全 文 ：第 23 卷　第 3 期　　　　　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2003年　7 月
Vol.23　No.3　　　　　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH July , 　2003
东北东部山地樟子松人工林的经济生产力
姚成滨1 沈海龙1 刘继生2　符洪宇3 胡海东3
(1.东北林业大学 ,哈尔滨　150040)
(2.延边大学农学院 ,龙井　133401)
(3.吉林省松花江三湖保护区管理局 ,吉林　133200)
摘　要　采用定位固定样地和临时样地调查相结合的方法 ,共计调查样地 130多块 ,收集样地调
查资料 300多块;调查解析木 120多株;收集已有解析木材料 300多株。首先利用解析木材料建
立了樟子松的 Demaerchalk Ⅰ削度/材积方程系统 ,并利用这个系统和样地及解析木材料 ,计算和
分析了东北东部山地樟子松人工幼林经济生产力水平 。分析结果表明:(1)按照现实的樟子松人
工林密度体系 ,幼龄阶段(40年以下)只能获得较高产量的小径材 ,无法获得较高产量的小头直径
12 cm的高级纸浆材 ,更无法获得小头直径 20 cm 以上的大径材。要想在尽快获得大径级用材 ,
就必须采用比现实林分低得多的密度体系;(2)采用较高的初植密度 ,并采用强度较大的间伐机
制 ,对小径材和大 、中径材的生产都是有利的;(3)樟子松人工林在密度适当的情况下 ,达到本地区
速生丰产林对蓄积增长量的要求是完全可以的。
关键词　樟子松;人工幼林;削度/材积方程系统;小径材;纸浆材;大径材
TIMBER PRODUCTIVITYOF YOUNGMONGOLIAN
SCOTS PINE PLANTATION IN EASTERN MOUNTAIN
REGIONS OF NORTHEAST CHINA
YAO Cheng-Bin1　SHEN Hai-Long1　LIU Ji-Sheng 2　FU Hong-Yu3　HU Hai-Dong3
(1.Nor theast Forestry University , Harbin　150040)
(2.College of Ag riculture, Yanbian University , Long jing　133401)
(3.Administration of Songhuajiang Three Lake Nature Reserve o f Jilin P ro vince , Jilin　132013)
Abstract　We investigated mo re than 130 temporal and permanent sample plots and analyzed more
than 120 stems , and collected data of mo re than 300 tempo ral and permanent sample plots and 300
analyzed stems.We established a system of Demaerchalk Ⅰ taper equations by using these analyzed
stem data.We calculated and analyzed the timber productivi ty of young Mongolian Scots pine planta-
tion in eastern mountain regions of No rtheast China.The results indicated that by current stand den-
sity regime ,(1)in young stage(below 40 years old)we can get high-y ield small-sized timber but not
high-yield pulpw ood , not to say large-sized timber;if we hope to get large-sized timber in the young
stage , we must adopt a low density system;(2)high plant ing density and severe thinning regime is
favorable to all kind of timber production;and wi th proper density sy stem;(3)the g row th of M ongo-
基金课题:黑龙江省科委青年攻关项目“东北山地樟子松人工林分阶段定向培育技术体系研究”的部分内容 ,受到国家教委博士点基金(9202206)和黑龙江省人事厅“博士后研究人员落户黑龙江科研启动资金”的资助。第一作者简介:姚成滨(1963—),男 ,工程师 ,主要从事森林植物研究。收稿日期:2003-02-23
lian Scots pine can meet the demand of stock increment criterion for fast-grow ing and high-yield plan-
tation of Mongolian Scots pine plantation in eastern mountain regions of Northeast China.
Key words　Mongolian Scots pine;plantation;taper equation sy stem of Demaerchalk Ⅰ , site factors;
small-sized t imber;pulpw ood;large-sized timber
　　樟子松(Pinus sylvestris L .var.mongolica
Litv.)是欧洲赤松的地理变种 ,天然分布只在我国
