全 文 ：南 方 林 业 科 学
South China Forestry Science
第 44卷第 6期
2016年 12月
Vol. 44， No.6
Dec., 2016
收稿日期：2016-07-07
基金项目：江西省林业科学院重大专项“主要阔叶树工业原料林良种选育及定向培育技术研究”（项目编号：2006010301）。
作者简介：余林，男，副研究员，博士，主要从事森林资源培育研究。E- mail: yulin0417@163.com
★通信作者：周诚，男，研究员，硕士。E-mail: zhouchengmail@sina.com
毛红椿8年生人工林生长过程研究
余 林，杜 强，叶金山，桂丽静，陈银霞，周 诚★
（江西省林业科学院,江西 南昌 330013）
摘 要：为了解毛红椿人工林的生长动态，并对其制定合理的经营措施，以江西省南昌县毛红椿 8年生人工林的树
高、胸径调查数据为基础，分析毛红椿的生长过程，拟合毛红椿人工林的树高、胸径和材积的生长模型。结果表明，
Logistic方程对毛红椿树高拟合程度较好，幂函数对胸径拟合程度较好，抛物线方程对材积生长过程的拟合较好，且均
通过了显著性检验。本研究为一定区域内毛红椿人工林树高、胸径、材积的生长预测提供理论参考，同时也为毛红椿人
工林定向培育提供现实依据。
关键词：毛红椿；人工林；生长过程；生长方程
分类号：S758.52:S792.33 文献标识码：A 文章编号：2095－9818(2016)06－0030－04
Research on growing process of eight-year-old Toona ciliata
var. pubescens plantation
Yu Lin, Du Qiang, Ye Jinshan, Gui Lijing, Chen Yinxia, Zhou Cheng★
(Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang Jiangxi 330013, China)
Abstract: In order to understand the growth dynamics and carry out effective management measure, the growth processes
were analyzed by the investigation data such as height and diameter at breast height (DBH) of eight-year-old Toona ciliata
var. pubescens plantation in Nanchang County, Jiangxi Province. The growth equations of forest stand were fitted regarding
height, DBH and stock volume. The result showed the Logistic equation simulated well for height growth, power function
fitting DBH growth well, and parabola function going well with volume increase. All of them got through significance test.
This research provides a theoretical basis for height, DBH and volume growth prediction of T. ciliata var. pubescens
plantation in some specified region, also provide reference to oriented cultivation of T. ciliata var. pubescens plantation.
Key words: Toona ciliata var. pubescens; plantation; growing processes; growth equation
DOI 编码：10.16259/j.cnki.36-1342/s.2016.06.009
毛红椿（Toona ciliata var. pubescens）属楝科香椿
属落叶高大乔木，为国家二级保护珍贵树种 ［1］，具有
很高的经济价值和开发前景 ［2］。 自 1980 年代以来，
毛红椿逐渐受到人们重视，并在资源保护、良种选择、
人工造林等方面开展了广泛的研究 ［3］。徐海宁等 ［4］运
用解析木法研究了毛红椿天然林的生长过程并提出
了毛红椿的数量成熟年龄，但是关于毛红椿人工林的
生长过程研究报道较少［5］。 生长曲线广泛应用于描述
植物的生长过程，可以较好地预测植物的生长发育情
况，进而开展科学管理［6-7］。周诚等 ［8］研究了毛红椿苗
期生长规律，并用 Logistic 曲线方程对毛红椿 1 年生
苗木高生长过程进行了较好的拟合。本文在毛红椿人
工林的树高、 胸径和材积的生长过程分析的基础上，
拟合了毛红椿人工林的树高、胸径、材积的生长模型，
为掌握毛红椿人工林生长规律和更好地进行毛红椿
