 9
4-on,0060
J
O八
.…ō .--r01.l1功.09.78”“
8910二234567
19 一 一 0 . 8 0 . 6 0 . 9
一 8 3一
由表 3可见 , 绝大部分实测均值与变换后的方程 ( 8) 所预测的冠幅值之比接近 J、 1 。 说
明在大样本资料的回归关系达到极显著相关时 , 回归关系就接近 J 飞函数关系 , 且本文选用函
数 关系变换 , 就在于它有逻辑价值和实用意义 .
相同径级的某一树高级的实测冠幅值 , 当其频数充分大 l讨, 其频数分布是呈 . } ,态的 ; 】司
一冠径级 、 树高级 , 其冠长分布也是 正态的 . 但是对松散型不规则树冠 〔如青风栋 ) 不适
川 。 越是规则 冠型紧凑的树种 , 如建柏 、 杉木等其分布越趋 U丁态 , 预测的效果越准确 。
参考文献
S e y m o u r
,
R
.
S A N e w S t o c k i n g G u i d e F a s m u t a t io n A P P l ide t
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W h 一t e P i n e
6 7一 8 0
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