全 文 ：第 50 卷 第 6 期
2 0 1 4 年 6 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 50，No. 6
Jun．，2 0 1 4
doi:10．11707 / j．1001-7488．20140620
收稿日期: 2013 － 06 － 13; 修回日期: 2013 － 08 － 12。
基金项目: 林业公益性行业科研专项(201104001)。
* 周志春为通讯作者。致谢:福建省顺昌埔上国有林场的田世林、余泽盟，福建省南平樟湖国有林场的陈由斌、胡锡忠、陈绍忠、赵寿云，
福建省尤溪县西城镇林场的林开朗、纪家果、纪在滨及福建省建瓯市林业技术推广中心的陈柳英、叶穗文和马丽珍，在野外调查工作中给予极
大的帮助。
不同生境、初植密度及林龄木荷人工林生长、材性变异及林分分化*
楚秀丽1 王 艺1 金国庆1 范辉华2 周志春1
(1． 中国林业科学研究院亚热带林业研究所 富阳 311400;
2． 福建省林业科学研究院 福州 350012)
关键词: 木荷; 人工林; 生长; 木材基本密度; 径阶分布
中图分类号: S726 文献标识码: A 文章编号: 1001 － 7488(2014)06 － 0152 － 08
Variation in Growth and Wood Property and the Structure Differentiation of
Schima superba Plantation with Different Sites，Stand Densities and Ages
Chu Xiuli1 Wang Yi1 Jin Guoqing1 Fan Huihua2 Zhou Zhichun1
(1 ． Ｒesearch Institute of Subtropical Forestry，CAF Fuyang 311400;
2 ． Fujian Academy of Forestry Fuzhou 350012)
Abstract: In this paper，the growth，wood basic density，diameter distribution and structure stability of Schima superba
plantation were investigated in 12 sample plots with different biotopes，operating measures and ages in Nanping and
Sanming city of Fujian province． Ｒesults showed that，the average tree height，diameter at breast height ( DBH) and
individual volume of stand in shady slope were significantly larger than that of plantation in sunny slope; The tree growth，
especially in DBH and individual volume of stand，in lowerslope was obviously greater than that in the middleslope and the
upperslope; The average tree height of the stand increased with initial planting density; However，DBH and individual
volume displayed converse trend with increase of planting density; Growth of the plantation gradually increased with stand
age; Average individual volume of trees at 29 age was over 4 times greater than of trees at 13 age，and the 46-year-old
stand still grew fast． There were no significant differences in wood basic density between different aspects of slope;
However，the wood basic density in upperslope was significantly greater than that in middleslope and lowerslope; The wood
basic density was relatively greater when the initial spacing was set at 1 667 plants per hectare; The greater or less stand
