全 文 ：福建林学院学报 1 9 9 3 , 1 3 ( 3 ) : 2 6了~ 2 7 2
J
o 妞 r 皿 a ! o f F u j i a n C o l l e g e o f F o r 。 。 t r歹
观光木及其混交林生态系统
生物量和生产力研究
刘春华 张春能 郑燕明
、福建林学院 羊口教学林场 )
摘要 本文从林分 的群落特征 、 生物量及生产力等方面对观光木人工纯林及其与衫
一长混交林进行对比研究 。 结果表明 : 观光木混交林生物量为 1 03 . 83 8 t/ h m “ , 是 观
光木纯林的 1 . 9倍 ;其林下植被生物量 1 . 4 78 t / h m 么 , 小于观光木纯林 ( 1 . 9 5 t / h m “ ) 。
在纯林和混交林中 , 各器官生物量所 占的比例均为 : 树干> 根 > 枝> 叶 。 但观 光木
纯林的林分结构更有利于提高其出材率 , 其树干生物量的比例高于混交林 。 观光木混
交林叶面积指数为5 . 72 , 叶净 同化率为 78 7 . 3 9八C m Z · a) , 明显高于纯林 , 从而使得
观光术混交林表现出比纯林更高的生产力 。
关键词 观光木 , 生态系统 ; 生物量 , 净同化率
中图分类号 5 7 2 8 . 5 5 6
现光木 ( 犷OS “ 叼匆d 。耐 : 。 , 。 d or “ 川 C h旧飞 ) 是我国珍贵的用材树种 。 主要零星散生于
天然阔叶林中 , 人工造林极少 。 为繁衍珍贵树种资源 。 福建林学院萃 口教学林场 , 于 1 97 2年
开始营造 了观光木 、 及观光木与杉木混交林 10 公顷 。 目前林分长势 良好 , 18 年生胸径达 1 4 . 2
c m
, 树高 14 米 。 为掌握观光木人工林生态系统的生物学规律及林分的生产结构 , 以便为 制
订适宜营林措施 , 合理培育驯化观光木 , 我们对观光木纯林及混交林的生物量和生产力进行
了系统的研究。
试验地概况
试验地位于福建三明市南郊萃 口教学林场小湖工区 , 北纬26 “ 20 ` , 东经 1 17 “ 2 6 ` , 为武
夷山东伸支脉低山丘陵区 ,属中亚热带季风型气候 。年均气温 1 9 . 4 ℃ ,年均降雨量 1 5 8 6 . 4 m m .
年均相对湿度 81 % , 无霜期30 0天左右 。 海拔 2 o m , 母岩为粉砂岩 , 上壤为山地红壤 。
观光木及其混交林是阔叶次生林皆伐后用实生苗造林。 纯林初植密度为 2 6 8 0株 /公顷 ,造
林后三年中锄草抚育两次 , 第五年林分郁闭 。 混交林行带混交 , 观光木 3 行 , 杉木 1行 , 初
植密度 2 6 8 0株 /公顷 ( 具体见表 1 ) 、』
收楠 日期 1 9 9 2一 1 1一 2 4
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 1993. 03. 008
Ta b le
福 建 林 学 院 学 报 ` 31卷
表 1 观光木纯林及其混交林的生长情况
G r o w t h o f Pu re ; ta u da n du li x tu e rs o f 7
’ ` 01 0, g i o d口 ” d r o , , o d o r “ 汁 ,
立地类型 面积( h m , ) 胸径( e m ) 竺真、 刀 l j 枝下高( m ) 砰蝇吸 n l ) 背积量( m 名 一 h m 一 1 ) 密度(株 · h m 一 1)
纯 林
混交林
观光木
观光木
杉 木
总 和
互 0 。 5 4
I〔 0 . 7 2
1 2
。
8 8
1 2
。
5
1 6
。
1
1 3
。
0
9
。
8 几。 0 4
1 1
.
9 6
。
8
1 2
.
3 8
。
0
12
。
() 了 . 0
3
。
0 8
2
。
3
2
。
O
Q ,. 自 . 口
9 9
。
2 8 8
1 5 2
。
2 2
3 2
。
2 2
1 8 5
。 左月
2 1 0 0
1 8 2 0
2 6 0
2 0 8 0
2 研究方法
2
.
