桉树人工林群落乔木层结构研究

李宁

（辽宁省林业工作总站，辽宁 沈阳 110036）

中国人工林占世界人工林总量的1／4，但人工林存在2个突出的问题：一是生产力太低，一般人工林蓄积量仅33m3·hm－2，而日本达118m3·hm－2，德国达266m3·hm－2，我国福建省森林生产力最高，林分平均蓄积为66.9m3·hm－2，人工林平均蓄积为80.18m3·hm－2；二是人工林不稳定[1]。桉树属于外来树种，是人工林发展中争议最多的树种[2]。长期以来，人们的不合理经营利用，带来了不可忽视的生态环境问题，如土地退化、生产力下降、生物多样性减弱[3]等，针对桉树人工林的这些问题，有人建议采用间种、混交、植被管理、轮作、变革栽培制度、施肥以及提高营林技术等措施，可一定程度上缓解上述问题[4]。本文通过对桉树乔木层蓄积、胸径和冠幅、树高的相关性分析，得出林分内桉树的生长状况，判断影响树木生长的外界因素，从而增加人工桉树林群落的稳定性，发挥其应有的生态防护功能。

1 调查方法

本项研究以云南省中部昆明市金殿旅游风景区桉树大规模种植区为调查研究对象。对于乔木层，记录整个20m×20m样地内的种类、株数、高度、枝下高、冠幅、胸径，共计10个大样地。每木检尺分别测定每棵桉树的高度及枝下高；用钢卷尺逐棵测量胸径；根据乔木树叶在地面上的大致位置估出最长和最短边，皮尺测量长度，并计算出冠幅。

2 结果与分析

2.1 乔木层树高基本情况

调查区的直杆桉于1988—1989年间人工种植，乔木层为单一树种直杆桉，平均树高18.1～28.8 m。

2.2 胸径和冠幅的相关性分析

胸径和冠幅之间存在着一定的规律。树冠幅度的大小反映每株林木营养面积的大小，对胸径生长影响甚大。一般冠幅越大，胸径越粗，所占的营养面积也越大。

将10个样地乔木的胸径与冠幅的测量值用计算机描绘出（x，y）散点图，分析两者的线性关系，并通过计算机得出两者的回归方程y＝a＋bx。式中y表示各胸径对应的冠幅（m）；x表示乔木胸径；a、b均为参数。相关显著性分析结果见表1。

表1 乔木层胸径与冠幅相关性分析

2.3 各样地胸径与冠幅平均值比较

本次调查对10个样地的所有乔木进行了测量，对其胸径、冠幅的测算结果做了详细记录，根据实际需要，对数据处理后，将胸径和冠幅的平均值做比较，为了便于分析，在图1中，我们还统一将胸径扩大10倍，但不影响分析结果。

图1 胸径、冠幅曲线图

从图1可以看到，在所有调查的样地当中，平均冠幅的最大值出现在样地7，其值为3.54m，最小值出现在样地2，其值为1.63m；平均胸径的最大值出现在样地10，其值为27.84cm，最小值出现在样地2，其值为8.68cm，样地9和样地7平均胸径分别为23.44cm和23.1cm。从总的趋势来看，平均胸径和平均冠幅曲线基本保持一致，因此，我们认为，在样地内的桉树，胸径越大，其冠幅也越大，桉树所获得的光照条件也越好，林地内的桉树生长情况就好。

2.4 蓄积量比较

表2 样地蓄积量统计

由表2可以看到，样地6、样地7、样地8和样地9的乔木（直杆桉）的蓄积量在样地中处于较高水平，都在23m3·hm－2左右，实地调查发现这几个样地里没有砍伐现象，林分相对完好。

样地3和样地10处于中等水平，样地3位于阴坡，并且受到一定的外界干扰，所以蓄积量不是很高；样地10虽然处于阳坡，自然条件等较好，但是同样受到来自外界的干扰，加上林中个体数量较少，所以蓄积量也不是很高。

样地1、样地2、样地4和样地5蓄积量处于较低的水平。样地1和样地2处于阳坡，是受到外界干扰最大的2个样地，样地2中虽然树木个体较多，但幼小个体很多，所以这2个样地的蓄积量情况也不高。样地4和样地5同处阴坡，受到外界干扰不像样地1和样地2那样频繁，由于土地比较贫瘠，其蓄积量也处于较低的水平。