大兴安岭山地和呼伦贝尔沙地一带 ,在小兴安岭北
坡(至逊克)一带有零星分布。由于它具有耐干旱 、
耐严寒 、耐瘠薄 ,根系可塑性大 、穿透力强 ,不苛求
土壤 ,以及生长快 、产量高 、材质好 、用途广的种种
特点 ,目前被广泛引种到东北山地 、沿海沙地和“三
北”防护林地区各地 。樟子松已经成为东北东部山
区重要针叶造林树种之一 。
樟子松可用做杆材 ,普通纸浆材 ,农用材 ,高级
文化用纸纸浆材 ,普通大 、中径用材和胶合板材 。
经营用材林的主要目的是以最快的速度 、最优的质
量获得较高产量的目的用材 。用材林经营的主要
任务则是采用最佳的培育模式和培育措施去实现
经营目的 。而要做到这些 ,就必须了解人工林的生
产力水平及产量构成特点 。经济生产力是用材林
产量状况重要指标之一 ,是制定定向培育的目标体
系和技术体系(如地区选择 、造林区划 、林分环境的
人工控制 、林分密度和结构调整 、土壤水 、肥管理
等)的重要依据 。为了更好地进行樟子松人工林定
向培育 ,以便经济快速地获得目的用材 ,我们对樟
子松人工中幼林的蓄积量和各材种的产量状况进
行初步分析 ,以期为樟子松定向培育措施的制定提
供依据。
1　研究地区概况和调查研究概况
1.1　研究地区概况
本项研究所指的东部山地包括小兴安岭东南
部和长白山脉中北部地区 ,大致为黑龙江省伊春 、
绥化和哈尔滨至吉林省长春市和辽源一线以东 。
该区主要受温带季风气候控制。 ≥10℃积温多在
2 500℃左右 ,其中 80%以上集中在夏季 。年平均
降水量400 ～ 1 000 mm ,全年降水量70%主要集中
在 6 ～ 8月 ,具有明显的森林湿润气候条件 。冬季
漫长 ,夏季较短 。夏季日照时间长达14 h 。这种生
长季中的水 、热 、光的集中状况 ,给林木的生长发育
带来了极为有利的生态条件。土壤以暗棕壤为主 ,
白浆土的比重也比较大(特别是暗棕壤的白浆化现
象比较普遍)。原始地带性植被为阔叶红松林 ,现
存数量已经不多 。现主要由其演化而来的各种次
生林 ,如蒙古栎次生林 、多代萌生蒙古栎矮林 、硬阔
叶林 、杂木林 、杨桦林 ,各种草甸和沼泽植被 ,以及
由红松 、樟子松 、落叶松 、红皮云杉 、赤松等构成的
人工林和人天混交林所组成 。
1.2　外业调查和内业分析概况
本项研究采用点面结合 、定位固定样地和临时
样地调查相结合进行。在东北林业大学帽儿山实
验林场老山人工林实验站进行定位现测研究 。在
其它地点 ,选有代表性的地段进行样地调查 。定位
研究的主要内容抚育间伐样地复测等。临时样地
有常规测树调查和解析木调查等 。同时收集了许
多已有调查资料。共计调查样地 130多块 ,其中详
测样地 80多块 ,简测 50多块 ,收集样地调查资料
300多块;调查解析木 120 多株;收集已有解析木
材料 300多株 。
外业调查研究采用常规方法进行 ,但调查内容
比前人的内容更细致 ,如解析木都是以一年为一龄
阶进行直径生长量查测 ,树高生长量都按轮枝实
测 ,生长过程都使用实测值计算;有间伐的样地都
进行了伐根测定 。内业分析使用了近年来比较受
重视的一致性削度/材积方程系统进行样地蓄积和
材种出材量计算。
本项研究的计算都使用郎奎建和唐守正先生
编著《 IBMPC 系列程序集》(中国林业出版社 ,
1989)中的原程序 ,或根据这些程序加以调整的程
序进行。
2 林分蓄积及材种出材量的计算
由于樟子松无现成的材种出材量表可用 ,所以
我们需要利用自己的调查资料建立。
计算林分蓄积及材种出材量的方法主要有样
木法和出材量表法 。样木法是一种传统的方法 ,实
际工作中无出材量表时可以应用 ,不适于预测和理
论研究。出材量表过去借助图解法利用材积比(经
济材材积与总材积的比)或树干削度来推算 。通常
需要收集大量的数据资料 ,且往往出现多个材种出
材量与总材积之间不合逻辑的情况(如各材种出材
量之和大于总材积)。用一致性削度/材积方程系
376 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　23 卷
统建立出材量表则可避免上述情况出现 ,它能提供
一致性预估值 ,既适合实际应用 ,又适于预测和理
论研究 。该系统包括削度方程 、全树干材积方程 、
高度方程 、高度限定材积比方程和直径限定材积比
方程组成 。利用这个系统 ,可以估计树干上任一点
的直径或树干上任一直径处的高度 ,以及树干上任
一两点之间的距离和材积 。
2.1 一致性削度/材积方程系统的建立
2.1.1 削度/材积方程系统的选用
目前提出的削度/材积方程系统比较多。本文
目的在于应用 ,而不是研究削度/材积方程系统 ,所
以只选用一个系统 ,即 Demaerchalk Ⅰ削度/材积方
程系统[ 1 ～ 4] 。据研究 ,该系统对针叶树比较合适 ,
估计材积精度较高;而且形式简单 ,与我国现行材
积表所用二元材积式 V =a×Db ×H c相一致 ,便
于实际应用。系统组成如下:
　　削度方程:d 2=a×D b×Hc×(H -h)(B-1)×
B/(H B×K)
全树干材积方程:V=a×D b×H c
　　高度方程:h=H -(a1×d2×Hm22/D a3)a4
　　各参数为:a1=K/(B×a);a2=B-c;
a3=b;a4=1/(B-1)
　　高度限定材积比方程:Rh =1 -((H -h)/
H)B
　　直径限定材积比方程:Rd =1-((G1×d2 ×
HG2)/D G3)G4
各参数为:G1=K /(B×a);G2=1-c;G3=
b;G4=B/(B-1)
式中:K =π/40 000;a、b 、c、B为基本参数
D ──胸高围径(带皮);
H ──树高;
h──树干上从根径部至上部任一直径(d)处的高
度或可利用材的极限长度;
d──树干上 h 高度处的带皮或去皮直径;
V ──树干材积;
Rh──高度限定材积比;
Rd ──直径限定材积比
2.1.2 Demaerchalk Ⅰ削度/材积方程系统的拟合
(1)考虑各径级样本量的均衡 ,选用 171株解