1 乔木层生物量测定
2
.
1
.
1 单株生物且浦定 按径 级序列选取 4 株标准木 , 按 m o n s i分层切割法 〔1〕, 测定 每一
株标准木干材 、 枝 、 叶生物量 , 并对树干进行 1 米区分段解析。 根系用撩壕干掘法测定 。 用
镶嵌法计算叶面积 。
2
.
1
.
2 林分净生产t 测定 根据各径级标准木的树于解析资料 , 模拟出相应径级的各 年 度
的树干净生产量 ( 材积生产量 X 容积密度 ) , 然后求出林分树干生物量 。
2
.
2 灌木层 、 草本层及凋落物层生物量测定
在标准地内对角线设 5 个 l m 火 l m 的小样方 , 用 “ 样方收获法 ” 测定它 们 的生物量及现
存量。
3 结果与分析
3
.
1 观光木纯林及其混交林生态系统的群落特 征
18 年生观光木纯林 , 林冠单层 、 相对整齐 , 侧枝数量多 , 自然整枝良好 , 林分郁 闭度较
大 , 林下植被种类较少 。 灌木层有把木 ( 月 r a l` a e h` n o n : 15 ) 、 杜茎 山 ( M a e s e j a P o n `c a ) 、
自两金 ( A r d公s玄a h o r t o r u 阴 ) 、 虎 皮 楠 ( D a p h n i p h y l l u m g l a “ c e s e n : ) 等 , 生 物 量 为
1
.
s 5 7 t / h m
“ 。 草本层有薯竹 ( I n d o l a o u : Io n g i a u r i t “ : ) 、 寒墓 ( R u b u s b u e r g er f ) 、 淡
竹叶 ( L o P h a t h e r u 。 夕r a e f l e )等 , 生物量为 o . i 3 8 t / h 。 “ 。 其林分凋落物较多 , 覆盖层 2 ~ 4
C m
, 具有明显的凋落物层 ( L ) , 半腐殖质层 ( F ) 和腐殖质层 ( H ) , 凋落物 现 存量 为
2
。
8 2 7 t / h m
Z 。
观光木与杉木混交林中 , 由于林分结构的差异 , 其林下植被明显不同于纯林 。 多为阴性
杂草 。 灌木 层 有 拎 木 ( E u曰 a e , a r夕 f n a * a ) , 杜 茎 山 ( M a e : a j a P o n i c a ) , 黄 瑞 木
( 姓 d f n a n d r a 拼`Il e t t `f ) , 老鼠刺 ( I t e a e h￡n e n s `s ) , 其灌木层生物量明显比纯林少 , 仅
o
.
5 9 t / h m
“ 。 草本层有狗脊 (班 o o d a c d f a j a P o n ` e a ) , 玉叶金花 (M r j n d a P u b e s c e n s )等 ,
生物量为0 . 1 3 9 t / h m “ 。 其林分凋落物现存量仅 2 . 4 3 7 t / h m Z 。 从这可以看出观光木纯林下木
层生物量及凋落物现存量均大于观光木混交林 , 这说明 , 观光木纯林生态系统具有良好培肥
3 期 刘春华等 : 观光木及其棍交林生态系统生物量和生产力研究
土壤能力 。
3
.
2
’ 观光木纯林及混交林的生物量
3
.
2, 1 林分生物 t 从表 2 看出 , 13 年生观光木纯林生态系统生物量为 5 . 03 t/ h m 名 , 其中
乔木层为 53 . o 35 t/ h m “ , 占全林生物量的 96 . 3 7 % , 其灌木层 、 草本层 分 别 .1 8 5 7 t / h m Z 和
0
.
