劉 俊，滕秋梅，何 斌，羅柳娟，廖倩苑，李遠航，舒 凡

(1.廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西 南寧 530004； 2.廣西環(huán)江縣木論自然保護區(qū)管理局，廣西 環(huán)江 547100)

10年生灰木蓮人工林生長規(guī)律和生物生產(chǎn)力

劉 俊1，滕秋梅1，何 斌1，羅柳娟2，廖倩苑1，李遠航1，舒 凡1

(1.廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西 南寧 530004； 2.廣西環(huán)江縣木論自然保護區(qū)管理局，廣西 環(huán)江 547100)

以廣西南寧市10年生灰木蓮人工林為研究對象，研究其生長過程和生物生產(chǎn)力特征。結(jié)果表明：①10年生灰木蓮人工林平均胸徑(去皮)、樹高、單株材積分別達到13.4 cm、12.9 m、0.0909 m3；灰木蓮樹高和胸徑生長均以前6 a最快，隨后隨林齡的增長而下降；材積生長在10年生時仍未達到峰值。②10年生灰木蓮人工林林分生物量為104.73 t·hm-2，其中喬木層、林下植被層和凋落物層生物量依次為93.54、0.24、10.95 t·hm-2，分別占89.31%、0.23%、10.46%。林分喬木層年凈生產(chǎn)力為11.80 t·hm-2·a-1，不同器官凈生產(chǎn)力大小順序為樹干、樹葉、樹根、樹枝、樹皮。

灰木蓮；生長規(guī)律；生物量；生產(chǎn)力

灰木蓮(Manglietiaglauca)為木蘭科木蓮屬常綠闊葉樹種，是國家一級保護、瀕危植物，原產(chǎn)于越南和印度尼西亞等東南亞國家，適生于南亞熱帶地區(qū)。具有適應(yīng)性強、生長快、干形通直和材性優(yōu)良等特點，是優(yōu)良的建筑裝飾、家具用材樹種和城鄉(xiāng)園林綠化樹種[1-2]。我國南方廣東、海南、廣西、福建等省區(qū)自20世紀(jì)60年代開始引種，均表現(xiàn)出良好的生長態(tài)勢，成為我國引種成功的外來珍貴優(yōu)良樹種之一[3-4]。目前，國內(nèi)已有關(guān)于灰木蓮的引種、苗木培育、生物量及營養(yǎng)元素特性等方面的報道[3-7]。

本文以廣西南寧市10年生灰木蓮人工林為研究對象，通過樹干解析和生物量測定，揭示其生長規(guī)律和生產(chǎn)力特征，為灰木蓮人工林的經(jīng)營管理提供參考。

1 試驗地概況

試驗地位于廣西南寧市北郊的廣西高峰林場界牌分場，其自然概況參見參考文獻[8]。灰木蓮人工林林于2002年4月采用1年生灰木蓮實生苗定植，初植密度為1667 株·hm-2。調(diào)查時10年生灰木蓮人工林保留密度為1416 株·hm-2，郁閉度為0.9，平均胸徑(帶皮)14.5 cm，平均樹高12.9 m。由于林分郁閉度大以及人為干擾等原因，林下植被發(fā)育很差，且以華南毛蕨(Cyclosorusparasiticus)、半邊旗(Pterwassemipinnata)、山菅蘭(Dianellaensifolia)、黃茅草(Nwerengafalla)、五節(jié)芒(Miscanthusfloridulu)等草本為主，覆蓋度不足1%。凋落物層厚度3～5 cm。

