不同立地杉木人工林长期生产力分析

m3/hm2,海拔800m以下人工林最高单位蓄积量为130.0m3/hm2；无坡向的杉木人工林单位蓄积量最高为 137. 7m3/hm2,其次是西坡132.0m3/hm2,东北坡最低120. Om3/hm2,西南坡与北坡、西北坡的单位蓄积量接 近，东坡和南坡也接近；平地单位蓄积量最高为142.7m3/hm2, llj脊最低为110.0 m3/hm2i阴坡和半阴坡的幼 龄林和中龄林以及海拔V1000m的近熟林、成熟林、过熟林，其单位蓄积量均大于阳坡和半阳，而海拔^1000m 的近熟林、成熟林、过熟林则相反。不同立地杉木人工林生产力差异大，杉木中心产区人丁林以800m以下、阴

坡和半阴坡、坡中下部的长期生产力最高，阴坡和半阴坡高于阳坡和半阳坡。关键词：杉木；人工林；单位蓄积量中图分类号：S718. 55+6 文献标识码：BAnalysis of the Long-term Productivity of Chinese Fir

Plantations in Different SitesWU Fang-ming1 YANG Zhi1 CHEN Bo-tao2 YANG Qi-dong1 YANG Song1(1. Forestry Bureau of Liping County, Liping* Guizhou 557300： 2. Guizhou Academy of Forestry , Guiyang» Guizhou 550005)Abstract: The long-term productivity difference of Chinese fir plantation in different sites was studied.

Based on the result of the fourth forest resources planning — inventory survey in Liping County, the unit

stock volume of Chinese fir plantation in different altitude, aspect and position of slope and age groups were analyzed・ The results showed that the unit stock volume of Chinese fir plantation in the whole county was

126. 9 m3/ hm2 , and the maximum unit stock volume of Chinese fir plantation was 130. 0 m3/ hm2 in the

sites below the elevation of 800 m; The maximum unit stock volume of Chinese fir plantation without slope was 137. 7m3/hm2, the second was 132・ Om'/hm' in the west slope, the lowest was 120. Om'/hm? in the

northeast slope» the unit stock volume of the southwest slope was close to that of the north slope and the

northwest slope, the east slope and the south slope were also close； The maximum unit stock volume of the

flat land was 142・ 7m3/hm2 • the lowest was 110. Om'/hm? in the ridge; The unit stock volume of young收稿日期：2019-09-16»作者简介：吴方明（1963. 2-）,男，贵州黎平人，高级工程师，主要从事森林资源管理工作；E-mail： 1034920147@qq.com。 通讯作者：陈波涛（1967.1-）,研究员，主要从事林木育种及森林培育技术研究；E-mail： 13984302532@ 163. com。项目基金：贵州省科技计划项目（合同编号：黔科合支撑[2018] 2301号、黔科合成果[2019] 4239号）资助。

8贵州林业科技47卷and medium —aged forests on the shady and semi shady slopes and the near mature, mature and over ma­

ture forests with an altitude of less than 1000m were higher than that on the sunny slopes and semi sunny slopes・ while that of the near mature, mature and over mature forests with an altitude of more than 1000m

was the opposite. The long — term productivity of Chinese Fir Plantation varies greatly in different sites・ The

long- term productivity of Chinese Fir Plantation in the sites below the elevation of 800m» on the shady and

semi shady slopes, and on the middle and lower parts of the slopes of the central production area was the

highest, and on the shady slope and semi shady slope was higher than that on the sunny slope and semi sun­

ny slope ・Key words: Chinese Fir； Plantations； Unit stock volume杉木(Cumiinghamia Icinceolcita Hook.)是我