1 38 t / h m
“ , 仅占林分生物量很小的比例 。
混交林生态系统的生物量则明显大于观光木纯林 , 其系统的总生物量达 10 3 . 8 3 8 t / h m “ ,
其中观光木占8 0 . 8 8% , 杉木占 17 . 70 % , 是观光木纯林的 1 . 9倍 。 这表明观光木与杉木混 交
能明显有效地增加对光能的利用 ,有利于林分生物量的积累 。 由于两种林分林内条件的差异 ,
混交林内草本层生物量大于观光木纯林 , 是纯林的 3 . 9倍。 但它灌木层生物量则明显低 于 纯
林 。
表 2 13 年生 观光木纯林及混交林生物纽
T a b l e 2 B i o m 斗 5 5 o f p u r
· 。 s t a 几 d a n d m i x t o r 。 、 o f 厂 s o o j g若。了口 n d r o n o d o r 。 ,n
乔 木 层林 分 项 目 - - - - - - - - - - -— -一 灌木层 草本层 总 计观光木 杉木 小计
纯 林 生物量 ( t · h m一 ) 5 3 . 0 3气 0 5 3 . 0 3 5 1 . 8 5 7 0 . 1 3 8 5 5。 0 3
所占百分比 ( % ) 9 6 . 3了 0 9 6 . 3 7 3 . 3 8 0 . 2 5 1 00
混 交 林 生物量 ( t 一 h m一 ) 8 3 . 9 8 6 2 5 . 3 7 6 1 0 2 . 3 5 0 . 峨5 9 1 . 0 1 9 1 0 3 . 8 3 8
所占百分比 ( % ) 8 0 . 8 8 1了 . 了0 9 5 . 5 8 0 . 4 4 0 . 9 8 1 0 0
3
.
2
.
2 林分生物 l 的分配
观光木纯林平均木的全株生物量仅为 5 . 4 0千克 ( 见表 3 ) , 明显小于混交林 , 但其树
千生物量则大于混交林中观光木的树干生物量 。 在混交林中 , 杉木平均木的生物量明显大于
观光木 。 这说明在混交林中 , 观光木单株生长比杉木慢 。
表 3 a1 年生观光木纯林及混交林平均木生物 t 分配
r
r a b l e 3 B i o m a s s d i s t r i b u t i o n o f a d v e r a g e t r e e o f P u r e s t a n d
a n d m i x t u r e s o f 7
’
s o o n 夕f o d e n d r o n o d o r u 阴
林分 树 种 树 干 枝 叶 根 全株 地上 /地下
纯 林 观光木 ( k g ) 3 3 . 8 8 弓 . 3 3 2 . 2 7 6 . 9 2 5 4 . 4 0 6 . 8 6
沂占百分数 ( % ) 了1 , 4了 ] . 63 里. 1 7 12 . 72 10 0
混交林 观光木 ( k g ) 3 3 . 5 6 5 . 6 5 1 . 9 9 4 . 9 5 4 6 . 1 5 8 . 3 2
杉木 ( k g ) 13 . 0 5 10 . 6 4 . 7 7 ] 2 。 2 6 7 0 . 6 8 ` 1 . 7 7
总和 ( k g ) 了6 . 61 16 . 2 5 G。 76 1了. 2] 1 6 。 8 3 亏。 79
所占百分数 (% ) 6 5 . 5了 2 3 . 9 一 5 . 7 9 1 4 . 7 3 . 1 00
不论是纯林还是混交林 , 其生物量在各器官的分配比例均为 : 树干> 根 > 枝 > 叶 , 其中
树于生物量比例混交林为 6 5 . 6% , 纯林为7 1 . 47 % , 从这可以看 出 , 虽然观光木混交林 生 态
系统生物量比纯林高 , 但纯林的树于生物量比例大于混交林 。 这表明 : 观光木纯林的林分结
福 建 林 学 院 学 报 招卷
构更有利于林分树干生物量的积累 , 提高其林分的出材率。
观光木纯林根系生物量占全株比例为 12 . 72 %小于混交林 ( 1 4 . 73 % ) , 但纯林地上部分
与地下部分的比值 ( 6 . 8 6 ) 明显大于混交林 ( 5 . 7 9 ) 。 表明 : 观光木纯林地上部分的生产结
构比混交林更符合林业生产的速生丰产要求。 经实测观光木平 均木根桩与骨干根及须根的丁:
碗比为 .] 1 1 , 水平骨干根与垂直根干重比为 2 : 1 , 其水平根幅与林冠冠幅大致相等或略大 。
这表明 : 观光木是一种中等根系的树种 , 其恨系生物量虽仅次于树干 , 但其根量并不高 。
3
.
3 观光木纯林及混交林的生产力
3
.
3
.
