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楠木杉木混交林生长效应研究



全 文 :福建林学院学报 2005, 25(2):142 ~ 146
JournalofFujianColegeofForestry
楠木杉木混交林生长效应研究①
吴 载 璋
(福建省三明市国有林场管理处 , 福建 三明 365000)
摘要:采用 3个处理 4次重复的完全随机区组设计对楠木与杉木混交林生长效应进行研究 .结
果表明:楠木与杉木混交对林木生长有促进作用 , 混交林中楠木的胸径 、树高 、 单株材积和林
分蓄积均明显高于楠木纯林 , 分别为楠木纯林的 121.2%、 134.6%、 194.4%和 104.8%;混
交林中杉木的胸径 、 树高 、 单株材积也明显高于杉木纯林 , 分别为杉木纯林的 124.36%、
104.2%和 164.1%, 其杉木蓄积量也达到了杉木纯林的 82.9%;楠杉混交林林分生物量高于
各自纯林 , 分别为楠木纯林和杉木纯林的 254.4%和 134.8%;不同林分林下植被生物量大小
排序为楠木纯林 >混交林 >杉木纯林 .
关键词:楠木;杉木;混交林;生长效应;生物量
中图分类号:S791.27    文献标识码:A    文章编号:1001-389X(2005)02-0142-05
Studyongrowthefectofthemixedforestof
CunninghamialanceolataandPhoebebournei
WUZai-zhang
(ForestryFarmAdministrationofSanming, Sanming365000, China)
Abstract:ThegrowthefectofthemixedforestofCunninghamialanceolataandPhoebebourneiwereinvestigatedbytherandomized
completeblockdesignofthreetreatmentsandfourreplications.TheresultsshowedthatthemixedforestofCunninghamialanceolata
andPhoebebourneicouldimproveitsgrowth.TheDBH, heightandvolumeofthemixedforestwerehigherthanthoseofthepure
forestofCunninghamialanceolataandthepureforestofPhoebebournei.Thebiomassofthemixedforestwasincreasedby254.4%,
134.8% respectivelycomparedwiththatofthepureCunninghamialanceolataforestandthepurePhoebebourneiforest.Theunder-
storybiomassindiferentforestsrankedinthesequenceofthepurePhoebebourneiforest>themixedforest>thepureCunning-
hamialanceolataforest.
Keywords:Phoebebournei;Cunninghamialanceolata;mixedforest;growthefect;biomass
楠木 [ Phoebebournei(Hemsl.)Yang]是中国特有二级珍稀濒危保护植物 [ 1 ~ 3] .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 .虽然我国楠木的人工栽培开始较早 , 长江以南各省均有
楠木人工栽培 , 对楠木人工造林进行了一些研究[ 4 ~ 6] , 但目前对楠木与杉木混交林的生长效应研究较
少 .由于楠木生长较慢 , 经营周期较长 , 而杉木是我国特有的速生用材树种[ 7 ~ 9] , 为探讨楠木与杉木混
交模式 , 在福建省尤溪国有林场进行楠木与杉木混交林试验 , 混交试验中以楠木为主要树种 , 杉木为伴
