全 文 ：华东森林经理 第 8卷 1 4 9 9. 3 收稿 日期: 1 9 94一 0 4一 0 4
银荆林分的生长及生物生产力的初步研究
张加正 周来法 黄松秋
(台州地 区林业局
陈
浙江临海 3 17 0 0 0)
伽
(台州地区林科所 )
摘要 采用相对生长测定法对 4一 6年生银荆人工林的银荆个体 生长规律 、 林分
生物生产 、 积 累和分配及林分 生产力 的调查分析表明: 利用银荆树高 、 胸径 、 材积
与年龄之间相互 关系 ,建立 回 归方程 , 相关密切 。 银荆林分生物量是随年龄和环
境因子的不同按一定 比例分配 到各器官组 织中去 。 6 年生银荆林分 的净生产量
达 6 . 1 1 8 吨 /公 顷 · 年 , 为 1 2 年生马尾松残次林的 5 . 3 8 倍 , 与 9 年生集约经 营
的杉木林分生产力接近 。 银荆无疑是一水速生树种 。
关键词 个体生长规律 林分生长 林分生物 生产力 林分净生产量 速生树
种 银荆
银荆 ( A ca ic a d ca lba t a )为含羞草科金合欢属的一个常绿树种 , 原产澳大利亚 。 由于银
荆适应性强 、 生长迅速 ,现 已被云南 、 广西 、 贵州 、 四川 、 浙江等地引种栽培川 。 同时 ,对银荆
的生物学特性及造林技术作了许多研究 ,但对银荆林分的林木生长 、 物质生产 、 积累和分
配等问题专门报道较少 。本文对银荆的生长及生物生产 力作了初步研究 ,为以后进一步引
种推广和合理经营提供重要的参考依据 。
1 样地概况
样地设在浙江省临海市白石村 ,位于东径 1 2 1 0 1 1 ` ,北纬 2 8 “ 5 6 , ,属中亚热带湿润季风
气候区 。年平均气温 片 . 1 “ c 。极端低温 一 6 . go c ,年均降水量 1 4 5 0 毫米 , 蒸发量 1 2 6 8 毫米 ,
年均相对湿度 80 % ,年均 日照 19 3 6 小时 , 无霜期 24 0天 。
调查地为低 山丘陵 , 海拔 50 一 1 0 米 。 坡向朝西 ,坡度 .z2 度 。 土壤为红壤类黄泥石砾
土种 , A 层厚 10 厘米 ,土壤有机质含量为 2 . 02 % ,含氮 0 . 0 78 % ,速效氮 9 1P PM , 速效磷 5
p p M
,速效钾 3 3P P M , p H 值 5 . 3 。
银荆林地面积 3 . 2 公顷 。 初植株行距 1 . 5又 1 . 5 米 ,后经抚育间伐及台风影响 ,现保存
密度每公顷 2 1 6 0 株 。林分结构合理 ,林分株数按径级分布规律接近正态分布 ,对调查研究
及统计分析无显著影响 。 林下植被以芒箕为主 , 覆盖度 20 % ,还有少量茅草 ,拔莫及银荆
更新苗 。
2 调查研究方法
银荆生长量调查采用样方 20 x 20 米 ,实测林木的树高和胸径 ,再结合解析木分析银
3 5
荆的生长规律 , 以相应的方程拟合树高 、 胸径及材积的生长 。
银荆生物量的测定采用 “ 相对生长测定法 ” ( A l l o m e t r ie m e t h o o l ) ,即林木各器官生物量
w 与胸径及胸径平方 D Z (厘米 2 )和树高 H (米 )的积之间存在幂函数相关系 : W一 a D ” , W 一
a ( D
ZH )
匕
具体做法是 : 根据样地调查资料 , 先确定径级档次 ,再在样地上伐倒一定数量不同径
级的标准木 。 直接测定每一株伐倒木的各器官鲜重 。在称重各器官同时 ,还分别采集样品 ,
带回实验室在 1 05 ℃ 恒温下烘干到恒重 , 求出各器官干重换算系数 ,然后将各器官鲜重换
算成干重 。 最后 , 以 D 和 D Z H 为 自变量 , w 为随变量分别对各器官的生物量干重采用 w
一 a D , 和 W = a ( D ZH ) ” 的幂函数方程 。 两边取对数 : l o gw 一 I o g a 十 b l o g n 和 I o g W = 一o g a +
bl og D
, H
。 拟合各器官生物量 ,用最小二乘法求出 a 、 b 两参数 。
3 银荆林分的生长
银荆适应性强 、 生长迅速 ,能在较贫痔的土壤上生长 ,且具根瘤菌 ,可改良土壤 。 据我
们调查 ,银荆林分的年高 、 胸径生长显著大于其它树种 (见表 1 ) ,在调查中还发现白石村
在银荆生长立地条件较杉木差的情况下 ,银荆生长仍比杉木生长要快 。 以 4年生银荆与
4年生杉木林为例 : 银荆林地土壤有机质含量 2 . 02 % ,全氮 0 . 0 78 % ,速效氮 9 1 P P M , P H
5
.