1 观光木人工林的生 长 观龙木平均木树干解析表明 : 18 年生观光木树高生长高 峰 在
4 ~ 1 2年 , 年均生长量o . 78 m , 连年最大生长量达 2 . 。米。 胸径生长高峰出现在 4 ~ 8 年 , 年
均生长量为 0 . 7 c6 m , 连年最大生长量可达 1 . 6c m , 18 年生材积总生长量为。 . 1 0 0 5 8m 3 , 年均
生长量为。 . 0 0 5 2 0 7m “ , 年生长 .鼠在第14 年达到最大 , 为 0 , 0 0 9 5 78 0 3 , 以后逐渐下降 。
3
.
3
.
2 观光木及其混交林的生产结构 叶面积指数是反映林冠对光截获能力的指标 。 13 年
生观光木纯林的叶面积指数为 3 . 5 9 , 其年均净生物量为4 . 5 6 4t · h m 一 “ · a 一 ’ , 观光木混交林叶
面积指数为 5 . 72 ( 杉木 1 . 75 , 观光木 3 . 97 ) , 其年均净生物产量为 7 . 87 3t · h m 一 “ · a 一 ’ 。 观测
表明 : 观光木幼林极耐蔽荫 , 随树龄增大 , 其对光 照要求增强 。 观光木与杉木混交 , 幼林杉
术生长快 , 能为观光木生长提供蔽荫条件 。 随 后 , 观光木顶端优势明显 , 其林冠则居杉木之
_
L
, 使得混交林叶面积指数 、 林分净生物产量明显高于观光木纯林。 其叶的净同化率是纯林
的 1 . 7倍 , 其叶净同化率在树干 、 枝 、 叶 、 根上 的分配比例分别为 70 . 62 % 、 12 . 74 % 、 1 1 。 90 % 、
4
.
7,1 %
, 而纯林则分别为 7 1 . 7 6% 、 1 1 . 68 % 、 9 . 42 % 、 7 . 14 % , 从这可看出观光木纯林为维
待 自身每年的生长 , 每年产生的净生产量有 9 . 42 % 的分配到植物体中形成新的光 合 作 用 系
统 , 混交林则有 1 1 . 9%分配到叶片中 , 其余的用于林分中其它器官生物量的积累 。 虽然观光
木棍交林叶净同化率高于纯林 , 但其叶净 同化率在树干上的分配比例则是纯林大于混交林 ,
这说 明观光木纯林生态系统更有利于其干材积累 , 其出材率高于混交林 。
`
r a l〕 l e
表 4 1 3年生观光木纯林及混交林乔木层叶净 同化率及其分配
N
o t p r o d u e 亡i o n d i ; t r i b r: t主o n o f a r b o r o u s l a y e r o f p ,: r e 、 。 a n d
a n d m i义 t u r e s o f 了’ 5 0 0 ” g 公o d 口 叮 d r o n o d o r “ 用
树 手! ,
片卜净同化率对各器官的分配卜一卜净同化 乞专
对于 川一 枝 根
叶面积
指数
纯 林
混交林
观光木 ( .g m 一礼 a 一 勺
所占百分数 ( % )
观光木 ( .g m 一么 . a 一 又 )
杉木 ( g . nI 一 : · a 一勺
总和 ( g . m 一昌 . a 一 l)
所占百分数 ( % )
3 2了。 5
7 1
. 了6
`
16 9
。
9
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6 9
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5 3
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1
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。
3
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3 2
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1 1
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。
8
9
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3
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3
。
9 7
1
。
75
5
。
72…。01一甲」注占门生八乃6,么州`
a 期 tlJ 春华等 : 观光木及其棍文林生态系统生物量和乙如舰力研究
4 小结
1 3年生观光木纯林生物 一最为 5 5 . Q3 .t h m 一 二 , 其甲乔木层生物量为洲 . 。抓卜 il1 ,、 一 “ , :片全 林
生物量 9 6 . 3 7% , 林下植被层的生物量及凋落物分别为 1 . 9 5t · h m 一 之 , 2 . 82 7t · h : n “ “ , 而观
光木与杉木混交林生物量为 I O 3 . 8 8t .n m 一 几 , 其中观光木占80 , 8 8 % , 杉木占7J . 70 % , 是纯
林的1 . 9倍 。
观光木纯林及棍交林生物量在各器官的分配比例均为树干> 根 > 枝 > 叶 , 但树干生物量
的比例则是观光木纯休 ( 7 1 . 47 % ) 高于混交林 ( 6 5 . 5% ) , 说明观光木混交林的生物量虽较
纯林高 , 但其纯林的林分结构更有利于树干生物量的积累 。
13 年生观光木纯林的叶面积指数为 3 . 5 9 , 年均净生产量为 4 . 5 6 4 t · h m 一 “ · a 一 ` , 混交林的
叶面积指数为 5 . 72 , 年均净生产量为 7 . 8了3 t · h m “ 2 · 、 一 ` . 是纯林的 1 . 7倍 , 从而使得观光木