2 研究方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置和林分生長規(guī)律與生物量的測定

根據(jù)10年生灰木蓮人工林在坡位的分布，按照上、中、下坡各設(shè)置3個面積為 20 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)樣地，分別測定各標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林木樹高、胸徑、冠幅等因子，按照林木的徑級分布，以2 cm為一徑級選取5株平均木，以2 m為一區(qū)分段截取厚度約5 cm的圓盤，在圓盤非工作面上標(biāo)明南北方向，并以分?jǐn)?shù)形式標(biāo)注平均木號、圓盤號和斷面高度，與梢頭段一起帶回實驗室，采用樹干解析方法[8]分析灰木蓮的生長過程和生長量。同時采用收獲法分別測定各平均木樹干、樹枝、樹葉和樹皮的鮮質(zhì)量，并各取約500～600 g 鮮樣帶回實驗室，在80 ℃恒溫下烘至恒重，由樣品干重?fù)Q算出標(biāo)準(zhǔn)木的生物量[9]，估算喬木層生物量和凈生產(chǎn)力。同時分別在每塊標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)隨機設(shè)置5個面積為1 m×1 m小樣方，調(diào)查各樣方的植物種類、個體數(shù)、高度和覆蓋度等。采用樣方收獲法分別測定林下植被(灌木、草本層)和現(xiàn)存凋落物層的鮮質(zhì)量，分別取樣500～600 g測定含水率和干質(zhì)量，估算灌草層和凋落物層現(xiàn)存量。

圖1 灰木蓮胸徑生長過程曲線

圖2 灰木蓮樹高生長過程曲線

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理

圖3 灰木蓮材積生長過程曲線

采用Excel 2003和SAS軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、處理與分析。其中：林木單株材積：V=f×π×h×D2，式中：f為樹干形數(shù)；取0.5；π為圓周率；h為樹高(m)；D為胸徑(cm)。

3 結(jié)果與分析

3.1 胸徑生長特性

從圖1可見，10年生灰木蓮人工林胸徑總生長量隨林齡增長快速增加，幾乎呈現(xiàn)直線生長，其中以3～4年生時生長最快，年平均生長量達到1.43 cm以上，隨后的4～6年生時維持較穩(wěn)定的生長狀態(tài)，6年生后隨林齡增長呈現(xiàn)緩慢下降趨勢，至10年生時年平均生長量下降到1.34 cm。胸徑連年生長量表現(xiàn)出與年平均生長量相似的變化趨勢，前4 a隨林齡增長而明顯增大，且以3～4年生時增長幅度最大，達到1.9 cm，高于其相應(yīng)的年平均生長量；此后隨林齡增長而下降，至第6年時連年生長量下降為1.39 cm，此時與平均生長量相交，隨后連年生長量逐漸小于年平均生長量。表明該林分從第6年即可開始伐除一些長勢差或長勢弱的林木，以促進灰木蓮的胸徑生長。

3.2 樹高生長特性

從圖2可見，灰木蓮人工林樹高總生長量表現(xiàn)出與胸徑相似的變化趨勢，其中年平均生長量在前6 a表現(xiàn)出隨林齡增加而增大的變化趨勢，且在6年生時出現(xiàn)峰值(1.5 m)，隨后隨林齡增長而緩慢下降；連年生長量隨林齡增長的變化趨勢與平均生長量基本一致，其峰值也出現(xiàn)在第6年(2.0 m)，此后至8年生時急劇下降，下降速度遠遠超過其相應(yīng)的平均生長量，至10年生時連年生長量略有恢復(fù)。樹高年平均生長量與連年生長量曲線大約相交于第7年，這與胸徑生長變化略有不同。但總的來看，10年生灰木蓮人工林在前6 a生長較快，6年生之后生長速度有所下降，但仍然維持較高的生長速度，至10年生時，胸徑和樹高連年生長量分別達到1.24 cm和1.05 m。

