全 文 :不同栽植代数 u|年实生杉木生长规律的研究 3
杨玉盛tl 何宗明vl 邱仁辉wl 俞新妥xl
k福建林学院 南平 vxvsstl
黄宝龙u
k南京林业大学 南京 utssvzl
摘 要 } 通过对南平溪后 u|年实生杉木不同连栽代数生长过程的分析 o结果表明 }t代和 u代杉木在 ts年
生前树高 !胸径和材积的生长量相近 o此后 ou代的生长迅速下降k早衰l ou|年生的平均单株材积比 t代的下
降 wt1wy h ∀v代杉木树高 !胸径和材积生长一开始就比 u代的差 o但未出现大幅度的衰退现象 ou|年生的单
株材积比 u代的下降 tz1zs h ∀杉木栽植代数越少 o生长高峰出现时间越早 o峰值越大 o速生期持续时间亦越
长 ∀
关键词 } 杉木 o连栽代数 o生长量 o生长规律
收稿日期 }t||z2sw2ux ∀
3 福建省自然科学基金资助项目kƒ||tl ∀第一作者博士学位论文的一部分 ∀
tl !ul !vl !wl !xl为作者排序 ∀
Γ Ρ ΟΩΤΗ ΠΑΤΤΕΡ Ν ΟΦu|2ΨΕΑΡ2ΟΛ∆ ΧΗΙΝΕΣΕ
ΦΙΡ Γ Ρ ΟΩΝ ΦΡ ΟΜ ΣΕΕ∆ ΙΝ ∆ΙΦΦΕΡ ΕΝΤ Ρ ΟΤΑΤΙΟΝΣ
≠¤±ª ≠∏¶«¨ ±ªtl ¨²±ª°¬±ªvl ±¬∏ ±¨«∏¬wl ≠∏ ÷¬±·∏²xl
( Φυϕιαν Φορεστρψ Χολλεγε Νανπινγvxvsst))
Ηυανγ Βαολονγu)
( Νανϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηανϕινγutssvz)
Αβστραχτ : ׫µ²∏ª«¤±¤¯¼¶¬¶²± ªµ²º·«³µ²¦¨¶¶²©u|2¼¨ ¤µ2²¯§ ≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µ¶·¤±§©µ²° ¶¨ §¨¬± §¬©©¨ µ¨±·µ²2
·¤·¬²± ²©¦²±·¬±∏²∏¶³¯¤±·¬±ª¬± ±¦¤²¬¬¤o¤±³¬±ªoƒ∏¬¤±o·«¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º §¨·«¤·o¥¨©²µ¨ ·¨±2¼¨ ¤µ2²¯§o·«¨
¬±¦µ¨ ° ±¨·²©·µ¨¨«¨¬ª«·o⁄
¤±§√²¯∏°¨©²µ·«¨ ©¬µ¶·¤±§·«¨ ¶¨¦²±§µ²·¤·¬²±¶º µ¨¨ ¦¯²¶¨ o¤©·¨µ·«¤·o·«¨
ªµ²º·«²©·«¨ ¶¨¦²±§µ²·¤·¬²± §¨ ¦¯¬±¨ §µ¤³¬§¯¼ o·«¨ ° ¤¨±¬±§¬√¬§∏¤¯ √²¯∏°¨²©u|2¼ ¤¨µ2²¯§§¨¦µ¨¤¶¨§¥¼ wt q
wy ³¨µ¦¨±·¦²°³¤µ¨§ º¬·«·«¤·²©©¬µ¶·µ²·¤·¬²±q׫¨ ªµ²º·«²©·µ¨¨«¨¬ª«·o⁄
¤±§√²¯∏°¨²©·«¨ ·«¬µ§
µ²·¤·¬²± º µ¨¨ ¯¨ ¶¶¨µ·«¤±·«²¶¨ ²©·«¨ ¶¨¦²±§µ²·¤·¬²± ¤··«¨ ¥¨ ª¬±±¬±ªo¥∏·§¨¦¯¬±¨ §¬§±²·²¦¦∏µ·²¤ ¤¯µª¨
µ¤±ª¨ ¤·¯¤¶·o·«¨ ° ¤¨±¬±§¬√¬§∏¤¯ √²¯∏°¨²©u|2¼¨ ¤µ2²¯§·µ¨ ¶¨µ¨§∏¦¨§¥¼ tz qzs ³¨µ¦¨±·¦²°³¤µ¨§º¬·«·«¤·
²©·«¨ ¶¨¦²±§µ²·¤·¬²±q ׫¨ ©¨ º µ¨²©·«¨ ³¯¤±·¬±ªo·«¨ ¤¨µ¯¬¨µ²©·«¨ ·¬°¨µ¨¤¦«¬±ª³¨ ¤®ªµ²º·«o·«¨ ¥¬ªª¨µ
