全 文 ：不同林分密度楠木人工林生物量初步研究
彭龙福
(福建省南平市林业局 ,福建 南平 353000)
摘要:对福建省顺昌埔上国有林场不同林分密度的 37 年生楠木人工纯林的生物量及分配进行调查和分析 , 结果表明:低密
度林分(1 500 ～ 1 650 株·hm-2)楠木单株标准木的平均生物量为 56.52 kg·株-1 , 是高密度林分(2200 ～ 2400 株·hm-2)的
1.39 倍。单株标准木各器官的平均生物量均随林分密度的增加而减小;楠木人工林乔木层生物量随林分密度的增加而增
大 ,乔木层总平均生物量在干材中的分配基本不受林分密度的影响(低密度的为 53.59%,高密度的为 53.72%), 在根 、皮
中的分配比例随林分密度的增大略有增大 ,而在枝与叶中的分配比例则随密度的增加而下降。各器官生物量均存在干材
>根>皮>枝>叶这一规律 ,其中干材生物量占总物量的比例最大 ,均超过了 50%, 最大达到 61.11%。
关键词:楠木;人工林;林分密度;生物量
中图分类号:S792.24　　　文献标识码:A　　　文章编号:1002-7351(2008)04-0015-04
Prel iminary study on the biomass of Phoebe bournei plantation with different density
and site condition
PENG Long-fu
(Forestry Bureau of Nanping City , Nanping , Fujian 353000 , China)
Abstract:The biomass and allocation of 37-year-old Phoebe bournei plantations were studied in different density in Shunchang
Forestry Farm in Fujian province.The results were as fo llows:in lower density spatiality(1 500～ 1 650 trees·hm-2), the aver-
age biomass of sing le tree w as 56.52 kg·tree-1 , which w as as large 1.39 times as higher density spa tiality(2 200～ 2 400 trees·
hm-2).The average biomass in differernt o rgans of single tree decreased with the increase of the density.The biomass of arbor
lay er increased with stand density increasing , the alloca tion in stem of the total average biomass of tree layer had hardly effect on
planta tion density , the biomass allocation ra tio of roo t , and bark raised a little w ith the increase of density , but decreased of branch
and leaf.The rule of the biomass in every org an was stem>root>bark>brach>leaf , and the biomass ratio of stem was the
largest , w hich was more than 50% and the larg est one was 61.11%.
Key words:Phoebe bournei;planta tion;density;biomass
　　生物量是指单位面积上存在的有机体的干重总量或植物所有种的有机物干重总量 ,亦称现存量[ 1] 。
通过测定和分析林分各组分现存量 ,可为研究群落能流 、物流提供基础资料 ,了解各种群落物质与能量及
其固定 、消耗 、分配 、积累与转换的特点[ 2] ,为培育和保护优质 、速生林木资源提供理论依据 。楠木(Phoebe
bournei)是中国特有二级珍稀濒危保护植物[ 3 ,4] ,为珍贵阔叶树种 ,具涵养水源 、培肥土壤功能 ,且是经济
价值高的上等用材树种[ 5] ,由于长期以来的人为砍伐 ,一方面我国楠木资源破坏严重 ,目前楠木野生资源
已日渐枯竭;另一方面国民经济建设对楠木木材的需求又不断增加 ,导致楠木供求矛盾加剧。林分生物量
与树种组成 、密度 、树龄 、立地条件等密切相关[ 6 ,7] 。本文从不同林分密度对 37年生楠木人工林生物量及
分配的影响进行研究 。
1　试验地概况
试验点位于福建省南平顺昌埔上国有林场(北纬 26°50′、东经 118°27′),地形系低山丘陵地带 ,坡度
25°～ 35°。土壤为花岗岩或砂岩和片麻岩发育而成的山地黄红壤或红壤 。一般土层深厚 、疏松 ,质地为轻
壤土或重壤土。
　收稿日期:2008-02-17;修回日期:2008-04-29
　基金项目:福建省科技厅重点科学基金资助项目(2005T012)
　作者简介:彭龙福(1967-), 男 ,福建武夷山人 , 南平市林业局高级工程师 ,硕士 , 从事森林培育研究。
第 35 卷 第 4 期
2 0 0 8年 1 2月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol.35　No.4
Dec., 2 0 0 8
DOI :10.13428/j.cnki.f jlk.2008.04.056
　　本区气候属中亚热带季风气候 ,年平均气温
18.5℃,极端高温 40.5℃,极端低温-6℃,年平均
降水量 1 880 mm ,无霜期 230 d以上。
试验林为 37年生楠木人工纯林 ,该林分经营
措施相同 ,未经抚育间伐 , 林分密度为 1 500 ～
2 400株·hm-2 ,林分基本情况如表 1。林内灌木较
少 ,主要为细柄阿丁枫(Altingia graci lipes Hem-
sl)、黄瑞木(Adinandra melletti i Benth of Hook f.)
