徐洪芳， 劉子斐, 陳珍洪, 李鐵華

(1. 廣東省云浮市國有同樂林場， 廣東 郁南 527199; 2.中南林業(yè)科技大學(xué) 林學(xué)院， 湖南 長沙 410004)

米老排林分生長規(guī)律及生物量分布格局研究

徐洪芳1， 劉子斐2, 陳珍洪1, 李鐵華2

(1. 廣東省云浮市國有同樂林場， 廣東 郁南 527199; 2.中南林業(yè)科技大學(xué) 林學(xué)院， 湖南 長沙 410004)

通過選定同樂林場米老排林分作為研究對象，采用樣地調(diào)查與解析木對該樹種進(jìn)行生長特性研究。結(jié)果表明： 0～6年是米老排幼林生長的階段，樹高、胸徑生長均較為旺盛，6～12年材積與胸徑生長迅速，而樹高生長速度呈現(xiàn)下降趨勢， 12～16年是米老排生長樹高、胸徑、材積這三個(gè)指標(biāo)的速生時(shí)期，28年以后樹高生長速度逐漸下降，材積與胸徑生長還呈現(xiàn)上升趨勢。米老排的單株和林分生物量排序?yàn)楦?枝>根>皮>葉。

米老排； 生長規(guī)律； 生物量； 生物量結(jié)構(gòu)

米老排(Mytilarialaosensis)又名殼菜果、三角楓，為金縷梅科常綠喬木樹種，天然分布于我國廣東、廣西和云南省區(qū)以及越南和老撾等地，具有生長快、成材早、適應(yīng)性較廣、抗性強(qiáng)、造林簡易、成活率高、萌芽力強(qiáng)、落葉層厚、林地保濕效果好等優(yōu)點(diǎn)，在提高土壤肥力、涵養(yǎng)水源、防火等方面具有較好的效能。米老排干形通直，材質(zhì)較好，色澤美觀，經(jīng)久耐用，適于制作家具、膠合板、客車車箱、紙漿等，同時(shí)也是水土保持、土壤改良、混交造林以及生物防火的優(yōu)良樹種[1]。米老排葉子肥大嫩綠，營養(yǎng)成分含量高，是一種飼料資源；所分泌樹脂的化學(xué)成分主要是脂類物質(zhì)，其種仁含油量高達(dá)36.8%，也是重要的油脂資源[2]。

對于米老排，前人做了一些研究，主要集中在米老排防火特性[3]、米老排土壤與水源涵養(yǎng)特性[4-6]、米老排木材性質(zhì)[7-9]、群落物種多樣性[10-11]，對米老排林分生長規(guī)律及生物量分布格局研究較少。筆者通過研究，探討米老排林分生長規(guī)律及生物量分布格局特征，為提高林分的經(jīng)營管理水平收益提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

同樂林場位于廣東省云浮市郁南縣東北部，總面積 7453hm2(含同樂大山保護(hù)區(qū))，距郁南縣城約20 km，距廣西梧州約30 km，跨越兩廣交界。林場屬低山丘陵地帶，以低山為主，海拔多在100～691 m之間，地貌組成的巖性以變質(zhì)巖和砂頁巖為主，位于北回歸線以南，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫 21.4 ℃，年均降水量為 1433 mm。林場境內(nèi)森林茂密，但由于人為活動的影響，現(xiàn)有原生森林植被已經(jīng)很少，現(xiàn)在的次生植被大部分是人工杉木和馬尾松、濕地松。

2 研究方法

2.1樣地設(shè)置與調(diào)查

同樂林場米老排林分為人工純林，在林分內(nèi)設(shè)置面積為25.82 m×25.82 m的標(biāo)準(zhǔn)地3個(gè)，在樣地內(nèi)進(jìn)行每木檢尺，測定胸徑、樹高、材積等。根據(jù)每木檢尺結(jié)果，選取平均標(biāo)準(zhǔn)木做解析木，伐倒并記錄解析木所處的立地條件、林分狀況、冠幅和相鄰樹木之間的關(guān)系等生境因子，通過解析木分析米老排的生長過程和樣木的生物量格局情況。在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)四個(gè)角和中間各設(shè)置一個(gè)1 m×1 m的草本樣方，進(jìn)行草本、灌木的記錄采樣。

