全 文 ：林业科学研究 ２０１４，２７（４）：４５４ ４５８
ＦｏｒｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈ
文章编号：１００１１４９８（２０１４）０４０４５４０５
南亚热带不同树种人工林生物量及其分配格局
郑 路１，２，蔡道雄１，２，卢立华１，２，明安刚１，２，于浩龙１，２，李忠国１
（１．中国林业科学研究院热带林业实验中心，广西 凭祥 ５３２６００；２．广西友谊关森林生态系统定位观测研究站，广西 凭祥 ５３２６００）
收稿日期：２０１３０９０４
基金项目：林业公益性行业科研专项（２０１１０４００６）
作者简介：郑 路（１９６８—），男，博士，主要从事森林生态方面的研究．Ｅｍａｉｌ：ｚｈｅｎｇｌｕｌｉ＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者．Ｅｍａｉｌ：ｚｈｅｎｇｌｕｌｉ＠１６３．ｃｏｍ
摘要：通过收获法和建立的单木相对生长方程研究了南亚热带５种树种人工林乔、灌、草不同组分的生物量及其分
配。结果表明：在立地条件相似，林龄和经营管理措施相同的情况下，不同树种人工林生物量有较大差异，表现为米
老排林（４０４．９５ｔ·ｈｍ－２）＞火力楠林（３７６．６１ｔ·ｈｍ－２）＞马尾松林（２３９．９４ｔ·ｈｍ－２）＞红椎林（２３１．０１ｔ·ｈｍ－２）
＞铁力木林（１８１．０６ｔ·ｈｍ－２）。林分生物量空间分布格局以乔木层为主，占总生物量的８７．７１％ ９７．８６％；其次
为地表凋落物层，占１．９６％ １０．９０％；灌木层和草本层最低，仅占０．０２％ １．０９％。林分乔木层各器官的生物量
分配格局总体呈树干生物量所占比例最大，根或枝所占比例次之，再其次是干皮，叶生物量最低。林下灌木层、草本
层和地表凋落物层生物量在不同林分间的差异均较大，其中，灌木层生物量以红椎林和马尾松林较高，火力楠林和
米老排林较低，铁力木林最低；草本层和地表凋落物层表现出相似的规律，即马尾松林最高，红椎林其次，米老排林、
火力楠林和铁力木林较低。
关键词：南亚热带；人工林；生物量；空间分布
中图分类号：Ｓ７１８．５５ 文献标识码：Ａ
ＢｉｏｍａｓｓＡｌｏｃａｔｉｏｎｏｆＤｉｆｅｒｅｎｔＳｐｅｃｉｅｓＰｌａｎｔａｔｉｏｎｓｉｎ
ＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＡｒｅａｏｆＣｈｉｎａ
ＺＨＥＮＧＬｕ１，２，ＣＡＩＤａｏｘｉｏｎｇ１，２，ＬＵＬｉｈｕａ１，２，ＭＩＮＧＡｎｇａｎｇ１，２，ＹＵＨａｏｌｏｎｇ１，２，ＬＩＺｈｏｎｇｇｕｏ１
（１．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＣｅｎｔｅｒｏｆＴｒｏｐｉｃａｌＦｏｒｅｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ｐｉｎｇｘｉａｎｇ ５３２６００，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ；
２．ＧｕａｎｇｘｉＹｏｕｙｉｇｕａｎＦｏｒｅｓｔＥｃｏｓｙｓｔｅｍＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｉｏｎ，Ｐｉｎｇｘｉａｎｇ ５３２６００，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｌｏｃａｔｉｏｎｐａｔｅｒｎｓｏｆｂｉｏｍａｓｓｉｎｆｉｖｅｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｈａｒｖｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ
ａｌｏｍｅｔｒｉｃｅｑｕａｔｉｏｎｓｉｎｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌａｒｅａｏｆｓｏｕｔｈＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｓｐｅｃｉｅｓ
ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｑｕｉｔｅｄｉｆｅｒｅｎｔｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓｓｕｃｈａｓｓｉｍｉｌａｒｓｉｔｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｇｅａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｓｈｏｗｉｎｇｔｈａｔＭｙｔｉｌａｒｉａｌａｏｓｅｎｓｉｓｓｔａｎｄ（４０４．９５ｔ·ｈｍ－２） ＞Ｍｉｃｈｅｌｉａｍａｃｃｌｕｒｅｉｓｔａｎｄ（３７６．６１ｔ·
ｈｍ－２）＞Ｐｉｎｕｓｍａｓｏｎｉａｎａｓｔａｎｄ（２３９．９４ｔ·ｈｍ－２）＞Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓｈｙｓｔｒｉｘｓｔａｎｄ（２３１．０１ｔ·ｈｍ－２）＞Ｍｅｓｕａ
ｆｅｒｅａｓｔａｎｄ（１８１．０６ｔ·ｈｍ－２）．Ｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｓｐａｔｉａｌｐａｔｅｒｎｄｏｍｉｎａｔｅｄｂｙｔｒｅｅｌａｙｅｒ，ｗｈｉｃｈａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒ８７．７１％
－９７．８６％，ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｌｉｔｅｒｌａｙｅｒ，ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇｆｏｒ１．９６％ －１０．９０％，ｓｈｒｕｂａｎｄｈｅｒｂｌａｙｅｒｓｗｅｒｅｔｈｅｍｉｎｉ
ｍｕｍ，ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇｆｏｒｏｎｌｙ０．０２％－１．０９％．Ｔｈｅｏｒｇａｎｂｉｏｍａｓｓｐａｔｅｒｎｏｆｔｒｅｅｌａｙｅｒｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｓｔｅｍ
ｂｉｏｍａｓｓｗａｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔ，ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｒｏｏｔ’ｓｏｒｂｒａｎｃｈ’ｓ，ａｎｄｔｈｅｎｆｏｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｂａｒｋ’ｓ，ｔｈｅｌｏｗｅｓｔｗａｓｔｈｅ