等。草本植物生长旺盛 , 主要为铁芒萁(Dicra-
noperis dichotoma)和狗脊蕨(Woodwardia japoni-
ca)等。
表 1　不同林分密度楠木人工林基本情况表
林分密度 重复 立地类型 平均胸径/ cm 平均树高/ m 生物量/ kg·株-1
低密度 1 Ⅳ 9.4 8.3 23.56
2 Ⅲ 11.2 10.6 50.06
3 Ⅱ 12.5 11.5 95.95
均值 11.3 10.2 56.52
高密度 1 Ⅳ 9.54 8.4 29.11
2 Ⅲ 10..2 10.71 42.83
3 Ⅱ 11.95 11.4 50.09
均值 10.23 10.17 40.68
2　研究方法
2.1　乔木层生物量的测定
在选定的楠木人工林内 ,根据林分现存密度 ,分别在低密度林分(1 500 ～ 1 650株·hm-2)和高密度林
分(2 200 ～ 2 400株·hm-2)各设置 20 m×20 m 的标准地 3 块 ,共 6块标准地 。标准地内进行每木检尺 ,
计算平均树高和胸径 ,经测算 3块低密度样地平均树高 10.2 m ,平均胸径 11.3 cm;3块高密度样地平均
树高 10.17 m ,平均胸径 10.23 cm 。每样地选择 1株标准木 ,采用分层收割法计算生物量 ,以 1 m 为区分
段做树干解析 ,测定标准木树干 、树皮 、枝 、叶 、根的鲜重 ,并取样测定各组分的含水量 ,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[ 8] 。
2.2　林下植被生物量的测定
在样地内随机设置1 m×1 m 的样方各5块 ,采用“全体收获法” 。下木层按干 、枝 、叶 、根分别称重 ,混
合采取部分植株的样品 ,带回实验室在 105℃下烘干测定含水率 ,换算为干物质重量[ 6] 。草本层按地上部
分和地下部分收获并直接称其鲜重 。
2.3　凋落物和分解物收集
在选定的标准样地中机械划分为 8个区域 ,于每一区域内放置 1个收集框。收集框用铁线网与木框
缝制 ,规格为 1 m ×1 m×0.2 m ,收集器面积之和已基本达到木村允(1981)[ 9] 、佐藤大七郎(1986)[ 10]所提
出的标准 。每月收集 1次 ,在每次收集凋落物之后 ,对凋落物的物理组成进行区分 、称重 、取样 。
在林地上布置 48个 20 cm ×30 cm 的网袋(网孔为 2 mm×2 mm),每个网袋内装有干重 20 g 的凋落
物。每 2个月收集 4袋测定凋落物的分解率 。
3　结果与分析
3.1　不同林分密度楠木人工林生物量及器官分配
3.1.1　单株生物量及器官分配　2种密度下楠木人工林平均木器官生物量大小顺序为干材>根>皮>
枝>叶 ,见表 2。
表 2　不同林分密度楠木人工林单株各器官生物量 单位:kg·株-1
林分密度 重复 根 干材 皮 枝 叶 合计
低密度 1 5.28 12.47 2.99 2.21 0.61 23.56
2 13.78 23.78 6.14 4.10 2.26 50.06
3 19.45 54.76 8.11 8.22 5.41 95.95
均值 12.84 30.34 5.75 4.84 2.76 56.52
高密度 1 6.09 17.79 4.42 0.46 0.35 29.11
2 8.55 24.42 5.37 3.13 1.36 42.83
3 13.32 23.35 5.08 5.62 2.72 50.09
均值 9.32 21.85 4.96 3.07 1.48 40.68
·16· 福 建 林 业 科 技 第 35 卷
　　在不同林分密度条件下 ,单株总平均生物量及各器官的平均生物量随着林分密度的增大均呈下降的
趋势 。低密度条件下的楠木人工林单株总平均生物量是高密度的 1.39倍 ,其中低密度条件下单株林木的
根 、干材 、皮 、枝和叶的平均生物量分别是高密度的 1.38倍 、1.39倍 、1.16倍 、1.58倍和 1.86倍 。
在不同林分密度条件下 ,单株各器官中 ,根 、干材 、皮的平均生物量占单株总平均生物量的比例随着林
分密度的增加而增加 ,枝 、叶的平均生物量占单株总平均生物量的比例随林分密度的增加而下降 ,见表 3。
可见 ,适度增大林分密度有利于提高干材生物量。
表 3　不同林分密度楠木人工林单株生物量的器官分配 单位:%
林分密度 重复 根 干材 皮 枝 叶 合计
低密度 1 22.41 52.93 12.69 9.38 2.59 100.00
2 27.53 47.50 12.27 8.19 4.51 100.00
