全 文 ：收稿日期: 2002
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基金项目: ITTO PD 12/ 00 Rev. 3 (F) 项目
中国热带天然林可持续经营标准与指标的研制和推广
作者简介: 黄清麟( 1967 ) ,男,福建莆田人,研究员,博士.
林业科学研究 ! 2003, 16( 4) : 404~ 410
Forest Research
! ! 文章编号: 1001
1498( 2003) 04
0404
07
海南霸王岭山地雨林理想结构的
指标与标准( standards)探讨
黄清麟, 洪菊生, 陈永富, 王晓慧
(中国林业科学研究院资源信息研究所, 北京 ! 100091)
摘要: 根据典型林分结构的分析,结合海南霸王岭原始热带山地雨林林隙特征,以
近自然林业理论
为指导, 提出海南霸王岭山地雨林理想结构的指标与标准( standards) , 包括林层结构、乔木层物种多样
性、林分基本蓄积量、材积按径阶分布、林分密度、株数按径阶分布、特类~ 三类商品材树种结构等 7
个指标和各指标的具体标准( standards) , 旨在为海南霸王岭山地雨林可持续经营提供基础依据, 为异
龄林理想结构的研究提供实例。
关键词: 海南;霸王岭林区; 山地雨林; 理想结构;指标与标准( standards)
中图分类号: S757. 1! ! ! 文献标识码: A
当前虽然对森林可持续经营的标准与指标( criteria and indicators)方面的研究较多, 已有 9
大国际进程和许多国家水平的、区域水平的和森林经营单位水平的标准与指标体系,但均未涉
及异龄林林分水平的可持续经营的指标体系的研究[ 1~ 5]。而实践中对异龄林的可持续经营首
先要有一套符合经营目的的理想结构的指标( indicators)与标准( standards) , 然后将现实森林结
构的各指标的数值与理想结构各指标的标准( standards)值进行对比,发现差距,再通过各种措
施不断朝理想结构调整现实森林结构, 以实现异龄林的可持续经营。过去,国内外对异龄林的
理想结构研究多局限于基本蓄积、直径分布(反丁型)及材积结构(小、中、大径木的材积比为 1
∀3∀6或 2∀3∀5) 3方面[ 6] ,均未从树种组成、生物多样性、更新能力、森林生态系统的健康与活
力、经济效益等方面考虑,不能满足异龄林可持续经营的要求。本文以海南霸王岭山地雨林为
例,探讨其理想结构的指标与标准( standards) ,旨在为其可持续经营提供基础依据,为异龄林理
想结构的研究提供实例。
1 ! 自然概况
霸王岭林业局位于海南省的西南部, 108#53∃~ 109#12∃ E, 18#53∃~ 19#20∃ N, 地跨昌江、白沙
两县,总面积 7. 1万 hm2。林区山岭纵横, 地形复杂, 主要由雅加大岭、猕猴岭和黄牛岭三大山
脉组成,自然坡度 25#40∃,海拔 100~ 1 656 m。母岩以花岗岩为主, 尚有变质岩和沉积岩, 土壤
以砖红壤为代表类型, 随着海拔的增高逐渐过渡为山地红壤、山地黄壤和山地草甸
土。气候为热带季风气候, 四季不明显, 受季风影响大,干湿季分明, 一般每年的11月至次年
4月为旱季,以东北季风为主, 3~ 4月之间有短暂的老挝焚风影响,雨量少,较干燥,偶见霜冻,
5~ 10月为雨季,日照长,雨量丰富(约 1 500~ 1 800 mm) , 有雷雨和台风。根据乌烈林场气象
站多年的气象观测统计,年平均气温为 23. 6 % ,最冷月( 1月)平均气温 18 % , 绝对低温 0. 8
% ,最热月( 7月)平均气温 28. 6 % , 绝对高温 38. 9 % ; 年均降水量 1 751. 1 mm,雨量最多为 8
月、7月, 月雨量可达 626. 2 mm;年均蒸发量 1 596. 8~ 1 646. 5 mm, 平均相对湿度 76% ~ 82% ,
年均日照为2 000~ 2 300 h,大于 10 % 积温达 8 200~ 8 300 % , 夏热时间长, 极端高温&35 %
的日数一般为 40~ 50 d。由于霸王岭林区面积较大, 地形复杂,垂直与水平小气候有很大的差
异,山下炎热山上凉。林区偶遇灾害性气候, 第一是台风, 第二是老挝焚风,第三是霜冻寒潮。
霸王岭林区山地雨林分布在海拔 600~ 1 300 m范围内[ 7]。
2 ! 研究方法
2. 1 ! 群落学和测树学方法
采用样地法,样地面积2 400 ~ 15 000 m2,划分为若干样方进行调查统计, 胸径 5 cm 以上
为乔木层的调查对象,灌木层和草本层调查样方总面积为 100 m2。采用 J . T. Curtis 和 R. P.