density significantly reduced the wood basic density and hence wood properties; Wood basic density progressively reduced
with the forest age and the varied pattern met with the variation type of Pashin Ⅲ ． Differentiation in height and diameter
growth and wood basic density of the plantations with the same age in the same direction and position of slope was
relatively small． But the initial stand density obviously affected growth． The smaller the initial planting density the greater
the variation in diameter was． The diameter distribution of S． superba plantation in different habitats ( slope，position of
slope)，with forest management measures ( initial stem-numbers) and ages was well fitted to the cumulative distribution
function of Weibull distribution; The diameter distribution exhibited a reverse“J”type，suggesting the stands had a stable
structure with reasonable competition and strong adaptability． The class Ⅱ and Ⅲ were the main trees in the stands
according to tree classification，which also lent support that the structure of the plantations was stable． Thus，a suitable
site and stand density should be selected according to the goal of cultivation． For example，forestation for large diameter of
S． superba the plantation should be conducted on the shady slopes，lowerslopes and initial planting density should be 1
667 stems per hectare． Although the structure differentiation of the plantation is not obvious，appropriate thinning and
第 6 期 楚秀丽等: 不同生境、初植密度及林龄木荷人工林生长、材性变异及林分分化
density control should be applied for large diameter timber．
Key words: Schima superba; plantation; growth; wood basic density; diameter distribution
木荷(Schima superba)为山茶科(Teaceae) 木荷
属(Schima)常绿阔叶大乔木，为我国亚热带地带性
常绿阔叶林主要建群、高效生态树种及生物防火林
带建设的主栽树种，被列为我国南方重要珍贵优质
阔叶用材造林树种之一(阮传成等，1995)。因其适
应性强、速生丰产性高、材质优异及育苗容易、造林
成效好等特点，自 20 世纪 60 年代以来，福建和广东
等南方省区已营建了上万公顷的木荷人工林，但受
地理气候因子、立地条件和营林措施等不同因素影
响，各地木荷人工造林的成效差异显著。王秀花等
(2011)分析了不同立地、混交模式下木荷人工林幼
龄阶段的生长及木材基本密度随年龄的径向变异，
得出阳坡下坡林分长势较好，与杉木(Cunninghamia
lanceolata)以 1∶ 3混交造林效果好，而阴坡较阳坡更
能促进胸径生长，并揭示木荷人工造林效果差异原
因。但缺乏对木荷人工林生长与林分分化的系统分
析，未能指出林分结构稳定性情况。
出材量和木材基本密度是人工林材性利用考虑
的两大关键因子，进行不同生境和经营措施下木荷
人工林出材量和木材基本密度差异研究对木荷人工