国特有的优良用材和重要商品材树种，也是贵州三

1材料与方法1. 1自然条件和森林资源概况黎平县位于贵州省东南部，是贵州省林业生产

大主要造林树种之一，在全省广为栽培，深受林农

喜爱［门。2015年第四次森林资源调査显示，贵州杉

木人工林面积105. 68万hm\\ 蓄积9853. 63 重点县之一。总面积443920hm2,有“九山半水半

万n?,单位蓄积量位居全省主要乔木林之首，为 分田”之称，山地占总面积的90.5%。海拔相对高

93.2m3/hm2o人工林生产力通常是指生物量，包 含根、干、枝、叶的干重或鲜重，用材树种的生产

差1452m,最高海拔位于老山界达1589m,最低海

拔在地坪乡井郎河口为137m。黎平县气候属于中 亚热带温暖湿润的季风气候区，年平均气温

力通常使用蓄积量来衡量，而长期生产力常使用单 位蓄积量进行对比。我国人工林长期生产力保持的

15. 6°C ,》10°C的年活动积温5712.79；年平均总 辐射量为3741. 3MJ/cm2,年平均日照时数为

技术对策，应采取先进的集约育林措施⑵。杉木生

长受本身的遗传特性、环境条件和经营措施的影 响⑷，地形地势、海拔、坡位、坡向和坡度等立地

1317. 9h;年平均降水量1321.9mm,蒸发量为 1000mm,雨日年平均为189天，相对湿度83%; 无霜期年平均277天。黎平县土壤成土母岩主要是 板岩、页岩、变质砂岩及部分碳酸岩，土壤类型以

因子对杉木生长的影响研究为造林地立地评价和林 分经营提供理论依据，杉木人工林的生长在不同坡

向、坡位、土壤肥力等级方面有明显差异，坡向对 杉木生长有一定影响，但更多地表现为坡位上的差

黄壤和黄红壤为主，其次是山地黄棕壤、石灰土和 山地草甸土等。异⑷；坡位是划分立地条件的重要因子皈，坡位和 黎平县第四次森林资源调查结果表明，全县林

坡形是影响杉木生长的主导因子同，海拔、坡向、 坡位和土层厚度也是影响杉木生长的主导因子

地面积为338475. 86hm2,非林地中的乔木林地、 竹林地、国家特别规定的灌木林地、未成林造林地

影响杉木宜林地立地质量的因子重要性依次为土层 厚度、坡向、腐殖质厚度、地貌、海拔、土壤类

等面积共计1079. 30hm2,活立木总蓄积

33650740. 4m3,森林总面积 317202. 3hm2 (含非林

地上的森林面积986. 76hm2 ),森林覆盖率

型、坡度、坡位⑷，中心区杉木中龄林蓄积量与海 拔呈线性负相关⑹。黎平县是“中国杉木之乡”,

72.05%、林木绿化率72.64%。1.2数据来源及统计分析方法黎平县第四次森林资源调查于2016年完成， 区划调査小班103938个，完成系统样地调查270 个。利用调査成果数据库筛选杉木人工林小班共

第四次森林资源调查结果表明杉木占全县乔木林地 面积的58.4%,蓄积占乔木林地的66.6%,杉木 人工林在黎平县国民经济中具有重要地位。本文基

于区域大尺度对2015年黎平县第四次森林资源成

果进行分析，探讨不同海拔、坡位、坡向及龄组的 杉木人工林单位蓄积量，分析不同立地杉木人工林

1506个调査因子，基于ArcGIS平台进一步核对原

区划小班和调整区划不当小班.修订完善调查成果 数据库；使用Excel2020统计分析不同海拔、坡 向、坡位等立地因子和相应龄组的面积和蓄积，计

的长期生产力，为提高林分质量和杉木人工林可持 续经营提供依据。4期吴方明等：不同立地杉木人工林长期生产力分析算单位面积蓄积量（生产力）。统计分析中，坡向 的阴坡包括北坡和无坡向，半阴坡包括西北坡、东 北坡和西坡，阳坡仅南坡，半阳坡包括东南坡、西

南坡和东坡；坡位划分7个，即山脊、上坡、中 坡、下坡、山谷、平地和全坡。2结果与分析2.1不同海拔的杉木人工林长期生产力截至2016年，黎平县不同海拔和坡向的杉木

人工林资源统计结果见表1,全县杉木人工林面积

173223. 78 hm\\ 蓄积 21983290. 2 m3,林地平均 长期生产力为126. 9m3/hm\\海拔800m以下人工

林的长期生产力最高，单位蓄积量为130.0n?/

hm2.其次是海拔1000m以上的，单位蓄积量为

127. 7 m3/hm2 ；海拔800m〜1000m的长期生产力

表现最低，单位蓄积量为11& 7m3/hm2o导致海拔

800m~ 1000m的杉木林生产力低于海拔1000m以 上的主要原因：一是海拔800m〜1000m的无蓄积

幼林占全县无蓄积幼林的26.7%,所占比率较大， 而海拔1000m以上的无蓄积幼林占全县无蓄积幼 林的4.2%,占比较小；二是海拔800m~ 1000m

的杉木人工林的中龄林、近熟林、成熟林、过熟林 面积占比较大而单位蓄积量明显低于海拔1000m

以上的；三是海拔1000m以上的杉木林以公益林 居多、采伐利用少，而海拔800m〜1000m的杉木

人工林中的商品林所占比率较大、采伐利用相对较

多等造成单位蓄积量的变化异常。« 1不同海拔的杉木人工林单位蓄积畳单位蓄积海拔（m）面积（hm2）蓄积（m3）（m3/hm2）<800116340.2915127049.7130.0800〜100045481. 025400368. 611&7>100011402. 471455871. 9127.7