3.3 材積生長特性

林木單株材積是其胸徑和樹高生長狀況的綜合反映。從圖3可以看出，灰木蓮人工林材積年平均生長量隨林齡增長而增加，直至10年生幾乎呈現(xiàn)直線增長。單株材積達到0.0909 m3。而從連年生長量看，2～10年生之間的變化幅度介于0.0002～0.0202 m3之間，其中前4 a生長極為緩慢，5～8年生時生長速度雖然加快，但仍然維持較低的生長量水平，8～9年生時連年生長量快速增長，此后至10年生時生長速度減緩，說明灰木蓮材積生長主要在9年生以后?；夷旧弳沃瓴姆e年平均生長量在整個生長過程均表現(xiàn)出隨林齡增長而增加的趨勢，其中在0～4年生時增幅較小，5～10年生時增幅較明顯，但直至10年生時年平均生長量(0.0091 m3)仍然遠低于其相應(yīng)的連年生長量(0.0202 m3)。因此，從材積生長來看，0～6年生時為灰木蓮的幼林階段，生長緩慢；7～8年生時生長速度雖然加快，但年均生長量仍然維持較低水平，9年生起進入速生階段，此時連年生長量和年平均生長量仍然保持增長趨勢，且10年生時連年生長量為平均生長量的2倍以上。

3.4 林分生物量及其分配

從表1可見，10年生灰木蓮林分生物量為104.73 t·hm-2，林分不同結(jié)構(gòu)層次生物量分配為喬木層93.54 t·hm-2，占總生物量89.31 %；林下植被層0.24 t·hm-2，占0.23 %；枯枝落葉層10.95 t·hm-2，占10.46%。

就喬木層中不同器官生物量分配而言，以經(jīng)濟生物量即干材的生物量最大，占喬木層生物量的62.75%，這顯然有利于以培育用材林為經(jīng)營目標(biāo)的速生豐產(chǎn)林樹種；而在灰木蓮人工林的經(jīng)營管理過程中，進行適當(dāng)?shù)拿苤埠托拗o疑對樹干的生長會有促進作用。根系具有從土壤中吸收水分、養(yǎng)分以及改善土壤的理化性質(zhì)的機能和作用，以維系林木各器官的生長發(fā)育?；夷旧徣斯ち指递^發(fā)達，其生物量(14.07 t·hm-2)占喬木層生物量的15.04%，這對促進灰木蓮生長，同時也為改善土壤的理化特性提供了良好的條件。

3.5 喬木層凈生產(chǎn)力的估算

本文采用喬木層年平均凈生產(chǎn)力作為灰木蓮人工林凈生產(chǎn)力的指標(biāo)，其中樹葉以其在樹木上著生2 a計、其他器官均以10 a計。由于沒有將凋落物層生物量、根系枯損量以及灌草層生物量等計算在內(nèi)，所得到的林分凈生產(chǎn)力要比實際偏低。從表2可見，10年生灰木蓮人工林年均凈生產(chǎn)力為11.80 t·hm-2·a-1，其中生物量積累速度最快的是樹干，為5.87 t·hm-2·a-1；其次是樹葉、樹根和樹枝，分別為2.37、1.41和1.39 t·hm-2·a-1，最低的是樹皮，僅為0.76 t·hm-2·a-1。

表1 灰木蓮人工林分生物量及其分配

*：樣本數(shù)n=3。

表2 灰木蓮人工林喬木層凈生產(chǎn)力及其分配

4 結(jié)論與討論

本研究表明，10年生灰木蓮人工林林分平均胸徑和平均樹高分別達到13.4 cm、12.9 m，單株材積為0.0909 m3，林分蓄積量和年均蓄積生長量分別達到129.71 m3·hm-2和12.97 m3·hm-2·a-1。其中樹高和胸徑均分別高于相近區(qū)域廣西憑祥市11年生西南樺人工林[10]、廣西南丹11年生禿杉人工林[11]和11年生第2代杉木林[12]，以及廣西武宣縣祿峰山林場14年生馬尾松人工林[13]；年均蓄積生長量略低于廣西杉木速生豐產(chǎn)林標(biāo)準(zhǔn)的中心產(chǎn)區(qū)蓄積年均生長量指標(biāo)(13.5 m3·hm-2)[14]，但明顯高于南方闊葉樹豐產(chǎn)林指標(biāo)( 10.5 m3·hm-2)，表明灰木蓮在該引種區(qū)具有較強的生長適宜性和良好的速生特性。