林目标经营具现实意义。同时，径阶分布是林分结
构的基本规律之一(孟宪宇，1985)，其特征是林分
生长稳定性及林分株间竞争的主要指标 (李凤日，
1991; 惠淑荣等，1993; Westphal，2006; Ｒubin et
al．，2006; 黄志森，2010)。了解林分径阶分布能够
掌握其结构的稳定程度，能够为林分经营管理提供
理论依据 ( Nanos et al．，2002; Nord-Larsen et al．，
2006)。本文研究了不同生境、初植密度及林龄的
木荷人工林的生长 (特别是出材量)、木材基本密
度、径阶分布特征及林分林木分级等，以期为木荷人
工林定向培育的造林规划及经营管理提供理论
依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况和试验材料 试验材料来自福
建省南平市和三明市营建的木荷人工林。南平市
和三明市地处福建省中北部，属亚热带海洋性季
风气候，年均温 19 ℃，年均降水量 1 600 ～ 1 800
mm，无霜期 285 天，相对湿度 81%。造林地皆为
低山丘陵，土壤为山地红壤，肥力中等偏上，土层
厚度 80 ～ 100 mm。
调查 38 块木荷人工林样地，在林龄、初植密度
等条件一致情况下，选取具可比性的 12 块代表样地
(样地大小 30 m × 30 m，基本情况见表 1)，包括不
同坡向(阳坡 NP2 － 1、阴坡 NP2 － 2)、不同坡位(下
坡 JO1 － 1、中坡 JO1 － 2 和上坡 NP1 － 1)、不同初植
密度 (高密度 JO1 － 2、中密度 SC2 － 1 和低密度
SC1 － 1)、不同林龄(幼龄林 JO5 － 3、中龄林 YX3 －
1 和近熟龄林 NP2 － 2)的 9 块样地及研究不同林龄
段木材基本密度的林龄大于 50 龄的 3 块样地( SC4
－ 1，SC5 － 1，SC6 － 1; 因样地 SC4 － 1，SC5 － 1，SC6
－ 1 分别代表不同坡向，分析不同林龄段木材基本
密度所用数据为三者平均值)。
1. 2 样地调查、指标计算及参数拟合 在所设样地
内，随机选取 50 株样木，每木量测树高、胸径等指
标。同时，在各样地每木胸高处上坡方位用 5 mm
直径的生长锥钻取由树皮至髓心的无疵木芯，对所
取的木芯自髓心向外每 5 个年轮切成一段，分别量
测各年轮段的年轮宽度 (Wi )，并用最大含水量法
(Smith，1954)测定每年轮段的木材基本密度(Di)。
利用各年轮段宽度测定值(Wi)估算其所代表的年轮
段面积(Ai)，进而计算每根木芯的加权平均基本密
度 = ΣAiDi /ΣAi。单株材积按 V = πd
21. 3(h + 3) fε /4
公式估算，其中 d1. 3为 1. 3 m 处直径即胸径，h 为树
高，fε为实验形数( fε = 0. 40) (孟宪宇，2006; 张蕊
等，2012)。
采用 Weibull 分布函数 F( x) = 1 － e － {［( x-a) / b］^c}
进行参数拟合(Lindsay et al．，1996; Westphal et al．，
2006)，x≥a，a ＞ 0，b ＞ 0，径阶分布拟合的径阶宽度
为 2 cm，其中: a 为位置参数; b 为尺度参数; c 为
形状指数; x 为组中值，即径阶中值。Weibull 分布
的 3 个参数与林分特征因子有关，a 是指林分最小
直径; b 是指林分直径分布范围; c 决定林分直径分
布的偏度。c 值在 1 ～ 3. 6 之间，为单峰左偏山状分
布，当 c ＜ l 时为倒“J”型分布，当 c = 1 时为指数分
布，当 c = 2 时为 χ2 分布，当 c = 3. 6 时为近似正态分
布，当 c→∞ 时变为单点分布 (惠淑荣等，2003;
Westphal et al．，2006)。
351
林 业 科 学 50 卷
表 1 筛选的木荷人工林样地概况
Tab． 1 The general site situation about the selected stands of S． superba
样地号
No． of
sample
plot
林龄
Age / a
海拔
Elevation /m
坡度
Slope /
( °)
坡位
Slope
position
坡向
Slope
aspect
造林面积
Area /
hm2
初植密度
Initial
planting
density /
( tree·hm － 2 )
造林地点
Locations
JO1 － 1 42 136 25 下 Lower S40E 10. 00 2 500
建瓯市水西林场鲁口 Lukou，Shuixi
farm in Jian’ou
JO1 － 2 42 146 25 中 Middle S40E 10. 00 2 500
建瓯市水西林场鲁口 Lukou，Shuixi
farm in Jian’ou
JO5 － 3 13 267 35 下 Lower N 17. 33 2 500
