桉樹人工林群落喬木層結(jié)構(gòu)研究

李寧

（遼寧省林業(yè)工作總站，遼寧 沈陽 110036）

中國人工林占世界人工林總量的1／4，但人工林存在2個(gè)突出的問題：一是生產(chǎn)力太低，一般人工林蓄積量?jī)H33m3·hm－2，而日本達(dá)118m3·hm－2，德國達(dá)266m3·hm－2，我國福建省森林生產(chǎn)力最高，林分平均蓄積為66.9m3·hm－2，人工林平均蓄積為80.18m3·hm－2；二是人工林不穩(wěn)定[1]。桉樹屬于外來樹種，是人工林發(fā)展中爭(zhēng)議最多的樹種[2]。長期以來，人們的不合理經(jīng)營利用，帶來了不可忽視的生態(tài)環(huán)境問題，如土地退化、生產(chǎn)力下降、生物多樣性減弱[3]等，針對(duì)桉樹人工林的這些問題，有人建議采用間種、混交、植被管理、輪作、變革栽培制度、施肥以及提高營林技術(shù)等措施，可一定程度上緩解上述問題[4]。本文通過對(duì)桉樹喬木層蓄積、胸徑和冠幅、樹高的相關(guān)性分析，得出林分內(nèi)桉樹的生長狀況，判斷影響樹木生長的外界因素，從而增加人工桉樹林群落的穩(wěn)定性，發(fā)揮其應(yīng)有的生態(tài)防護(hù)功能。

1 調(diào)查方法

本項(xiàng)研究以云南省中部昆明市金殿旅游風(fēng)景區(qū)桉樹大規(guī)模種植區(qū)為調(diào)查研究對(duì)象。對(duì)于喬木層，記錄整個(gè)20m×20m樣地內(nèi)的種類、株數(shù)、高度、枝下高、冠幅、胸徑，共計(jì)10個(gè)大樣地。每木檢尺分別測(cè)定每棵桉樹的高度及枝下高；用鋼卷尺逐棵測(cè)量胸徑；根據(jù)喬木樹葉在地面上的大致位置估出最長和最短邊，皮尺測(cè)量長度，并計(jì)算出冠幅。

2 結(jié)果與分析

2.1 喬木層樹高基本情況

調(diào)查區(qū)的直桿桉于1988—1989年間人工種植，喬木層為單一樹種直桿桉，平均樹高18.1～28.8 m。

2.2 胸徑和冠幅的相關(guān)性分析

胸徑和冠幅之間存在著一定的規(guī)律。樹冠幅度的大小反映每株林木營養(yǎng)面積的大小，對(duì)胸徑生長影響甚大。一般冠幅越大，胸徑越粗，所占的營養(yǎng)面積也越大。

將10個(gè)樣地喬木的胸徑與冠幅的測(cè)量值用計(jì)算機(jī)描繪出（x，y）散點(diǎn)圖，分析兩者的線性關(guān)系，并通過計(jì)算機(jī)得出兩者的回歸方程y＝a＋bx。式中y表示各胸徑對(duì)應(yīng)的冠幅（m）；x表示喬木胸徑；a、b均為參數(shù)。相關(guān)顯著性分析結(jié)果見表1。

表1 喬木層胸徑與冠幅相關(guān)性分析

2.3 各樣地胸徑與冠幅平均值比較

本次調(diào)查對(duì)10個(gè)樣地的所有喬木進(jìn)行了測(cè)量，對(duì)其胸徑、冠幅的測(cè)算結(jié)果做了詳細(xì)記錄，根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)數(shù)據(jù)處理后，將胸徑和冠幅的平均值做比較，為了便于分析，在圖1中，我們還統(tǒng)一將胸徑擴(kuò)大10倍，但不影響分析結(jié)果。

圖1 胸徑、冠幅曲線圖

從圖1可以看到，在所有調(diào)查的樣地當(dāng)中，平均冠幅的最大值出現(xiàn)在樣地7，其值為3.54m，最小值出現(xiàn)在樣地2，其值為1.63m；平均胸徑的最大值出現(xiàn)在樣地10，其值為27.84cm，最小值出現(xiàn)在樣地2，其值為8.68cm，樣地9和樣地7平均胸徑分別為23.44cm和23.1cm。從總的趨勢(shì)來看，平均胸徑和平均冠幅曲線基本保持一致，因此，我們認(rèn)為，在樣地內(nèi)的桉樹，胸徑越大，其冠幅也越大，桉樹所獲得的光照條件也越好，林地內(nèi)的桉樹生長情況就好。

2.4 蓄積量比較

表2 樣地蓄積量統(tǒng)計(jì)

由表2可以看到，樣地6、樣地7、樣地8和樣地9的喬木（直桿桉）的蓄積量在樣地中處于較高水平，都在23m3·hm－2左右，實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)這幾個(gè)樣地里沒有砍伐現(xiàn)象，林分相對(duì)完好。

樣地3和樣地10處于中等水平，樣地3位于陰坡，并且受到一定的外界干擾，所以蓄積量不是很高；樣地10雖然處于陽坡，自然條件等較好，但是同樣受到來自外界的干擾，加上林中個(gè)體數(shù)量較少，所以蓄積量也不是很高。

樣地1、樣地2、樣地4和樣地5蓄積量處于較低的水平。樣地1和樣地2處于陽坡，是受到外界干擾最大的2個(gè)樣地，樣地2中雖然樹木個(gè)體較多，但幼小個(gè)體很多，所以這2個(gè)樣地的蓄積量情況也不高。樣地4和樣地5同處陰坡，受到外界干擾不像樣地1和樣地2那樣頻繁，由于土地比較貧瘠，其蓄積量也處于較低的水平。