2.2林分生物量測定

米老排生物量的測定采用收獲法測定樣木的生物量，分別實(shí)測干、枝、葉、根等的鮮重。對標(biāo)準(zhǔn)木采用分層切割法進(jìn)行取樣，分別采集各器官部分樣品皮、枝、葉各500 g，根1000 g，干1200 g，帶回室內(nèi)至于恒溫(其中葉的烘干溫度設(shè)為80 ℃，其余各部分為103 ℃)條件下烘干，葉烘干時(shí)間為24 h，其他各組分烘至恒重。在實(shí)驗(yàn)室獲得各組分樣品烘干重量(即生物量)后，通過比例推斷出各組分的全株生物量：

單木各器官生物量=

各器官鮮重×(1-含水率)；

對于灌木和草本，全部收獲稱重并取樣帶回實(shí)驗(yàn)室烘干，然后換算成林分單位面積生物量。

3 結(jié)果與分析

3.1米老排生長規(guī)律

3.1.1 樣木高生長規(guī)律 從圖1和圖2可以看出，樣木米老排樹高生長過程中，連年生長波動較大，在0～6年時(shí)，連年生長量隨年齡的增加呈現(xiàn)較大的增長趨勢，8～12年，高生長相對緩慢，隨后出現(xiàn)了快速生長。分別在6年和14年時(shí)，連年生長量達(dá)到高峰，連年生長量達(dá)到了1 m/年，表明米老排林分一個(gè)是在幼林生長的階段，樹高生長較快，另一個(gè)是在林分郁閉后林木為了爭奪上方光照而迅速進(jìn)行高的生長，從第14年開始，高生長量下降迅速，從第14年的1 m/年下降到了第16年的0.5 m/年，第16年后，樹高生長比較緩慢，變化也不明顯，維持在0.35 m/年左右，說明米老排的樹高前期生長快，主要集中在前面16年(12.6 m)，占總生長量(20.45 m)的61.6%以上。樹高平均生長量在第6年達(dá)到最大值后，逐漸下降，曲線比較平緩。

圖1 樹高生長曲線(35年)Fig.1 Growth curve of tree height (35 a)

圖2 樹高生長量隨年齡的變化(35年)Fig.2 Change of tree height increment with tree age (35 a)

3.1.2 樣木胸徑生長規(guī)律 從圖3和圖4可以看出，米老排樣木林分胸徑的連年生長量和平均生長量都隨著齡階的增長而增大,連年生長量在第4年開始緩慢上升，在第10年達(dá)到最高值0.97 cm，然后緩慢下降，在第16年開始下降比較迅速，之后到第20年又開始緩慢上升，一直持續(xù)到第34年。整體來看，16年前，連年生長量都在0.8 cm以上；平均生長量隨年齡的增加而上升，在第12年時(shí)達(dá)到最高值0.76 cm，然后緩慢下降，整體過程變化幅度不明顯，在10～16年之間生長最快，都在0.72 cm以上。連年生長量與平均生長量相交于16～18年之間，此期間是胸徑生長旺盛的時(shí)期，隨后胸徑的生長量逐漸減緩，20年之后可能由于撫育間伐營林措施等原因，使得連年生長逐漸增大，在28～30年之間又出現(xiàn)平均生長和連年生長再次相交，連年生長量繼續(xù)上升。

圖3 胸徑生長曲線(35年)Fig.3 Growth curve of DBH (35 a)

圖4 胸徑生長量隨年齡的變化(35 a)Fig.4 Change of DBH increment with tree age(35 a)

3.1.3 樣木材積生長規(guī)律 從圖5和圖6可以看出，隨著樹齡的增長，米老排材積的連年生長量基本呈現(xiàn)增長的態(tài)勢，表明米老排的生長越來越快，30年后是材積生長的速生期，第35年，材積的生長量達(dá)到最大值(0.028 2 m3/年)，樣地內(nèi)米老排沒有出現(xiàn)連年生長率明顯降低的趨勢，平均生長量也是隨著年齡的增加而上升，且連年生長量曲線沒有與平均生長量曲線相交，說明林木還未達(dá)到數(shù)量成熟，米老排的數(shù)量成熟年齡應(yīng)在35年后。

圖5 材積生長曲線(35年)Fig.5 Growth curve of wood quantity (35 a)