全县173223. 7821983290. 2126.92.2不同坡向的杉木人工林长期生产力位于无坡向的杉木人工林单位蓄积量最高，为

137. 7m3/hmz ＞其次是西坡132. Om3/hm2,东北坡 最低120.0m3/hm2,西南坡与北坡、西北坡的单位 蓄积量接近，东坡和南坡也接近（图1）。相同气候

生态区，杉木在阴坡和半阴坡生长优于阳坡和半阳 坡.这是杉木生物生态学恃性和林学习性导致的。

9从黎平县杉木人工林的单位蓄积量来看.坡位因海

拔不同单位蓄积量表现不一致，海拔M1000的杉木

人工林阳坡和半阳坡单位蓄积量大于阴坡和半阳坡

（表2）。海拔＜1000m的阴坡和半阴坡杉木人工林

长期生产力高于阳坡和半阳坡的，而海拔1000m

的阴坡和半阴坡长期生产力则低于阳坡和半阳坡。 杉木生长在热量条件满足的条件下，土壤和空气湿 度大则生产力较高，反之则较低。在一定区域内随 着造林地海拔的升高气温呈现降低，满足杉木生长

的热量条件不够，在湿度等条件满足下需要充足阳

光从而增加生长积温是导致阳坡和半阳坡的杉木人2.3不同坡位的杉木人工林长期生产力黎平县杉木人工林不同坡位单位蓄积量情况见 图2,平地单位蓄积量最高为142. 7m3/hm2,山脊 最低为110.0 m3/hm2,山谷仅高于山脊低于其他

坡位，下坡低于上坡和中坡，全坡仅低于平地高于 其他坡位。下坡低于上坡和中坡的原因，与黎平县

杉木人工林的土壤条件整体良好、大尺度的地势高 低土壤肥力差异小以及小班区划不当等有关。山谷

单位蓄积量较低的主要原因是采伐利用程度较高， 现存的以杉木阔叶树种和杉木楠竹混交林居多，近160.0140.0巴7心120.0100.080.0I 60.0I I I40.020.00.01 | | I |I [I山脊 上坡 中坡下坡 山谷 平地 全坡图2杉木人工林不同坡位的单位蓄积ffl （m3/hm2）10贵州林业科技47卷表2海拔（m）不同坡向的杉木人工林单位蓄积■面积（hm2）蓄积（mJ坡向单位蓄积（n^/hn?）阴坡和半阴坡61487.3854852.918259314.66867735.1134. 3£800阳坡和半阳坡125.2阴坡和半阴坡800〜1000阳坡和半阳坡阴坡和半阴坡24813. 2420667. 782966676.12433692.5119. 6117. 8125. 3129. 95542.295860. 18M1000阳坡和半阳坡694462.6761409. 3熟林、成熟林、过熟林中的杉木所占比重较低导致 分竞争的主要因素。不同立地杉木人工林分龄组统

单位蓄积量小。计结果见表3,位于阴坡和半阴坡的幼龄林和中龄 林单位蓄积量均大于阳坡和半阳坡，＜1000m海拔

2.4不同立地杉木人工林不同龄组的长期生产力杉木在不同生长发育时期除受土壤养分供给影 响外，满足生长所需的水热条件也是必须的，特别 是在生长后期因光合作用的需要，光照更是成为林

的近熟林、成熟林、过熟林也如此，＞1000m海拔 的近熟林、成熟林、过熟林则是阳坡和半阳坡的单

位蓄积量大于阴坡和半阴坡的。表3不同立地杉木人工林分龄组的单位蓄积畳统计结果各龄组蓄积量（m3/hn?）海拔（m）坡向幼龄林中龄林近熟林成熟林过熟林阴坡和半阴坡15.013. 614. 312. 610. 111. 313. 3102. 79& 9100. 895. 193. 194. 3157. 4151. 7154. 7131. 516& 5173.0<800阳坡和半阳坡小计平均165. 5167. 1143. 8139. 9141. 7127. 6142. 5134. 5152.4164. 8123. 6122. 7123. 2阴坡和半阴坡800〜1000阳坡和半阳坡小计平均126. 2129. 0阴坡和半阴坡122. 1102. 5134. 9146. 1141. 4153. 5141. 0$1000阳坡和半阳坡小计平均4. 9& 1163. 3152. 5113. 3102. 1全县平均14. 1163. 8163. 4在同一气候生态区，地势高低即海拔是影响水 心产区人工林以海拔800m以下、阴坡和半阴坡、 坡中下部的长期生产力最高，阴坡和半阴坡高于阳