3 ;杉木林地土壤有机质含量为 2 . 65 % ,全氮 0 . 12 % , 速效氮 1 1 9 P PM , P H S . 3 。银荆的年
高生长量为杉木年高生长量的 2 46 % ,年胸径生长量为杉木的 2 02 % 。 因此 , 从生长指标来
说 ,银荆无疑是一个速生树种 ,是营造速丰林和荒山绿化的优 良树种 。
表 工 银荆与其他树种生长情况对照表
树种 地 点 林龄 平均高 ( m ) 平 均胸径 ( c m ) 年高生长量 m 年径生长量 c m
银荆 临海 白石 4 6 . 0 4 . 9 1 . 5 1 . 2 3
银荆 临海 白石 5 6 . 6 5 . 6 1 . 32 1 . 1 2
银荆 临海 白石 6 7 . 4 7 . 2 1 . 2 3 1 . 2
杉木 临海 白 石 4 2 . 4 4 2 . 4 5 0 . 6 1 0 . 6 1
杉木 临海 白石 比 8 . 7 1 0 . 4 0 . 6 7 0 . 8
柏木 临海 白 石 6 3 . 7 5 3 . 0 3 0 . 6 3 0 . 5 1
湿地松 临海 白 石 12 8 . 9 1 . 37 0 . 74 0 . 盯
银荆林分的生长 ,从调查资料可看出 :银荆的年平均高生长量在 1 米以上 , 年均胸径
生长量也在 1 厘米以上 。 以 2 号解析木为例 : 6年生银荆树高 9 米 ,带皮胸径达 12 . 4厘
米 。 年平均高生长 土. 5 米 , 年平均胸径生长量达 2 . 1厘米 。 材积 0 . 0 5 2 5 立方米 ,带皮材积
0
.
0 6 071 立方米 。 年平均材积生长量为 0 . 01 01 2 立方米 。 银荆树高生长高峰在前 4 年 ,胸
径生长高峰在 2~ 4年 。 这符合速生树种的生长特性 : 即没有早期生长缓慢阶段 (或甚短 ) ,
开始生长速度就较快 , 生长高峰来得早 , 下降也早川 。 同时 ,我们根据这次调查资料分别建
立了树高 、 胸径 、 材积与年龄 、 材积与胸径 、 树高与胸径的回归方程 。 从表 2 可以看出 : 他们
的相关性是很密切的 。 今后 ,可以作为相应地区估测银荆各生长指标的依据 。
表 2银荆树高 、胸径 、材积与年龄及相互 之间回归方程
相互 关系 回 归 方 程
胸径与年龄
材积与年龄
材积与胸径
树高与年龄
树高与胸径
l o gD = 0
.
0 3 8 6+ 1
.
3 54 5lo gA
l o V g一 一 3. 4 8 5 2+ 2. 9 9 91 7o A g
l o gV= 一 3 · 5 657+ 2. 1 8 5l o gD
H= 10
.
5 54 3一 9. 7 733/ A
H一 2. 2 96 6+ 0. 3 4 2 6只
R 一0. 8 910
R 一0. 9 91 1
R = 0
.
