全 文 ：收稿日期:2005-12-04
基金项目:福建省教育厅资助项目(JB04127)。
作者简介:刘春华(1965-),男 ,高级工程师。研究方向:森林培育。 E-mail:liuchunhua03@ 163.com。
猴欢喜与杉木人工林生物生产力的比较
刘春华
(福建农林大学莘口教学林场 , 福建 三明 365000)
摘要:通过对猴欢喜和杉木人工林生长及生物量测定 ,进行猴欢喜和杉木人工林生物生产力的比较研究 ,结果表明:在相同
立地条件下 , 猴欢喜人工林的胸径和树高生长均低于杉木林 , 28年生猴欢喜人工林蓄积量为 262.93 m3· hm-2 , 比杉木林
低 33.25%;但猴欢喜林分乔木层生物量是杉木林的 1.39倍 , 乔木层生物量在各器官的分配比例均表现为:干 >根 >枝 >
叶 , 但杉木林干所占比例高于猴欢喜 ,林分生物量在各层次的分配比例表现为:乔木层 >灌木层 >草本层。猴欢喜林分年
均净生产量是杉木林的 1.31倍 ,说明猴欢喜人工林叶净同化率较高。
关键词:猴欢喜;杉木;人工林;生产力;生物量
中图分类号:S718 文献标识码:A 文章编号:1673-0925(2006)01-0029-04
ComparisonofbiomassproductivitybetweenSloaneasinensisplantationandCunninghamia
lanceolataplantation
LIUChun-hua
(XinkouForestryFarmforTeaching, FujianAgricultureandForestryUniversity, Sanming, Fujian365000, China)
Abstract:Basedontheinvestigationofstandgrowthandbiomass, thebiomassproductivitiesofSloaneasinensisplantationandCun-
ninghamialanceolataplantationwerecompared.Theresultsshowedasfolows:thestandvolumeofS.sinensisplantationwas262.93
m3· hm-2 , decreasedby33.25 percentcomparedwiththatofChinesefirplantation.ThetotalstandbiomassofS.sinensisplanta-
tionwas1.39 timesasmuchasthatofChinesefirplantation.Theratiosofdifferentorgantototalbiomasswereinsequenceofstem
>root>branch>leaf.TheannualnetbiomassproductivityofS.sinensisplantationwashigherthanthatofC.lanceolataplantation.
Keywords:Sloaneasinensis;Cuninghamialanceolata;plantation;productivity;biomass
猴欢喜(SloaneasinensisHemsl)是杜英科猴欢喜属的常绿乔木树种 ,其适应性强 、生长迅速 、根系发
达 ,主干较多分叉 ,是目前市场上稀有的绿化移栽树种 ,也是福建的乡土树种 [ 1-3] ,但目前有关猴欢喜人工
造林的研究极少 。为挖掘本地乡土阔叶树种资源 , 1977年福建农林大学莘口教学林场在小湖工区营造了
猴欢喜人工纯林 ,目前林分长势良好 。为及时总结猴欢喜的栽培经验 ,探讨猴欢喜人工林生长和生物量分
配规律 ,于 2004年对猴欢喜人工纯林及同年营造的杉木(Cuninghamialanceolata)纯林进行全面调查 ,研
究猴欢喜和杉木人工林生产力 ,为大面积营造猴欢喜人工林提供科学依据。
1　试验地概况
试验地位于三明市莘口教学林场小湖工区(东经 117°26′,北纬 26°11′),属中亚热带季风性气候 ,年