热条件的主要立地因子，不同坡向和坡位的水、

热、光照条件差异较大，而坡位是土壤厚度及养分 差异的主要因素。黎平县最适宜杉木生长的海拔高

坡和半阳坡.阴坡和半阴坡的全坡表现最高而阳坡 和半阳坡的平地最高。在发展杉木人工林时，选择 造林地不但要考虑土壤肥力，同时还要考虑其他相

度是W800m,二类森林资源调查数据库统计不同

立地条件下不同龄组的杉木人工林单位蓄积量见表 关因子由于人工林生产周期长，必须贯彻“良

4,不同坡位统计结果因坡向和龄组不同其单位蓄

积量的变化趋势不明显，出现很多例外，如山脊和

种良法”的原则，做到“适地适树适种源、适地适

树适家系、适地适树适无性系”，否则就会造成几 十年时间和物质上的巨大损失，选地不当是大面积

上坡的成熟林、过熟林的单位蓄积量高于中坡、下 坡，出现原因主要是小班区划不合理。杉木人工林低产低效低质的主要原因。3 结论与讨论3.1不同立地杉木人工林生产力差异大，杉木中

3.2林木生长发育与气候、地形地势、树种的生 物生态学特性、树龄和经营措施等关系密切。杉 木、马尾松、核树人工林的生物量随林龄的增长呈4期吴方明等：不同立地杉木人工林长期生产力分析11表4 海拔W800m的杉木人工林不同坡向、坡位分龄组单位蓄积量蓄积量小计

各龄组蓄积址(m3/hmz)幼龄林中龄林近熟林(m3/hm2)山脊成熟林过熟林104. 8154. 2133. 010. 212. 311. 2110. 1146. 3194. 8175. 816& 5199. 4上坡中坡阴坡和半阴坡100. 6101. 1101.9155. 3】5& 6213. 3152. 7下坡山谷平地全坡121. 810& 118. 221.0147. 815& 7175. 214& 476. 1171. 6113.4135. 817& 1212. 9179.0132. 3136. 73& 8284. 9181. 416& 4214. 021. 015.015. 4173. 0157. 4160. 1160. 0147. 3153. 6160. 0-141. 1173.0小计平均134. 3山脊上坡102. 7125. 1100. 4224. 5181. 6132.012.012. 615. 310. 599. 995. 3106. 3169. 7162. 4167. 5中坡阳和半阳坡123. 6123. 5115. 9279. 1144. 7138. 6157. 7309. 0下坡山谷92. 3146. 8277. 1平地全坡一15. 613. 647. 5106.812& 1161. 4151. 7173. 2165. 5136. 0152. 4小计平均125.29& 9增加趋势⑴],不同气候区域的杉木生长量差异很 大区域尺度杉木人工林总生物量和林龄之间有

产量及生产力的研究，为人工林合理经营提供科学

依据⑵〕；杉木生长期长度与生产力呈二次曲线关 系，中带的生产力较高为8t/hm2. a~ 18t/hm2. a, 南带和北带的生产力较低为3t/hm2. a~8t/hm2. a,

很好的相关性，利用森林资源清查中的蓄积量数据

计算的各龄级生物量比实测数据更能代表林分的实 际平均生长情况，使用平均生产力并不能真正代表 杉木人工林每年的实际生产力变化情况这是杉木的生态遗传性和产区的环境条件综合影响 的结果〔旳。在同一立地条件下，杉木良种改良世代