3 20.27 57.07 8.45 8.57 5.64 100.00
均值 22.71 53.67 10.17 8.57 4.88 100.00
高密度 1 20.92 61.11 15.18 1.58 1.20 100.00
2 19.96 57.02 12.54 7.31 3.18 100.00
3 26.59 46.62 10.14 11.22 5.43 100.00
均值 22.92 53.72 12.18 7.55 3.63 100.00
3.1.2　乔木层生物量及器官分配　不同林分密度楠木人工林乔木层各器官的生物量及其器官分配见表
4 、表 5。2种密度下各器官平均生物量及其分配的排列顺序均为干材>根>皮>枝>叶 。
表 4　不同林分密度楠木人工林乔木层各器官生物量 单位:t·hm-2
林分密度 重复 根 干材 皮 枝 叶 合计
低密度 1 8.84 20.89 5.01 3.7 1.02 39.46
2 21.76 37.53 9.7 6.47 3.57 79.03
3 29.62 83.4 12.35 12.52 8.24 146.13
均值 20.07 47.27 9.02 7.56 4.28 88.21
高密度 1 14.59 40.95 10.17 1.06 0.81 67.58
2 19.68 56.21 12.36 7.21 3.13 98.59
3 29.57 51.84 11.28 12.48 6.04 111.21
均值 21.28 49.67 11.27 6.92 3.33 92.46
表 5　不同林分密度楠木人工林乔木层生物量器官分配 单位:%
林分密度 重复 根 干材 皮 枝 叶 合计
低密度 1 22.40 52.94 12.70 9.38 2.58 100.00
2 27.53 47.49 12.27 8.19 4.52 100.00
3 20.27 57.07 8.45 8.57 5.64 100.00
均值 22.76 53.59 10.23 8.57 4.85 100.00
高密度 1 21.59 60.59 15.05 1.57 1.20 100.00
2 19.96 57.01 12.54 7.31 3.17 100.00
3 26.59 46.61 10.14 11.22 5.43 100.00
均值 23.02 53.72 12.19 7.48 3.60 100.00
不同林分密度对楠木人工林乔木层的总平均生物量及其在各器官中的分配影响不同 。乔木层总平均
生物量随林分密度的增大而增大 ,但增幅较小 。高密度条件下的乔木层总平均生物量仅比低密度的大
5%。各器官中 ,根 、干材及皮的平均生物量随林分密度的增大而增大 ,枝 、叶的平均生物量随林分密度的
增大而减小;乔木层总平均生物量在干材中的分配基本不受林分密度的影响(低密度的为 53.59%,高密
·17·第 4 期 彭龙福:不同林分密度楠木人工林生物量初步研究
度的为 53.72%),在根 、皮中的分配比例随林分密度的增大略有增大 ,而在枝与叶中的分配比例则随密度
的增加而下降。
3.2　楠木人工林分生物量及分配
从表 6可以看出 ,不同林分密度对楠木人工林不同层次的影响不同。在 2种林分密度条件下 ,楠木人
工林总平均生物量相差不大(低密度为 104.48 t·hm-2 ,高密度为 109.82 t·hm-2)。乔木层平均生物量随
林分密度的增大而增大(低密度为 88.21 t·hm-2 ,高密度为 92.46 t·hm-2),而乔木层平均生物量占林分
总平均生物量的比例基本相同(低密度为 84.43%,高密度为 84.19%)。灌木层平均生物量随林分密度的
增大而减小(低密度为 7.84 t·hm-2 ,高密度为 4.55 t·hm-2),低密度灌木层总平均生物量是高密度的
1.72倍;其占林分总平均生物量的比例也随林分密度的增大而下降(低密度为 7.50%, 高密度为
4.14%)。草本层平均生物量及其占林分总生物量的比例均随林分密度的增大而增大(低密度为 8.43 t·
hm-2 ,占 8.07%,高密度为 12.81 t·hm-2 ,占 11.67%),高密度草本层生物量是低密度的 1.52倍 。
表 6　不同林分密度楠木人工林生物量及分配
林分密度 重复 乔木层 灌木层 草本层 合　计生物量/ t·hm-2 比例/ % 生物量/ t·hm-2 比例/ % 生物量/ t·hm-2 比例/ % 生物量/ t·hm-2 比例/ %
低密度 1 39.46 81.36 4.65 9.59 4.39 9.05 48.5 100.00