ｌｅａｆ’ｓｏｖｅｒａｌ．Ｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｅｓｏｆｓｈｒｕｂｌａｙｅｒ，ｈｅｒｂｌａｙｅｒ，ａｎｄｆｌｏｏｒｌｉｔｅｒａｍｏｎｇｄｉｆｅｒｅｎｔｓｔａｎｄｓｗｅｒｅｑｕｉｔｅｄｉｆｅｒｅｎｔ．
Ｃ．ｈｙｓｔｒｉｘｓｔａｎｄａｎｄＰ．ｍａｓｏｎｉａｎａｓｔａｎｄｈａｄｈｉｇｈｅｒｂｉｏｍａｓｓｏｆｓｈｒｕｂｌａｙｅｒ，ＭｙｔｉｌａｒｉａｌａｏｓｅｎｓｉｓｓｔａｎｄａｎｄＭｉｃｈｅｌｉａ
ｍａｃｃｌｕｒｅｉｓｔａｎｄｗｅｒｅｌｏｗｅｒ，Ｍｅｓｕａｆｅｒｅａｓｔａｎｄｗａｓｔｈｅｌｏｗｅｓｔ．Ｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｅｓｏｆｈｅｒｂｌａｙｅｒａｎｄｆｌｏｏｒｌｉｔｅｒｓｈｏｗｅｄａ
ｓｉｍｉｌａｒｌａｗ，ｔｈａｔｏｆＰ．ｍａｓｏｎｉａｎａｓｔａｎｄｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ，Ｃ．ｈｙｓｔｒｉｘｓｅｃｏｎｄｌｙ，Ｍｙｔｉｌａｒｉａｌａｏｓｅｎｓｉｓｓｔａｎｄ，Ｍｉｃｈｅｌｉａ
第４期 郑 路等：南亚热带不同树种人工林生物量及其分配格局
ｍａｃｃｌｕｒｅｉｓｔａｎｄａｎｄＭｅｓｕａｆｅｒｅａｓｔａｎｄｗｅｒｅｌｏｗｅｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｕｔｈｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌａｒｅａ；ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ；ｂｉｏｍａｓｓ；ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．
森林生物量是量度森林结构和功能变化的重要
指标［１－３］，并为生态系统的碳汇和碳素循环研究提
供关键数据，在碳循环、全球气候变化研究中起重要
作用［４－６］。我国森林生物量的测定开始于２０世纪
７０年代末８０年代初［７－８］，之后，各地对我国主要森
林类型的生物量都有测定［９－１１］，这些研究大大推进
了我国森林生物量及相关的生态系统生态学和全球
变化研究的开展［１２－１３］。我国是世界上人工林保存
面积最大的国家，南方人工林已成为该区域森林的
重要组成部分，有的地方甚至成为森林的主
体［１４－１５］，重视对人工林生态系统生物量和生产力的
研究意义重大。
位于广西凭祥市的中国林业科学研究院热带林
业实验中心的人工林群落，在南亚热带区域人工林
中具有广泛的代表性。近年来，有学者对该地区的
杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａｌａｎｃｅｏｌａｔａ（Ｌａｍｂ．）Ｈｏｏｋ）、米
老排（ＭｙｔｉｌａｒｉａｌａｏｓｅｎｓｉｓＬｅｃｏｍｔｅ）等人工林生物量开
展了研究［１６－１７］，也有学者对纯林和混交林生物量及
生产力进行了研究［１８］，但缺少多树种人工林生物量
的比较研究，对于不同树种人工林生物量有何差异
尚不清楚。笔者在中国林业科学研究院热带林业实
验中心选取相近立地条件下同一年栽种，并且经营
管理措施相同的５个树种人工林开展生物量及其分
配格局的比较研究，以揭示我国南亚热带人工林物
质生产规律，为进一步研究南亚热带人工林能量转