建瓯市东峰长溪 Changxi，Dongfeng in
Jian’ou
SC1 － 1 44 190 20 下 Lower E20N 10. 13 625
顺昌县安浆村黑桥 Heiqiao，Anjiang
village in Shunchang
SC2 － 1 44 220 30 中 Middle E 10. 13 1 667
顺昌县安浆村黑桥 Heiqiao，Anjiang
village in Shunchang
SC4 － 1 54 180 20 下 Lower W 13. 13 1 334
顺昌县福界洋村尿罗山 Niaoluoshan，
Fujieyang village in Shunchang
SC5 － 1 54 190 25 下 Lower N 13. 13 952
顺昌县福界洋村尿罗山 Niaoluoshan，
Fujieyang village in Shunchang
SC6 － 1 53 170 25 下 Lower E20S 4. 07 833
顺昌县安浆村黑桥 Heiqiao，Anjiang
village in Shunchang
NP1 － 1 46 390 20 上 Upper E45N 4. 47 2 500
南平 市 上 坂 村 白 日 坑 Bairikeng，
Shangban village in Nanping
NP2 － 1 46 260 30 中 Middle W30S 3. 33 2 500
南平 市 上 坂 村 白 日 坑 Bairikeng，
Shangban village in Nanping
NP2 － 2 46 280 28 中 Middle E30N 3. 33 2 500
南平 市 上 坂 村 白 日 坑 Bairikeng，
Shangban village in Nanping
YX3 － 1 29 164 25 下 Lower E 1 1 667
尤溪 县 水 南 村 酒 厂 后 Behind of
winery，Shuinan village in Youxi
在测定标准样地每木检尺的基础上，对样地林
木进行分级: d = r /Ｒ 的公式( r: 林木胸径，Ｒ: 林分
平均胸径)，求得每株的 d 值，按分级木 ( I ～ V 级
木)归类，统计各标准地分级木比例。标准为: Ⅰ级
木，d≥1. 336; Ⅱ 级木，l． 026≤d ＜ 1. 336; Ⅲ级木，
0. 712≤d ＜ 1. 026; Ⅳ级木，0. 383≤d ＜ 0. 712; V 级
木，d ＜ 0. 383(丁宝永等，1986; 刘剑丛，2011)。
1. 3 数据处理 采用 Excel 软件进行数据基本处
理及制图，运用 SPSS18. 0 软件进行 T 检验和
Duncan’s 检验，验证坡向、坡位等对木荷人工林生
长指标及木材基本密度影响的显著性。
2 结果与分析
2. 1 不同生境、初植密度及林龄木荷人工林生长
1) 不同坡向、坡位木荷人工林生长 选立地、初植
密度和林龄一致且具可比性的阳坡和阴坡(分别为
NP2 － 1，NP2 － 2，其林龄为 46 年)及下坡( JO1 － 1，
林龄 42 年)、中坡 ( JO1 － 2，林龄 42 年) 和上坡
(NP1 － 1，林龄 46 年)样地，对相关性状进行分析
(表 2)，阴坡树高、胸径及单株材积均显著大于阳
坡，其中单株材积接近阳坡的 2 倍; 下坡树高为
20. 10 m，与中坡 (19. 13 m)差异不显著，但二者均
显著大于上坡(15. 16 m); 下坡胸径 (21. 43 cm)、
单株材积(0. 346 m3 )均明显大于中坡、上坡，单株
材积分别比中、上坡大 40. 65%和 50. 43%。
不同坡向、坡位林分树高、胸径的变异系数均在
20%以下(表 2)，表明这些生境下木荷人工林林分
生长较整齐，变异不明显。
2) 不同初植密度、林龄木荷人工林生长 对所
选生境、林龄(42 年)等一致，初植密度存在梯度的
样地［分别为 JO1 － 2 (2 500 株·hm － 2 )、SC2 － 1
(1 667 株·hm － 2 )、SC1 － 1 (625 株·hm － 2 )］，及生
境、初植密度(2 500 株·hm － 2)等一致的不同林龄样
地，分别为 JO5 － 3 (林龄 13 年)、YX3 － 1 (林龄 29
年)、NP2 － 2 (林龄 46 年)进行生长性状分析 (表
3)，不同初植密度及林龄林分树高、胸径及单株材
积差异极显著。树高随初植密度减小而降低，当初
植密度为 2 500 株·hm － 2时，树高最大，显著大于其
他 2 种初植密度对应的林分高，较二者均大 25%以
上; 而胸径和单株材积则随初植密度减小而增大，
451
第 6 期 楚秀丽等: 不同生境、初植密度及林龄木荷人工林生长、材性变异及林分分化
初植密度为 625 株·hm － 2时，胸径和单株材积均最
大，显著大于其他 2 种初植密度对应指标。较大林
龄林分的树高、胸径和单株材积均分别显著大于较
小林龄林分的相应指标; 46 龄林分树高、胸径和单