2.5 树冠系数

树木的冠幅与树高的比值称为树冠系数，各样地情况统计如表3。

表3 直杆桉树冠系数

树高是表示林分生长发育的常用指标，它与冠幅存在一定的比例关系。树冠直径与树高的比值，叫作“树冠系数”。“树冠系数”常因树种、年龄和林分密度而有一定程度的变化。通常是取1／5作为正常发育树木的树冠系数，即0.2。

由于直杆桉本身的生物学特性，树冠系数相对较小。分析各样地的树冠系数，根据普遍的树冠系数水平，我们认为直杆桉正常发育树木的树冠系数应该比1／5小，并确认样地1、2、8、9、10这几个大于0.12的样地中的树木是处于一个正常生长状态，而样地6、7、8，对应的树冠系数分别为0.105 3、0.116 1和0.108 8，也可以近似地认为是其接近正常生长状态。

但是对于样地3和样地5，树冠系数分别是0.074 7和0.067 8，树冠系数很低，不是处于正常生长状态下。样地3虽然林下生物量较大，但乔木层的蓄积量并不高，在蓄积量柱状图中，可以看到它的蓄积量只处于一个中等水平，实地调查发现，该样地位于路旁，人为干扰较大，幼林木很少，乔木数量也受人为干扰较大，树冠系数因此较低。样地5同样受人为干扰较大，整体生物量都不高，不论林下生物量还是乔木层蓄积量，都是处于较低的水平，乔木层生长状况欠佳，树冠系数也是所有样地中最低的。

2.6 胸径和树高的相关性分析

将10个样地的乔木（直杆桉）的胸径与冠幅的测量值用计算机描绘出（x，y）散点图，分析两者的线性关系，并通过计算机得出两者的回归方程y＝a＋bx。式中y表示各胸径对应的树高（m）；x表示乔木胸径；a、b均为参数。相关显著性分析见表4。

表4 树高和胸径相关显著性分析

由表4可以看出，在所有的10个样地中，不论样本容量的大小，树高和胸径都呈极显著线性相关。胸径和树高之间存在着一定的规律。林分的平均树高越大，说明树木之间的竞争越激烈，树木本身的高度越大，它所获得的光照越充足，生长情况一般也会好，因此树木的胸径也随之增大。

4 结论

乔木层全为直杆桉，其枝下高和树高比介于0.42～0.62范围内，乔木的生长高度保持一致水平。

胸径和冠幅呈极显著线性关系。冠幅的大小反映每株林木营养面积的大小，对胸径生长影响甚大。一般冠幅越大，胸径越粗，所占的营养面积也越大，即冠幅大，则胸径生长越大，反之则小。

胸径和树高呈极显著线性相关。在所有的10个样地中，不论样本容量的大小，树高和胸径都有这样的相关性。林分的平均树高越大，说明树木之间的竞争激烈，树木本身的高度越大，它所获得的光照越充足，生长情况一般也会好，因此树的胸径也随之增大。

直杆桉正常发育树木的树冠系数应该比1／5小，并确认样地1、2、4、6、7、8、9、10接近正常生长状态。但是对于样地3和样地5，树冠系数分别是0.074 7和0.067 8，树冠系数很低，不是处于正常生长状态下。主要原因是幼龄树木多，并受人为活动的影响。

桉树人工林的经营，要坚持科学的发展观念，以可持续发展为目标，加强林地的管理，减少人为因素对桉树幼林的影响，保证林分的正常发育。

[1]祁述雄.中国桉树[M].2版.北京：中国林业出版社，2002

[2]温远光，陈放，刘世荣，等.广西桉树人工林物种多样性与生物量关系[J].林业科学，2008，44（4）：14－19

[3]熊朝耀.桉树林云南松林及松栎混交林下植物群落调查与分析[J].林业调查规划，2006（3）：28－33

[4]杨再鸿，杨小波，余雪标.人工林林下植被及桉树林生态问题的研究进展[J].海南大学学报：自然科学版，2003（3）：278－282