人工林经营管理提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于江西省南昌县塔城乡，属于亚热带温
暖湿润气候区，具有气候温和、四季分明、雨量充沛、
无霜期长等特点。 造林地地处 115°55′ E，28°30′ N，
海拔 25 m 左右，年平均气温 17.8 ℃，平均降雨量
1 624.4 mm，无霜期 276 d，年极端最高气温 40.7 ℃，
极端最低气温-13.9 ℃，年均相对湿度 80%，年日照
第 6期
时数 1 934.7 h。 造林地土壤类型为红壤， 土层较深
厚，在 60 cm以上。地形为平原岗地，植被类型为地带
性常绿阔叶林。
1.2 试验设计与调查方法
2007年 3月，用宜丰种源［8］的 2年生毛红椿苗木
进行造林，造林总面积为 1.67 hm2，株行距为 2 m×2
m，栽植后进行常规管理。 造林后第三年部分郁闭，第
四年全林郁闭， 林分郁闭度在 0.8～0.9。 设置了 3 个
20 m×30 m的标准样地，在每年生长季结束后进行每
木调查，并于 2014年 7月进行最后一次调查，主要调
查标准样地内毛红椿的胸径、树高等指标。
1.3 数据处理
用以下公式计算出毛红椿单株材积（原林业部颁
阔叶树材积公式）：
V=0.000050479055×D1.9085054×H0.99076507
式中：V 为单株材积（m3）；D 为胸径（cm）；H 为树
高（m）。
用常用生长过程方程 ［7，9-11］来描述林分各因子生
长特征， 并进行拟合程度的比较。 具体做法是，用
Excel 进行数据计算并绘制生长曲线图，再应用 SPSS
17.0统计软件进行曲线拟合并检验，拟合出林分各生
长因子与年龄的关系，根据决定系数最大的方程为主
要曲线方程的原则 ［7］，得出生长方程。 根据拟合出
的最优生长方程，推算 8 年生时毛红椿树高、胸径
和材积的生长量，并用以计算平均和连年生长量。
2 结果与分析
2.1 树高生长过程
图1毛红椿人工林树高生长曲线
Fig. 1 Height growth process of Toona ciliata
var. pubescens plantation
由图 1 可以看出，随着年龄的增大，毛红椿人工
林树高生长量呈直线上升。 毛红椿人工林 8.5年生时
林木的平均树高达到 10.3 m，标准差为 0.6494，变异
系数为 6.31%。对毛红椿树高生长随年龄变化过程进
行拟合计算，拟合结果见表 1。
表 1可以看出，树高生长拟合方程决定系数（R2）
均大于 0.97，且均通过检验，说明所拟合的模型适用
常用模型 Common models 表达式 Expressions R2 P 值 P value
线性方程 Linear H=-1.4586+1.3576×t 0.9746 0.0001
抛物线方程 Parabolic H=0.7962+0.4817×t+0.0763×t2 0.9920 0.0003
Richards 方程 Richards H=1.5374/[1+6.5988×EXP(3.5327×t)]-0.0605 0.9744 0.0193
Logistic 方程 Logistic H=17.6860/[1+EXP(2.6943-0.3574×t)] 0.9950 0.0001
Schumacher 方程 Schumacher H=251.6020×EXP[-61.4501/(t+10.7757)] 0.9926 0.0002
表1 毛红椿人工林树高生长过程拟合结果
Tab. 1 Height growth equation of T. ciliata var. pubescens plantation
于描述毛红椿人工林的树高生长过程 。 其中 ，用
Logistic 方程拟合毛红椿人工林树高生长效果最好，
方程决定系数为 0.9950， 拟合的方程为 H=17.6860/
［1+EXP(2.6943-0.3574×t)］。
毛红椿人工林树高连年生长量和平均生长量
随着林龄的增长而升高，且连年生长量大于平均生
长量（图 2），说明 8 a 内毛红椿人工林树高处于速
生期状态。 8 年生毛红椿人工林树高连年生长在
0.9～1.8 m， 增长迅速， 年平均生长量差别不大，在
1.0～1.2 m。
2.2 胸径生长过程
图2毛红椿人工林树高平均生长量与连年生长量变化曲线
Fig. 2 Height mean annual increment and current annual
increment curve of T. ciliata var. pubescens plantation
余林等：毛红椿 8年生人工林生长过程研究 31
南 方 林 业 科 学 第 44卷
图3毛红椿人工林胸径生长曲线
Fig. 3 DBH growth curve of T. ciliata var. pubescens plantation
毛红椿人工林的胸径随着年龄的增加呈快速生
长趋势（图 3）。 毛红椿人工林 8.5年生时林木的平均
胸径达到 10.84 cm， 标准差为 2.1882， 变异系数为
20.18%，林分中林木直径的大小呈正态分布，个体与
林木平均值的离散程度较小。
利用常用的生长方程分别对毛红椿人工林平均
胸径随年龄变化过程进行拟合计算， 拟合结果见表
2。 可以看出，方程拟合效果较好，除 Richards方程未
达到显著水平外，其他方程均通过检验，表明所拟合
