全 文 ：2 0 1 1. 5 湖　北　林　业　科　技
杉木 +黄山木兰混交林生物量分配格局*
罗祖树
(福建省南平市顺昌路马头国有林场　南平　3 5 3 2 0 8)
摘　要:在调查杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林(对照)生长量的基础上 ,进一步分析了杉木
+黄山木兰混交林及杉木纯林地上部分各器官及各径级根生物量分配格局 。研究结果表明:
杉木+黄山木兰混交林中杉木的生长及林分总生物量的积累均优于杉木纯林。从生物量分配
上看 ,杉木+黄山木兰混交林中杉木及纯林中杉木其地上部分各器官的分配均表现为树干>
叶>枝 ,但混交林中杉木叶和干分配率略大于纯林 ,而枝分配率略低于纯林;混交林中杉木粗
根 、大根及中根生物量均大于杉木纯林 ,小根及细根生物量则小于杉木纯林。
关键词:杉木黄山木兰混交林;杉木纯林;生物量;分配率
Biomass and Distribution Rate of Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook
andMagnolia cylindrical Wils Mixed Stand
Luo ZuShu
(Matou National Forest Farm of Shunch ang Road in Nanping City in Fujian Province　Nanping　353208)
Abstract:Based on the investigation of growth of Cunninghamia lanceolata(Lamb.)H ook and Magnolia cy-
lindrical Wils mixed for est and Cunninghamia lanceolata(Lamb.)H ook pure stand(control), the dif fer ent
organs biomass of above ground and root distribution r ate were studied by auth ors . The r esults showed that
the growth of Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook and total biomass of Cunninghamia lanceolata
(Lamb. )H ook and Magnolia cylindrical Wils mixed forest were be tter than that of Cunninghamia lanceolata
(Lamb. )H ook pure stand. As f ar as the biomass distr ibution ra te we re concerned , diff er ent organsbiomass
distr ibution were showed strunk>le af>branch , strunk and leaf biomass distribution r a te in Cunninghamia
lanceolata(Lamb.)Hook and Magnolia cylindrical Wils mixed forest were higher than that of Cunninghamia
lanceolata(Lamb. )Hook pure stand , and branch biomass distribution r ate in Cunninghamia lanceolata
(Lamb. )H ook pure stand was highe r than tha t of Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook and Magnolia cy-
lindrical Wils mixed for est;The biomass of dif fer ent diame ter class of stump root , big root and m iddle root
in Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook and Magnolia cylindrical Wils mixed for est we re higher than that
of Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook pure stand , and biomass of diff erent diameter class of m inor root
and fine root in Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook and Magnolia cylindrical Wils mixed forest were
smaller th an that of Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook pure stand.
Key words:Cunninghamia lanceolata (Lamb.)H ook and Magnolia cylindrica Wils mixed forest;Cunning-
hamia lanceolata (Lamb.)Hook pure stand;biomass;distr ibution r ate
　　杉木 Cunninghamia lanceolata (Lamb. ) Hook 因其生长快 、材质好 、用途广 ,是中国南方重
1
* 收稿日期:2011 - 04 - 07
作者简介:罗祖树(1972 ～ ) , 男 ,福建邵武人 , 大学本科 ,工程师 , 多年从事营林工作。
杉木+黄山木兰混交林生物量分配格局 总第 1 7 1 期
要的速生用材树种 ,其人工林面积占我国人工林面
积的 26. 55%。随着经济社会的发展 ,木材需求量
剧增 ,杉木造林面积不断扩大 ,普遍存在同一林地
上连续栽植多代的现象 ,由此导致林地土壤地力衰
退 、结构恶化 、林地生产力下降等问题 ,严重影响了
杉木人工林的可持续经营[ 1 ～ 3] 。在可持续发展成
为当前世界人工林发展目标的背景下 ,选择合理的
营林措施 ,长久维持林地的生产力具有重要意义 。
营造混交林分 ,提高人工混交林的质量 ,尤其是营
造杉阔混交林 ,是解决上述问题的有效途径之一 。
福建省在全国杉木产区中占有重要地位 ,杉木林亦
是福建省的重要森林类型之一 。
森林生物量是森林生态系统中最基本的数量
特征 ,对科学合理开发利用森林资源均有重要的意
义[ 4 ～ 6] 。生物量作为森林生态系统的重要特征 ,是
研究森林生态系统结构和功能的基础 ,它反映了森
林生态系统中物质和能量的固定 、分配 、积累和转
化规律 ,是评价林分生产力高低的重要指标[ 7 , 8] 。
因此 ,林分生物量及其空间分布格局的研究是实现
林分可持续经营 、提高生物产量和生产力水平的基
础。以杉木纯林作为对照 ,分析杉木+黄山木兰
Magnol ia cy lindrical Wils 混交林林分生物量及
其分配率与纯林间的差异 ,从而为科学合理经营杉
木人工林 ,提高其经营管理水平及维护林地的长期
生产力提供实践参考 。
1　研究地概况
试验地位于福建省顺昌县路码头国有林场仁寿
工区 ,东经117°30′～ 118°14′,北纬26°39′～ 27°13′,所
处山脉属武夷山系杉岭向东南延伸的支脉 。全年平
均日照时数为 1 719. 8 h;年平均气温 18.5 ℃, 1月
份平均气温 7.8 ℃,极端最高气温 40. 2 ℃,极端最
低气温- 6. 8 ℃,全年日平均气温≥10 ℃的积温为
5 884. 4 ℃;全年无霜期 310 d ,偶有降雪 ,年平均降
雪天数 3. 1 d;年均降水量1 696. 9 mm ,以3 ～ 6月份
最多 ,占全年总降水量的 60%;年均空气相对湿度
82%,年均蒸发量 1 374. 1 mm ,蒸发量<降水量。
地带性土壤为红壤 ,土层厚度在 1 m 以上。
杉木+黄山木兰混交林与杉木纯林为相互毗
邻的两种林分类型 ,海拔 320 m ,坡位下坡 ,坡向西
南 ,坡度 24°。两种林分类型均为 2006年挖暗穴造
林 ,杉木及黄山木兰均为 1 a 生实生苗。杉木+黄
山木兰混交林混交比例为 4∶1 ,混交方式为行状
混交 。造林当年 5 月份 ,进行全林施肥管理 ,每株
追施复合肥(N∶P∶K 含量比分别为15∶15∶15)
65 g 。造林前 3年进行全面锄草抚育 ,每年 5 , 9月
各锄草 1次。林下植物主要为凤尾蕨 Pteris cret i-
ca var. nerv osa(Thunb. )Ching et S.H.Wu:、五节
芒 Miscanthus f loridulu ( Labill. ) warb. ex
Schum. et laut. 及蓬蘽 Rubus hirsutus Thunb. 。