灰木蓮平均胸徑、平均樹高和單株材積均隨林齡增長而明顯增加，其中樹高和胸徑均以前6 a生長最快，隨后均隨林齡的增長呈現(xiàn)緩慢下降趨勢；材積生長在前6 a較慢，7～8年生時生長速度加快，9年生起進入速生階段并保持較高的生長速度，10年生時連年生長量仍遠高于年平均生長量，材積生長仍未達到峰值。可見10年生灰木蓮人工林尚未達到數(shù)量成熟和合理的采伐年齡，仍然維持著較高的生長速度。還應(yīng)加強撫育管理，才能充分合理利用和發(fā)揮林地生產(chǎn)力。

10年生灰木蓮人工林生物量為104.73 t·hm-2，其中喬木層生物量為93.54 t·hm-2，占林分總生物量 89.31%。10年生灰木蓮人工林凈生產(chǎn)力為11.80 t·hm-2·a-1，明顯高于相近區(qū)域廣西憑祥市11年生西南樺人工林[10]、廣西南丹縣11年生和14年生禿杉人工林[11]，11年生第2代杉木林[12]，以及廣西武宣縣祿峰山林場14年生馬尾松人工林[13]的凈生產(chǎn)力，為相同區(qū)域處于生長衰退期的灰木蓮過熟林(46年生)凈生產(chǎn)力(7.31 t·hm-2·a-1)[5]的1.61倍。因此，灰木蓮在該區(qū)域氣候和環(huán)境條件下具有較高的生物量和生產(chǎn)力水平。由于灰木蓮生長受氣候、環(huán)境條件以及林分密度和其他管理措施等影響，加上其成熟期一般需要20 a以上，本研究的10年生灰木蓮人工林還處于速生階段，因此，要全面評價本研究區(qū)域灰木蓮人工林生長規(guī)律和生物生產(chǎn)力水平，還有待進一步的調(diào)查和研究。

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The Growth Regularity and Biomass Productivity of 10-year-oldManglietiaglaucaPlantation

LIU Jun1，TENG Qiu-mei1，HE Bin1，LUO Liu-juan2，LIAO Qian-yuan1，LI Yuan-hang1，SHU Fan1

(1.ForestryCollegeofGuangxiUniversity，Nanning530004，Guangxi，China； 2.AdministrativeBureauofMulunNationalNatureReserve，Huanjiang547100，Guangxi，China)

The growth regularity and biomass productivity of the 10-year-oldM.glaucaplantation was studied in Nanning city of Guangxi，China.The results showed that，its average diameter at breast height(without bark)，height and individual volume of 10-year-old trees came to 13.4 cm，12.9 m and 0.0909 m3respectively.Both tree height and DBH were grown fastest in the initial 6 years，then decreased with the growth of age.After 10 years，it′s annual volume growth still maintained a higher growth tendency.The biomass of stands of 10-year-oldM.glaucaplantation was 104.73 t·hm-2，in which the biomass were 93.54，0.24 and 10.95 t·hm-2for the arbor layer，understory vegetation layer and litter layer，accounting for 89.31%，0.23% and 10.46%，respectively.The annual net productivity of arbor layer was 11.80 t·hm-2·a-1.The net productivity of different organs were in order of trunk>leaves>root>branch>bark.

Manglietiaglauca；growth regularity；biomass；productivity

2014-11-27；

2015-01-22

廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃課題(桂科攻11194008)；國家自然科學(xué)基金項目(31160152)

劉俊(1990—)，男，湖北省應(yīng)城人，廣西大學(xué)林學(xué)院碩士生，從事森林生態(tài)學(xué)研究。E-mail：799558914@qq.com。

何斌(1962—)，男，廣西桂平人，廣西大學(xué)研究員，從事森林土壤、森林生態(tài)和森林培育研究。E-mail：hebin8812@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.04.007

S718.55+6

A

1002-7351(2015)04-0033-04