9 97 5
R 一0. 9 94 8
R 一0. 981 6
4 银荆的生物生产力
. 41
. 生物量的测定方法
根据树木相对生长规律 , 结合这次的调查资料 , 我们建立了银荆各器官生物量与树高
(米 )乘胸径 (厘米 )平方和胸径的幂函数回归方程 (表 3 ) 。
表 3 银荆各器官生物量与 D Z H 和 D 的回归方程
回 归 方 程 式 相 关系数
地上部分总量
树 根
全株 生物量
l o gw 一 一 1 . 6 7 1 2+ 0 . 9 8 9 5 l o g D Z H
l o gw = 一 2 . 1 1 1 4+ 1 . 0 8 2 4 1呢 D Z H
l o gw = 一 2 . 89 3 8十 1 . 0 3 2 6 10 g D 2 H
IOg W = 一 1 . 5 0 0 6+ 1 . 0 1 5 5 1吃 D Z H
l o gw - 一土. 8 22 7+ 0 . 7 3 5 9 l o g D Z H
`
l o g w = 一 1 . 4 0 7 + 0 . 99 4 5 fo g D ZH
0
.
9 9 70
0
.
9 8 19
0
.
9 8 56
0
.
9 94 0
0
.
9 1 17
0
.
9 9 3 8
别一干枝叶类一树
从表 3 可看出 : 除了根生物量与 D ZH 和 D 的相关性稍低外 , 其余各器官的生物量与
D ZH 和 D 的相关性都极显著 。 可作为今后相应地区利用生长指标估算生物量的经验方
程 。
4
.
2 林分生物量及分配
测得银荆林分的生物量如表 4 。 根据调查资料 ,银荆的密度为每公顷 2 1 6 。株 。 因此 ,
6年生银荆林分的生物量为 36 . 71 吨 /公顷 , 为 12 年生原马尾松天然次生林单位面积生
物量的 2 . 69 倍 ,是 6 年生水杉单位面积生物量的 1 . 46 倍闭 , 说明银荆的生物总产量是相
当高的 。
表 4 林分生物量的生长分配 单位 : k g · k g / h m Z
千 枝 p十 地上部分 , 根径级 ( e m ) 分布频率 % 重量 直舍 重量 点余 重量 点余 重量 点舍 重量 点舍全株重量
单位
面积重 年净生产量
2
.
1~ 水
4
.
1~ 6
.
e
.
1~ 8
8
.
1 ~ 1 0
-
1 0 1一 1 2
1 2
.
1~ 1 4
合 计
0 2 4 7
0 2 7
.
1 6
0 3 9
.
5 1
0 2 4
.
6 9
0 3
.
7 0
0 2 4 7
1 0 0
1
、
2 9
.
5 7
.
3已 0 , 5 4 6 2 4 . 2 9 0 . 0 3
3
.
3 5 4 5 2 5 2
.
9 3 8 3 9
.
6 9 0
.
3 4 1
7
.
4 8 5 3
.
4 7 4
.
7 3 2 3 3
.
8 3 0 5 6 1
1 4 7 1 5 7
.
5 3 8
.
9 9 6 3 5
.
1 8 1 0 0 3
2 0
.
6 4 5 6
.
3 7 1 1 4 4 0 3 1
.
2 4 1
.
4 4 4
3 3
.
8 4 8
.
1 8 2 7
.
9 7 6 3 9
.
8 8 3
.
2 8 8
4
.
6 1
4
.
0 1
3
.
9 2
3
.
9 4
4
.
6 9
1
.
9 1 6 8 5
.
2 3 0
.
3 3 2
七. 6 2 9 . 8 9 5 4 0 . 7 7 4
1 2
.
7 7 3 9 1
.
3 1 1
.
2 1 6
2 4
.
7 0 9 96
.
6 3 0
.
8 6 2
3 3
.
5 2 4 9 1 5 5 3
.
0 9 4
6 5
.
0 6 9 2
.
7 5 5 0 8 3
2
.
2 4 8
7
。
4 0 3
1 3
.
9 8 9
2 5 5 7 1
3 6
.
6 1 8
7 0
.
1 4 7
1 1 9
.
9 4
43 4 3
.