降雨量 1500-1800 mm,年均气温 19.4 ℃,年均蒸发量 1749 mm,年均相对湿度 79%,全年日照时数为
1840h。试验区海拔 180-260m,坡度 25°-33°,母岩为砂岩 ,土壤为山地红壤。
2　研究方法
2.1　试验设计
在福建农林大学莘口教学林场小湖工区选择立地条件基本一致的坡面 ,采用简单对照法安排猴欢喜
与杉木人工造林对比试验 。林地于 1976年采伐 , 10月进行劈草炼山和 60 cm×40 cm×40cm穴状整地 ,
初植密度 2050株· hm-2 , 1977年造林 。
亚热带农业研究 第 2卷 第 1期SubtropicalAgricultureResearch 2006年 2月
DOI :10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2006.01.008
2.2　调查方法
2.2.1　林分生长和生物量调查　在猴欢喜和杉木人工林林分内 ,分别设置 2个 20×20 m2的标准地 ,对标
准地林木进行每木检尺及树高测定。因猴欢喜林分易分杈 ,调查时胸径 5 cm以上的分杈按一株计算 。以
平均标准木法选择平均木 ,即以各林分的平均胸径及树高为标准来选择平均木 ,要求所选平均木胸径 、树
高与林分平均值误差不超过 5%。采用分层切割法 ,分别以干 、皮 、枝 、叶 、根测定标准木鲜重 ,随机抽取部
分样品带回室内 ,烘干测定后换算成为干物质重。同时对平均木截取圆盘 ,进行树干解析 。
2.2.2　灌木层 、草本层生物量及凋落物现存量测定　在各标准地上 ,按对角线分别设置 5个 1 m×1 m小
样方 ,采用样方收获法进行生物量测定。即在调查样方内植被种类及数量的基础上 ,收集样方内的全部灌
木 、草本和凋落物 ,分别称重并取样烘干测定含水率 ,换算干物质重量。
3　结果与分析
3.1　猴欢喜和杉木人工林林分生长比较
从表 1可见 ,与相同立地条件下的杉木人工林相比 , 28年生猴欢喜人工林的胸径和树高均低于杉木
林 。猴欢喜人工林胸径年均生长量为 0.52cm,而杉木林为 0.65cm;猴欢喜人工林树高年均生长量为 0.48
m,而杉木林为 0.59m,明显小于杉木。这与猴欢喜人工林胸高以下分杈较多导致测定时按多株计算有
关 ,这也使得猴欢喜人工林的密度明显大于杉木人工林 。蓄积量受林木单株材积和林分密度的制约 ,虽然
猴欢喜林分的密度明显大于杉木林 ,但其年均蓄积生长量仅为 9.390 m3· hm-2 ,比杉木林少 33.25%。
表 1　猴欢喜与杉木人工林的生长(28年生)1)
Table1　ThegrowthcomparisonbetweenS.sinensisplantationandC.lanceolataplantation
林分 胸径 /cm 树高 /m总生长量 年均生长量 总生长量 年均生长量
现存密度
株· hm-2
单株材积
m3
蓄积量 /(m3· hm-2)
总蓄积量 年均蓄积量
猴欢喜 14.5 0.52 13.3 0.48 2384 0.11029 262.931 9.390
杉木 18.1 0.65 16.6 0.59 1875 0.21007 393.881 14.067
　　1)杉木材积 =0.000058061860D1.9553351H0.89403304;猴欢喜材积 =0.000052764291D1.8821611H1.0093168。猴欢喜标准地内平均有 12棵猴欢喜
分 2杈 ,计林木 24株 ,有 4棵分 3杈 ,计林木 12株。
3.2　猴欢喜和杉木人工林生物量及其分配的比较
3.2.1　平均木生物量及其分配　从表 2可知 ,猴欢喜平均木生物量大于杉木 ,但杉木地上部分与地下部
分生物量之比大于猴欢喜 ,说明杉木林的林分结构更有利于其地上部分生物量的积累 ,而猴欢喜根系较为
发达 ,其地上部分与地下部分的比值为 3.44,远低于杉木的 6.65。
表 2　猴欢喜与杉木人工林平均木生物量及其分配
Table2　ThebiomassofaveragetreeanditsdistributionofS.sinensisplantationandC.lanceolataplantation