生树种 , 目前楠木与杉木混交试验林长势良好 , 为掌握楠木与杉木混交林的混交效果及生长效应 , 我们
对此进行了详细调查 .
1 试验地概况
试验地位于福建省中部的戴云山脉北侧 , 地理位置为东经 117.8°~ 118.6°, 北纬 25.8°~ 26.4°, 属
戴云山脉森林立地区闽中低山丘陵区 , 为闽中火山岩系中山地貌 , 侏罗系下统陆相盆地沉积岩 .属中亚
热带海洋性季风气候 , 气候温暖 , 雨量充沛 , 年平均气温 18.9℃, 1月平均气温 8 ℃, 最高气温39℃,
① 作者简介:吴载璋(1969-), 男, 福建连城人 , 工程师 , 从事森林资源培育研究.
 收稿日期:2004-11-10;修回日期: 2005-02-28.
DOI :10.13324/j.cnki.j fcf.2005.02.011
 第 2期            吴载璋:楠木杉木混交林生长效应研究
最低气温 -4.5 ℃;年平均降水量 1 580 mm, 年蒸发量 1 380 mm, 年相对湿度 83%, 无霜期 299 ~
322d,年积温 5 783 ~ 7 161℃, 历年最大日降水量 131.7mm, 3 ~ 6月份为多雨季节 , 4个月降水占全年
降水量的 56%.试验地设在尤溪国有林场华口溪工区石路山场 , 海拔 200~ 400 m, 土层厚度 60~
100cm,肥力中等 .伐前为马尾松杉木混交次生林 , 1976年采伐 , 同年 10月份进行劈草炼山 , 11月份
进行穴状整地 , 穴规格为穴面 60 cm、 穴深 40 cm、 穴底 40 cm.密度为 3 000穴·hm-2.1977年 1月份造
林 , 1~ 3 a每年抚育 2次 , 4 ~ 5a每年抚育 1次 , 采用全面锄草抚育 .
2 试验设计与研究方法
试验采用完全随机区组设计 , 3个处理 , 4次重复 .3个处理分别为:楠木与杉木混交 、楠木纯林和
杉木纯林 .每块标准地面积 400m2 , 四周用 2行木荷作保护行 , 共设 12个标准地 .1977~ 1981年每年对
标准地进行全林每木调查 .2003年 4 ~ 5月份对标准地进行全面调查 , 调查林木生长量 、 生物量和林下
植被 .调查标准地内林木的树高 、 胸径和株数 , 计算单位面积蓄积量 .采用平均标准木法选择 1~ 2株
标准木 , 伐倒标准木 , 分别叶 、 枝 、 干和根称重 , 并取样测定含水率 , 由此计算各器官生物量 .在每块
标准地内设 4块 1 m×1 m的小样方 , 调查样方内的林下植被和凋落物量 , 并取样测定含水率 , 计算林
下植被和凋落物量[ 10] .
3 结果与分析
3.1 混交林对林木胸径生长的影响
3.1.1 对楠木胸径生长的影响 不同林分组成对林木生长有不同的影响 .从表 1可知 , 混交林楠木平
均胸径为 10.91 cm, 楠木纯林平均胸径只有 9.00 cm, 混交林是纯林的 121.2%, 方差分析表明:F=
8.97>F0.01 =5.99 , 达到极显著差异 [ 11] , 说明混交林对楠木的胸径生长有显著促进作用 .楠木杉木混
交林由于楠木生长较慢 , 杉木生长较快 , 从而形成异层结构的混交林 , 这对楠木的生长有利 , 一方面杉
木树冠的荫蔽有利于楠木幼树生长 , 另一方面混交林中楠木与楠木的距离比其纯林大 , 楠木个体间竞争
较小从而有利于楠木的生长 .
3.1.2 对杉木胸径生长的影响 与杉木纯林相比 , 混交林中杉木在林冠上层 , 营养空间较大从而有利
于杉木的生长 .从表 1可知 , 混交林杉木平均胸径 20.52 cm, 而杉木纯林平均胸径只有 16.50 cm, 混
交林是纯林的 124.36%, 方差分析 F=6.73>F0.01 =5.99 , 达到极显著差异 , 说明混交林对杉木的胸
径生长有促进作用 .
表 1 楠杉混交林及其纯林的胸径生长比较
Table1 TheDBHcomparisonofmixedforestofCunninghamialanceolataandPhoebebourneiandtheirpureforests
处理 树种 Ⅰ胸径 /cm N