2.5 樹冠系數(shù)

樹木的冠幅與樹高的比值稱為樹冠系數(shù)，各樣地情況統(tǒng)計(jì)如表3。

表3 直桿桉樹冠系數(shù)

樹高是表示林分生長發(fā)育的常用指標(biāo)，它與冠幅存在一定的比例關(guān)系。樹冠直徑與樹高的比值，叫作“樹冠系數(shù)”?！皹涔谙禂?shù)”常因樹種、年齡和林分密度而有一定程度的變化。通常是取1／5作為正常發(fā)育樹木的樹冠系數(shù)，即0.2。

由于直桿桉本身的生物學(xué)特性，樹冠系數(shù)相對(duì)較小。分析各樣地的樹冠系數(shù)，根據(jù)普遍的樹冠系數(shù)水平，我們認(rèn)為直桿桉正常發(fā)育樹木的樹冠系數(shù)應(yīng)該比1／5小，并確認(rèn)樣地1、2、8、9、10這幾個(gè)大于0.12的樣地中的樹木是處于一個(gè)正常生長狀態(tài)，而樣地6、7、8，對(duì)應(yīng)的樹冠系數(shù)分別為0.105 3、0.116 1和0.108 8，也可以近似地認(rèn)為是其接近正常生長狀態(tài)。

但是對(duì)于樣地3和樣地5，樹冠系數(shù)分別是0.074 7和0.067 8，樹冠系數(shù)很低，不是處于正常生長狀態(tài)下。樣地3雖然林下生物量較大，但喬木層的蓄積量并不高，在蓄積量柱狀圖中，可以看到它的蓄積量只處于一個(gè)中等水平，實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該樣地位于路旁，人為干擾較大，幼林木很少，喬木數(shù)量也受人為干擾較大，樹冠系數(shù)因此較低。樣地5同樣受人為干擾較大，整體生物量都不高，不論林下生物量還是喬木層蓄積量，都是處于較低的水平，喬木層生長狀況欠佳，樹冠系數(shù)也是所有樣地中最低的。

2.6 胸徑和樹高的相關(guān)性分析

將10個(gè)樣地的喬木（直桿桉）的胸徑與冠幅的測(cè)量值用計(jì)算機(jī)描繪出（x，y）散點(diǎn)圖，分析兩者的線性關(guān)系，并通過計(jì)算機(jī)得出兩者的回歸方程y＝a＋bx。式中y表示各胸徑對(duì)應(yīng)的樹高（m）；x表示喬木胸徑；a、b均為參數(shù)。相關(guān)顯著性分析見表4。

表4 樹高和胸徑相關(guān)顯著性分析

由表4可以看出，在所有的10個(gè)樣地中，不論樣本容量的大小，樹高和胸徑都呈極顯著線性相關(guān)。胸徑和樹高之間存在著一定的規(guī)律。林分的平均樹高越大，說明樹木之間的競(jìng)爭(zhēng)越激烈，樹木本身的高度越大，它所獲得的光照越充足，生長情況一般也會(huì)好，因此樹木的胸徑也隨之增大。

4 結(jié)論

喬木層全為直桿桉，其枝下高和樹高比介于0.42～0.62范圍內(nèi)，喬木的生長高度保持一致水平。

胸徑和冠幅呈極顯著線性關(guān)系。冠幅的大小反映每株林木營養(yǎng)面積的大小，對(duì)胸徑生長影響甚大。一般冠幅越大，胸徑越粗，所占的營養(yǎng)面積也越大，即冠幅大，則胸徑生長越大，反之則小。

胸徑和樹高呈極顯著線性相關(guān)。在所有的10個(gè)樣地中，不論樣本容量的大小，樹高和胸徑都有這樣的相關(guān)性。林分的平均樹高越大，說明樹木之間的競(jìng)爭(zhēng)激烈，樹木本身的高度越大，它所獲得的光照越充足，生長情況一般也會(huì)好，因此樹的胸徑也隨之增大。

直桿桉正常發(fā)育樹木的樹冠系數(shù)應(yīng)該比1／5小，并確認(rèn)樣地1、2、4、6、7、8、9、10接近正常生長狀態(tài)。但是對(duì)于樣地3和樣地5，樹冠系數(shù)分別是0.074 7和0.067 8，樹冠系數(shù)很低，不是處于正常生長狀態(tài)下。主要原因是幼齡樹木多，并受人為活動(dòng)的影響。

桉樹人工林的經(jīng)營，要堅(jiān)持科學(xué)的發(fā)展觀念，以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，加強(qiáng)林地的管理，減少人為因素對(duì)桉樹幼林的影響，保證林分的正常發(fā)育。

[1]祁述雄.中國桉樹[M].2版.北京：中國林業(yè)出版社，2002

[2]溫遠(yuǎn)光，陳放，劉世榮，等.廣西桉樹人工林物種多樣性與生物量關(guān)系[J].林業(yè)科學(xué)，2008，44（4）：14－19

[3]熊朝耀.桉樹林云南松林及松櫟混交林下植物群落調(diào)查與分析[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2006（3）：28－33

[4]楊再鴻，楊小波，余雪標(biāo).人工林林下植被及桉樹林生態(tài)問題的研究進(jìn)展[J].海南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003（3）：278－282