化、物质循环及准确评估南亚热带人工林碳汇潜力
提供基本数据。
１ 研究区概况与研究方法
１．１ 研究区概况
研究区位于中国林业科学研究院热带林业实验
中心夏石那造大山（２１°５７′４７″Ｎ，１０６°５９′３０″Ｅ），海拔
３５０ｍ，年均气温２１．５℃，≥１０℃积温７５００℃，年
降水量１２２０ １３８０ｍｍ，年蒸发量１３７０ １３９０
ｍｍ，干湿季节明显，雨季（４－９月）降水占年总降水
量的８５％左右，旱季（１０月至翌年３月）降水仅占年
降水量的１５％左右，土壤为花岗岩母质发育的赤红
壤。于１９８４年２月，在同一坡面营造了米老排林、
火力楠（ＭｉｃｈｅｌｉａｍａｃｃｌｕｒｅｉＤａｎｄｙ）林、红椎（Ｃａｓｔａｎ
ｏｐｓｉｓｈｙｓｔｒｉｘＭｉｑ．）林，在对坡营造铁力木（Ｍｅｓｕａｆｅｒ
ｒｅａＬ．）林，在山脊营造马尾松（Ｐｉｎｕｓｍａｓｏｎｉａｎａ
Ｌａｍｂ．）林。定植时米老排、马尾松的苗龄为１ａ，其
它为２ａ，造林株行距为１．６７ｍ×１．６７ｍ。栽植前３
年人工铲草抚育，郁闭成林后自然生长。米老排和
铁力木林下植物稀少且分布不均，灌木主要有大沙
叶（ＰａｖｅｔａｈｏｎｇｋｏｎｇｅｎｓｉｓＢｒｅｍ．）、海金沙（Ｌｙｇｏｄｉｕｍ
ｊａｐｏｎｉｃｕｍ （Ｔｈｕｎｂ．）Ｓｗ．）、三桠苦 （Ｅｖｏｄｉａｌｅｐｔａ
（Ｓｐｒｅｎｇ．）Ｍｅｒ．）和琴叶榕（ＦｉｃｕｓｐａｎｄｕｒａｔａＨａｎｃｅ）
等，草本主要有扇叶铁线蕨（Ａｄｉａｎｔｕｍｆｌａｂｅｌｕｌａｔｕｍ
Ｌ．Ｓｐ．）、鞭叶铁线蕨（ＡｄｉａｎｔｕｍｃａｕｄａｔｕｍＬｉｎｎ．）等；
红椎林的林下天然更新红椎幼苗较多，平均株高
１２ｍ，灌木主要有三桠苦等，草本主要有扇叶铁线
蕨和半边旗（ＰｔｅｒｉｓｓｅｍｉｐｉｎｎａｔａＬ．Ｓｐ．）等；火力楠林
的林下灌木主要有酸藤子（Ｅｍｂｅｌｉａｌａｅｔａ（Ｌｉｎｎ．）
Ｍｅｚ）和九节（Ｐｓｙｃｈｏｔｒｉａｒｕｂｒａ（Ｌｏｕｒ．）Ｐｏｉｒ．）等，草
本主 要 有 鞭 叶 铁 线 蕨、山 姜 （Ａｌｐｉｎｉａｊａｐｏｎｉｃａ
（Ｔｈｕｎｂ．）Ｍｉｑ．）和粽叶芦 （Ｔｈｙｓａｎｏｌａｅｎａｍａｘｉｍａ
（Ｒｏｘｂ．）Ｋｕｎｔｚｅ）等；马尾松林因较稀疏，故林下植
被较多，灌木主要有大沙叶、桃金娘（Ｒｈｏｄｏｍｙｒｔｕｓｔｏ
ｍｅｎｔｏｓａ（Ａｉｔ．）Ｈａｓｓｋ．）等，草本主要有铁芒萁（Ｄｉ
ｃｒａｎｏｐｔｅｒｉｓｌｉｎｅａｒｉｓ（Ｂｕｒｍ．） Ｕｎｄｅｒｗ．）、五 节 芒
（Ｍｉｓｃａｎｔｈｕｓｆｌｏｒｉｄｕｌｕｓ（Ｌａｂ．）Ｗａｒｂ．ｅｘＳｃｈｕｍ ｅｔ
Ｌａｕｔ．）和弓果黍（Ｃｙｒｔｏｃｏｃｃｕｍｐａｔｅｎｓ（Ｌｉｎｎ．）Ａ．Ｃａ
ｍｕｓ）等。林分概况见表１。
表１ 林分基本情况
森林
类型
坡向
坡度／
（°）
平均树高／
ｍ
平均胸径／
ｃｍ
林分密度／
（株·ｈｍ－２）
郁闭
度
米老排林 东南 ３５ １８．７±４．１２２０．２±５．４４ １４９２ ０．９
红椎林 东 ３０ １９．１±３．８５２５．４±７．５１ ５２５ ０．８
火力楠林 东 ３０ １９．４±６．０８１８．１±６．５６ １１６７ ０．８
铁力木林 西 ３０ １４．０±１．２４１６．４±２．７０ ８４２ ０．９
马尾松林 北 １５ １６．６±２．４５１９．１±４．２７ １１４２ ０．７
１．２ 研究方法
样地设置及取样：２０１１年 １０月，选择米老排、
红椎、火力楠、铁力木和马尾松５种人工纯林，每树
种按上、中、下３个坡位设２０ｍ×２０ｍ乔木调查样