析木 。根据这 171株解析木的胸高围径 、树高 、带
皮和去皮材积 ,求解出全树干材积方程中的参数
a、b 、c ,再把 a 、b 、c代入削度方程 ,利用上述 171 株
解析木的胸高围径 、树高和树干上某处的带皮和去
皮直径(d)及相应位置的树高(h)(共 1 864 个样
本),迭代出参数 B。结果见表 1。
表 1 樟子松削度/材积方程系统基本参数
Table 1　Taer and basic system index of v olume equation fo r Mongolian pine
项目 Item 带皮With bark 去皮 Withou t bark 项目 Item 带皮 With bark 去皮 Without bark
参数 a 0.000 074 053 96 0.000 064 830 16 参数 B 2.547 396 2.439 365
参数 b 1.931 996 1.845 658 误差 ±0.012 705 ±0.011 059
参数 c 0.805 365 0.904 036 4 标准差 1.301 0 1.105 4
相关比 0.992 6＊＊ 0.968 5＊＊ 相关指数 0.952 0＊＊ 0.958 9＊＊
　　(2)将 a、b 、c、B 代入其它参数表达式 ,求出这
些参数 ,从而建立樟子松的 Demaerchalk Ⅰ削度/材
积方程系统。
2.2 样地立木蓄积和材种出材量计算
利用导出的 Demaerchalk Ⅰ削度/材积方程系
统 ,通过计算机理论造材 ,计算样地立木蓄积和材
种出材量 ,计算过程如下:
(1)采用严格 SUMAKE 式(H =a×e(-b/D))
拟合各样地树高曲线 ,根据树高曲线和每木材料计
算各径阶理论平均树高 。
(2)利用全树干材积方程计算各径阶带皮和去
皮材积。
(3)利用高度方程计算各材种小头直径对应的
材长 。对比该材长是否符合要求 , 同时调整实际
造材材长 ,以达到符合材种尺寸规格(见表 2)要求
条件下充分利用木材 ,最终确定各材种小头直径和
材长 。
3773 期　　　　　　　　　　　　　　姚成滨等:东北东部山地樟子松人工林的经济生产力
表 2 樟子松适用材种及其规格
Table 2　Log sort and standard of Mongolian pine
材种名称
Log sort
去皮小头直径(cm)
Upper stem diameter w ithout bark
材长(m)
Length of log
主要用途
Main purpose
胶合板材 ≥26 2～ 8按 1 m 进级 用于制造胶合板及特种用材
普通大 、中径材 ≥20 2～ 8按 0.2 m 进级 用于家俱 、造船 、车辆等用材
高级纸浆材 ≥12 2以上按 0.2 m 进级 用于制做高级文化用纸纸浆(需去皮)
短小径材 ≥6 0.5以上 用于制做普通用纸纸浆(不必去皮)和农用材
　　根据以下资料确定:(1)GB144.2-84《原木检验尺寸检量》 ;
(2)GB144.3-84《原木检验等级评定》 ;
(3)LY102-60《造纸材》 ;
(4)文献[ 5～ 12] ,及林业部规划院情报室的《林业调查规划译丛(二)》 , 1993 , 10
(4)利用高度限定材积比方程和直径限定材积
比方程计算各径阶材种出材率 ,将各径阶材种出材
率与其去皮材积相乘 ,得出其材种出材量。
(5)各径阶材种出材量与径阶株数相乘并合
计 ,得出样地及单位面积材种出材量。
2.3 样地间伐蓄积和材种出材量估算
利用前述 171株解析木材料 ,拟合出地径和胸
高围径(带皮)关系式如下:
　　D =-1.249 05+0.855 797 6 D j
相关系数 0.9785＊＊
D ─胸高围径;
Dj─地径
用地径代替胸高围径 , 根据样地伐根检量结
果 ,按上述程序估算样地及单位面积间伐蓄积和材
种出材量 。
根据实际观察 , 10 ～ 15年以内各次间伐的伐
根基本保持完好的形状 ,部分腐烂的形状也大多未
变 ,极少数变了的 ,也可看出轮廓;间伐年代更长的
伐根虽已看不出了 ,但因其径级很小 ,可忽略不计 ,
因此 ,估算结果是可靠的 。
3 经济产量状况分析
各样地蓄积量和定期增长情况 、各材种出材量
和定期增长情况 、间伐量及其与各测树因子相关分
析结果分别见表 3至表 6 。
3.1 各材种出材量与测树因子关系
表 3 临时样地现存量及各材种所占比例
Table 3　Existent volume and propor tion of different log in tempo rary sample
年龄
Age
林分
密度
(株/ hm2)
Stand
density
优势木
平均高(m)
Mean high
of dominant tree
蓄积
(m3/ hm2)
Volume
短小径材
Log with small diameter
高级纸浆材
High-quality pulpw ood
普通大 、中材
Normal log
胶合板材
Log for veneer
材积
(m3/ hm 2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
材积
(m3/ hm2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
材积
(m3/ hm2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
材积
(m3/ hm2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
15 4 310＊ 6.4 71 40 56 0 0 0 0 0 0
16 9 933 7.5 152 71 47 3 2 0 0 0 0
5 560＊ 6.0 52 22 42 0 0 0 0 0 0
3 650# 7.8 122 79 65 5 4 0 0 0 0