²©·«¨ ³¨ ¤® √¤¯∏¨ o¤±§·«¨ ²¯±ª¨µ²©¶∏¶·¤¬±¤¥¯¨·¬°¨²√ µ¨·«¨ ©¤¶·2ªµ²º¬±ª³¨µ¬²§q
Κεψ ωορδσ: ≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µo ²·¤·¬²±¶²©¦²±·¬±∏²∏¶³¯¤±·¬±ªoµ²º·«¬±¦µ¨ ° ±¨·oµ²º·«³¤··¨µ±
国内许多学者对不同栽植代数的杉木k Χυννινγηαµια λανχεολαταl树高 !胸径和蓄积量下降及林地
土壤肥力衰退的研究较多 o但对不同栽植代数杉木处于近成熟时kvs年左右l生长特性差异则未见报道
k方奇 ot|{z ~俞新妥 ot|{| ~陈楚莹 ot||s ~盛炜彤 ot||u ~吴中伦 ot|{wl≈t ∗ x ∀本文通过对不同栽杉代数
u|年实生杉木生长特性分析 o试图揭示杉木生长对立地条件变化的反应状况 o这对探讨杉木人工林地
力衰退机理及从营林角度采取有效防治措施等具有一定理论和实践意义 ∀
t 试验地自然概况
试验地位于福建省南平市王台镇溪后村同一小流域内的安曹下k东经 ttzβxzχ o北纬 uyβu{χl和邓
窠 ∀本区属中亚热带季风气候 o年均气温 t| qv ε o年均降雨量 t|y| °° o降雨多集中在 v ∗ {月 o年均蒸
发量 ttwv °° o平均相对湿度 {v h ∀试验地土壤均为燕山晚期白云母化中细粒花岗岩发育的红壤 o土
第 vx卷 第 t期t | | |年 t 月
林 业 科 学
≥≤∞× ≥∂ ∞ ≥≤ ∞
∂ ²¯1vx o ²1t
¤± qot | | |
壤厚度在 tss¦°以上 o土壤表层疏松 o但均含有一定量的石砾 o质地为砾质轻壤土 o经调查不同代数杉
木林土壤全 ≤¤! ª!ƒ¨!≤∏含量接近 o表明这些标准地前身的常绿阔叶林土壤条件是比较接近的 ∀试
验地海拔高度在 uss °左右 ∀
t代杉木林k当地称为杉木/青年林0l与安曹下杉木丰产林毗邻 ot|yy年在杂木林采伐迹地上用 t
年生实生杉木苗营造 o调查时林龄为 vs年 o林相整齐 o郁闭度大ks1{xl o保留密度 t{wx株r«°u o林分平
均树高为 uu1ts ° o平均胸径 us1t{¦° o林分蓄积量为 yw{1z|wv °vr«°u o林下植被总盖度 tx h左右 ∀
u代杉木与 t代杉木林毗邻 o于 t|yz年在 t代杉木林kvx年生l采伐迹地上用实生杉木苗营造的 o
同时不规则保留某些生长健壮的 t代树桩萌芽条 o组成实生和萌芽共有的林分 o调查时林龄为 u|年 o
林相较为整齐 o郁闭度较大ks1{xl o保留密度为 ussx株r«°uk其中萌芽和实生的密度分别为 |wz株r
«°u和 tsx{株r«°ul o林分平均树高 tz1xt ° o平均胸径 t{1ty¦° o林分蓄积量为 xss1yzwz °vr«°u o林
下植被盖度 us h左右 ∀
v代林位于溪后邓窠 o距 t代和 u代林约 {ss °左右 o于 t|y{年在 u代杉木林kvv年生l采伐迹地
上用实在苗造林 o同时在幼林抚育时保留一些生长健壮树桩萌芽条组成实生和萌芽共有的林分 o调查
时林龄为 u|年 o林相较为破碎 o郁闭度 s1yx左右 o杉木保留密度 usw{株r«°uk其中萌芽和实生的密度
分别为 vuw 株r«°u 和 tzys 株r«°ul o林分平均树高 ty1ww ° o平均胸径 tz1zx¦° o林分蓄积量为
vwy1ytyt °vr«°u o林下植被盖度 |s h左右 ∀