2　调查方法
2. 1　样地选择与调查
2011年 3月 ,在全面踏查林分状况的基础上 ,
选择 6 a生杉木+黄山木兰混交林和 6 a生杉木纯
林下坡位分别设置 3个 20 m ×20 m 样地;在每块
样地内进行每木检尺 ,测量树高 、胸径 ,并进行林下
植被及立地因子调查 ,包括海拔 、坡向 、坡度 、坡形 、
母岩 、土壤类型 、A 层厚度 、土壤厚度等立地因子 。
2. 2　生物量调查
据林分测定统计结果 ,以林分平均树高和胸径
为标准 ,在每块样地内分别选择杉木及黄山木兰各
1株 ,称量其树干 、树枝 、树叶及根鲜重量;根部用
游标卡尺按粗度分级 , ≤0. 2 cm 为细根 , >0. 2 ～
0. 5 cm 为小根 , >0. 5 ～ 2. 0 cm 为中根 , >2. 0 ～
5. 0 cm 为大根 , ≥5. 0 cm 为粗根 ,分别称其鲜重
量。然后各取一部分样品带回实验室 , 85 ℃烘干
至恒重 ,计算出含水率 ,推算平均木干物质量 ,根据
林分密度推算单位面积乔木各器官生物量和乔木
层总生物量。
2. 3　数据处理
生物量分配率的计算公式为:
各器官生物量分配率=各器官平均单株生物量干重平均单株总生物量干重 ×100%
将所得的数据进行 t检验方差分析。
3　结果与分析
3. 1　杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林生
长量及生物量分析
　　从表 1可知:与杉木纯林相比 ,杉木+黄山木
兰混交林在一定程度上促进了杉木幼林的生长 。
就林分平均胸径而言 ,杉木+黄山木兰混交林中杉
2
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木平均胸径比杉木纯林提高了 0. 95%,平均树高
则提高了 4. 99%。方差分析结果表明:杉木+黄
山木兰混交林中杉木平均胸径与平均树高与杉木
纯林相比 ,差异未达显著水平 。
表 1　杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林生长量
林分类型 现存密度 /(株 hm-2)杉　木 黄山木兰
杉　木
平均树高 /m 平均胸径 /cm
黄山木兰
平均树高 /m 平均胸径 /cm
杉木+黄山木兰 3 030 825 5. 26 6. 38 5. 07 4. 12
杉木纯林 3 100 - - 5. 01 6. 32 - - - -
表 2　杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林林分生物量
林分类型 树种 鲜生物量
/(t hm-2)
干生物量
/(t hm-2)
杉木+黄山木兰
杉木纯林
杉木　　 69. 82 26. 40
黄山木兰 6. 24 3. 02
总生物量 76. 06 * 29. 42
杉木　　 66. 67 25. 21
　　注:*表示差异显著(p<0. 05)。
林分生物量可以反映林分生产的能力 ,是林分
发挥生态系统功能的基础 ,有赖于树木遗传特性以
及对生态环境的适应[ 9] 。从表 2可知:杉木+黄山
木兰混交林与杉木纯林林分生物量存在一定差异 。
杉木+黄山木兰混交林林分干生物量与杉木纯林
相比分别提高了 14. 08%及 16. 70%;就杉木而言 ,
杉木+黄山木兰混交林中杉木干生物量比杉木纯
林中杉木干生物量均提高了 4. 72%;究其原因 ,这
主要与混交效果有关;黄山木兰为深根性的落叶树
种 ,在林地养分利用中不会对杉木根系养分吸收造
成太大的影响 ,而其枯枝落叶加速了林地的养分循
环 ,从而促进了杉木幼林的生长。方差分析结果表
明:杉木+黄山木兰混交林中杉木干生物量比杉木
纯林中杉木干生物量两者间差异未达显著水平。
表 3　杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林平均
木地上部分各器官生物量及其分配率
林分类型 树种 器官 分配率
/%
干生物量
/ Kg
分配率
/%
杉木+
黄山木兰
杉木纯林
杉木
黄山
木兰
杉木
叶　 30. 34 2. 44 37. 18
枝　 15. 47 1. 03 15. 59
树干 54. 19 3. 10 47. 23
合计 100. 00 6. 57 100. 00
枝　 27. 43 0. 97 25. 34
树干 72. 57 2. 85 74. 66
合计 100. 00 3. 82 100. 00
叶　 30. 60 2. 28 37. 44
枝　 14. 22 0. 88 14. 45
树干 55. 18 2. 93 48. 11