林分 地上部分 /kg干 枝 叶 小计
地下部分 /kg
根桩及粗根 输导根 吸收根 小计
总生物量
kg
地上部分
地下部分
猴欢喜 56.02 22.57 2.86 81.45 21.57 1.76 0.33 23.66 105.11 3.44
杉木 72.38 7.11 4.19 83.68 11.04 1.39 0.15 12.58 96.26 6.65
3.2.2　乔木层生物量及其分配　乔木层生物量及其分配对林分生产力的影响很大 。从表 3可看出 ,猴欢
喜林分乔木层生物量达 250.58 t·hm-2 ,是杉木林的 1.39倍。而乔木层生物量在各器官的分配比例均表
现为:干 >根 >枝 >叶 ,但两种林分中干所占乔木层生物量的比例杉木林更高 ,为 75.19%。
表 3　猴欢喜与杉木人工林乔木层生物量及其分配
Table3　ThebiomassofhighforestanditsdistributionofS.sinensisplantationandC.lanceolataplantation
林分 地上部分 /(t· hm
-2)
主干 枝 叶 小计
地下部分
t· hm-2
乔木层生物量
t· hm-2 地上部分 /地下部分
猴欢喜 133.55 53.81 6.82 194.18 56.40 250.58 3.44
杉木 135.71 13.33 7.86 156.90 23.59 180.49 6.65
　　从表 3还可见 ,杉木林地上部分与地下部分的生物量比值达 6.65,猴欢喜仅为 3.44,说明以培育用材
为经营目的的林分应适当改善主干生物量的比例 ,以促进主干生物量的积累 ,提高林分的出材率 。
·30· 亚　热　带　农　业　研　究 第 2卷
在地上部分的生物量中 ,杉木干所占的比例大于猴欢喜 ,说明猴欢喜的主干较为不明显 ,两种林分平
均木生物量在各器官的分配比例均表现为:干 >根 >枝 >叶 ,可见猴欢喜和杉木均属于稀冠少叶型树种 ,
其叶生物量均少于枝 。
从表 4可以看出 ,林分生物量在各层次的分配比例均以乔木层为最大 ,居绝对优势 ,猴欢喜和杉木乔
木层分别占林分总生物量的 99.63%和 93.92%,灌木层其次 ,草本层最少。可见乔木层是森林群落的主
体 ,如何增加乔木层生物量是提高林分生产力的关键。
表 4　猴欢喜与杉木人工林林分生物量及其分配
Table4　ThestandbiomassanditsdistributionofS.sinensisplantationandC.lanceolataplantation
林分 乔木层 灌木层 草本层生物量 /(t· hm-2) 比例 /% 生物量 /(t· hm-2) 比例 /% 生物量 /(t· hm-2) 比例 /%
合计
t· hm-2
猴欢喜 250.58 99.63 0.74 0.29 0.18 0.08 251.50
杉木 180.49 93.92 11.18 5.82 0.51 0.26 192.18
3.3　猴欢喜和杉木人工林林分结构与生产力的比较
3.3.1　林分的空间分布　从表 5可以看出 ,猴欢喜的树冠层达到了树高的一半 ,而杉木林分冠层仅集中
在 13-16 m之间 ,仅占树高的四分之一 ,其 70%以上的枝叶量分布在 14-16 m之间 ,这也是猴欢喜林分
目前仍能保持较高生长量的原因。
表 5　猴欢喜与杉木人工林平均木生物量的垂直分布
Table5　ThebiomassverticaldistributionofaveragetreeofS.sinensisplantationandC.lanceolataplantation
区分段 /m 猴欢喜 /kg 杉木 /kg干 枝 叶 干 枝 叶
0-1 11.04 2.00 11.05
1-2 7.57 7.34
2-3 7.05 6.51
3-4 6.06 6.18
4-5 5.94 4.60 0.35 5.94
5-6 4.58 5.28
6-7 4.08 4.86
7-8 3.46 4.49
8-9 2.90 6.12 0.80 4.08
9-10 1.34 4.24 0.67 3.71
10-11 0.97 2.00 0.50 3.46