u 研究方法
考虑到试验地坡长较短 o分别在 t代 !u代 !v代杉木林内中坡地段设置 us ° ≅ us °标准地各 x块 o
每块标准地各选 t株实生杉木平均木作解析木用 o共做实生杉木解析木 tx株 ∀
v 结果与分析
311 不同栽杉代数树高生长特性分析
图 t 不同代数实生杉木树高总生长
ƒ¬ªqt ײ·¤¯ ¬±¦µ¨ ° ±¨·²©·µ¨¨«¨¬ª«·©²µ≤«¬±¨ ¶¨
©¬µ·µ¨ ¶¨ªµ²º± ©µ²° ¶¨ §¨¶¬± §¬©©¨ µ¨±·¯²·¤·¬²±¶
) ) ) t代 o , ,u代 o p ## p v代 k下同l ∀
ƒ¬µ¶·µ²·¤¬²± o≥ ¦¨²±§µ²·¤·¬²±o׫¬µ§µ²·¤·¬²±
k׫¨ ¶¤°¨¤¶©²¯ ²¯º¶l q
从图 t可见 o第 t !u代杉木实生林平均木树高在 ts
年生前的生长有一定差异 o但较为接近 o它们的树高曲
线交叉于 z年生 o其树高值均为 { ° o但随后 u代林分平
均木高生长即落后于 t代林分 o且其差异随年龄的增加
而增大 o到 u|年生时 o两者树高相差达 w1sy ° ou代比 t
代降低 t{1vx h ∀这可能与 u代林地 ts年左右供应杉
木快速生长所需养分和水分能力急剧下降 o从而导致其
树高生长衰退有关 o第 u !v代杉木实生林平均木树高生
长在一开始就存在差异 o其差异在第 z 年达量大 o为
u1xw ° o随后其高生长的差异有逐渐缩小的趋势 o其差
异至第 u| 年生减小为 t1wy ° ov 代比 u 代仅降低
{1s{ h o这种现象可能与 v代林 ts年后 o林下植被大量
生长 o土壤肥力慢慢得到恢复有关 ∀
从图 u上看 o第 t !u !v代杉木树高连年生长量峰值
分别出现于 w1x ! y1x ! z1x 年 o峰值分别为 t1{x ° !
t1z{ °和 t1xv ° o说明 t代杉木林的树高连年生长量的
峰值出现早 o且峰值大 o其次为 u代的 ov代的峰值出现
迟且峰值小 o体现了杉木立地条件好杉木生长高峰来得早的生物学特性 ∀速生持续期k按树高连年生
长量大 s1{ °计l第 t代为 tw年k第 t1x ∗ tw1x年l o而第 u代和第 v代则均为 z年k第 t1x ∗ z1x年l o
第 t代的速生持续期是第 u和第 v代的 u倍 ∀第 t代与第 u !v代杉木林分平均木树高连年生长量差异
最大值均出现在 |1x年生 o分别相差 s1xu °和 s1xw °随后它们间差异有逐渐缩小的趋势 o但第 t代的
林分平均木树高连年生长量始终大于第 u !v代的 ∀
vv t期 杨玉盛等 }不同栽植代数 u|年实生杉木生长规律的研究
图 u 不同代数实生杉木树高连年生长量
ƒ¬ªqu ≤∏µµ¨±·¤±±∏¤¯ ¬±¦µ¨ ° ±¨·²©·µ¨¨
«¨¬ª«·©²µ≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µ©µ²° ¶¨ §¨
¬± §¬©©¨ µ¨±·µ²·¤·¬²±¶
图 v 不同代数实生杉木树高平均生长量
ƒ¬ªqv ¤¨± ¤±±∏¤¯ ¬±¦µ¨ ° ±¨·²©·µ¨¨
«¨¬ª«·²© ≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µ·µ¨ ¶¨ªµ²º± ©µ²°
¶¨ §¨¶¬± §¬©©¨ µ¨±·µ²·¤·¬²±¶
从图 v可以看出 o第 t !u !v代的树高平均生长量峰值分别出现在 y !z和 {年 o峰值分别为 t1uy ° !
