福建永春油杉人工林生物量結(jié)構(gòu)特征

王麗琴

（泉州市林業(yè)局，福建 泉州 362000）

福建永春油杉人工林生物量結(jié)構(gòu)特征

王麗琴

（泉州市林業(yè)局，福建 泉州 362000）

對(duì)福建省永春縣50年生油杉Keteleeria fortunei人工林的生物量進(jìn)行研究。結(jié)果表明，在單株油杉地上部分，樹(shù)干的生物量最大，為218.29 kg，樹(shù)葉的生物量最小，僅為15.44 kg；地下部分生物量最大的是直徑大于15.0 cm的根樁，達(dá)52.84 kg，最小的是小于1.0 cm的毛細(xì)根，僅為0.84 kg。油杉林分不同部位生物量分配：樹(shù)干＞樹(shù)根＞樹(shù)皮＞樹(shù)枝＞樹(shù)葉。在油杉人工林生態(tài)系統(tǒng)中，油杉喬木層生物量為699.57 t·hm-2，林分凈生產(chǎn)力為13.99 t·hm-2·a-1，林下植被層生物量為11.22 t·hm-2，凋落物層生物量為5.35 t·hm-2。

油杉；人工林；生物量；結(jié)構(gòu)特征

油杉Keteleeria fortunei為松科大喬木，喜光樹(shù)種，其根系粗壯、發(fā)達(dá)，對(duì)土壤的適應(yīng)性較廣，耐旱。其樹(shù)干端直，木材黃褐色，材質(zhì)重，紋理直，耐水濕，抗腐性強(qiáng)，是珍貴用材樹(shù)種；樹(shù)形優(yōu)雅美觀，枝葉茂密濃綠，具有較高的觀賞價(jià)值，亦是優(yōu)良的園林綠化樹(shù)種。因自然環(huán)境、自身生物學(xué)特性以及人為砍伐等影響，油杉屬植物的天然種群十分稀少，處于瀕危狀態(tài)，被列為國(guó)家及福建省重點(diǎn)保護(hù)樹(shù)種［1—6］。目前，關(guān)于油杉的研究主要集中在其生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性、育苗及造林等方面，而生物量方面的研究未見(jiàn)報(bào)道。通過(guò)對(duì)油杉人工林生物量的調(diào)查，可為油杉人工林的科學(xué)經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù)。

1　試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于福建省永春縣桃城鎮(zhèn)大坪村湖內(nèi)，海拔490～590 m，東經(jīng)118°17′44″，北緯25°21′05″。土壤為山地紅壤，土層深厚，立地質(zhì)量等級(jí)為II級(jí)，林下植被主要為亞熱帶常綠闊葉樹(shù)種和蕨類(lèi)植物。屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤(rùn)，雨量充沛，年平均降水量1676.3 mm，極端最高溫39.2 ℃，極端最低溫-3.2 ℃，年平均氣溫20.4 ℃，≥10℃的年平均積溫6984 ℃，年無(wú)霜期310 d。該油杉人工林種植于1964年，林齡為50年，群落面積約2 hm2，林分密度1683株·hm-2，平均樹(shù)高21.8 m，平均胸徑27.6 cm，2000年已劃為自然保護(hù)小區(qū)［7］。

2　材料與方法

2.1材料

表1　樣地林分因子Table 1　Stand factors of sample plots

表2　標(biāo)準(zhǔn)木調(diào)查表Table 2　The questionnaire of standard wood

2014年8月對(duì)整個(gè)林分進(jìn)行調(diào)查，在試驗(yàn)山場(chǎng)的上坡、中坡和下坡三處各設(shè)立一處20 m×20 m樣地，樣地內(nèi)的平均胸徑、平均樹(shù)高與整個(gè)林分的生長(zhǎng)狀況相近，能夠代表整個(gè)林分內(nèi)油杉的生長(zhǎng)情況，調(diào)查樣地內(nèi)油杉的胸徑、樹(shù)高、林分密度等因子，詳見(jiàn)表1。根據(jù)油杉的平均胸徑和平均樹(shù)高，在各固定樣地選擇標(biāo)準(zhǔn)木2株，標(biāo)準(zhǔn)木生長(zhǎng)情況見(jiàn)表2。共選取6株標(biāo)準(zhǔn)木進(jìn)行生物量調(diào)查［8］。

2.2方法

2.2.1單株生物量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)木伐倒后，在地上部分以2 m為區(qū)分段，測(cè)定樹(shù)干、樹(shù)皮、樹(shù)枝、樹(shù)葉鮮重并分別取樣。地下部分采用全根挖掘法，按照＞15.0 cm主根、10.1～15.0 cm大根、5.1～10.0 cm側(cè)根、3.1～5.0 cm粗根、1.0～3.0 cm細(xì)根、＜1.0 cm毛細(xì)根分級(jí)稱(chēng)鮮重，并對(duì)各部位取樣。樣品在105 ℃烘箱烘干至恒重，稱(chēng)量干重，計(jì)算單株生物量［9］。