胸径 /cm N

胸径 /cm N

胸径 /cm N
平均
胸径 /cm N
楠杉混交林 楠木 11.23 1 000 11.92  880 10.82  850 9.68 1 450 10.91 1 045
杉木 18.66  780 17.51  670 24.06  790 21.86  720 20.52  740
楠木纯林  楠木 9.26 1 780 9.72 2 050 7.87 2 870 9.15 2 320 9.00 2 255
杉木纯林  杉木 16.90 1 530 16.75 1 580 16.82 1 450 15.53 1 350 16.50 1 478
  注:Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ为 4个重复.
3.2 混交林对林木树高生长的影响
3.2.1 对楠木树高生长的影响 混交林中杉木在林冠上层 , 楠木在林冠下层 , 杉木的侧方庇荫对楠木
的树高生长有一定促进作用 .从表 2可知 , 混交林楠木平均树高 11.32 m, 而楠木纯林平均胸径只有
8.41m, 混交林是纯林的 134.6%, 方差分析 F=15.61>F0.01 =5.99 , 达到极显著差异 , 说明混交林
对楠木的树高生长有促进作用 .
3.2.2 对杉木树高生长的影响 混交林由于杉木在林冠上层 , 混交林对杉木树高生长影响不大 .从表
2可知 , 混交林杉木平均树高 15.30 m, 杉木纯林平均树高 14.69m, 混交林是纯林的 104.2%, 方差分
析 F=0.23143
                  福 建 林 学 院 学 报                 第 25卷
3.3 混交林对林木蓄积生长的影响
3.3.1 对楠木蓄积生长的影响 从表 3
可知 , 混 交 林 楠 木平 均 单 株 材 积
0.055 6m3 ,而楠木纯林平均单株材积为
0.028 6 m3 , 混交林是纯林的 194.4%,
方差分析 F=12.00>F0.01 =5.99 , 达到
极显著差异;混交林中楠木的平均蓄积
为 55.76 m3·hm-2 , 而楠木纯林的平均
蓄积仅为 53.23 m3·hm-2 , 说明混交林
对楠木的蓄积生长有很好促进作用 .
表 2 楠杉混交林及其纯林树高生长比较
Table2 TheheightcomparisonofmixedforestofCunninghamia
   lanceolataandPhoebebourneiandtheirpureforests
处理 树种 树高 /mⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 平均
楠杉混交林 楠木 10.33 12.73 11.90 10.30 11.32
杉木 13.87 14.07 17.30 15.97 15.30
楠木纯林  楠木 7.45 9.00 7.75 9.44 8.41
杉木纯林  杉木 14.17 14.18 16.18 14.23 14.69
3.3.2 对杉木蓄积生长的影响 从表 3可知 , 混交林杉木平均单株材积为 0.253 4m3 , 而杉木纯林平均单
株材积为 0.154 4m3 , 混交林是纯林的 164.1%, 方差分析 F=4.17>F0.05 =3.78 , 达到显著差异 , 说明混
交林对杉木单株材积生长有很好促进作用;混交林中杉木的平均蓄积达到了 189.67m3·hm-2 ,而杉木纯林
的平均蓄积为 228.69 m3·hm-2 , 混交林中杉木平均蓄积要稍低于杉木纯林 .
3.3.3 对林分蓄积生长的影响 从表 3可知 , 混交林林分蓄积为 245.43 m3·hm-2 , 其中楠木蓄积
55.76 m3·hm-2 ,杉木蓄积 189.67 m3·hm-2;而杉木纯林蓄积为 228.69 m3·hm-2 , 仅为混交林的
93.2%;楠木纯林蓄积为 53.23 m3·hm-2 , 仅为混交林的 21.7%, 说明混交林对林分蓄积生长有很好促
进作用 .方差分析 F=4.17>F0.05 =3.78 , 达到显著差异 .
表 3 楠杉混交林及其纯林林分蓄积量比较
Table3 ThevolumecomparisonofmixedforestofCunninghamialanceolataandPhoebebourneiandtheirpureforests
处理 树种