t1tw °和 s1{z ° o说明 t代杉木林的树高平均生长量峰值也比第 u !v代的出现早 o且峰值大 o其次为 u
代的 o这与不同栽杉代数树高连年生长量的规律相似 ∀
综上所述 o不同代数杉木林平均树高生长的主要特点为 }t代杉木林平均树高生长的峰值出现时间
最早 o峰值也最大 o且速生持续期长ktw年左右l o其次为 u代的 ov代的生长高峰出现时间最迟且峰值
也最小 o速生持续期短kz年左右l ∀在气候条件相对一致情况下 o树高生长与立地条件关系较为密切 o
因此 o不同代数杉木林分平均树高的差异主要是由立地条件的差异引起的 ∀
图 w 不同代数实生杉木胸径总生长量
ƒ¬ªqw ײ·¤¯ ¬±¦µ¨ ° ±¨·²© ⁄
²© ≤«¬±¨ ¶¨
©¬µ·µ¨ ¶¨ªµ²º± ©µ²° ¶¨ §¨¶
¬± §¬©©¨ µ¨±·µ²·¤·¬²±¶
312 不同栽杉代数胸径k去皮l生长特性分析
从图 w !x !y上看 o第 t !u代胸径生长在 x ∗ ts年生间差
异极小k为 s1ts¦°左右l ots年生后 o第 t代胸径总生长逐渐
超出第 u 代 o两者的差距逐年加大 o至 u| 年生 o相差达
u1zx¦° ou代的比 t代的降低 ty1tt h ~第 u代与第 v代胸径
生长一开始就存在较大差异 o其差异最大值出现在 z年生 o达
t1{s¦° o随后差异逐渐缩小 o至 u|年生其差异仅为 s1yx¦° o
v代的仅比 u代的降低 w1vy h ∀速生持续期k按连年生长量
大于 s1{¦°计l第 t代为 tt年k第 v1x ∗ tv1v年l o第 u代为
y年ku1x ∗ z1x年l o第 v代为 y年k第 w1x ∗ |1x年l o说明第 t
代林分平均木胸径的速生持续期比第 u !v代长得多 ∀
林分胸径生长除了受立地影响外 o受林分密度的影响也
较大 o与林分密度的大小呈负相关 ∀第 u代杉木林在 ts年生
后胸径生长出现衰退 o与连栽造成的地力衰退和密度k第 u代
杉木林分比第 t代的大l有很大关系 ∀
313 不同栽杉代数平均木材积k去皮l生长特性分析
从图 z可见 o|年生前第 t代与第 u代杉木林分平均木单
株材积生长量差异不大 o|年生时 ot代杉木平均单株材积比 u
代的仅大 s1ssuzx °v o但随后两者差异急剧加大 o至 u|年生时差异达 s1ttyv °v ou代的比 t代的降低
wt1ty h ~u代与 v代的杉木平均单株材积一开始差异就较大 o但其差异变化基本上较平稳 o至 u|年生
时差异为 s1su|wu °v ov代的比 u代的降低 tz1zs h ∀由此可见 o不同代数杉木平均单株材积的差异要
wv 林 业 科 学 vx卷
图 x 不同代数实生杉木胸径连年生长量
ƒ¬ªqx ≤∏µµ¨±·¤±±∏¤¯ ¬±¦µ¨ ° ±¨·²© ⁄
©²µ≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µ·µ¨ ¶¨ªµ²º± ©µ²°
¶¨ §¨¬± §¬©©¨ µ¨±·µ²·¤·¬²±¶
图 y 不同代数杉木胸径平均生长量
ƒ¬ªqy ¤¨± ¤±±∏¤¯ ¬±¦µ¨ ° ±¨·²©
⁄
©²µ≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µ¬±
§¬©©¨ µ¨±·µ²·¤·¬²±¶
比平均胸径 !平均树高的差异大得多 ∀
由于林木平均单株材积与平均胸径一样除了受立地影响外 o还受密度的影响 o因此 o从图 {上看 o
单株材积生长的高峰的规律性不如树高表现得明显 ∀t代杉木平均单株材积生长高峰在第 ts ∗ tx年 o
峰值最大 ~u代杉木平均单株材积生长有 u个高峰 ot个在 ts ∗ tx年间 o另一个在 us ∗ ux年间 o在其生
长达到第 t个高峰kts ∗ tx年l后 o连年生长量下降较大 o说明此时密度过大 o林木间竞争激烈 o未能及
时得到间伐 o妨碍平均单株材积的生长 o由于在 tx ∗ us年时进行了间伐 o平均单株材积连年生长量降