方３块，以胸径５ｃｍ为起测径级，每木检尺测树高
和胸径（树高用瑞典生产的 ＶｅｒｔｅｘⅣ树木超声波测
高、测距仪测量）。在每个乔木样方对角位置设２个
５ｍ×５ｍ灌木样方，按叶、枝、根分器官收获样方内
所有灌木，实验室称鲜质量，６５℃烘干计算灌木层
５５４
林 业 科 学 研 究 第２７卷
生物量。在每个乔木样方沿对角线等距离设 ３个
１ｍ×１ｍ草本样方，分地上、地下部分收获样方内
所有草本，实验室称鲜质量，６５℃烘干计算草本层
生物量。在草本样方内按未分解、半分解和完全分
解３层分别收获地表凋落物样，实验室称鲜质量，
６５℃烘干计算凋落物现存量。
乔木生物量计算方法：结合样地调查和建立的
单木相对生长方程来计算不同树种的生物量，其中，
米老排、红椎、火力楠和马尾松单木相对生长方程采
用已发表的文献资料和硕博士毕业论文［１７－２１］。根
据铁力木林乔木样方每木检尺结果，选取径阶标准
木１０株，伐倒后用分层切割法将样树分成干、干皮、
枝、叶和根５个组分，收获法测定铁力木各组分生物
量，以此建立铁力木单木相对生长方程：
Ｗｓ＝０．０４６５（Ｄ２Ｈ）０．９１９２ Ｒ２ ＝０．９７９２
Ｗｂａ＝０．０３２２（Ｄ２Ｈ）０．６９４９Ｒ２ ＝０．９１４４
Ｗｂｒ＝０．００４２Ｄ３．４５６５ Ｒ２ ＝０．９７８０
Ｗｌ＝０．００１３Ｄ３．２２４５ Ｒ２ ＝０．９３７８
Ｗｒ＝０．０３４４Ｄ２．４００９ Ｒ２ ＝０．９４８５
式中：Ｗｓ、Ｗｂａ、Ｗｂｒ、Ｗｌ和 Ｗｒ分别为树干、干
皮、枝、叶和根的生物量。
２ 结果与分析
２．１ 乔木层生物量
由表２可看出：在相似的立地条件下，林龄相同
的不同树种人工林乔木层生物量差异很大，米老排林
和火力楠林的较高，红椎林的次之，铁力木林和马尾
松林的较低，其中，米老排林比红椎林、铁力木林和马
尾松林的分别高８５．１４％、１２３．５４％ 和１２８５０％。林
分乔木层各器官的生物量分配格局总体呈现出树干
生物量所占比例最大（４０．１６％ ６５４９％），根或枝所
占比例次之（７．８７％ ３６３８％），再其次是干皮
（４１８％ １２．８０％），叶生物量最低（１４８％
５７０％）；但具体到某一树种又略有差异，如多数树种
根生物量高于枝，但红椎和铁力木的枝生物量高于
根；马尾松的干皮生物量较大，高于枝；铁力木的叶生
物量高于干皮，体现出共性中又有个性。地下与地上
生物量的比值为０．１６ ０．３５。
表２ 不同树种人工林乔木层生物量
林分类型
树干 干皮 枝 叶 根 合计
（ｔ·ｈｍ－２）
根冠比
米老排 ２５７．０３（６５．４９％） ２１．０７（５．３７％） ３０．８８（７．８７％） ５．８０（１．４８％） ７７．７１（１９．８０％） ３９２．５０（１００％） ０．２５
火力楠 １８５．３０（４９．５０％） ２３．８５（６．３７％） ４５．９１（１２．６６％）１７．９７（５．２６％） ９５．５０（２６．２１％） ３６８．５４（１００％） ０．３５
红椎 １２６．１７（５９．９３％） １３．３４（６．３７％） ３６．５７（１６．４２％） ７．４５（３．２９％） ２８．４８（１３．９８％） ２１２．００（１００％） ０．１６
铁力木 ７４．６９（４０．１６％） ８．０５（４．１８％） ５９．４５（３６．３８％） ９．４７（５．７０％） ２３．９３（１３．５７％） １７５．５８（１００％） ０．１６
马尾松 １０１．６７（５８．７４％） ２２．６１（１２．８０％） １４．３４（８．７５％） ４．３０（２．６５％） ２８．８５（１７．０６％） １７１．７７（１００％） ０．２０