单株材积
/m3
林分蓄积
/m3·hm-2

单株材积
/m3
林分蓄积
/m3·hm-2

单株材积
/m3
林分蓄积
/m3·hm-2

单株材积
/m3
林分蓄积
/m3·hm-2
平均
单株材积
/m3
林分蓄积
/m3·hm-2
楠杉混交林 楠木 0.052 8 52.80 0.073 0 64.24 0.056 8 48.68 0.039 8 57.71 0.055 6 55.76
杉木 0.186 2 145.24 0.166 5 111.58 0.372 9 294.61 0.287 8 207.24 0.253 4 189.67
合计 198.04 175.82 342.89 264.95 245.43
楠木纯林  楠木 0.026 4 46.99 0.035 0 71.75 0.020 2 37.77 0.032 8 56.42 0.028 6 53.23
杉木纯林  杉木 0.156 4 239.25 0.153 8 242.96 0.174 4 252.94 0.133 1 179.62 0.154 4 228.69
3.4 混交林对林木枝下高的影响
从表 4可知 , 混交林楠木枝下高为
4.95m, 占全高的 43.7%, 楠木纯林枝下
高为 3.68 m, 占全高的 43.8%, 说明虽
然混交林楠木枝下高比纯林高 1.27m, 为
纯林的 134.5%, 但占全高的比例基本一
样 , 混交林对楠木枝下高影响不大;混交
林杉木枝下高为 6.29 m, 占全高的
41.1%, 杉木纯林枝下高为 6.67 m,占全
高的 45.4%,混交林为纯林的 9 4.3%,
表 4 楠杉混交林及其纯林林分枝下高的比较
Table4 TheheightunderbranchcomparisonofmixedforestofCunninghamia
lanceolataandPhoebebourneiandtheirpureforests   
处理 树种 枝下高 /mⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 平均
楠杉混交林 楠木 4.57 6.71 4.51 4.01 4.95
杉木 5.83 7.37 6.08 5.86 6.29
楠木纯林  楠木 2.68 4.23 3.25 4.57 3.68
杉木纯林  杉木 5.97 7.65 7.50 5.55 6.67
这说明混交对杉木枝下高有一定的影响 , 混交林杉木占据林冠上层 , 营养空间大 , 自然整枝较弱 , 林冠
层较长 , 这对杉木的生长是非常有利的 .
3.5 混交林对林木冠幅的影响
从表 5可知 , 混交林楠木平均冠幅为上下 2.97 m, 左右 3.21 m, 而楠木纯林分别为 2.45和
2.32m,混交林分别是纯林的 121.2%和 138.4%, 这说明混交林对楠木的冠幅生长是非常有利的;混交
林杉木平均冠幅为上下 3.02m, 左右 2.97m, 而杉木纯林分别为 2.88和 2.95m, 混交林分别是纯林的
104.9%和 100.7%, 这说明混交林对杉木的冠幅生长影响很小 .
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 第 2期            吴载璋:楠木杉木混交林生长效应研究
表 5 楠杉混交林及其纯林林木冠幅的比较
Table5 ThecrownwidthcomparisonofmixedforestofCunninghamialanceolataandPhoebebourneiandtheirpureforests
处理 树种 冠幅(上下)/mⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 平均
冠幅(左右)/m
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 平均
楠杉混交林 楠木 3.15 2.91 2.95 2.86 2.97 3.25 3.14 3.28 3.16 3.21
杉木 2.66 2.86 3.60 2.96 3.02 2.68 2.40 3.48 3.31 2.97
楠木纯林  楠木 2.33 2.56 2.31 2.60 2.45 2.17 2.48 2.25 2.36 2.32
杉木纯林  杉木 2.71 2.94 2.97 2.89 2.88 2.77 2.95 3.22 2.86 2.95
3.6 混交林对林分生物量的影响
3.6.1 对单株林木生物量的影响 从表 6可知 , 混交林楠木单株生物量为 65.37 kg, 而楠木纯林单株
生物量为 28.40 kg, 混交林单株生物量为纯林的 230.2%, 这说明混交林对楠木单株生物量影响极大 ,
混交林有利于楠木的生长 .在分布上 , 混交林楠木由于树体较大 , 干占的比例大 , 枝占的比例小 , 而纯
林楠木由于树体较小 , 枝占的比例大 , 干占的比例小 .混交林杉木单株生物量为 101.17kg;而杉木纯
林单株生物量为 72.29kg, 混交林单株生物量为纯林的 230.2%, 这说明混交林对杉木单株生物量影响
很大 .在分布上 , 混交林杉木叶 、枝 、干和根的比例为 1∶3.38∶16.41∶6.24, 而纯林杉木叶 、枝 、 干和
根的比例为 1∶3.34∶56.87∶13.44, 这说明混交林杉木各器官比例适中 , 生长旺盛 , 而纯林杉木各器官
比例失调 , 枝叶稀少 , 生长不良 .
3.6.2 对林分生物量的影响  从表 6可知 , 混交林林分生物量为 167.629 t·hm-2 , 其中楠木
94.787 t·hm-2 ,占 56.5%, 杉木 72.842t·hm-2 , 占 43.5%;楠木纯林生物量为 66.085t·hm-2;杉木纯
林生物量为 124.339t·hm-2.混交林生物量分别为楠木纯林和杉木纯林的 253.7%和 134.8%, 这充分说
明了混交林有利于林木生长 , 显示了混交林的增产效益 .在分布上 , 混交林的叶 、枝 、干和根的比例为
1∶2.66∶14.98∶4.60,而楠林纯林和杉木纯林分别为 1∶2.90∶8.13∶2.20和 1∶3.34∶41.10∶9.74, 这说明混
交林各器官比例适中 , 林木生长旺盛 , 而楠木纯林枝叶比例较大 , 杉木纯林枝叶比例太小 , 均不利于林
木的生长 .
表 6 楠杉混交林及其纯林林分生物量比较
Table6 ThebiomasscomparisonofmixedforestofCunninghamialanceolataandPhoebebourneiandtheirpureforests
处理 树种 单株生物量 /kg枝 叶 干 根 合计
林分生物量 /t·hm-2
枝 叶 干 根 合计
楠杉混交林 楠木 6.94 3.12 44.12 11.19 65.37 10.063 4.524 63.684 16.226 94.787
杉木 12.61 3.72 61.36 23.48 101.17 9.079 2.678 44.179 16.906 72.842
合计 19.142 7.202 107.863 33.132 167.629
楠木纯林  楠木 5.81 2.00 16.27 4.32 28.40 13.479 4.640 37.746 10.220 66.085
杉木纯林  杉木 4.38 1.31 53.84 12.76 72.29 7.530 2.250 92.609 21.950 124.339
3.7 混交林对林下植被的影响
林下植被是林分的重要组成部分 , 不同林分由于树冠的差异从而影响林下植被的组成和数量 .从表
7可知 , 混交林林下植被生物量为 3 901.4 kg·hm-2 , 楠木纯林为 4 804.8 kg·hm-2 , 杉木纯林为
2 451.7kg·hm-2 ,大小排序为:楠木纯林 >混交林 >杉木纯林 .
表 7 楠杉混交林及其纯林林下植被和凋落物的比较 /kg·hm-2
Table7 ThevegetationundercanopyandlittercomparisonofmixedforestofCunninghamialanceolataandPhoebebourneiandtheirpureforests
重复 ⅠA B