1 700 7.1 41 25 61 2 5 0 0 0 0
17 3 630# 7.9 101 64 63 1 1 0 0 0 0
2 230＊ 8.1 54 33 61 5 9 0 0 0 0
19 5 017 11 176 113 64 10 6 0 0 0 0
3 100 12 164 115 70 31 19 0 0 0 0
2 000 11 147 106 72 48 33 0 0 0 0
1 500 11 124 89 72 50 40 0 0 0 0
378 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　23 卷
年龄
Age
林分
密度
(株/ hm2)
Stand
density
优势木
平均高(m)
Mean high
of dominant tree
蓄积
(m3/ hm2)
Volume
短小径材
Log with small diameter
高级纸浆材
High-quality pulpw ood
普通大 、中材
Normal log
胶合板材
Log for veneer
材积
(m3/ hm 2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
材积
(m3/ hm2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
材积
(m3/ hm2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
材积
(m3/ hm2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
21 4 200 10 180 122 68 33 18 0 0 0 0
1 800～ 2 300 11 134 96 71 39 29 0 0 0 0
1 100～ 1 500 11 118 85 72 47 40 0 0 0 0
1 100～ 1 500 12 129 94 73 60 47 0 0 0 0
22 4 200 11 206 142 69 39 19 0 0 0 0
2 000 12 212 155 73 105 50 0 0 0 0
23 2 700 13 214 157 73 67 31 0 0 0 0
1 300～ 1 700 12 162 117 72 71 44 0.4 0.2 0 0
1 300～ 1 700 13 169 121 72 76 45 1.5 1 0 0
483 11 95 53 56 43 45 3 3 0 0
24 2 800 12 159 112 70 34 21 0 0 0 0
1 600～ 1 800 13 141 103 73 45 32 2 1 0 0
1 600～ 1 800 15 185 139 75 76 41 7 4 0 0
1 400 14 172 129 75 83 48 3 2 0 0
28 2 050 15 239 179 75 112 47 4 2 0 0
1 500～ 1 600 14 156 117 75 66 42 3 2 0 0
1 500～ 1 600 15 200 152 76 92 46 4 2 0 0
1 200～ 1 400 15 190 144 76 101 53 5 3 0 0
1 200～ 1 400 17 245 191 78 145 59 15 6 0 0
31 1 500～ 1 600 17 256 200 78 138 54 5 2 0 0
1 200～ 1 400 15 219 167 76 122 56 13 6 0 0
1 200～ 1 400 17 226 175 77 127 56 14 6 1.01 0.45
1 200～ 1 400 18 284 221 78 178 63 34 12 1.02 0.36
900 17 194 143 74 110 57 18 9 0 0
33 1 839＊ 16.5 242 187 77 106 44 3 1 0 0
1 510 18.2 245 190 78 133 54 10 4 1.01 0
780 17.6 178 138 78 114 64 18 10 0 0
34 1 510 18.0 284 222 78 165 58 13 5 0 0
1 400～ 1 500＊ 18.2 263 207 79 143 54 7 3 0 0
1 200～ 1 270 15.5 241 183 76 143 59 23 10 0 0
1 200～ 1 270 17.0 272 201 71 159 56 15 5 0 0
1 100～ 1 150 16.5 255 196 77 164 64 24 9 0 0
1 100～ 1 150 18.0 233 182 78 142 61 21 9 0 0
890 19.0 274 215 78 188 69 47 17 1.67 0.61
240# 16.0 129 94 73 90 70 69 53 27.91 21.64
215# 16.2 111 81 73 77 69 58 52 23.24 20.93
35 1 600 18.2 336 266 79 205 61 10 0 0 0
1 150～ 1 180 17.2 216 170 79 126 62 0 0 0 0
1 150～ 1 180 18.0 256 203 79 158 58 10 3 0 0
36 1 700＄ 16.0 228 175 76 113 50 11 5 0 0
1 300 15.8 252 194 77 151 60 12 5 0 0
1 150! 17.6 205 155 76 116 57 22 11 1.07 0.52
930! 17.0 169 129 76 96 57 21 12 1.75 1.04
640＄ 18.0 208 159 76 145 70 58 28 3.52 1.69