至局部最低点后又逐渐上升 o随后在 us ∗ ux年间达到第 u个高峰 o后又逐渐下降 ∀
图 z 不同代数实生杉木材积总生长量
ƒ¬ªqz ײ·¤¯ √²¯∏°¨¬±¦µ¨ ° ±¨·©²µ≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µ·µ¨ ¶¨ªµ²º±
©µ²° ¶¨ §¨¬± §¬©©¨ µ¨±·µ²·¤·¬²±¶
从图 |上看 o第 t !u代林分的平均单株材积的
平均生长量分别在 vs !u|年时仍处于上升阶段 o说
明数量成熟尚未到来 o而 v代的林分平均单株材积
的平均生长量至 u|年生时已不再上升 o说明数量
成熟已到来 ∀由此可见 ot !u代杉木林的成熟期比
v代的晚 o且成熟时的平均生长量比第 v代的大 ∀
从以上分析可以看出 o与 t代相比 ou代杉木
林树高 !胸径和材积生长急剧下降主要发生在 ts
年左右 o这时 u代杉木生长正处在快速生长时期 o
需要从土壤中吸收大量速效养分和水分 o以满足其
生长需要 o而 u代土壤却未能及时予以供应 o从而
使 u代杉木生长受到明显影响 o杉木生长量峰值变
小 o速生期持续时间明显缩短 o直接影响到成林杉
木总蓄积量ku代比 t代下降 uu1{v h l ∀根据此规
律 o在营林生产中 o在 ts年前适当时间kz ∗ {年l
应通过深翻 !施肥 !间伐等措施及时调整杉木旺盛生长所需的营养空间 o提高土壤肥力 o使其能及时供
应杉木生长所需养分和水分 o这样才能达到维持林地生产力的目的 ∀
至于 v代杉木林 o经过 t代和 u代杉木林经营 o植杉时土壤肥力已变得较差k这在 u代和 v代杉木
生长量在初期差异较大即可看出l ∀为了保证其一定生长量 o应通过造林前施基肥 o造林后加强幼林抚
育管理 o适当施肥并及时间伐 o结合深翻 !施肥促进有益林下植被生长等技术及时补充 v代杉木生长过
程中土壤养分和水分供应不足 o这样才能使 v代林在成熟时有较高生产力 ∀
xv t期 杨玉盛等 }不同栽植代数 u|年实生杉木生长规律的研究
图 { 不同代数实生杉木材积连年生长量
ƒ¬ªq{ ≤∏µµ¨±·¤±±∏¤¯ ¬±¦µ¨ ° ±¨·²©√²¯∏°¨©²µ≤«¬±¨ ¶¨
©¬µ·µ¨ ¶¨ªµ²º± ©µ²° ¶¨ §¨¬± §¬©©¨ µ¨±·µ²·¤·¬²±¶
图 | 不同代数实生杉木材积平均生长量
ƒ¬ªq| ¤¨± ¤±±∏¤¯ √²¯∏°¨¬±¦µ¨ ° ±¨·²©¶¨ §¨ªµ²º±
≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µ¬± §¬©©¨ µ¨±·µ²·¤·¬²±¶
w 结论
u代杉木林与 t代相比 o在 ts年生前的树高 !胸径和材积的生长量未出现明显的下降 o但到了 ts
年生之后 o出现生产力迅速衰退现象 o至 u|年生时 o平均单株材积比 t代下降 wt1ty h ∀
u代与 v代杉木林树高 !胸径和材积生长虽然一开始就出现明显差异 o但其差异的变化比较稳定 ov
代的与 u代的相比 o生长量直至 u|年生也并未出现大幅度的衰退现象 o单株材积仅比 u 代的下降
tz1zs h ∀
不同代数杉木林分平均树高生长的特点是 }代数越小k立地条件越好l o则生长高峰出现时间越早 o
峰值也越大 o速生期持续时间亦越长 ∀
参 考 文 献
t 方 奇 q杉木连栽对土壤肥力及其林木生长的影响 q林业科学 ot|{z ouvkwl }v{| ∗ v|z
u 俞新妥 q杉木连栽林地土壤生化特性及土壤肥力的研究 q福建林学院学报 ot|{| o|kvl }uxy ∗ uyu
v 陈楚莹等 q改善杉木人工林的林地质量和提高生产力的研究 q应用生态学报 ot||s otkul }|z ∗ tsy
w 盛炜彤 q我国人工林地力衰退及防治对策 q人工林地力衰退研究 q北京 }中国科学出版社 ot||u
x 吴中伦主编 q杉木 q北京 }中国林业出版社 ot|{w
yv 林 业 科 学 vx卷