株材积分别较 29 龄林分相应指标大 37. 07%，
21. 48%和 88. 94% ; 同样地，29 龄时分别较 13 龄
时相应指标大 28. 53%，84. 47%和 314. 58% ; 从不
同林龄段生长量增幅可见，木荷人工林 29 龄、46 龄
时生长仍较快。
不同初植密度对应树高的变异系数均在 20%
以下，而胸径变异系数随初植密度降低逐渐增大，降
至 625 株·hm － 2时，变异系数达 23. 66%，表明较小
的初植密度将促进林木个体胸径分化。不同林龄木
荷人工林林分树高、胸径变异系数均在 20% 以下，
表明该初植密度(2 500 株·hm － 2)下，木荷人工林不
同林龄树高、胸径变异较小。
2. 2 不同生境、初植密度及林龄木荷人工林木材基
本密度 1) 不同坡向、坡位木荷人工林木材基本密
度 木荷人工林木材基本密度在坡向间差异不显
著; 而在坡位间差异极显著，上坡的木材基本密度
最大，为 0. 624 g·cm － 3，显著大于中、下坡，较下坡
大 14. 92% (表 4)。
不同坡向、坡位间木材基本密度变异系数均较
小，最大仅 6. 3% (表 4)，表明该立地条件下木荷人
工林林分木材基本密度较稳定。
表 2 不同坡向、坡位木荷人工林生长及变异①
Tab． 2 Growth and it’s variation of S． superba plantation in different aspect and position of slope
因子
Factor
水平
Level
树高
Height
胸径
DBH
单株材积
Individual volume
均值 ±标准差
Mean ± SD /m
变异系数
Variation
coefficient(% )
均值 ±标准差
Mean ± SD / cm
变异系数
Variation
coefficient(% )
均值 ±标准差
Mean ± SD /m3
坡向 Slope aspect
阳坡 Sunny 13. 32 ± 1. 39b 10. 46 19. 16 ± 3. 54b 18. 49 0. 197 ± 0. 08b
阴坡 Shady 17. 23 ± 1. 20a 6. 95 24. 09 ± 2. 67a 11. 07 0. 376 ± 0. 10a
下坡 Lower 20. 10 ± 2. 78a 13. 84 21. 43 ± 3. 77a 17. 58 0. 346 ± 0. 14a
坡位 Slope position 中坡 Middle 19. 13 ± 2. 65a 13. 87 18. 39 ± 2. 97b 16. 14 0. 246 ± 0. 10b
上坡 Upper 15. 16 ± 1. 97b 13. 00 19. 59 ± 3. 93b 20. 06 0. 230 ± 0. 11b
①表中小写字母不同示相互间差异显著，小写字母相同示差异不显著，下同。The different letters in the table mean the differences between
treats were significant ( at the level of 0. 05) ． The same below．
表 3 不同初植密度、林龄木荷人工林生长及变异
Tab． 3 Growth and it’s variation of S． superba plantation with different initial density and stand age
因子
Factor
水平
Level
树高
Height
胸径
DBH
单株材积
Individual volume
均值 ±标准差
Mean ± SD /m
变异系数
Variation
coefficient(% )
均值 ±标准差
Mean ± SD / cm
变异系数
Variation
coefficient(% )
均值 ±标准差
Mean ± SD /m3
2 500 tree·hm － 2 19. 13 ± 2. 65a 13. 87 18. 39 ± 2. 97b 16. 14 0. 246 ± 0. 096b
初植密度
Initial planting density 1 667 tree·hm
－2 15. 14 ± 2. 70b 17. 86 20. 03 ± 4. 47b 22. 33 0. 253 ± 0. 151b
625 tree·hm － 2 15. 05 ± 2. 26b 15. 01 23. 27 ± 5. 50a 23. 66 0. 337 ± 0. 187a
13 a 9. 78 ± 0. 83c 8. 47 10. 75 ± 1. 608c 14. 96 0. 048 ± 0. 02c
林龄 Stand age 29 a 12. 57 ± 1. 27b 10. 09 19. 83 ± 2. 896b 14. 61 0. 199 ± 0. 07b
46 a 17. 23 ± 1. 20a 6. 95 24. 09 ± 2. 666a 11. 07 0. 376 ± 0. 10a