合计 100. 00 6. 09 100. 00
3. 2　杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林平
均木地上部分各器官生物量及其分配
　　生物量的测定对研究林分群落的结构功能有
重要作用 ,而生物量在林木各器官的分配比率则是
树木生长过程中的重要参数之一 ,与树木所处的环
境以及生长发育阶段有关[ 10] 。从表 3可知:无论
是杉木+黄山木兰混交林还是杉木纯林 ,各树种树
干生物量均占绝对优势 ,杉木树干生物量分别占杉
木纯林和混交林中杉木总生物量的 55. 18%和
54. 19%;黄山木兰树干生物量占黄山木兰总生物
量的比例较高 ,为 72. 57%;因调查时间为 3 月底 ,
黄山木兰新叶尚未长出 ,故叶生物量缺失。就杉木
而言 ,杉木+黄山木兰混交林中杉木及纯林中杉木
其地上部分各器官的分配均表现为树干>叶>枝 ,
但分配率的大小有所差异;杉木纯林中杉木叶和干
分配率略大于混交林中的杉木 ,分配率分别高出
0. 26%及 0. 99%,而枝分配率则是纯林小于混交
林 ,其分配率降低了 1. 25%。
3. 3　杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林平
均木地下部分各径级根生物量及其分配
　　林木根系的生长情况 、数量大小以及各径级根
的多少反映了林木养分吸收的空间大小 ,它对提高
林地养分空间利用率具有重要意义。由表 4可知:
杉木纯林和杉木+黄山木兰混交林中杉木为中根
>大根>小根>细根;黄山木兰大根生物量最大 ,
其次为中根 、小根和细根 。就杉木+黄山木兰混交
林中杉木与黄山木兰各径级根的总生物量差异而
言 ,除大根外 ,杉木中根 、小根和细根等生物量均大
于黄山木兰各径级根的总生物量 ,这表明不同树种
间单位根部生物量养分利用率差异较大 ,这与树种
的生物学特性有关 。就杉木树种而言 ,杉木纯林中
杉木大根及中根的生物量均小于混交林中杉木同
径级根的生物量 ,而小根和细根生物量则大于混交
3
杉木+黄山木兰混交林生物量分配格局 总第 1 7 1 期
林中杉木同径级根的生物量 ,这表明混交林有助于
杉木支撑根的生长 ,但纯林吸收根较丰富。杉木为
了能在土壤营养的竞争中取得优势 ,通过增加根系
的生长来充分吸收养分 ,提高自己的竞争力。
表 4　杉木+黄山木兰混交林及杉木纯林平均木地下
部分各径级根生物量及其分配率
林分类型 树种 径级根 干生物量
/kg
分配率
/%
杉木+
黄山木兰
杉木
黄山木兰
粗根 0. 36 33. 64
大根 0. 19 17. 76
中根 0. 34 31. 78
小根 0. 11 10. 28
细根 0. 07 6. 54
合计 1. 07 100. 00
粗根 0. 62 32. 12
大根 0. 93 48. 19
中根 0. 25 12. 85
小根 0. 06 3. 11
细根 0. 07 3. 63
合计 1. 93 100. 00
杉木纯林 杉木
粗根 0. 33 32. 04
大根 0. 17 16. 50
中根 0. 32 31. 07
小根 0. 12 11. 65
细根 0. 09 8. 74
合计 1. 03 100. 00
4　小结
生物量是反映林分生产力的一个重要因子 。
研究结果表明:与杉木纯林相比 ,杉木+黄山木兰
混交林在一定程度上促进了杉木幼林的生长 ,提高
了林分生物量及林地生产力 。就杉木地下部分生
物量分配率差异而言 ,杉木为浅根性树种 ,且其枯
枝落叶难分解。黄山木兰为落叶乔木 ,属深根性树
种。杉木与黄山木兰混交后 ,不仅能充分利用林地
地下空间 ,而且黄山木兰的枯枝落叶会改善林地生
态环境条件 ,提高林地微生物活性 ,促进杉木枯枝
落叶的分解 ,从而加速林分养分循环。
合理地选择混交树种是杉木混交林营造成败的
关键因素之一。选择杉木混交树种 ,除要考虑杉木
与混交树种不能有相同的病虫害外 ,还应考虑杉木
与混交树种生物学及生态学特性 、杉木与混交树种
种间竞争关系以及种间化学关系等[ 11 , 12] 。林业生产
及调查结果表明:黄山木兰是杉木的适宜混交树种。
在经营杉木+黄山木兰混交林时 ,除确定合理的混
交比例及混交方式外 ,还应根据林分的生长状况适
时调节杉木与黄山木兰种间关系 ,趋利避害 ,从而实
现杉木+黄山木兰混交林高产与稳产。
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(本文编校:郑京津)
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