圖6 材積生長量隨年齡的變化(35年)Fig.6 Change of wood quantity increment with tree age(35 a)

3.2單木及林分生物量

米老排單株和林分的各器官生物量如表1。

表1 米老排各器官組分生物量比較表(35年)Tab 1 Analyticalwoodcomparisonofbiomassineachorgan(35a)器官生物量(kg)各組分生物量百分比(%)林分生物量(t/hm2)樹干495．7973．49268．31樹枝81．7112．1144．19葉8．451．254．57皮38．125．6520．62根50．577．527．35總生物量674．65100．00364．87

從表1可以看出， 35年生米老排林分生物量干、枝、皮、葉、根所占比例分別為73.49%、12.11%、1.25%、5.65%、7.5%。各組分生物量均存在干>枝>根>皮>葉的規(guī)律，這種生物量分配規(guī)律基本符合喬木樹種生物學(xué)特性。標(biāo)準(zhǔn)木的樹干生物量皆超過總生物量的三分之二，遠(yuǎn)大于其他各組分，由此可以得出，米老排是具有較大的木材收益的珍貴樹種。

3.3生物量結(jié)構(gòu)特征

所謂生物量結(jié)構(gòu)特征是指林分各組分質(zhì)量之間或各組分質(zhì)量與總生物量的比值[12]。包括：

(1) 枝葉比(BNR)=Wb/Wl

(2) 枝葉指數(shù)(BNI)=(Wb+Wl)/Wt

(3) 光合器官與非光合器官比值(FC)=

Wl/Wt

(4) 干材與地上部分生物量比值(STR)=

Ws/Wt

由表2可知，光合器官與非光合器官比值(FC)為0.01，F(xiàn)C值較低 ，表明林分光合作用較弱，不能充分利用光照進(jìn)行光合作用；干材與地上部分生物量比值(STR)為0.73，說明樹干這一組的生物量占林分生物量的比例較大；枝葉比(BNR)值為9.67。研究表明，當(dāng)BNR值小而FC值高時(shí)，表明林分結(jié)構(gòu)合理。因?yàn)镕C值高，且BNR值小，表明林木葉面積大，可充分利用光照，通過光合作用為林木提供更加充足的養(yǎng)料，以滿足其生長，進(jìn)而有利于提高林分的總生物量，以取得更好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會效益。而從表2可知，樣地的枝葉比(BNR)值均較大，而FC值小，說明樣地雖立地條件良好，但林分密度偏小，分布不合理，林分生產(chǎn)力較低，在調(diào)查時(shí)也發(fā)現(xiàn)林分內(nèi)林木生長層次不齊，覆蓋度較小，必須利用補(bǔ)植、補(bǔ)種以及補(bǔ)播等方法加以改造，以使林分結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)互利，增大其生產(chǎn)潛力。

表2 生物量結(jié)構(gòu)特征Tab 2 Biomassstructurecharacteristics35年BNRBNIFCSTR9 670 130 010 73

3.4林分生產(chǎn)力

通常用“年平均凈生產(chǎn)量”作為生產(chǎn)力的估測指標(biāo)，即各組分的生物量與林齡之比值，用下式表示：

ΔW=(Wa-Wa-n)/n(t/hm2.a)

當(dāng)a=33時(shí)，n取33，當(dāng)a=35時(shí)，n取35，當(dāng)a=38時(shí)，n取38，米老排林分凈生長量的計(jì)算結(jié)果如表3：

表3 林分凈生產(chǎn)量表Tab 3 Standnetproductionscale (t/(hm2 a))年齡(年)林分凈生產(chǎn)量樹干樹枝樹葉樹皮合計(jì)335 221 290 260 457 22355 141 540 320 627 62387 041 160 250 548 99

從表3可以看出，不同年齡階段米老排林分凈生產(chǎn)量有一定差異，隨著林齡逐步增大，米老排的平均生產(chǎn)力也隨之增大，38年生大于35年生大于33年年生林分。其中樹干的凈生產(chǎn)力最大，分別為5.22，5.14 t/(hm2.a)以及7.04 t/(hm2.a)。樹葉的凈生產(chǎn)力最小，分別為0.26，0.32，0.25(t/hm2.a),樹葉的凈生產(chǎn)力較低。

