全 文 ：福建林学院学报　 2003, 23 ( 2): 128～ 131
Journal of Fujian Colleg e of Fo restr y
35年生楠木人工林生物量及生产力的研究
彭 龙 福
(福建省南平市林业局 , 福建 南平 353000)
摘要: 通过对福建南平樟湖国有林场 35年生楠木人工林生物量与生产力以及其生长过程的研究
结果表明: 35年生楠木人工林平均树高、 胸径和林分蓄积量分别为 17. 3 m、 24. 0 cm和
229. 220 m
3· hm- 2 ,林分生物量和乔木层则分别达 193. 503 t· hm- 2和 182. 948 t· hm- 2 , 乔木
层生物量占整个林分总生物量的 94. 55% . 林分年均净生长量为 5. 227 t· hm- 2; 乔木层生物量
所占比例大小顺序为: 干 ( 70. 43% )> 皮 ( 7. 74% )> 枝 ( 3. 31% )> 叶 ( 1. 00% ); 树干生物量垂直
分布呈金字塔形 , 活枝和鲜叶主要分布在 9 m以上 . 与杉木生长过程相比 , 楠木在早期生长较
慢 , 生长高峰期较迟且高峰值较小 , 整个生长曲线较为平缓、 均匀 .
关键词: 楠木 ; 生物量 ; 生产力 ; 生长过程
中图分类号: S725. 2　　　　文献标识码: A　　　　文章编号 : 1001-389X ( 2003) 02-0128-04
Biomass and Productivity in a 35 Year Old
Phoebe bournei Yang Plantation
PEN G Long-fu
( Nanping Fo res try Bureau of Fujian Province, Nanping 353000, China)
Abstract: The biomass and g r ow th process in Phoebe bournei Yang planta tion we re ana ly zed base on th e investiga ted da ta in
nationa l for est station Zhanghu, Fujian, in Oc tober 2002. The r esults show ed: th e mean tr ee heigh t and mean DBH and
vo lume in 35-year-old Phoebe bournei Yang plantation w ere 17. 3 m , 24. 0 cm and 229. 220 m3· hm- 2 , respec tiv ely; the
biomass of stand and tr ee la yer w ere 193. 503 t· hm- 2 and 182. 948 t· h m- 2 respec tiv ely , th e biomass a llocation in tr ee
stra tum decr ea sed in the o rder: stem( 70. 43% )> bark( 7. 74% ) branch( 3. 31% )> lea f( 1. 00% ) ; th e ver tical distribution o f
stock biomass lo ok like a py ramid and the living branch es and leaves w ere mainly distributed along the stem more than 9
meter s above the g round. The g r ow th pro cess ana ly sis show ed Phoebe bournei Yang g r ew slowly in its y oung stage , the
peak o f its g row th is la ter and its g row th curv e appears relativ ely smoo th, Compa ring with th e g row th process o f
Cunninghamia lanceolata.
Key words: Phoebe bournei Yang; biomass; pr oduc tivity; g row th process
我国南方气候温暖湿润 , 雨量充沛 , 雨热同期 , 土壤肥沃 , 阔叶树种类繁多 , 资源较丰富 . 但长期
以来 , 南方大面积造林树种单调 , 仅集中于杉木、 马尾松等少数几个针叶树种 , 这可能和阔叶树价值尚
未被人们真正认识和接受有关外 , 与阔叶树栽培技术缺少研究、 人们无法掌握其造林特性亦有一定的关
系 . 目前由于杉木连栽生产力下降日趋严重 , 已严重影响杉木人工林的持续经营 [1 ] . 杉木林地生产力的
维护以及杉木林的持续速生丰产成了林业面临的主要问题 . 众多研究表明阔叶林冠层较厚 ,枝叶较浓密 ,
凋落物量大 , 易分解 , 灰分含量较多 , 养分归还大 . 长期以来 , 由于乱砍滥伐阔叶林 , 砍阔造针或将迹
地改为它用 , 导致阔叶林资源日趋减少 , 特别是一些珍贵树种如楠木、 格氏栲、 樟树等日渐贫乏 , 有些
甚至濒危灭绝 . 楠木 ( Phoebe bournei Yang )作为珍贵阔叶树种造林具有涵养水源、培肥土壤功能 ,且楠木
是一种经济价值较高的上等用材树种 , 木材坚实 , 结构细致 , 不易变形和开裂 , 是建筑、 家具、 造船的
优良用材 . 文中从楠木人工林的生物量、 生产力及其生长过程的角度对 35年生楠木人工林进行研究 .
1　试验地概况
试验地位于福建省南平市樟湖国有林场后坪工区 , 中亚热带季风气候 , 年均气温 19. 3℃ , 年均降雨
基金项目: 福建省自然科学基金资助项目 ( C9810027) .