A B

A B

A B
平均
A B
楠杉混交 4 530.6 5 400 3 691.6 4 500 4 027.2 4 050 3 356 4 725 3 901.4 4 668.8
楠木纯林 3 326.4 3 539.2 5 913.6 3 033.6 6 283.2 2 528 3 696 3 033.6 4 804.8 3 033.6
杉木纯林 2 057.4 2 021.6 2 400.3 2 527 2 743.2 2 274.3 2 606 2 628.1 2 451.7 2 362.8
  注:A为林下植被生物量 , B为凋落物现存量.
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                  福 建 林 学 院 学 报                 第 25卷
3.8 混交林对林分凋落物的影响
从表 7可知 , 混交林林分凋落物现存量为 4 668 kg·hm-2 , 楠木纯林为 3 033.6kg·hm-2 , 杉木纯林
为 2 362.8kg·hm-2 , 混交林分别为楠木纯林和杉木纯林的 153.9%和 197.6%, 这说明楠木杉木混交林
林分凋落物多 , 对林分养分循环和土壤肥力改良有利 .
4 小结
楠木与杉木混交林对林木生长有促进作用 .混交林中楠木的胸径 、树高 、单株材积和林分蓄积均明
显高于楠木纯林 , 混交林与楠木纯林生长指标的差异均达到极显著水平;混交林杉木的胸径 、 树高 、单
株材积和林分蓄积也均明显高于杉木纯林 , 混交林与杉木纯林胸径的差异达极显著水平 , 材积达到显著
水平 .
楠木与杉木混交林林分生物量高于纯林 .楠杉混交林楠木单株生物量为楠木纯林的 230.2%;杉木
单株生物量为杉木纯林的 140.0%.混交林林分生物量为 167.629 t·hm-2 , 分别为楠木纯林和杉木纯林
的 254.4%和 134.8%.
楠木与杉木混交林林下植被生物量为 3 901.4kg·hm-2 , 楠木纯林为 4 804.8 kg·hm-2 , 杉木纯林为
2 451.7kg·hm-2 , 林下植被生物量大小排序为:楠木纯林 >混交林 >杉木纯林 .楠杉混交林林分凋落
物量高于纯林 .
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(责任编校:卢凤美)
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