表 4 不同坡向、坡位木荷人工林木材基本密度变异
Tab． 4 Wood basic density and it’s variation of S． superba plantation in different aspect and position of slope
因子
Factor
水平
Level
木材基本密度
Wood basic density
均值 ±标准差
Mean ± SD /
( g·cm － 3 )
变异系数
Variation
coefficient(% )
因子
Factor
水平
Level
木材基本密度
Wood basic density
均值 ±标准差
Mean ± SD /
( g·cm － 3 )
变异系数
Variation
coefficient(% )
坡向
Slope
aspect
阳坡 Sunny slope 0. 617 ± 0. 032 5. 3
阴坡 Shady slope 0. 630 ± 0. 035 5. 6
坡位
Slope
position
上坡 Upper slope 0. 624 ± 0. 039a 6. 3
中坡 Middle slope 0. 547 ± 0. 030b 5. 5
下坡 Lower slope 0. 543 ± 0. 024b 4. 5
551
林 业 科 学 50 卷
2) 不同初植密度、林龄木荷人工林木材基本密
度 木荷人工林木材基本密度受初植密度影响显著
(表 5)，随初植密度降低先增大再减小，初植密度在
1 667 株·hm － 2时，木材基本密度最大，为 0. 594 g·
cm － 3。对顺昌 50 龄以上样地 ( SC4 － 1; SC5 － 1;
SC6 － 1)林木按其木芯年轮代表的林龄进行木材基
本密度均值测定计算表明:随林龄增大，木荷人工林
木材基本密度显著减小(表 5)，40 ～ 50 龄段、30 ～
40 龄段分别显著小于 30 ～ 40 龄段和 20 ～ 30 龄段;
20 龄之前的 2 个林龄段的木材基本密度虽差异不
显著，但仍表现出随林龄增大而降低的趋势 (木材
基本密度由 0 ～ 10 龄段的 0. 640 g·cm － 3降到 10 ～
20 龄段的 0. 635 g·cm － 3)。
木材基本密度变异系数在相同初植密度(均小
于 6. 6% )或林龄段 (均小于 2. 7% )内均较小 (表
5)，表明木荷林分的木材基本密度在相同初植密度
特别是同一林龄段内较稳定。
表 5 不同初植密度、林龄林分木材基本密度及变异
Tab． 5 Wood basic density and it’s variation of S． superba plantation with different initial density and age
因子
Factor
水平
Level
木材基本密度
Wood basic density
均值 ±标准差
Mean ± SD /
( g·cm － 3 )
变异系数
Variation
coefficient(% )
因子
Factor
水平
Level
木材基本密度
Wood basic density
均值 ±标准差
Mean ± SD /
( g·cm － 3 )
变异系数
Variation
coefficient(%)
初植密度
Initial planting
density
2 500 tree·hm －2 0. 547 ±0. 030c 5. 5
1 667 tree·hm －2 0. 594 ±0. 039a 6. 6
625 tree·hm －2 0. 577 ±0. 034b 5. 9
林龄段
Age
0 ～ 10 a 0. 640 ± 0. 017a 2. 7
10 ～ 20 a 0. 635 ± 0. 017ab 2. 7
20 ～ 30 a 0. 618 ± 0. 012b 1. 9
30 ～ 40 a 0. 595 ± 0. 017c 2. 8
40 ～ 50 a 0. 566 ± 0. 015d 2. 7
2. 3 不同生境、初植密度及林龄木荷人工林径阶分
布 1) 不同坡向、坡位木荷人工林径阶分布特征
不同坡向、坡位径阶分布的拟合统计量 r2 值符合统
计要求(表 6)，表明其拟合效果较好。阴坡、阳坡及
上、中、下坡位径阶分布形状参数 c 皆小于 1，即均
为倒“J”型分布。
木荷人工林林木分级显示Ⅱ，Ⅲ级木占 90%以
上，Ⅴ级木均未出现(表 6)，表明不同坡向、坡位林
分分化不明显。
表 6 不同坡向、坡位林分径阶分布参数及林木分级
Tab． 6 Diameter distribution and classification of S． superba plantation in different aspect and position of slope
因子
Factor
水平
Level
径阶分布参数
Parameter of diameter distribution
林木分级百分比