作者简介: 彭龙福 ( 1967-) , 男 , 福建武夷山人 , 高级工程师 , 从事森林培育研究 .
收稿日期: 2002-10-23; 修回日期: 2002-12-06.
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 2003. 02. 008
量 1 699 mm, 降雨多集中在 3～ 8月 , 年均蒸发量 1 413 mm , 年均相对湿度 83% . 1967年人工营造楠木
人工纯林 . 2002年对标准地进行调查 . 标准地位于坡地的中下部 , 坡度为 30°. 林分保留密度
670株· hm- 2 ,平均胸径 24. 0 cm, 平均树高 17. 3 m, 林分蓄积量 229. 22 m3· hm- 2 , 郁闭度 0. 95.
2　研究方法
2. 1　乔木层生物量
在楠木人工林内设置 2块 20 m× 20 m的标准地 ,对标准地内进行每木检尺 ,测算林分的平均树高和
胸径 . 以平均树高和胸径为标准在林内选择平均标准木 2株 , 按照 Monsi分层切割法 , 以 1. 0 m为区分
段进行树干解析 , 测定每株标准木的干、 枝、 叶、 皮、 根的鲜重 , 并取样测定各组分的含水量 , 并换算
出干物质的重量 . 根据林分密度推算单位面积林分各组分的生物量和林分的总生物量 [2 ] .
2. 2　林下植被生物量
采用样方收获法 ,在每个标准地内随机设置 10个 1 m× 1 m的小样方 ,收集样方内的灌木和草本 ,并
同时收集凋落物 . 取样烘干测定含水量 , 换算为干物质重量 [3 ] .
2. 3　林木生长过程
通过调查标准地楠木的每木胸径 , 每个径级选 3～ 5株用铝合金杆测定树高 , 作胸径—树高曲线 , 利
用平均胸径的树高曲线值作为林分平均树高估计值 , 选取平均木做树干解析 [4 ] .
2. 4　土壤理化性质
土壤容重用环刀法 ; 土壤有机质用硫酸重铬酸钾氧化法 . 自然含水量用烘干法 [5 ] .
3　结果与分析
3. 1　林分生物量
林分生物量与树种组成、 密度、 树龄、 立地条件等密切相关 [3, 6 ] . 樟湖 35年生楠木人工林生物量为
193. 503 t· hm- 2 , 其中乔木层占林分的 94. 55% , 其次为凋落物层占 4. 9% . 林下植被层所占比例很小
( 0. 55% ) , 这主要由于 35年生楠木林分郁闭度大 ( 0. 95) , 抑制了林下植被的生长发育 .
3. 2　乔木层生物量
生物量是森林生态系统结构和功能的定量数据基础 ,对研究生态系统的物质和能量的固定、消耗、分配、
积累和转化及评价生态系统的生产力有重要意义 [7 ] . 林木生物量在各器官的分布状况会受树木本身的生物
学和生态学特性的深刻影响 . 树干是林木的支撑部
分 ,并担任着水分养分由下向上的传导功能和生物有
机质从上向下的传输功能 ,在乔木层生物量中 , 树干
生物量占绝大部分比例 (表 1) , 35年生楠木林乔木层
地上部分各器官生物量从大到小的顺序为: 干> 皮>
枝> 叶 (表 1) , 这与浙江 35年木荷天然林乔木层地
上部分各器官生物量从大到小的顺序 [6 ]相同 . 从表
1中可以看出: 树干生物量所占比例为 70. 43% . 其
根系的生物量为 31. 101 t· hm- 2 , 楠木林地上部分
和地下部分生物量组成比例大约为 5∶ 1.
表 1　乔木层生物量组成
Table 1　 Biomas s al location in the t ree layer
乔木层各器官 生物量
/t· hm- 2
占地上部分
比例 /%
占乔木层
比例 /%
树干 128. 858 　　 84. 86 　　 70. 43
树皮 14. 159 　　 9. 32 　　 7. 74
地上部分 树枝 　 6. 057 　　 3. 99 　　 3. 31
树叶 　 2. 773 　　 1. 83 　　 1. 00
小计 151. 847 100 　　 82. 48
地下部分 根系 32. 052 — 　　 17. 52
乔木层 合计 182. 948 — 100
3. 3　林分生物量的分布格局
森林生物量是生态系统性质、 状态的重要指示特征 , 也是深入了解森林生态系统变化规律的重要途
径 [6 ] . 森林生态系统的空间结构 ,通常以生态系统内各组成部分的生物量及其配置关系来表示 ,称为产量
结构 . 具体指森林植物同化、 非同化、 繁殖和吸收器官在地上和地下空间的排列位置 , 也可用各层次生
物量所占地比例来表示 . 叶和根系的数量及其主体配置是生物量空间结构中最重要的组成 [7～ 10 ] . 楠木人
工林树干垂直分布呈金字塔形 , 从表 2可以看出: 活枝生物量主要分配在 9～ 11 m之间 ; 鲜叶也分布在
9 m以上 , 主要分布在 9～ 10、 15～ 16和 16～ 17 m 3层 , 占鲜叶总生物量的 57. 1% .