　　带” ＊”号者取自南岔浩良河;带” #”号者取自华南孟家岗;带” ＄”号者取自带岭大青川;带” !”号者取自南岔松青;其余均取自尚志地
区。
3793 期　　　　　　　　　　　　　　姚成滨等:东北东部山地樟子松人工林的经济生产力
表 4 产量因子与各测树因子偏相关分析结果
Table 4　Deflect co rrelation analy sis result of production factor and different measure factors
控制
因子
Cont rol
factor
产量
因子
Production
factor
偏相关系数
Deflect correlation index
林龄
Stand age
平均胸径
Mean diameter
平均树高
Main stand
high
优势木高
Dominant high
stand
林分密度
Stand density
林分蓄积
Stand volume
样本数
Sample
amount
林 林分现存蓄积 -0.139 7 0.307 0 0.320 9 0.486 5 83
龄 短小材积 -0.080 2 0.453 7 0.461 1 0.320 3 0.942 5 83
径材占蓄积(%) 0.164 6 0.511 5 0.500 3 -0.513 7 -0.059 4 83
纸浆材积 0.559 1 0.534 2 0.446 7 -0.203 7 0.552 6 83
材占蓄积(%) 0.860 9 0.478 3 0.363 1 -0.6570 -0.108 4 83
普通材积 0.680 8 0.185 4 0.301 2 -0.440 9 0.067 8 42
大材占蓄积(%) 0.675 0 0.158 2 0.249 2 -0.547 5 -0.116 2 42
林
分
密
度
林分现存蓄积 0.883 4 0.767 8 0.918 8 0.903 2
短小材积 0.885 5 0.742 2 0.929 9 0.918 3 0.989 2 83
径材占蓄积(%) 0.506 4 0.249 0 0.602 8 0.624 7 0.550 0 83
纸浆材积 0.893 4 0.857 7 0.917 3 0.897 9 0.949 6 83
材占蓄积(%) 0.743 9 0.895 8 0.786 1 0.767 9 0.757 6 83
普通材积 0.510 0 0.720 2 0.544 6 0.614 0 0.615 1 42
大材占蓄积(%) 0.432 9 0.607 9 0.477 4 0.548 0 0.486 9 42
林龄和林分密度
林分现存蓄积 0.273 5 0.553 4 0.486 6 83
短小材积 0.182 5 0.615 6 0.564 5 0.950 5 83
径材占蓄积(%) -0.267 5 0.430 5 0.474 4 0.254 1 83
纸浆材积 0.576 2 0.506 0 0.423 5 0.761 9 83
材占蓄积(%) 0.755 2 0.381 0 0.316 0 0.320 7 83
密普通材积 0.593 5 0.233 4 0.396 6 0.400 9 42
度大材占蓄积(%) 0.475 9 0.224 7 0.381 9 0.250 4 42
从表 3和表 4中可看出:
　　(1)林分蓄积与林龄之间有相关性 ,即年龄越
大 ,蓄积量越大。这主要是因为 ,所调查林分都在
40年以下 ,尚处于中幼林阶段而造成的。在年龄
相同的情况下 ,与平均树高和优势木平均高呈现较
强的正相关关系。而在年龄和林分密度都相同的
情况下 ,这种正相关关系更强 。林分蓄积与林分密
度呈现较强的正相关关系 ,即密度越大 ,蓄积量越
大;而与平均直径呈现负相关关系 。说明现实林分
大多密度偏小 ,尽管可以产生较大的径级 ,但由于
数量基础不足 ,仍达不到较高的产量。从实际调查
材料看 ,年龄较小时 ,林分密度的作用程度高于年
龄较大时的作用 。所调查样地中 , 30年左右以下 ,
不同密度林分蓄积量差异大于 30年左右以上的林
分。但若密度差异过大 ,大于 30年以上的林分之
间蓄积量差异也会很大(见表 3中 34年的情况)。
(2)短小径材的材积(V6)和各因子之间的相
关关系与林分蓄积和各因子之间的相关关系。
具有相同的趋势。只是与平均树高和优势木
平均高的正相关性增强 ,与林分密度的正相关性和
与平均直径的负相关性都变弱 。短小径材材积占
林分蓄积的比例(V6p)与林龄 、平均树高和优势木
平均高仍呈较强的正相关性 ,即随林龄 、平均树高
和优势木平均高的增大 , V6p也增大 ,但其增大的
幅度低于 V6增加的幅度。而在年龄相同的情况
下 ,V6p与林分密度和林分平均直径的相关关系发
生了倒转 ,即与林分密度呈负相关性 ,而与平均直
径呈正相关性 。而在年龄和林分密度都相同的情
380 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　23 卷
况下 ,V6p与林分平均直径的相关关系又倒转了回
来 ,即与平均直径又呈现负相关关系。这说明 ,径
级大小不是影响短小径材的主要因素。要想提高
短小径材的产量 ,主要是要保持较高的林分密度 。
因此 ,若专为培育短小径材 ,不需要有较大的林木
径级 ,而应采用较大的经营密度。
(3)小头直径 12 cm 高级纸浆材材积(V12)及
其占林分蓄积百分率(V12p)与林龄 、林分平均直
径 、林分平均高和优势木平均高都呈现比较明显的
正相关关系。说明在所研究年龄阶段内(40年以
下),年龄 、林分平均直径 、林分平均高和优势木平
均高越大 ,这种高级纸浆材的材积 、材积百分率也
就越大 。与此相反 ,V12和 V12n与林分密度都呈
明显负相关关系 。即林分密度越大 ,这种高级纸浆
材的材积 、材积百分率就越小 。说明现实的林分密
度偏大 ,影响到了这种高级纸浆材的产量和比例
了。要想在 40年左右或更低的年龄段下获得较多