11-12 0.62 0.70 0.25 2.89
12-13 0.40 0.37 0.16 2.51
13-14 0.01 0.21 0.13 2.10 1.12 0.94
14-15 1.34 1.59 1.32
15-16 0.47 2.05 1.71
16-17 0.06 0.25 0.21
17-18
合计 56.02 20.75 2.86 72.28 5.01 4.19
　　从根系的垂直分布(表 6)看 ,杉木为浅根性树种 ,主根不明显 ,侧根较多 ,大部分根系分布在 60cm以
上 ,主要集中在 10-40 cm土层中;猴欢喜主根深达 1.5 m,侧根分布主要在 20-50 cm,均较杉木为深 。
从根系的水平分布看 ,杉木侧根大多分布在树桩 70 cm范围以内 , 70 cm以外很少 ,而猴欢喜的侧根分布
明显较杉木广 ,距根桩 1.2m还有大量粗根分布。
3.3.2　林分净生产量　净生产量是指林木每年通过光合作用所产生的有机物质扣除了呼吸作用等消耗
的部分 ,即单位时间内树木总的干物质生产量 。从表 7可知 , 28年生猴欢喜林的年平均净生产量为9.283
t· hm-2·a-1 ,明显高于杉木林的 7.060 t·hm-2· a-1 ,是杉木林的 1.31倍 。但各林分的乔木层 、灌木层
及草本层 、凋落物层的平均净生产量则各有差异。
·31·第 1期 刘春华:猴欢喜与杉木人工林生物生产力的比较
表 6　猴欢喜与杉木人工林平均木地下部分生物量及其分配
Table6　TherootbiomassanditsdistributionofaveragetreeofS.sinensisplantationandC.lanceolataplantation
林分 根桩 粗根(1cm以上) 中根(0.1-1cm) 细根(小于 0.1cm)生物量 比例 /% 生物量 比例 /% 生物量 比例 /% 生物量 比例 /% 合计
猴欢喜 9.64 40.74 11.93 50.42 1.76 7.44 0.33 1.40 23.66
杉木 4.24 33.7 6.80 54.05 1.39 11.05 0.15 1.19 12.58
表 7　猴欢喜与杉木人工林的年均净生产量
Table7　TheannualnetbiomassproductivityofS.sinensisplantationandC.lanceolataplantation
林分 年龄 /a 林分年净生产量 /(t· hm
-2· a-1)
乔木层 灌木层及草本层 凋落物 合计
猴欢喜 28 8.949 0.033 0.301 9.283
杉木 28 6.446 0.417 0.197 7.060
4　结论
28年生猴欢喜人工林的胸径和树高生长均低于同立地条件的杉木林 ,杉木林胸径和树高均是猴欢喜
的 1.25倍 。猴欢喜林分年均蓄积生长量比杉木林低 33.25%,这与猴欢喜林因分杈分株较多导致密度较
大有关 。
28年生猴欢喜平均木生物量大于杉木 ,但杉木地上部分与地下部分生物量之比大于猴欢喜 ,说明杉
木林的结构更有利于其地上部分生物量的积累 ,而猴欢喜根系较为发达 。两种林分平均木生物量在各器
官的分配比例均表现为:干 >根 >枝 >叶 ,猴欢喜和杉木均属于稀冠少叶型树种 。
猴欢喜林分乔木层生物量是杉木林的 1.39倍 ,乔木层生物量在各器官的分配比例均表现为:干 >根
>枝 >叶 ,但干所占乔木层生物量的比例杉木林高于猴欢喜 。林分生物量在各层次的分配比例表现为:乔
木层 >灌木层 >草本层。
28年生的猴欢喜林分年平均净生产量明显高于杉木林 ,是杉木林的 1.31倍 ,说明猴欢喜人工林叶净
同化率较高 。但各林分的凋落物层 、灌木层及草本层的平均净生产量则各有差异 。
参考文献:
[ 1] 中国森林编辑委员会.中国森林 [ M] .北京:中国林业出版社 , 2000:1649-1651.
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[ 3] 北京林学院.树木学 [ M] .北京:中国林业出版社 , 1980:248.
·32· 亚　热　带　农　业　研　究 第 2卷