McIntosh 提出的重要值概念进行重要值计算[ 8]。结合群落学调查, 进行测树学的调查[ 9]。
2. 2 ! 物种多样性测度
采用物种丰富度、物种多样性指数、物种均匀度及生态优势度指标综合测度物种多样
性[ 8]。物种丰富度( R )采用物种的数目, 即群落种的丰富度( S ) ; 由于 Shannon
Wiener 指数对
森林群落物种多样性的测定较为有效[ 10] , 因此采用 Shannon
Wiener 指数( SW )表示物种多样
性;物种均匀度( E )采用 Shannon
Wiener均匀度;生态优势度( ED )用 Simpson生态优势度。
2. 3 ! 商品材的分类
由于山地雨林中树种繁多,因此有必要评价其木材的经济价值。按海南木材价格树种分
类办法将海南木材分为特类材、一类材、二类材、三类材、四类材、五类材[ 11]。
3 ! 结果与分析
3. 1 ! 海南霸王岭山地雨林典型林分分析
蒋有绪等[ 12]根据原林业部综合调查队 1958年调查资料整理得到不同植被类型林分特征
平均值,海南山地雨林(基本为原生林或近原生林)各类型林分的平均单位面积蓄积量为 346
m3∋hm- 2(变动在 335~ 388m3∋hm- 2之间,变动不大)、平均密度为1 003株∋hm- 2(变动在 809~
1 193株∋hm- 2之间,变动不大)。调查样地中[ 13]以近原生栎类林(代码MRF
AVF2)的状况与海
南山地雨林的平均状况最为接近,同时其样地面积 15 000 m2,有较好的代表性,因此可以近原
生栎类林(代码MRF
AVF2)林分的特征代表典型的山地雨林特征, 并以此为基础构造海南霸
王岭山地雨林理想结构的指标与标准( standards)。为更好地了解典型山地雨林的特征,同时将
较为典型的近原生栲类林(代码 MRF
AVF1)和择伐伐后林(代码MRF
FRS2)林分一并加以分
析。
3. 1. 1 ! 群落学特征与测树学特征 ! 山地雨林中, 原生林(原始林)和近原生林(轻度次生林)的
乔木层均可明显分为 3个亚层,第 (亚层树高一般在 18 m 以上, 第 )亚层树高一般在 9~ 18
m,第∗亚层树高一般在 9 m以下;择伐伐后林(中度次生林)的林层一般可分为 2~ 3亚层,主
405第 4 期 黄清麟等: 海南霸王岭山地雨林理想结构的指标与标准( standards)探讨
要取决于择伐的方式、强度和演替的时间, 如MFR
FRS2群落择伐强度较小,经过 18 a 的生长
恢复,林层可分为 3个亚层,结构已与近原生林相近。
典型林分的乔木层及各亚层物种多样性、林分主要测树因子如表 1、2所示。其它类型林
分的群落学特征与测树学特征见参考文献[ 13]。下面着重分析株数和材积的累计分布特征及
林分商品材类别分布特征。
3. 1. 2 ! 株数和材积的累计分布 ! 分别计算各典型林分的株数和材积按径阶分布的比例, 再按
径阶由大到小和由小到大顺序计算累计分布的比例, 详见表 3。按毕奥莱[ 14, 15]提出的小、中、
大径木最理想的比例为 2∀3∀5 的要求, 计算得到近原生林中MRF
AVF1、MRF
AVF2和择伐伐
后林MRF
FRS2群落的大径木径阶标准分别为: 48、56、60 cm 径阶( 4 cm 径阶距)以上, 小径木
标准分别为: 24、28、28 cm径阶以下。若按小、中、大径木最理想的比例为 1∀3∀6的要求, 计算
得到近原生林中 MRF
AVF1、MRF
AVF2和择伐伐后林MRF
FRS2群落的大径木径阶标准分别
为: 40、48、48 cm 径阶( 4 cm径阶距)以上, 小径木标准分别为: 16、20、20 cm径阶以下; 可以看
出,以上 3个群落的大径木、小径木标准差异不大。因此, 霸王岭山地雨林理想结构的材积结
构标准可定为: ( 1)小、中、大径木材积比例为 2∀3∀5时,小径木为 4~ 28 cm、中径木为 32~ 52
cm、大径木定为&56 cm径阶(此标准与毕奥莱提出的标准相近,即小径木17. 5~ 32. 5 cm、中径
木32. 5~ 52. 5 cm、大径木&52. 5 cm) ; 此时的株数按小、中、大径木比例为: 8∀1. 5∀0. 5。( 2)小、
中、大径木材积比例为 1∀3∀6时,小径木为4~ 20 cm、中径木为 24~ 44 cm、大径木定为&48 cm
径阶;此时的株数按小、中、大径木比例为: 7. 5∀1. 8∀0. 7。
考虑到大风特别是台风是促使海南热带山地雨林中树木死亡中最主要的因素,胸径在 60
cm 以上的林隙形成木是很少的、多为 20~ 50 cm 的树木[ 16~ 19] , 因此将霸王岭山地雨林理想结
构的材积结构标准定为第二种情况较为合适, 即小、中、大径木材积比例为 1∀3∀6,小径木为 4