129第 2期　　　　　　　　　　　　　彭龙福: 35年生楠木人工林生物量及生产力的研究
表 2　乔木层地上部分生物量分布
Table 2　 Dis t ribution of ab oveground biomass in t ree layer
树段 /m 干 (皮 )总生物量 枝总生物量 叶总生物量
/t· hm- 2 树段 /m
干 (皮 )总生物量 枝总生物量 叶总生物量
/t· hm- 2
0～ 1 16. 550 0 0 1～ 2 13. 730 0 0
2～ 3 13. 395 0 0 3～ 4 12. 089 0 0
4～ 5 11. 950 0 0 5～ 6 11. 868 0 0
6～ 7 10. 691 0 0 7～ 8 10. 088 0 0
8～ 9 　 8. 867 0 0 9～ 10 　 8. 433 　　 1. 390 　　 0. 416
10～ 11 　 7. 634 　　 1. 218 　　 0. 322 11～ 12 　 6. 215 　　 0. 417 　　 0. 411
12～ 13 　 4. 095 　　 0. 621 　　 0. 176 13～ 14 　 2. 889 　　 0. 327 　　 0. 235
14～ 15 　 1. 876 　　 0. 098 　　 0. 046 15～ 16 　 1. 475 　　 1. 267 　　 0. 778
16～ 17 　 1. 173 　　 0. 720 　　 0. 389 合计 143. 017 　　 6. 057 　　 2. 773
3. 4　楠木的生长过程
阔叶树的生长过程有别与针叶树 , 这主要与树种生物学特性及生长环境有关 ,根据不同测树因子 (树
高、胸径、材积 )测得楠木生长过程 , 见图 1～ 图 4.
图 1　 35年生楠木树高连年生长量与平均生长量　　　　　图 2　 35年生楠木胸径连年生长量与平均生长量
Figure 1　 Current annual increnent and mean increment　　　　　　 Fig ure 2　 Cu rrent ann ual incren en t and mean increm en t
of t ree h eigh t of 35 years old phoebe Nees　　　　　　　　　　　　 of DBH of 35 years old phoebe Nees
图 3　 35年生楠木材积连年生长量与平均生长量　　　　　图 4　 35年生楠木树高、 胸径、 材积总生长量
Figure 3　 Cur rent ann ual increm ent and mean increm en t　　　　　　 Figure 4　 Total increment of t ree h eigh t and DBH and
of t ree volume of 35 years old phoebe N ees　　　　　　　　　　　　 t ree volume of 35 years old phoebe Nees
130 福　建　林　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　第 23卷
　　楠木的生长过程曲线与杉木有所不同 . 相对于杉木来说 , 楠木树高生长在早期相对较慢 , 整个生长
过程的生长速度较杉木更均匀 . 楠木 30年生树高为 16. 30 m, 4年生树高仅为 2. 00 m , 而同样 30年生、
树高为 16. 30 m的杉木 ,查实生杉木地位指数表 , 4年生树高在 3. 2～ 4. 0 m之间 . 楠木树高连年生长量
和平均生长量高峰期与杉木相近 , 但高峰值比杉木小 ; 楠木胸径生长的规律与树高相似 , 早期生长也相
对较慢 . 与同样年龄和胸径的杉木相比 ,楠木胸径连年生长量和平均生长量高峰期比杉木迟 5 a左右 ,生
长高峰值也比杉木小得多 ;与同样年龄和材积的杉木相比 ,楠木材积连年生长量高峰期比杉木迟 7～ 11 a,
高峰值比杉木小得多 , 但平均生长量高峰期与杉木相近 , 均在 35 a左右 .
根据以上分析可知 , 楠木的树高、 胸径、 材积的生长规律与杉木相比有所不同 , 主要表现在早期生
长较慢 , 生长高峰期较迟 , 且高峰值较小 , 但整个树高、 胸径、 材积生长曲线较杉木更为平缓、 均匀 .
4　小结与讨论
35年生楠木人工林平均树高、 胸径和总生物量分别为 17. 3 m、 24. 0 cm和 193. 503 t· hm- 2 , 乔木
层总生物量为 182. 948 t· hm- 2 , 占整个林分生物量的 94. 55% . 净生长量为 5. 227 t· hm- 2· a- 1 . 乔木
层生物量所占比例大小顺序为: 干 ( 70. 43% )> 皮 ( 7. 74% )> 枝 ( 3. 31% )> 叶 ( 1. 00% ); 树干生物量垂直
分布呈金字塔形 , 活枝和鲜叶主要分布在 9 m以上 . 与杉木生长过程相比 , 楠木在早期生长较慢 , 生长
高峰期较迟且高峰值较小 , 整个生长曲线较为平缓、 均匀 .