的模型适用于描述毛红椿人工林胸径的生长过程。其
中，用幂函数方程拟合毛红椿人工林胸径生长效果最
好 ， 方程决定系数为 0.9853， 拟合的方程为 D=
1.7807×t0.8421。
表2 毛红椿人工林胸径生长过程拟合结果
Tab. 2 DBH growth equation of T. ciliata var. pubescens plantation
常用模型 Common models 表达式 Expressions R2 P 值 P value
线性方程 Linear D=1.2454+1.1284×t 0.9833 0.0003
Richards 方程 Richards D=3.1686/[1+8.7712×EXP(2.8207×t)]-0.0475 0.9557 0.1898
Logistic 方程 Logistic D=14.7819/[1+EXP(1.7433-0.3210×t)] 0.9821 0.0090
指数方程 Exponent D=3.5129×EXP(0.1340×t) 0.9557 0.0014
幂函数方程 Power-function D=1.7807×t0.8421 0.9853 0.0003
Schumacher 方程 Schumacher D=34.7040×EXP[-14.9435/(t+4.2593)] 0.9851 0.0075
从图 4 可以看出，8 年生毛红椿人工林胸径连年
生长量在 0.67～1.34 cm， 年平均生长量差别不大，在
1.28～1.39 cm。 因此 ，8 a 为毛红椿胸径快速生长
期， 这一时期应加强水肥管理， 提供充足的营养来
源。
图4毛红椿人工林胸径平均生长量与连年生长量变化曲线
Fig. 4 DBH mean annual increment and current annual
increment curve of Toona ciliata var. pubescens plantation
2.3 材积生长过程
树木单株材积的生长量取决于其胸径和树高的
生长量，毛红椿人工林材积生长量随着年龄的增加呈
快速增长（图 5）。 毛红椿人工林 8.5年生时林木的平
均单株材积达到 0.04804 m3，标准差为 0.00015，变异
系数为 30.53%。
对毛红椿人工林平均材积随年龄变化过程进行
拟合计算（表 3）可以看出，材积生长拟合方程决定系
数（R2）均达到 0.99，且均通过检验，表明所拟合的模
型适用于描述毛红椿人工林材积的生长过程。 其中，
用抛物线方程拟合毛红椿人工林材积生长效果最好，
方程决定系数为 0.9991，拟合的方程为 V=0.016072-
0.008338×t+0.001421×t2。
图5毛红椿人工林单株材积生长曲线
Fig. 5 Volume growth curve of Toona ciliata
var. pubescens plantation
32
第 6期
的原因是在覆盖土层的时候，厚度难以掌握，厚度过
大，将影响芦苇种子萌发。 不同处理方式萌发的芦苇
幼苗，经过间苗后，最终生长量在各处理方式下差异
并不明显。
在芦苇生长发育的过程中，水分的灌溉有一定的
规律，根据生长发育的需要，应及时的灌溉与排水。本
试验尚在初期，所以不当的放水与排水对芦苇的繁育
造成了一定程度的影响。
参考文献：
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（上接第 22 页）
图6毛红椿人工林材积平均生长量与连年生长量变化曲线
Fig. 6 Volume mean annual increment and current annual
increment of T. ciliata var. pubescens plantation
从图 6 可以看出，毛红椿人工林材积连年生长量
和平均生长量随着林龄的增长而升高，且连年生长量
大于平均生长量，说明 8 a 内毛红椿人工林材积处于
速生状态，即将进入生长旺期。8 a内毛红椿人工林材
积连年生长量在 0.00465 m3～0.01373 m3，年平均生长
量在 0.00199 m3～0.00504 m3。 8年生的毛红椿人工林
单位面积的林分立木蓄积量仍然保持较快的增长。
3 结论与讨论
1）8.5年生毛红椿人工林平均树高、 胸径和材积
分别为 10.3 m、10.84 cm 和 0.04804 m3。 毛红椿人工
幼林生长特性与天然林中 ［4］基本相似，造林早期为
毛红椿的快速增长期，通过水肥管理等措施有利于提
高毛红椿人工林林分生产力。 因此，人工营造毛红椿
林是保护和利用毛红椿这一珍贵用材树种的有效途径。
2）对毛红椿树高、胸径和材积生长过程进行拟
合，分别得出毛红椿树高、胸径和材积的生长方程为
H=17.6860/［1+EXP(2.6943-0.3574×t)］，D=1.7807×t0.8421
和 V=0.016072-0.008338×t+0.001421×t2，方程均通过
显著性检验，能够适用于描述毛红椿人工林的生长过
程。
3）本试验结果基于毛红椿 8.5 年生人工林的生
长数据，仅能反映毛红椿造林前期的生长情况，因此
模型的使用还存在一定的局限性，要全面掌握毛红椿
人工林生长规律，尚需进一步补充数据，开展长期深
入研究。
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