的 V12 ,就必须采用比现实林分更低的密度体系 。
(4)小头直径 20 cm 普通大 、中径材的材积
(V20)、材积占林分蓄积百分率(V20p)与林龄 、林
分平均直径 、林分平均高 、优势木平均高及林分密
度的相关关系 ,与小头直径 12 cm 高级文化用纸纸
浆材材积(V12)及其占林分蓄积百分率(V12p)和
各因子之间的相关关系具有相同的趋势。由于样
本量少 ,产量还很低(最高产量林分这几项指标才
分别达 69 m3/hm2和 53%),这个分析只能是个初
步估计 。但至少可以知道 ,要想在 40 年左右或更
低的年龄段下获得较多的 V20 ,就必须采用比现实
林分低得多的密度体系 。
3.2 间伐对产量的影响
表 5 老山一面坡临时样地现存量与总生长量
Table 5　Sum g row th and ex istence volume in temporary sample o f Laoshan
样地
S ample si te
年龄
Age
平均
优势
Mean
high
林分
密度
Stand
density
(株/ hm2)
蓄积
Volume
(m3/ hm 2)
短小径材材积
Log w ith samll
diameter
(m3/ hm2)
纸浆材材积
Pulpw ood volume
(m3/ hm2)
普通大中径材积
Normal log
volume
(m3/ hm2)
现存 间伐 总 现存 间伐 总 现存 间伐 总 现存 间伐 总
L15 19 11.2 11.7 3 110 164 25 189 115 14 130 31 0 31 0 0 0
LM 22 11.0 11.0 4 209 206 6 212 142 2 144 39 0 39 0 0 0
L15 22 12.6 13.0 2 960 197 25 222 141 14 156 58 0 58 0 0 0
LDN 22 19.5 11.1 483 74 21 95 53 15 68 43 8 51 3 4 7
L13 23 15.1 13.7 1 680 183 27 210 136 20 156 83 13 96 4 1 5
LYC 24 11.6 11.8 2 790 159 37 196 112 20 132 34 0 34 0 0 0
LW1 24 14.1 13.2 2 200 203 39 242 149 28 177 82 15 97 5 0 5
L11 24 16.3 14.6 1 610 212 15 227 158 11 169 113 7 120 14 1 15
LQH 24 13.3 15.2 1 800 157 38 195 119 20 139 51 1 52 0 0 0
LF 25 15.9 13.5 1 430 172 13 185 129 9 138 83 1 84 3 3 3
LR 28 17.4 15.6 1 210 193 114 307 147 79 226 107 34 141 7 1 8
L851 28 15.5 14.8 1 420 175 43 218 132 49 180 85 18 103 2 0 3
LB2 30 15.8 16.8 1 610 224 16 240 174 10 184 109 2 111 6 0 6
L01 31 18.8 16.6 900 184 32 216 143 23 166 110 8 118 18 1 19
LB3 31 18.2 17.2 1 180 226 33 259 175 23 198 132 9 141 16 0 16
L01 31 17.9 16.5 1 210 223 34 257 174 24 198 127 6 133 14 0 14
LR 31 19.0 16.6 1 210 230 114 344 175 79 254 139 34 173 20 1 21
LHC 31 19.6 18.4 1 250 284 62 346 221 43 264 178 16 194 34 0 34
LB6 31 17.6 15.0 1 340 219 35 254 167 25 192 122 9 131 13 0 13
LB5 31 17.4 15.5 1 380 232 45 277 179 33 212 130 20 150 7 1 8
3813 期　　　　　　　　　　　　　　姚成滨等:东北东部山地樟子松人工林的经济生产力
LB1 31 16.8 16.6 1 520 243 50 293 190 35 225 131 10 141 6 0 6
LB4 31 16.9 17.3 1 600 268 34 302 211 24 235 144 9 144 4 0 4
LB2 33 17.0 18.2 1 510 245 16 261 190 10 200 133 2 135 10 0 10
LB3 34 19.2 18.3 1 120 237 33 270 184 23 207 145 9 154 26 0 26
LB6 34 19.0 15.5 1 270 241 35 276 183 25 208 143 9 152 23 0 23
LB5 34 18.5 16.6 1 270 241 45 286 185 33 218 143 20 163 15 1 16
LB1 34 17.9 17.6 1 510 279 50 329 217 35 252 161 10 161 19 0 19
LB4 34 18.0 18.2 1 510 289 34 323 227 24 251 168 9 177 6 0 6
YMP6 34 22.2 18.8 894 274 22 296 215 17 232 188 10 198 47 0 47
YMP3 34 20.3 16.5 1 104 255 33 288 196 24 22 164 10 174 24 0 24
YMP5 34 18.5 17.8 1 133 229 74 303 179 51 231 138 18 156 15 0 15