35年生楠木人工林总生物量为 193. 503 t· hm- 2 ,乔木层总生物量为 182. 488 t· hm- 2 ,净生长量为
5. 214 t· hm- 2· a- 1 ; 乔木层生物量大小顺序为: 干> 皮> 枝> 叶 ; 与浙江杭州北高峰南坡 35年木荷天
然林 (净生产量为 3. 83 t· hm- 2· a- 1 ) [6 ]相比 ,楠木林分净生产量比木荷天然林分大 36. 1% ,且 2者乔木
层生物量的大小顺序相同 . 比四川省都江堰地区 30年生楠木 , 净生产量 4. 47 t· hm- 2· a- 1高 16. 64% .
作者在顺昌埔上林场余墩工区考察的 38年生楠木林分的平均胸径和树高分别为 11. 9 cm和 11. 5 m, 净
生产量为 2. 36 t· hm- 2· a- 1 . 其胸径、 树高和净生产量分别是试验地 35年生楠木人工林的 49. 58% ,
66. 47%和 42. 78% , 这可能与树种特性、 林分密度及其所处的土壤条件有关 .
根据楠木造林情况 (南平和三明 )调查分析与思考 ,笔者认为楠木对水分需求特别明显 ,水分供应 (包
括地下水 )差异导致个体明显分化 ,位于顺昌埔上林场余墩工区山坡上部的楠木林其土壤有机质是樟湖的
1. 29倍 ,土壤容重亦比樟湖的小 ,但林分平均木却比樟湖的小得多 (树高 11. 5 m ,胸径 11. 9 cm ) ,单株生
物量仅为樟湖的 22. 01% ;在该片林分中位于坡中下部的楠木个体明显比中上部楠木个体大得多 ,分化程
度比针叶林明显 . 福建农林大学莘口教学林场人工营造楠木人工林 ,位于中下部个体明显比中上部的大 ,
位于中下坡的楠木生长速度快 , 楠木林分凋落量大对林地具有较好的改良地力作用 .
综合上述分析 ,发展楠木人工林对改变造林树种以针叶树为主的单调状况 ,改善林地生态环境具有重要
的意义 , 其潜在经济价值较高 ,且楠木的栽培技术已基本解决 ,在闽北地区具有一定的发展潜力 . 但鉴于各
地楠木造林的实践所体现出来的个体严重分化 , 发展楠木人工林切忌集中连片 ,应选择水湿条件好 ,土壤湿
润肥沃局部地带小面积 ( 1 /3～ 2 /3 hm2 )种植 , 才能力保楠木快速生长 , 从而使其潜力得到充分发挥 .
参 考 文 献:
[ 1 ]马祥庆 , 康述海 , 黄　勇 , 等 . 花岗岩条件下杉木工人林的多代效应研究 [ J] . 福建林学院学报 , 2002, 22( 4): 289-294.
[ 2] 邹春静 . 长白松人工林群落生物量和生产力的研究 [ J] . 应用生态学报 , 1995, 6( 2): 123-127.
[ 3] 杨玉盛 . 杉木人工林可持续经营的研究 [M ] . 北京: 中国林业出版社 , 1998. 41-57.
[ 4] 何智英 . 树干解析中不同方法推断树高误差的探讨 [ J] . 林业科学 , 1988, 24( 2): 204-207.
[ 5] 中国科学院南京土壤研究所编 . 土壤理化分析 [M ] . 上海: 上海科学技术出版社 , 1978. 62-136.
[ 6] 冯宗炜 , 王效科 , 吴　刚 . 中国森林生态系统的生物量和生产力 [M ] . 北京: 科学出版社 , 1999. 99-187.
[ 7 ]田大伦 , 向文化 , 闫文德 , 等 . 速生阶段杉木人工林产量结构及生产力的代际效应 [ J] . 林业科学 , 2002, 38( 4): 14-18.
[ 8] 蒋文伟 , 姜志林 , 愈益武 . 湖州不同林型建群种生物量格局的研究 [ J] . 福建林学院学报 , 2002, 22( 1): 47-51.
[ 9]孙　多 . 空青山天然次生栎林的生物量结构 [ A ] . 姜志林 . 下蜀森林生态系统定位研究论文集 [ C ] . 北京: 中国林
业出版社 , 1992. 524-532.
[ 10 ]田大伦 . 杉木人工林生态系统生物产量的结构特征 [A ] . 周晓峰 . 中国森林生态系统定位研究 [ C] . 哈尔滨: 东
北林业大学出版社 , 1994. 524-532.
(责任编校: 江　英 )
131第 2期　　　　　　　　　　　　　彭龙福: 35年生楠木人工林生物量及生产力的研究