~ 20 cm、中径木为 24~ 44 cm、大径木定为&48 cm 径阶, 此时的株数按小、中、大径木比例为:
7. 5∀1. 8∀0. 7。霸王岭山地雨林中胸径50~ 70 cm 径阶的中生树木直径年平均生长量约0. 5 cm
∋a- 1[ 12] , 因此,若择伐对象为 48~ 64 cm(择伐强度约 30% ) ,择伐周期约 30 a;若择伐强度降为
20% ,择伐周期约 20 a。
表 1 ! 主要类型群落乔木层各亚层物种多样性
植被亚型 干扰类型 群系组 群系代码 林层 R SW ED E
山地雨林 近原生林 栲类林 MRF
AVF1 乔木层 82 5. 58 0. 03 0. 88
( 32 4. 56 0. 05 0. 91
) 55 5. 05 0. 05 0. 87
∗ 63 5. 34 0. 03 0. 89
栎类林 MRF
AVF2 乔木层 119 5. 85 0. 03 0. 85
( 47 5. 06 0. 03 0. 91
) 80 5. 51 0. 03 0. 87
∗ 94 5. 58 0. 03 0. 85
择伐 栲类林 MRF
FRS2 乔木层 99 5. 69 0. 03 0. 86
伐后林 ( 22 4. 27 0. 03 0. 96
) 48 4. 98 0. 04 0. 89
∗ 79 5. 41 0. 04 0. 86
! ! 注: R 物种丰富度; SW Shannon
Wiener 指数; E Shannon
Wiener 均匀度; ED Simpson生态优势度。
406 林 ! 业 ! 科 ! 学 ! 研 ! 究 第16卷
表 2! 主要类型林分主要测树因子
植被亚型 干扰类型 群系组 群系代码 林层 平均胸径/ cm 平均树高/ m 密度/ (株∋hm- 2) 蓄积量/ (m3∋hm- 2)
山地 近原 栲类林 MRF
AVF1 (全林) 24. 2 19. 4 1 064 ( 100% ) 416. 2 ( 100% )
雨林 生林 ( 46. 9 22. 9 184 ( 17% ) 313. 2 ( 75% )
) 19. 4 14. 8 418 ( 39% ) 85. 3 ( 21% )
∗ 11. 3 7. 8 462 ( 44% ) 17. 7 ( 4% )
栎类林 MRF
AVF2 (全林) 24. 7 17. 4 976 ( 100% ) 358. 6 ( 100% )
( 60. 6 21. 2 90 ( 9% ) 236. 1 ( 66% )
) 25. 2 14. 2 309 ( 32% ) 100. 9 ( 28% )
∗ 11. 0 8. 1 577 ( 59% ) 21. 7 ( 6% )
择伐 栲类林 MRF
FRS2 (全林) 19. 2 18. 1 1 879 ( 100% ) 431. 6 ( 100% )
伐后林 ( 56. 7 22. 2 133 (7% ) 320. 0 ( 74% )
) 20. 2 13. 4 450 ( 24% ) 89. 5 ( 21% )
∗ 7. 8 7. 1 1 296 ( 69% ) 22. 2 ( 5% )
表 3! 典型林分株数和材积的累计分布 %
径阶/ cm MRF
AVF1株数比例 材积比例
MRF
AVF2
株数比例 材积比例
MRF
FRS2
株数比例 材积比例
&16 65. 8 9. 2 67. 5 7. 2 82. 3 8. 8
&20 74. 1 13. 7 74. 4 10. 5 86. 1 11. 7
&24 80. 7 19. 1 79. 7 14. 5 89. 0 14. 9
&28 84. 1 23. 4 83. 7 19. 0 91. 2 18. 9
&32 87. 1 28. 1 86. 7 23. 4 92. 3 21. 8
+ 36 13. 1 71. 7 13. 4 76. 7 73. 0 78. 2
+ 40 9. 7 63. 3 10. 5 70. 7 70. 8 70. 8
+ 44 6. 7 54. 7 8. 6 65. 8 66. 2 66. 2
+ 48 5. 2 49. 4 7. 2 61. 6 60. 2 60. 2
+ 52 4. 3 45. 3 5. 4 54. 7 54. 6 54. 6
+ 56 4. 1 44. 5 4. 7 51. 4 54. 6 54. 6
+ 60 3. 7 42. 4 3. 9 46. 7 49. 6 49. 6
3. 1. 3 ! 林分商品材类别分布特征 ! 山地雨林各类型林分分商品材类别统计如表 4所示, 各类
型林分分林层的特类~ 三类商品材统计如表 5所示。