YMP4 34 19.4 17.4 1 233 277 56 333 217 40 257 175 14 175 15 0 15
YMP1 35 18.8 18.0 1 150 256 105 361 203 74 277 158 22 180 14 0 14
YMP7 35 17.6 17.2 1 183 216 67 283 170 48 218 126 17 143 0 0 0
YMP2 35 18.5 18.2 1 587 336 36 372 266 26 292 205 6 211 10 0 10
YMP9 36 20.5 17.6 380 95 119 214 74 90 164 62 71 133 2 9 11
YMP8 36 18.6 15.8 1 333 252 40 292 194 28 222 151 5 156 12 0 12
从表 5 中可以看出 ,间伐对林分蓄积 、短小径
和小头直径 12 cm 高级纸浆材的产量的影响非常
大。间伐量大 ,林分总蓄积 、短小径和小头直径 12
cm 高级纸浆材的产量就越大 ,如 LR 、LB851 、LHC
和 YMP1 、YMP7样地的结果都非常明显表明了这
一点 。而间伐量少时 ,总产量相对较低 。对于小头
直径 20 cm 普通大 、中径材 ,由于间伐的多为小径
木 ,其中够该材种标准的林木很少 ,因此间伐量大
小对其无直接影响。但在初植密度相似情况下 ,间
伐强度较大时 ,其现存产量比较高。因此 ,采用较
高的初植密度 ,并采用强度较大的间伐机制 ,对小
径材和大 、中径材的生产都是有利的。
3.3　经济生产力的定期变化
从表 6中可以看出 , 24 ～ 34年的樟子松人工
林之间 ,平均直径生长量差异不太大 ,都在 0.3 ～
0.5 cm/年之间 ,平均为 0.4 cm/年 。而林分蓄积
增长量及短小径材 、小头直径 12 cm高级纸浆材和
小头直径 20 cm普通大 、中径材各材种的材积增长
量都很大 。其中以林分蓄积的增长量最大。在株
数减少情况下 ,蓄积年生产量最高达 13.0 m3/hm2
·年 ,最小的达 3.0 m3/hm2·年(主要由于株数基数
低 ,而减少株数多造成)。短小径材的材积增长量
与林分蓄积增长量有相似的趋势 ,但增长的数量级
降低 ,小头直径 12 cm 高级纸浆材的材积增长幅度
都比短小径材的材积增长幅度大 ,许多样地还超过
了林分蓄积的增长幅度 ,最大的达到 11.0 m3/hm2
·年 ,最小的也达到 4.3 m3/hm2·年。22年以下的
樟子松人工林 ,平均直径
表 6 帽儿山林场定位观测样地三年间生长情况
Table 6　Orientation sample for the tree grow th in three years in Maoershan forest farm
样地
S ample si te
年龄
Age
平均胸径
(cm)
Mean diameter
优势木高
(m)
Mean high
dominant
林分密度
(株/ hm2)
Stand density
蓄积
Volume
短小径材
Log with small dimeter
高级纸浆材
Pulpw ood high-quality
普通大 、中径材
Normal log
材积
(m3/ hm2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
材积
(m3/ hm2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
材积
(m3/ hm2)
Volume
占蓄积(%)
Volume
in percent
LHC 28 18.3 16.8 1 250 245 191 78 145 59 15 6
LHC 31 19.6 18.4 1 250 284 221 78 178 63 34 12
年增量 0.4 0 13.0 10.0 11.0 6.3
LR 28 17.4 15.4 1 210 193 147 76 107 55 7 8
382 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　23 卷
LR 31 19.0 16.6 1 210 230 175 76 139 60 20 9
年增量 0.5 0 12.3 9.3 10.7 4.3
LB4 31 16.9 17.3 1 600 268 211 79 144 54 4 1
LB4 34 18.0 18.2 1 510 289 227 79 168 58 6 2
年增量 0.4 -30 7.0 5.3 8.0 0.8
LB1 31 16.8 16.6 1 520 243 190 78 131 54 6 2
LB1 34 17.9 17.6 1 510 279 217 78 161 58 19 7
年增量 0.4 -3 12.0 9.0 10.0 4.3
LB3 31 18.2 17.2 1 180 226 175 77 132 58 16 7
LB3 34 19.2 18.3 1 120 237 184 78 145 61 26 11
年增量 0.3 -20 3.7 3.0 4.3 3.3
LB5 31 17.4 15.5 1 380 277 179 65 130 47 7 3
LB5 34 18.5 16.6 1 270 286 185 65 143 50 15 5
年增量 0.4 -37 3.0 2.0 4.3 2.7
LB2 30 15.8 16.8 1 610 224 174 78 109 49 6 3
LB2 33 17.0 18.2 1 510 245 190 78 133 54 10 4
年增量 0.4 -33 7.0 5.3 8.0 1.3
LB6 31 17.6 15.0 1 340 219 167 76 122 56 13 6
LB6 34 19.0 15.5 1 270 241 183 76 143 59 23 10