２．２ 林下植被生物量
表３表明：不同林分间林下灌木层生物量差异很
大，其中，红椎林和马尾松林的较高，均在１ｔ·ｈｍ－２
以上，火力楠林和米老排林的较低，铁力木林的最低，
不到０．１ｔ·ｈｍ－２，最高的红椎林灌木层生物量是铁
力木林的３２倍。灌木层不同器官生物量分配格局，
除马尾松林外，均以根所占比例最大（４３２２％
６５４１％），其次为枝（２７．７９％ ４１９０％），叶所占比
例最低（５．３５％ １４．８８％）；马尾松林灌木层不同器
官生物量空间分配为枝（４４２８％）＞根（３８．４２％）＞
叶（１７．３０％）。灌木层地下、地上生物量之比马尾松
林最低，铁力木林最高。
表３还表明：不同林分间林下草本层生物量同
样表现出巨大差异，马尾松林最高，超过２ｔ·ｈｍ－２，
红椎林和火力楠林较低，米老排林和铁力木林最低，
均不到０．１ｔ·ｈｍ－２，最高的马尾松林草本层生物量
是铁力木林的２５倍。除马尾松林外，草本层地下生
物量均高于地上生物量。草本层生物量根冠比与灌
木层表现出同样的规律，马尾松林最低，铁力木林
最高。
２．３ 地表凋落物现存量
图１表明：地表凋落物现存量马尾松林的最高，
达２６．１６ｔ·ｈｍ－２，其次为红椎林和米老排林，分别
为１６．０６、１２．１５ｔ·ｈｍ－２，火力楠林和铁力木林最
低，分别为７．４０、５．３２ｔ·ｈｍ－２。马尾松林和红椎林
以完全分解凋落物所占比例最大（分别为５６．８５％
和４２．２０％），其次为未分解凋落物（分别为２７．１２％
和３３．４２％ ），半分解凋落物所占比例最低（分别为
１６．０３％和２４．３９％ ）。米老排林为半分解凋落物现
存量（３９．９２％）＞完全分解（３５．２１％）＞未分解
（２４．８７％）。火力楠林和铁力木林因凋落物分解较
快，完全分解层已和土壤融为一体，故只有未分解和
半分解凋落物，其中，火力楠林未分解凋落物现存量
大于半分解，而铁力木林的正相反。
６５４
第４期 郑 路等：南亚热带不同树种人工林生物量及其分配格局
表３ 不同树种人工林灌木层和草本层生物量
林分
类型
灌木层
枝 叶 根 合计
（ｔ·ｈｍ－２）
根冠
比
草本层
地上 地下 合计
（ｔ·ｈｍ－２）
根冠
比
米老排 ０．０７７（３５．０４％）０．０１２（５．３５％）０．１３０（５９．６１％）０．２１９（１００％）１．４８０．０２９（３４．５２％）０．０５５（６５．４８％）０．０８４（１００％） １．９２
火力楠 ０．２２４（３９．６４％）０．０３４（６．００％）０．３０８（５４．３６％）０．５６６（１００％）１．１９０．０３５（３３．６５％）０．０６９（６６．３５％）０．１０４（１００％） ２．００
红椎 １．０５６（４１．９０％）０．３７５（１４．８８％）１．０９０（４３．２２％）２．５２１（１００％）０．７６０．１６９（３９．４９％）０．２５９（６０．５１％）０．４２８（１００％） １．５３
铁力木 ０．０２２（２７．７９％）０．００５（６．８０％）０．０５２（６５．４１％）０．０８０（１００％）１．８９０．０２２（２７．５０％）０．０５９（７２．５０％）０．０８０（１００％） ２．７３
马尾松 ０．５７９（４４．２８％）０．２２６（１７．３０％）０．５０２（３８．４２％）１．３０７（１００％）０．６２１．０９１（５３．８２％）０．９３６（４６．１８％）２．０２７（１００％） ０．８６
图１ 不同树种人工林地表凋落物现存量
２．４ 林分生物量及其分配格局