2 79.03 75.66 11.02 10.55 14.4 13.79 104.45 100.00
3 146.13 91.05 7.85 4.89 6.51 4.06 160.49 100.00
均值 88.21 84.43 7.84 7.50 8.43 8.07 104.48 100.00
高密度 1 67.58 82.33 1.17 1.43 13.33 16.24 82.08 100.00
2 98.59 82.08 7.14 5.95 14.38 11.97 120.11 100.00
3 111.21 87.39 5.34 4.20 10.71 8.41 127.26 100.00
均值 92.46 84.19 4.55 4.14 12.81 11.67 109.82 100.00
4　分析与讨论
1)密度对楠木人工林生物量及器官分配有较大影响 ,随密度增大 ,楠木单株生物量及器官生物量下
降。低密度条件下的楠木人工林单株总平均生物量是高密度的 1.39倍 ,其中低密度条件下的单株根 、干
材 、皮 、枝和叶的平均生物量分别是高密度的 1.38倍 、1.39倍 、1.16倍 、1.58倍和 1.86倍。可见 ,低密度
条件有利于培养大径材。
2)单株各器官中 ,根 、干材 、皮的平均生物量占单株总平均生物量的比例随着林分密度的增大而增加 ,
枝 、叶的平均生物量占比例随林分密度的增加而下降 ,可见 ,适度增大林分密度有利于提高干材生物量。
3)乔木层总平均生物量随林分密度的增大而增大 ,但增幅较小。高密度条件下的乔木层总平均生物
量仅比低密度的大 5%。各器官中 ,根 、干材及皮的平均生物量随林分密度的增大而增大 ,枝 、叶的平均生
物量随林分密度的增大而减小;乔木层总平均生物量在干材中的分配基本不受林分密度的影响(低密度
53.59%,高密度 53.72%),在根 、皮中的分配比例随林分密度的增大略有增大 ,而在枝与叶中的分配比例
则随密度的增加而下降。
4)乔木层各器官生物量均为干材>根>皮>枝>叶 ,其中干材生物量占总生物量的比例最大 ,均超过
50%,最大达到 61.11%;而叶生物量所占比例最小 ,仅 1.20%～ 5.64%。作为用材树种 ,这种生物量的分
配是较为经济的 。
5)密度的控制是森林培育的重要技术调控措施 ,密度对楠木人工林产生较大影响。由于生产实践中
对楠木林分密度未能适时进行合理调控 ,往往导致楠木人工林分生长不良 。控制适当的密度是培育大径
材和提高林分质量 、产量的重要技术环节。
(下转第 23 页)
·18· 福 建 林 业 科 技 第 35 卷
5)生长后期:10月 1日 ～ 12月 30日 ,持续时间 92 d。此期是决定苗木质量的关键时期 ,育苗措施应
满足苗木高生长所需的水 、肥和光照 ,适时进行灌溉 ,10 ～ 15 d追肥 1次 ,前期施高氮低钾肥 ,促进苗木生
长;后期多施磷 、钾肥促进苗木木质化 ,防止苗木徒长 ,提高苗木对低温干旱的抗性 , 10月下旬开始撤去遮
荫物 ,一般分 2 ～ 3次进行 ,不宜一次全撤除。
5　结论与讨论
1)通过对福建柏苗木年高生长的定期观测 ,以苗高净生长量平均值为样本 ,对苗高生长期进行有序样
本的划分 ,可把福建柏苗高生长分为5个阶段:出苗期为 3月 1 ～ 30日 ,幼苗期为4月 1日 ～ 5月 30日 ,速
生前期为 6月 1 ～ 15日 ,速生期为 6月 16日 ～ 9月 30日 ,生长后期为 10月 1日 ～ 12月 30日 。
2)福建柏苗木速生期为台风季节且温度较高 ,不是福建柏苗木生长的最适时期 ,速生前期和速生期的
净生长量只占全年总生长量的 28.5%,而幼苗期的净生长量占全年总生长量的 30.0%,生长后期的净生
长量占全年总生长量的 34.9%,因此应结合福建柏的生理特性加强幼苗期 、生长后期的管理 ,提高苗木质
量。
3)福建柏的生态适应幅度较宽 ,如果能在不同地区进行研究 ,比较苗木年高生长情况 ,对苗木年高生
长期进行划分 ,则能更加精确地划分苗木年高生长期。
4)福建柏早晚材明显 ,苗木生长期较长 ,约 300 d左右 ,虽苗木的高生长与地径生长关系十分密切 ,但
如果能将福建柏苗木的地径年生长情况进行有序样本分析 ,则能更加明确地提出苗期管理措施 ,提高福建
柏苗木质量 ,增加森林效益。
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(上接第 18 页)
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·23·第 4 期 连勇机:福建柏苗高生长期划分的有序样本聚类分析