年增量 0.5 -23 7.3 5.3 7.0 3.3
LF 25 15.9 13.6 1 430 172 129 75 83 48 3 2
LF 28 17.1 15.5 1 390 194 145 75 101 52 6 3
年增量 0.4 -13 7.3 5.3 6.0 1.3 1.0
LW1 24 14.1 12.9 2 200 203 149 73 82 40 0 0
LW1 27 15.5 14.7 2 060 231 171 74 109 47 5 2
年增量 0.5 -37 9.7 7.3 5.7 1.7
LQH 24 13.3 15.0 1 800 157 119 76 52 33 0 0
LQH 27 14.8 15.8 1 732 195 148 76 86 44 5 3
年增量 0.5 -23 12.7 9.7 11.3 1.7
L15 19 11.2 12.3 3 110 164 115 70 31 19 0 0
L15 22 12.6 14.1 2 960 197 141 72 58 29 0 0
年增量 0.5 -50 11.0 8.7 9.0 0
L14 19 9.4 10.6 5 017 176 113 64 10 6 0 0
L14 22 10.8 11.4 3 818 180 124 69 25 14 0 0
年增量 0.5 -400 1.3 3.7 5.0 0
H24＊ 16 5.8 6.0 5 560 52 22 42 0 0 0 0
21 7.0 8.1 5 100 72 38 53 0.2 0.3 0 0
0.2 -153 4.0 3.3 0 0
H27＊ 15 6.4 5.7 1 950 21 9 43 0 0 0 0
20 9.7 8.4 1 880 53 33 62 2 3.8 0 0
0.7 -14 6.4 4.8 0.4 0
H31＊ 13 5.4 5.5 1 830 9 2 22 0 0 0 0
18 6.2 7.2 1 720 18 8 44 0 0 0 0
0.2 -22 1.8 1.2 0 0
　　带“ ＊”号者自南岔浩良河。
3833 期　　　　　　　　　　　　　　姚成滨等:东北东部山地樟子松人工林的经济生产力
生长量差异比较大 ,大的可达 0.7 cm/年 ,小的仅
为 0.2 cm/年(主要是由于林分密度过大造成)。
林分蓄积增长量及短小径材和小头直径 12 cm 高
级纸浆材材积增长量差异也很大。蓄积年生产量
最高达 11.0 m3/hm2·年 ,最小的近为 1.3 m3/hm2
·年(主要由于密度过大 ,限制了生长 ,且株数减少
过多造成)。小头直径 12 cm 高级纸浆材 ,此时刚
进入生产初期 ,尚不稳定 。以上结果说明樟子松人
工林在密度适当的情况下 ,达到本地区速生丰产林
对蓄积增长量的要求是完全可以的。若组装上合
理配套的定向培育技术 ,生长量会更大 。
4　讨论
4.1　各材种出材量与测树因子关系的分析结果表
明 ,按照现实的樟子松人工林密度体系 ,幼龄阶段
(40年以下)只能获得较高产量得小径材 ,无法获
得较高产量得小头直径 12 cm 的高级纸浆材 ,更无
法获得小头直径 20 cm 以上的大径材。要想在尽
快获得大径级用材 ,就必须采用比现实林分低得多
的密度体系 。由于我国樟子松人工林的经营和研
究历史都很短 ,目前无法定量地说明这个密度体系
应该是什么样的 。
4.2　间伐对产量的影响的分析结果表明 ,采用较
高的初植密度 ,并采用强度较大的间伐机制 ,对小
径材和大 、中径材的生产都是有利的。
4.3　定期生产状况的分析结果说明 ,樟子松人工
林在密度适当的情况下 ,达到本地区速生丰产林对
蓄积增长量的要求是完全可以的。若组装上合理
配套的定向培育技术 ,生长量会更大。
4.4　樟子松的原种 ———欧洲赤松的经营和研究历
史都很长(超过 200年)。欧洲赤松的植距实验 、密
度和间伐研究的结果非常丰富 ,实践中要制定樟子
松定向培育机制时 ,可以参考这些相关研究成果 。
致谢　本文经过北京林业大学沈国舫教授 、东北林业大学
已故石家琛教授 、东北林业大学丁宝永教授指正;削度方程
的建立得到东北林业大学森林资源与环境学院李凤日教授
指导;外业调查 、资料收集和内业分析得到东北林业大学 、
北京林业大学 、黑龙江省林科院及各调查地点有关单位和
人员的大力协助。
参　考　文　献
1.Demaerchalk.Comver ting vo lume equations to compatible
taper equations.For Sci , 1972 , 18(3):241 ～ 245
2.陈雪峰.农防林区杨树一致性削度/材积方程系统的研究
[ 硕士论文] .哈尔滨:东北林业大学 , 1990
3.孟宪宇.削度方程和出材率的研究.南京林产工业学院学
报 , 1982 , (1):122～ 133
4.王青.落叶松一致性削度/材积方程系统的探讨[ 学士论
文] .哈尔滨:东北林业大学 , 1993
5.丁宝永 ,孙继华.红松人工林生态系统生物生产力及养分
循环研究.东北林业大学学报 , 1989(专辑)
6.白云庆.测树学.哈尔滨:东北林业大学出版社 , 1987
7.张家武.估测杉木现存量的数学模式的比较.东北林业大
学学报 , 1984 , 12(4):12 ～ 19
8 石家琛.造林学.哈尔滨:东北林业大学出版社 , 1992
9.朱圣光.三种速生松木———樟子松 、火灶炬松和湿地松用
于制浆造纸的评价.中国造纸 , 1988 , (5):14 ～ 23
10.徐宏远.杨树工业用材林的定向培育.世界林业研究 ,
1994(2):33 ～ 39
11.成俊卿.木材学.北京:中国林业出版社 , 994 ～ 996
12.何天健.造纸用材林的定向培育与集约经营.中国林业 ,
1993 , (4):38～ 39
384 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　23 卷