Percentage of tree classification(% )
a b c r2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
坡向 Slope aspect
阳坡 Sunny 11. 730 29. 100 0. 595 0. 872 0 50 43. 8 6. 2 0
阴坡 Shady 17. 770 29. 990 0. 520 0. 897 0 40. 6 59. 4 0 0
下坡 Lower 12. 598 17. 952 0. 753 0. 871 2 38 56 4 0
坡位 Slope position 中坡 Middle 11. 758 18. 019 0. 626 0. 920 2 34 62 2 0
上坡 Upper 12. 099 17. 948 0. 673 0. 918 9. 4 21. 9 65. 6 3. 1 0
图 1 不同坡向、坡位木荷人工林径阶分布累积
Fig． 1 Cumulation of diameter distribution of S． superba plantation in different aspect and position of slope
651
第 6 期 楚秀丽等: 不同生境、初植密度及林龄木荷人工林生长、材性变异及林分分化
由不同坡向、坡位径阶中值与径阶分布累积散
点(图 1)可知，其径阶分布形状相近，相同分布累积
下，阴坡径阶明显较阳坡大，下坡径阶较中、上坡大。
2) 不同初植密度和林龄木荷人工林径阶分布
特征 对不同初植密度、林龄木荷人工林径阶的拟
合效果较好，形状参数 c 皆小于 1(表 7)，表明其径
阶亦均为倒“J”型分布。
不同初植密度、林龄木荷人工林林木分级显示，
Ⅴ级木均未出现(表 7)，说明不同初植密度、林龄间
林分没有明显分化。由表 7 还知，随初植密度降低，
Ⅰ级木比例增加，同时Ⅳ级木也增加，即较小初植密
度可促进林分内个体分化，这与上文对胸径变异系
数分析一致。
表 7 不同初植密度、林龄林分径阶分布参数及林木分级
Tab． 7 Diameter distribution and classification of S． superba plantation with different stand stocking and age
因子
Factor
水平
Level
径阶分布参数
Parameter of diameter distribution
林木分级百分比
Percentage of tree classification(% )
a b c r2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
2 500 tree·hm － 2 11. 758 18. 019 0. 626 0. 920 2 34 62 2 0初植密度
Initial planting
density
1 667 tree·hm － 2 11. 555 20. 007 0. 677 0. 924 6. 3 37. 5 40. 6 15. 6 0
625 tree·hm － 2 12. 769 19. 997 0. 795 0. 921 12. 5 28. 1 43. 8 15. 6 0
13 a 5. 580 9. 932 0. 654 0. 875 2 38 60 0 0
林龄 Age 29 a 13. 613 19. 742 0. 582 0. 916 0 40. 6 59. 4 0 0
46 a 17. 772 29. 990 0. 520 0. 897 0 40. 6 59. 4 0 0
图 2 不同初植密度和林龄木荷人工林径阶分布累积
Fig． 2 Cumulation of diameter distribution of S． superba plantation with different initial planting density and stand age
不同初植密度、林龄林分的径阶中值与径阶分
布累积散点(图 2)再次表明:其径阶分布形状相似，
即均为倒“J”型，且随初植密度的降低、林龄的变大
逐渐向大径阶转移。相同分布累积，较高密度林分
所对应的直径明显小于较低密度林分，表明密度越
高的林分所对应直径越小，即林分整体直径构成愈
小，进而必将导致材种规格降低。同一分布累积对
应的径阶中值随林龄增大显著增大; 相同分布累积
林龄段间径阶差值表明:46 龄林分生长较 29 龄稍
慢，但 46 龄尚处在快速生长期。
3 结论与讨论
3. 1 不同生境、初植密度、林龄木荷人工林生长及
变异 不同坡向、坡位林分树高、胸径及单株材积差
异极显著。阴坡树高、胸径及单株材积显著大于阳
坡。王秀花等(2011)研究表明:阳坡更能促进木荷
分枝等生长，阴坡则更利于木荷胸径发育，其研究对
象为 13 龄幼林，而本研究所选阴坡、阳坡样地林龄
为 46 龄，表明木荷较适宜于阴坡生长。这与木荷属
阴性，与其他常绿阔叶树种混交发育甚佳的论断一