典型山地雨林中特类~ 三类商品材的种数占全林的 35%左右(其中一类材占 5%左右,二
类材占10%左右,三类材占 20%左右) ,株数占全林的 35%左右(其中一类材占 5%左右, 二类
材占 10%左右,三类材占20%左右) ,蓄积量占全林的50%左右(其中一类材占15%左右、二类
材占 10%左右、三类材占 20%左右) ; 特类~ 三类商品材的种数在各林层分布相近(即按第 (、
第)与第 ∗林层分布比例大致为 1∀1∀1) ,株数在第(、第 )与第∗林层的分布比例大致为 2∀3
∀5, 蓄积量的 80%集中在第 (林层、20%在第 )林层。大部分重要的商品材树种的后备资源
均较好,为较稳定的种群。
407第 4 期 黄清麟等: 海南霸王岭山地雨林理想结构的指标与标准( standards)探讨
表 4 ! 各类型林分分商品材类别统计
代码 商品材类别 种数 种数比例 , /
%
株数/
(株∋hm- 2)
株数比例 , /
%
蓄积/
( m3∋hm- 2)
蓄积比例 , /
%
MRF- AVF1 特类材 2 2 6 1 0. 6 0
一类材 6 7 68 6 65. 2 16
二类材 8 10 82 8 47. 8 11
三类材 13 16 148 14 92. 2 22
(以上合计) 29 35 304 29 205. 8 49
(全林) 82 100 1 060 100 416. 2 100
MRF- AVF2 一类材 8 7 49 5 72. 1 20
二类材 9 8 102 11 25. 3 7
三类材 23 19 209 21 104. 1 29
(以上合计) 40 34 360 37 201. 5 56
(全林) 119 100 976 100 358. 6 100
MRF- FRS2 一类材 5 5 50 3 13. 6 3
二类材 9 9 142 7 42. 4 10
三类材 13 13 316 17 188. 8 44
(以上合计) 27 27 508 27 244. 8 57
(全林) 99 100 1 879 100 431. 6 100
! ! , 指占全林的比例
表 5 ! 各类型林分分林层的特类~ 三类商品材统计
代码 林层 种数 种数比例 , /
%
株数/
(株∋hm- 2)
株数比例 , /
%
蓄积/
( m3∋hm- 2)
蓄积比例 , /
%
MRF- AVF1 ( 13 45 64 21 176. 8 86
) 15 52 116 38 23. 8 12
∗ 18 62 124 41 5. 2 2
(全林) 29 100 304 100 205. 8 100
MRF- AVF2 ( 20 50 53 15 158. 0 78
) 22 55 111 31 35. 6 18
∗ 28 70 196 54 7. 9 4
(全林) 40 100 360 100 201. 5 100
MRF- FRS2 ( 11 41 74 15 194. 9 80
) 19 70 153 30 44. 7 18
∗ 15 56 281 55 5. 2 2
(全林) 27 100 508 100 244. 8 100
! ! , 指占全林的比例
3. 2 ! 海南霸王岭山地雨林理想结构的指标与标准( standards)
根据典型林分结构的分析,结合海南霸王岭原始热带山地雨林林隙特征,以
近自然林业
理论为指导[ 5, 20] ,提出海南霸王岭山地雨林理想结构的指标与标准( standards) (如表 6所示)。
408 林 ! 业 ! 科 ! 学 ! 研 ! 究 第16卷
表 6! 海南霸王岭山地雨林理想结构的指标与标准( standards)
指标( indicators) 标准( standards)
1 ! 林层结构 明显可分 3个亚层,第(亚层树高&18 m、平均胸径&48 cm
2 乔木层物种多样性 全林物种丰富度( R) &100种、物种多样性指数( SW ) &5. 5、
物种均匀度( E ) &0. 85 (其中第( 亚层物种丰富度( R ) &30种、物种多样性指数
( SW ) &5. 0、物种均匀度( E) &0. 80)
(以上均以样地面积 10 000 m2计算)
3 ! 林分基本蓄积量 &350 m3∋hm- 2(第(、)、∗亚层的比例为 6. 5∀3. 0∀0. 5)
4 ! 材积按径阶分布 小、中、大径木材积比例为 1∀3∀6
5 ! 林分密度 1 000株∋hm- 2左右(第(、)、∗亚层的比例为 1∀3∀6)
6 ! 株数按径阶分布 为反 J型分布,递减系数 q 为 1. 5左右
7 ! 特类~ 三类商品材树种结构 特类~ 三类商品材的种数、株数和蓄积量分别占全林的 35%、35%、50%左右( 其中