林分生物量由乔木层、灌木层、草本层和地表凋
落物层组成。从图２可看出，在立地条件相似，林龄
和经营管理措施相同的情况下，不同树种人工林生
物量有较大差异，表现为米老排林（４０４．９５ｔ·
ｈｍ－２）＞火力楠林（３７６．６１ｔ·ｈｍ－２）＞马尾松林
（２３９．９４ｔ·ｈｍ－２）＞红椎林（２３１．０１ｔ·ｈｍ－２）＞铁
力木林（１８１．０６ｔ·ｈｍ－２），最高的米老排林生物量
比最低的铁力木林生物量高１２３．６６％。５种人工林
生物量的空间分布格局基本一致，以乔木层为主，占
总生物量的８７．７１％ ９７．８６％，其次为地表凋落物
层，占１．９６％ １０．９０％，灌木层和草本层最低，仅
占０．０２％ １．０９％。
图２ 不同树种人工林林分生物量
３ 结论与讨论
已有研究表明：人工林生物量与其地理位置、气
候、林龄和立地条件等因素密切相关［２２－２５］。本研究
结果进一步表明，尽管林龄相同，立地条件相近，经
营管理措施相同，但由于树种不同，仍使人工林生物
量表现出极大差异，其中，最高的米老排林生物量是
最低铁力木林的２．２４倍。产生这种差异的主要原
因是由于乔木层是林分生物量的主体，一般占总生
物量的８５％以上，林分生物量主要由乔木层主导，
而不同乔木树种形态特征、生态习性和生长特性各
异，使树木生长有快有慢，林分自疏有强有弱，如表
１中红椎林的平均树高和平均胸径比铁力木林高
３６．４３％和５４．８８％，米老排林的保留密度是铁力木
林的１．７７倍。因此，造成乔木层生物量差异较大，
从而使林分生物量产生较大差异，且随着生长时间
的延长，这种差异愈明显。
植物生物量分配受生物因子（物种、植株大小、
年龄等）和环境因子（光照、水分和养分等）影
响［２６－２７］。植物生物量分配格局的差异是植物生理
和生态因素共同作用的结果［２８］。本研究显示，乔木
生物量分配格局主要由树种形态特征所决定，如米
老排为常绿高大乔木，树干通直圆满，故主干生物量
所占比例较大（６５．４９％）；铁力木为常绿大乔木，树
冠圆锥形，冠大荫浓，故枝和叶生物量所占比例相对
其它树种高（３６．３８％和５．７０％）；根冠比为０．１６
０．３５，表明乔木生物量主要集中在地上部分。灌木
和草本生物量分配主要受环境因子的影响，特别是
林下光环境的影响。由表１、３可看出，灌木和草本
的地下、地上生物量比值随着林下光照强度的减弱
而增大，如马尾松林（郁闭度０．７）灌木层的根冠比
为０．６２，铁力木林（郁闭度０．９）灌木层的根冠比为
１．８９。由乔木、灌木到草本，地下、地上生物量比值
快速增大，对于林下草本的生物量更多的分配在地
下部分。
林分生物量分配格局比较发现，乔木层占林分
生物量较大时，其林下灌木层和草本层的生物量则
较小，即乔木层和林下其它层间在生物量上有一种
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林 业 科 学 研 究 第２７卷
互补效应。这是因为乔木层生物量比例的提高，反
映了该森林的郁闭度大，林下光照弱，不利于下木层
植被的生长发育，即下木层生物量受乔木层控制。
对于人工林，乔木层生物量所占比例常大于天然
林［２９］，林下灌木和草本生物量所占比例偏低，不利
于人工林的健康稳定和可持续发展。如何合理进行
人工林结构调控，使乔、灌、草生物量达到合适比例，
是人工林经营需要进一步研究的问题。
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