4 結(jié)論與討論

(1) 米老排的樹高、胸徑和材積總生長量都是隨著年齡的增大而增大。8～16年是胸徑生長的旺盛時(shí)期，連年生長與平均生長均在這段時(shí)間達(dá)到最大值，并相交于16年左右，隨后在30年左右可能由于撫育等措施連年生長再次上升與平均生長相交。0～6年是幼林生長的階段，樹高生長較快，12～14年是樹高生長的旺盛時(shí)期，28年以后樹高增速逐漸下降。材積的連年生長量和平均生長量在35年之前兩曲線未相交，說明該米老排林分在35年之前未達(dá)到數(shù)量成熟齡。據(jù)郭文福等[13]在廣西大青山對米老排人工林生長規(guī)律的研究，米老排林分樹高和胸徑連年生長與平均生長在第 3～4 年最快,在第 15～17年林分進(jìn)入材積的數(shù)量成熟期，樹高生長規(guī)律與本研究基本相符，胸徑與材積與本研究存在差異，本研究分別延后5～10年和10～15年，造成這一差異的原因一方面可能是兩地的氣候條件不一樣，導(dǎo)致米老排生長過程不同，另一方面可能是由于本研究的樣地長期疏于管理，而且本研究的解析木年齡較長，造成生長情況出現(xiàn)了偏差。

(2) 米老排標(biāo)準(zhǔn)木，各器官生物量由高到低順序：干>枝>根>皮>葉，葉生物量占林分總生物量較少，樣地林木不能充分利用光照進(jìn)行光合作用，可以采取相應(yīng)營林措施提高FC值與BNI值，保證BNR值小，使林木葉面積增大，即可充分利用光照，通過光合作用為林木提供更加充足的養(yǎng)料，以滿足其生長，進(jìn)而有利于提高林分的總生物量，以取得更好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會效益，增大其生產(chǎn)潛力。據(jù)蔡學(xué)林等[14]對杉木標(biāo)準(zhǔn)木各器官生物量分布研究，杉木各器官生物量排序?yàn)楦?根>枝>葉>皮，樹干生物量均占據(jù)優(yōu)勢，這表明米老排與杉木一樣是優(yōu)良的用材樹種，本研究樹根與樹葉生物量較小的原因主要可能是由于樹種不同造成各器官生物量的不同。

(3) 米老排各器官生產(chǎn)力由高到低順序：干>枝>皮>葉，樹葉的生產(chǎn)力較低。據(jù)丁貴杰等[15]對馬尾松人工林各器官生產(chǎn)力的研究，馬尾松各器官生產(chǎn)力排序?yàn)楦?葉>枝>皮，除本研究樹葉生產(chǎn)力較低意外，其他各器官基本相同，造成差異的主要原因可能是由于本研究樹葉收集范圍較小所造成的。

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StudyongrowthlawsandbiomassdistributionpatternofMytilarialaosensis

XU Hongfang1， LIU Zifei2, CHEN Zhenhong1, LI Tiehua2

(1.Tongle State-owned Forest Farm of Yunfu City in Guangdong Province,Yunan 527199,China;2.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 41004, China)

Through survey to the growth regularity and biomass structure ofMytilarialaosensisforest stand in Tongle State-owned Forest Farm of Guangdong Province, and stem analysis of sample trees to turns out that the general growth pattern ofM.laosensisis as follow: the height, DBH and volume ofM.laosensisall increase with age: 0～6a is growth stage of young stand and the increase of height and DBH is comparatively fast; in 6～12a, the volume and DBH increase rapidly but tree height growth shows a downward trend; 12～16a is the surging growth period of the three indexes ofM.laosensis:tree height, DBH and volume; After 28a, growth speed of tree height gradually decreases but the growth of volume and DBH still presents a rising tendency. The biomass of each single tree andM.laosensisstand are sorted into: trunk >branch > root > bark> leaf.

Mytilarialaosensis; growth pattern; biomass; biomass structure

2016-09-14

徐洪芳(1964-)，廣東省郁南市人，大專，林業(yè)工程師，主要從事營造杉木豐產(chǎn)林技術(shù)的研究。

Q 949.751.4

A

1003 — 5710(2016)06 — 0051 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2016. 06. 011

(文字編校：楊 駿)