特类和一类材的种数、株数和蓄积量分别占全林的 5%、5%、15%左右) ;
特类~ 三类商品材树种种数在第(、第)与第∗林层的分布比例大致为 1∀1∀1, 株数
的分布比例大致为 2∀3∀5,蓄积量的 80%集中在第(林层。
! ! 注:小径木为 4~ 20 cm 径阶、中径木为 24~ 44 cm 径阶、大径木为&48 cm 径阶
海南霸王岭山地雨林理想结构的指标与标准( standards)的提出可为开展海南霸王岭山地
雨林林分水平可持续经营提供森林状态的目标与理想的模式,当然, 林分水平可持续经营还涉
及社会、经济与生态方面的综合因子。
异龄林理想结构的指标( indicators)与标准( standards)是森林可持续经营的标准与指标( cri

teria and indicators)在异龄林林分水平可持续经营的具体化, 是异龄林可持续经营的基础。本
指标( indicators)与标准( standards)虽然未给出更新能力、森林生态系统的健康与活力、经济效
益方面指标的标准( standards) ,但通过已列的指标基本上能反映以上未列指标的状态, 也就是
说只要能达到已列的指标的标准( standards) , 其更新能力、森林生态系统的健康与活力、经济效
益方面指标也将是理想的。
鉴于标准与指标( criteria and indicators)中的标准( criteria)是用来评价森林可持续经营的一
个重要方面,容易与通常所指的标准( standards)混淆,请读者特别注意其区别。
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A Discussion on the Indicators and Standards of Ideal Structure of
Montane Rainforest in Bawangling of Hainan Province
HUANG Qing
lin, HONG Ju
sheng, CHEN Yong
f u, WANG Xiao
hui
(Research Institute of Forest Resource InformationTechniques, CAF, Beijing! 100091, China)
Abstract: Based on the analysis of the typical forests− structure, the gap characters of virgin tropical montane
rainforests and guided by the theory of Near
Nature Forest Management, the indicators and standards of ideal
structure of montane rainforest in Bawangling of Hainan Province were put forward. 7 indicators ( tree stratum
structure, tree species diversity in tree stratum, basic stand growing stock, volume distribution by diameter
class, stand density, diameter distribut ion and tree species structure by merchantable timber of top class to class
third ) and the standards for each of the 7 indicators were included in the ideal structure. The study on the ideal
structure of montane rainforest in Bawangling Forestry Area of Hainan Province could provide a foundation for
their sustainable management and also could provide an case study on the ideal structure for uneven aged forest.
Key words: Hainan Province; Bawangling forestry area; montaine rainforest; ideal structure; indicators and
standards
410 林 ! 业 ! 科 ! 学 ! 研 ! 究 第16卷