致( http: / / baike． baidu． com / view /57533． htm)。下
坡较中、上坡生长好，尤其下坡林分胸径和单株材积
明显大于中、上坡，这与下坡较中坡更适于木荷人工
林生长的研究结果(王秀花等，2011)相一致。树高
随初植密度减小变低，而胸径和单株材积则相反。
Ｒubin 等(2006)、Lasserre 等 (2008)也得出同样结
论，高密度利于树高生长而低密度则促进胸径发育。
林龄较大的林分树高、胸径和单株材积分别显著大
于林龄较小林分的相应指标，29 龄、46 龄时木荷人
工林生长仍较快。本研究结果与叶世坚 (1999)对
木荷人工林研究结论一致，即至 40 龄时胸径平均生
长量仍呈上升趋势，为生长较快林龄段，在此期间，
751
林 业 科 学 50 卷
应加强管理，适时进行间伐施肥，以保证林木生长所
需的养分。蔡飞等 (1996)研究表明木荷生物量达
到峰值的林龄约 80 ～ 90 年。可见，木荷速生期
较长。
不同坡向、坡位及林龄林分生长变异系数均在
20%以下，表明这些生境、林龄段内木荷人工林生长
稳定、变异较小。初植密度对木荷人工林胸径变异
的影响较大，随初植密度降低，林分林木个体胸径变
异增大，低密度条件下，可能因个体幼年生长差异导
致的不对称竞争(Pretzsch et al．，2010)致使生长过
程中胸径生长存在较大的变异。相同条件下，木荷
胸径的变异大于树高，表现出同龄纯林特征(俞益
武等，1999)。
3. 2 不同生境、初植密度及林龄木荷人工林木材基
本密度及变异 木荷人工林木材基本密度在坡向间
差异不明显，但在坡位、初植密度及林龄间差异极显
著。上坡生长最慢，但木材基本密度最大，显著较
下、中坡大，可能下坡立地较好的水肥条件(王秀花
等，2011)促进木荷较快生长而导致木材基本密度
降低。木材基本密度随初植密度减小先升高再降
低，表明初植密度将影响木材基本密度，高密度促进
树高生长，低密度促进胸径生长，高、径的较快生长
均可能造成木材基本密度的降低。 Lasserre 等
(2008)研究表明较小初植密度条件下辐射松(Pinus
radiata)的 3 个无性系胸径均较大，且较小初植密
度下辐射松不同无性系木材弹性模量均较小，而较
大初植密度对应木材弹性模量较大。可见，不同初
植密度可能是导致材性差异的主要原因。因此，依
据工艺材性要求，林分需要考虑合理的初植密度。
木材基本密度随林龄增大而减小，变化符合 Panshin
Ⅲ型(Panshin et al．，1980)，与其他阔叶树种变化趋
势一致(Hamilton，1961; 刘盛全，1996)，这可能与
木荷靠近髓心部分抽提物含量较高有关 (周志春
等，2003; 王秀花等，2011)。
相同坡向(阳坡或阴坡)、初植密度及林龄的木
荷人工林木材基本密度变异系数较小，即相同生境、
初植密度及林龄的木荷人工林木材基本密度较稳
定、变幅较小。
3. 3 不同生境、初植密度及林龄木荷人工林径阶分
布特征与林分分化 不同坡向、坡位、初植密度及林
龄的木荷人工林径阶均为倒“J”型分布。倒“J”型
分布是林分结构稳定的必要特征之一 (蔡飞等，
1996; Westphal et al．，2006)，也被认为是原始雨林
的理想结构 (黄清麟等，2003)及异龄林常有结构
(Hough，1932; Ford，1975; Kunisaki et al．，1996 )。
因此，木荷人工林结构稳定，竞争较合理(孟宪宇，
2006)，其林分并不因生境改变或林龄增加即刻表
现出不适应。46 龄木荷人工林分生长较 29 龄稍
慢，但其仍属快速生长期。可见，木荷人工林主伐年
龄应为 50 龄后(叶世坚，1999)及木荷生物量达到
峰值年龄约 80 ～ 90 龄(蔡飞等，1996)的论断是可
能的。不同坡向、坡位、初植密度及林龄林分的径阶
分布形状相近，阴坡径阶明显较阳坡大，下坡径阶较
中、上坡大，且随初植密度降低、林龄变大逐渐向大
径阶转移。较高密度林分所对应的径阶小于较低密
度林分，表明高密度林分所对应林分直径越小，将导
致材种规格降低，杉木人工林径阶也表现出类似规
律(段爱国等，2004)。因此，培育不同径阶林分势
必考虑坡向、坡位、初植密度及主伐期。
不同坡向、坡位、初植密度及林龄林分的Ⅱ，Ⅲ
级木占主体，Ⅰ，Ⅳ级木所占比例较低，均未出现Ⅴ
级木，表明林分分化程度较低。依据林分应培育Ⅰ
级木，间伐Ⅱ级木，解放Ⅲ级木，移除Ⅳ，Ⅴ级木的原
则(丁宝永等，1986)，该木荷人工林对空间养分需
求的激烈竞争尚未在立木分级上表现出来，暂时不
需强度抚育间伐措施，或结合实际进行轻度抚育
间伐。
本文只针对目的样地进行单因素比较，而双因
素比较可以更全面掌握影响木荷人工林生长及其结
构的因素，能够为木荷人工林经营提供重要理论依
据，应在本研究基础上进行较深入的研究。
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(责任编辑 郭广荣)
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