混交林生态索统生产力明显高于纯林。
观光木是一种速 几生优质的珍贵阔叶树种 , 不论是纯林还是混交林生态系统均具有较高的
生产力 , 是一种值得大力推广的优 良造林树种。 对这一树种从理论和实践上进行更深入的研
究 , 在当前天然阔叶林锐减 , 针叶化加剧的我国林业发展新时期 ,无疑具有重要现实意义 。
本文属 《 十个珍贵树种 81 化栽培试验研究 》 课题的系列成果之一 , 参加工作的还有邸道
生 、 廖涵宗 、 陈作 智等同志 , 研究得到马祥庆老师帮助 , 特此致谢 。
参 考 文 献
冯宗炜等 . 1胡南会同地区马尾松生物觉测定 . 林业科学 , 1 9 8 2 ; 1 8 `幻 : 1 2 0 ~ 1 2 2
寥涵宗 . 楠木人工林的生物量 . 福建休学院学报 , 1 9 8 7 ; 7 (3 ) : 2共2 ,丫 2”
廖涵宗等 . 樟树林生物量的测定 . 林业科技 通讯 , 1 9 8 6 ; ( 9) : 环
肖瑜 。 巴山松天然林生物量生产力研究 。 植物生态学与地植物学学报 , 1 9 9 2多 1 6 ( 3)
B u a r b (妥 A o t a l . C o m p a r s i o n o f e o n s t a o t a n d v a r i a b l e 拢 1! o m e t r i e r o t i o s f o r e 、 t i扭 二、
t是n 只 p o p u l u s t r e m u l o d e s b i o m 。 、 、 . F o r e ` t s e l e n e e , 1 9 8 7 ; 3 0 ( 1 ) : 1 2 9一 1 3 7
7 2 2福 建 林 学 院 学 报 1 3卷
S tud y o nB i o m a s sa nd Pr o d uc tl v l ty o ft h e Pur e S ta nd
a nd Ml x tur e so fT so o , g i o d e n d r o n o d o r “ nt
L i u C h u n h u a Z h a n g C h u n n e n g Z h
e n Y a n m i n g
( X ` n k o u E 二 p e r i m e n t a l T r e e F a ” 。 , F o j`a o C o ! l e g o o f F o ,` , t r y )
Ab s t r a c t A e o nt p a r a t i v e s t u d y w a s m
a d e o n C o m位 u n i t y e h a r a e t e r i s t i e , b i o m二
a s s a n d p r o d u e t i
v i t y b
e t w e e n t h
e p u r e s t a n d
o f T so o 招g i o d e . d r o 路 o d o r u m a n d
1 t 5 m i x t u r e s
。
T h e
r e s u l t
s s h o w t h
a t t h e b i
o m a s s e s o f t h e P o r e s t a n d a n d
m i x t o r e s a r e l o 3
.
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Z . r e s p e e t i v e l y 一 t h a t t h e , e g e t a t i o n b i o m -
a s s e s o f t h
e P o r e s t a n d a n d t il e m i二 t o r e s a r e l 。 4 78 t / h m “
. , 1
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名。 r e o P e c 二
t i v e l y , a n d t h a t t h e p r o P o : t i o n s o f b i o m a s , d i s t r i b江 t i o n o n t h e i r o r g a n s o f
b o t h t h e p u r e s t a n d a n d t h e m i x t u r e s a r e i n t h
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0 f t h e p u r e s t a n d 1 5 n l o r e r a t i o n a l t h a n t h
a t o f t h e m i叉 t u r e s e n a b l e s t h e p u r e
5 t a n d t o i n e r e a s e m o r e o u t t u r n t h a n t h e m i x t u r e s
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, t h e m i x t u r e s p o s s e s s
5 t r o n g e r p r o d u c t i v i t y t h a n t h e p u r e s t a n d
。
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