2.2.2林分生物量調(diào)查采用間接收獲法調(diào)查林分生物量［10］。用平均單株生物量乘以林分的株數(shù)計(jì)算出地上部分生物量；地下部分按林分單株全根生物量和林分株數(shù)計(jì)算；林下植被生物量和凋落物生物量用樣方收獲法計(jì)算。每個(gè)樣地內(nèi)各設(shè)3個(gè)1 m × 1 m樣方，收集林下植被生物量和凋落物生物量，在85 ℃烘箱烘干至恒重［11］。

3　結(jié)果與分析

3.1單株生物量分布結(jié)構(gòu)

從油杉單株地上部分生物量的分布看，樹(shù)干的生物量最大，平均值為218.29 kg，占地上部分總生物量的64.84%；其次是樹(shù)皮，平均值為54.61 kg，占地上部分總生物量的16.22%；最小的是樹(shù)葉，平均值僅為15.44 kg，占地上部分總生物量的4.59%（表3）。

表3　油杉單株地上部分生物量（kg）分布Table 3　Biomass distribution of aboveground part of Keteleeria fortunei

油杉的根系非常發(fā)達(dá)，扎根能力較強(qiáng)，根扎到1 m以下。根的生物量較大，其中生物量最大的是直徑＞15.0 cm的根樁，單株平均為52.98 kg，占地下部分總生物量的 67.07%；其次是直徑為 5.1～10.0 cm的粗根，平均為13.08 kg，占地下部分總生物量的16.56%；最小的是＜1.0 cm的毛細(xì)根，單株僅為0.84 kg，占地下部分總生物量的1.06%（表4）。

表4　油杉單株地下部分生物量（kg）分布Table 4　Biomass distribution of underground part of Keteleeria fortunei

3.2油杉人工林現(xiàn)存生物量分布格局

表5　油杉林分生物量和凈生產(chǎn)力的分配Table 5　Biomass distribution and net productivity of Keteleeria fortunei plantation

如表5所示，各器官林分生物量分配遵循的規(guī)律為：樹(shù)干＞樹(shù)根＞樹(shù)皮＞樹(shù)枝＞樹(shù)葉。林分密度為1683株·hm-2的50年生油杉人工林總生物量為699.57 t·hm-2，地上部分總生物量為566.62 t·hm-2，占總生物量的 80.99%，地下部分生物量為132.96 t·hm-2，占總生物量的19.01%。林分凈生產(chǎn)力為13.99 t·hm-2·a-1。

3.3油杉人工林生態(tài)系統(tǒng)生物量結(jié)構(gòu)

油杉喬木層生物量最大，達(dá)699.57 t·hm-2，占油杉人工林生態(tài)系統(tǒng)生物量的97.69%；其次為林下植被層，主要為草本植物和灌木，達(dá)11.22 t·hm-2，僅占油杉人工林生態(tài)系統(tǒng)生物量的1.57%，主要因?yàn)橛蜕忌L(zhǎng)狀況較好，樹(shù)木高大，林分郁閉度較大，不利于林下植被生長(zhǎng)；凋落物層主要是油杉枝和葉的凋落物，由于受到油杉自身生物學(xué)特性的影響，枝葉的凋落量較少，而且當(dāng)?shù)貧夂驕嘏瘽駶?rùn)，林中微生物較多，凋落物的分解速度較快，因此凋落物層生物量較小，僅為5.35 t·hm-2，占油杉人工林生態(tài)系統(tǒng)生物量的0.75%（表6）。

表6　油杉林生態(tài)系統(tǒng)生物量結(jié)構(gòu)Table 6　Biomass structure of ecosystem of Keteleeria fortunei plantation

4　結(jié)論

在油杉地上部分，生物量最大的是樹(shù)干，最小的是樹(shù)葉；在油杉地下部分，生物量最大的是直徑大于15.0 cm的根樁，最小的是小于1.0 cm的毛細(xì)根。油杉單株不同部位生物量的分配順序?yàn)椋簶?shù)干＞樹(shù)根＞樹(shù)皮＞樹(shù)枝＞樹(shù)葉。

在油杉人工林生態(tài)系統(tǒng)中，喬木層的生物量最大，為699.57 t·hm-2，林分凈生產(chǎn)力13.99 t·hm-2·a-1；其次為林下植被層生物量，為11.22 t·hm-2；凋落物層生物量最小，僅為5.35 t·hm-2。油杉喬木層的生物量較大，表明其能夠充分利用空間和地面的環(huán)境條件，形成較高的生物產(chǎn)量。油杉是優(yōu)良的用材樹(shù)種，同時(shí)又具有很高的觀賞價(jià)值。因此，建議大力推廣油杉，豐富造林樹(shù)種。