01
1 1 9 3 8
.
4 4
1 3 6 3 7
.
1 2
2 9 2 6
.
5 0
3 7 4 2 4 9
3 6 7 0 7 5 0
1 9
.
9 9
7 2 3
.
8 4
1 9 8 9
.
7 4
2 2 7 2
.
8 6
4 8 7
.
7 6
6 2 3 7 5
6 1 1 7
.
9 4
3 7
表 5 银荆林分与杉木 、 马尾松林净生产量比较
树 种 起 源 地 点
马尾松天 然次生林 临海 白石 ’
林龄
1 2
蓉生物产量/ th m竺 净生产 量 t/ h m“
1 3
.
65 451
。
1 3 9 7
银荆 人工 林
杉木人 工林
l隋海临 6
临安 9
3 6
.
71
5 6
.
6
6
.
11 8
6
.
2 9
表 6 银荆单株重量随年龄的变 化规律
革 龄1 2 3 45 6
重量 (g k0 ). 0 1 1 5. 0 45 6. 1 2 21 2. 2 2 91 6. 2 3 3 6 9. 96 5
干
占全株 (% )5 6. 上土 5 4. 0 2 3 5. 3 6 7 8. 2 3 9 5. 80 2 5. 6 J
重量 (kg、0. 0 0 7 70. 3 5 6 7. 7 8 8. 0 5 71 1. 50 1 5 6. 81 9
枝
占全株 (环 8 ). 2 7 40. 0 73 3 `2 3 5. 1 2 3 63 6. 9 4
重量 (kg0 ). 0 0 2 30. 土0 10. 46 90. 1 6 6 9. 3 5 7主. 9J 9
叶
占全株 (% )3. 2 3 5 8 84. 1 2 4. 2 土 4. 2 5 42 8
重量 (kg0 ). 0 0 2 9. 1 3 3 9. 0 1 1 3. 2 6 9 4. 1 2 5 8. 79 4
根
占全株 (% )1 3. 91 3. 0 3 8. 90 7. 3 6 8. 5 76. 土 4
全 株0. 0 90 2 9. 0 1 1 1 6. 2 2 3 4 8. 9 41 3 6. 5 6 9 45. 2 5 7
林分生物量是随年龄和环境因子的不同按一定比例分配到各器官组织中去的 。 从表
4
、
6 中可看出 :银荆的树干生物量无论在单株或林分生物量组成 中所占比例都是最大的 ,
约一半左右 。 银荆的生长首先是树干与根系的迅速生长 ,然后在根系生长基本定型后 ,树
枝 、 叶的生长越来越快 ,但树枝的增长速度较快 ,树叶的增长速度稍慢 ,这也符合实际生产
情况 。 一般在银荆种植头 1一 2 年 , 主干生长较快 , 枝 、 叶不茂盛 , 以后枝 、 叶逐渐茂盛起来 。
4
.
3 林分的生产力
林分的生产力可用净生产量来表示 。 6 年生银荆林分净生产量已达 6 . 1 18 吨 /公顷 ·
年 。 比 12 年生马尾松残次林生产力提高 5 . 38 倍 ,与临安立地条件良好 、 集约经营 9 年生
的杉木林分生产 力接近 。 当然 ,森林生产力还受年龄 、 密度 、 经营措施等影响 。 若能考虑合
理利用光能的合理密度计算 。一般经森林生态系统 自然调整 ,叶生物量能达到 2一 4 吨 /公
顷圈 。 如按最低生物量 2 吨 /公 顷推算 , 6年生银荆林分可保留 工90 株 /亩的密度 ,这样整
个林分的生物量将达到 48 . 43 吨 /公顷 ,林分的生产力将提高到 8 . 07 吨 /公顷 · 年 。 因此 ,
从生物生产力角度来考虑 ,银荆无疑是一个速生树种 。
参考文献
郑万钧主编 . 中国树木志 . 1 98 5 , (二 )
浙江林学院测经教研组编 . 测树学
高智慧等 . 林业科技通讯 . 1 9 8 7 , 3
北京林学院主编 . 植物生理学 . 中国林业出版社 , 1 9 81