3.3在区域尺度内海拔是热量分配的地形主导因 子，坡向主导了日照的分配，坡位是影响林地土层 厚度和养分分布差异的重要因子。区域尺度的不一

的高低决定了人工林生产力的高低.但是，应用森 林资源调査结果将无法排除良种增益的影响来分析

比较生产力，加之小班区划存在问题和经营措施不

致和遗传背景的差异•研究结果不完全一致。影响

一致等，无法确保评价区域尺度的一致性，平地单

杉木人工林胸径、树高生长的各地形因子的重要程 度依次为坡形〉坡位〉坡向〉海拔〉坡度，坡向、 海拔和坡度对杉木人工林生长影响不显著同一

位蓄积量不能真正代表人工林的长期生产力，如何 排除良种遗传差异和统一评价区域尺度有待深入

研究。參考文献区域尺度内杉木人工林单位木材蓄积量等生长指标

表现为下坡位＞中坡位〉上坡位抨插苗造 林，在半阳坡和坡下更有利于杉木的早期生长〔⑴， 微小地形对杉木生长影响大。3.4我国重点或示范性、试验性小面积人工林生 长量很高，而大面积人工林生产力不高，主要原因

是大面积人工林仍属于粗放经营，集约育林措施未

得到推广，适地适树适品种未能认真贯彻森林 生物量与生产力是研究森林生态系统结构与功能的

基本数据⑴)，森林生产力与森林结构有着密不可分 的内在联系\"°〕；杉木人工林生产的生态特性、净生

[1] 石扬文.杨萍，罗敬.等.贵州杉木良种选育进展 [J].贵州林业科技，2012. 40 (01)： 40〜43.[2] 盛炜彤.关于我国人工林长期生产力的保持EJ1 林业科学研究，2018, 31 (01)： 1〜14.[3] 贵州省杉木立地类型划分试点调査组.锦屏地区杉 木生长与立地条件关系的探讨[J].贵州林业科技.1980, (04)： 14~20,[4] 曾斌，翟学昌，彭丽.等.赣南不同立地杉木人工 林生产力研究EJ1安徽农业科学.2010, 38 (14)： 762512贵州林业科技47卷〜7626.[5] 林明华.不同坡位级杉木人工林的生物量比较研究 [J]・福建林业科技，1995, (S1)： 74〜78.[6] 张际红.微小地形对杉木生长影响的初步研究 [J]・广西林业科学.1998, (04)： 207〜209.[7] 李志先.邓绍林.林朵林场杉木立地分类及质量评 价研究[J1广西农业大学学报・1995. (03)： 230〜234.[8] 郭艳荣，刘洋.吴保国.福建省宜林地立地质量的 分级与数量化评价[J]・东北林业大学学报.2014, 42 (10)； 54〜59.[9] 李明军.杜明凤，喻理飞.海拔及土壤环境对贵州 中龄期杉木蓄积量的影响[J1贵州农业科学，2015, 43 (09)： 207〜211 + 215.[10] 曾斌.翟学昌，彭丽，等.赣南不同立地杉木人 工林生产力研究[J]・安徽农业科学.2010, 38 ( 14)： 7625〜7626.[11] 杜虎.曾馥平，王克林.等.中国南方3种主要 人工林生物量和生产力的动态变化[J]・生态学报，2014, 34 (10)： 2712〜2724.[12] 宛志沪，王太明.叶志琪.地形小气候与杉木生 长发育关系的探讨[J]・山地研究.1983. (04)： 44〜49.[13] 侯振宏，张小全，徐德应，等.杉木人工林生物 量和生产力研究CJ1中国农学通报，2009, 25 (05)： 97〜103.[14]

陆继策.闽东高海拔山地地形因子对杉木人工林

生长的影响[J]・福建林业科技，2006, (02)： 120〜122 +

】2&[15] 戴求正.坡位对杉木纯林生长的影响[J].湖南 林业科技，2019, 46 (02)： 23〜26[16] 李文芳.不同坡位杉木第三代和洋020组培苗早 期生长性状对比[J].安徽农学通报，2016, 22 (11)： 90 〜93.[17] 林锦华.苗木类型、坡向和坡位对早期杉木林的 影响[J]・防护林科技.2015, (07)： 41〜43 + 91.[18] 张际红.微小地形对杉木生长影响的初步研究 [J].广西林业科学，1998. (04)： 207〜209.[19] 林林，刘效东，苏艳，等.马尾松人工林生物量 与生产力研究进展[J]・生态科学，2018, 37 (03)： 213〜 221.[20] 温远光.杉木林生产力与森林结构关系的研究 [J]・福建林学院学报.1997. (03)： 246〜250.[21] 惠刚盈，罗云伍.张校林.江西大岗山丘陵区杉木 人工林生产力的研究CJ1林业科学，1989, (06)： 564〜569.[22] 温远光.刘世荣.杉木物候期地理变化规律及其与 生产力关系的研究LJ1林业科学，1994, (04)： 313〜319.