致謝：本研究得到國(guó)家林業(yè)局南方山地用材林培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和福建省森林培育與林產(chǎn)品加工利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的資助；肖祥希、鄒秀紅、郭志堅(jiān)和郭福泰等同志給予指導(dǎo)與幫助；參加本試驗(yàn)工作的還有福建省林業(yè)科學(xué)研究院高楠、何文廣，泉州市林業(yè)局陳金章、蘇寶川，永春碧卿國(guó)有林場(chǎng)連細(xì)春、黃聲集以及永春縣林業(yè)局黃學(xué)敏等同志。特此致謝。

［1］ 牟鳳娟，戴興芬，李雙智，徐瓊?cè)A. 油杉屬植物研究動(dòng)態(tài)［J］. 西部林業(yè)科學(xué)， 2012，12（6）： 92—99.

［2］ 朱積余，韋增健，丘小軍. 油杉屬樹(shù)種人工造林的試驗(yàn)研究［J］. 林業(yè)科學(xué)， 1993（1）： 67—71.

［3］ 張紀(jì)卯. 油杉不同苗木造林試驗(yàn)［J］. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào)， 1999，19： 73—76.

［4］ 蔡衛(wèi)兵，繆美琴. 油杉容器育苗技術(shù)的研究［J］. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 1997，21（1）： 22—26.

［5］ 李國(guó)平，黃群策，秦廣雍. 油杉花粉發(fā)育進(jìn)程的共聚焦顯微鏡觀察［J］. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2006，28（6）： 151—154.

［6］ 李國(guó)平，黃群策. 油杉花粉個(gè)體發(fā)育與傳粉過(guò)程［J］. 林業(yè)科學(xué)， 2006，42（5）： 42—48.

［7］ 鄒秀紅，郭志堅(jiān)，劉建斌，吳麗清 ，郭連城. 福建永春油杉天然林群落結(jié)構(gòu)及物種多樣性研究［J］. 林業(yè)科技開(kāi)發(fā)，2005，19（6）： 27—29.

［8］ 佟金權(quán). 不同地位指數(shù)不同密度杉木人工林生產(chǎn)力的比較［J］. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)， 2008，37（4）： 69—73.

［9］ 洪偉，唐佳棟，吳承禎，范海蘭，李鍵，陳燦. 泰寧雷公藤根系分布規(guī)律［J］. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào)， 2007，27（2）： 97—100.

［10］ Monsi M. 植物林分的數(shù)學(xué)模型. 植物生態(tài)學(xué)譯叢［M］. 北京： 科學(xué)出版社， 1974： 123—144.

［11］ 聶道平. 不同立地杉木人工林生產(chǎn)力和養(yǎng)分循環(huán)的比較［C］//周曉峰. 中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究. 哈爾濱： 東北林業(yè)大學(xué)出版社， 1994： 123—135.

Biomass Structure Characteristics of Keteleeria fortunei Plantation from Yongchun， Fujian Province

WANG Li-qin
（Quanzhou Bureau of Forestry， Quanzhou 362000， Fujian China）

A study on biomass of 50-year-old Keteleeria fortunei plantation in Yongchun， Fujian province was carried out. The results showed that on aboveground part of K. fortunei， the average biomass of the trunk was the maximum of 218.29 kg per plant， the average biomass of the leaf was the minimum of 15.44 kg per plant. In underground part of K. fortunei， the biomass of the root whose diameter was greater than 15.0 cm was the maximum of 52.84 kg per plant， and the biomass of the root whose diameter was less than 1.0 cm was the minimum of 0.84 kg per plant. The biomass distribution of different organs followed an order as trunk ＞ root ＞ bark ＞ branch ＞ leaf. The biomass of arbor layer was 699.57 t·hm-2， the net productivity of forest stand was 13.99 t·hm-2·a-1， the biomass of undergrowth vegetation layer was 11.22 t·hm-2， the biomass of litter layer was 5.35 t·hm-2.

Keteleeria fortunei； plantation； biomass； structure characteristic

10.3969/j.issn.1009-7791.2015.03.010

S791.15

A

1009-7791（2015）03-0228-03

2015-06-15

國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)（201304108）；福建省省屬公益類(lèi)科研院所基本科研專(zhuān)項(xiàng)（閩林研［2012］25號(hào)）；福建省林業(yè)科研項(xiàng)目（閩林科［2013］5號(hào)）

王麗琴，工程師，從事森林培育研究。E-mail： 450696876@qq.com