樟子松人工林枝条生长规律的研究

２０１２年７月　防护林科技　塾　塞　塑２　！　竺　竺　！竺竺　Ｎｏ．４（Ｓｕｍ　Ｎｏ．１０９）　文章编号：１００５—５２１５（２０１２）０４—００６３—０４　樟子松人工林枝条生长规律的研究　栾奎志　，刘兆刚　（１．黑龙江省林业监测规划院，黑龙江哈尔滨１５００８０；２．东北林业大学）　摘要：根据标准地和解析木调查资料，以樟子松人工林树冠内活枝为研究对象，探讨同一树木的不同龄阶的枝生　长规律，同一林分不同大小树木枝生长的规律，以及不同林分条件下枝生长的规律。结果表明：单株树木枝条长度　总生长曲线呈“Ｓ”形，连年生长在生长初期达到一最大值后随年龄的增加而逐渐减小；在同一林分中，枝条总生长　随着枝龄的增加而持续增长；在不同年龄相同密度林分中，年龄较小的林分枝长连年生长要比年龄较大的树林增　长快一些；在相同年龄不同密度林分中，密度较小的林分比密度较大的林分枝长总生长及同期连年生长要快一些。　关键词：樟子松；人工林；枝条；生长规律　中图分类号：￥７５８．５２　文献标识码：Ａ　Ｂｒａｎｃｈ　Ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　Ｐｉｎｕｓ　ｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓ　ｖａｒ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａ　Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ　ＬＵＡＮ　Ｋｕｉ—ｚｈｉ。ＬＩＵ　Ｚｈａｏ—ｇａｎｇ　，（１．Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ　１５００８０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｓｕｒｖｅｙ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｓａｍｐｌｅ　ｐｌｏｔ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｔｉｃ　ｔｒｅｅｓ，ｔａｋｉｎｇ　ｌｉｖｉｎｇ　ｂｒａｎｃｈｓ　ｉｎ　ｔｒｅｅ　ｃｒｏｗｎ　ｏｆ　Ｐｉｎｕｓ　ｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓ　ｖａｒ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａ　ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ　ａｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ｏｂｊｅｃｔｓ，ｂｒａｎｃｈ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｓａｍｅ　ｔｒｅｅ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｇｅｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｉｚｅ　ｉｎ　ｓａｍｅ　ｓｔａｎｄ　ａｎｄ　ｉｎ　ｄｉｆｉｅｒｅｎｔ　ｓｔａｎｄ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ：ｇｒｏｗｔｈ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｂｒａｎｃｈ　ｌｅｎｇｔｈ　ｆｏｒ　ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ　ｔｒｅｅ　ｓｈｏｗｓ”Ｓ”　ｓｈａｐｅ；ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｎｕａｌ　ｇｒｏｗｔｈ　ｄｅｃｒｅａｓｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒｅｅ　ａｇｅ　ａｆｔｅｒ　ｒｅａｃｈｉｎｇ　ａ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｖａｌｕｅ；ｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｓｔａｎｄ，　ｔｏｔａｌ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｂｒａｎｃｈ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｂｒａｎｃｈ　ａｇｅ：ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｎｄｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｄｅｎｓｉｔｙ＆ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ａ—　ｇｅｓ，ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｎｕａｌ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｙｏｕｎｇｅｒ　ｓｔａｎｄ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｆａｓｔｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｏｌｄｅｒ　ｓｔａｎｄ；ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｎｄｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ａｇｅ＆ｄｉｆｆｅｒ－　ｅｎｔ　ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ．ｔｏｔｌ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｂｒａｎｃｈ＆ｃｕｒｒｅｎｔａ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｓｔａｇｅ　ｆｏｒ　ｓｔａｎｄ　ｗｉｔｈ　ｓｍａｌｌｅｒ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ａｒｅ　ｆａｓｔｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｗｉｔｈ　ｂｉｇｇｅｒ　ｄｅｎｓｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｐｉｎｕｓ　ｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓ　ｖａｔ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａ；ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ；ｂｒａｎｃｈ；ｇｒｏｗｔｈ　ｌａｗ　树木的枝条及其空间变化特点是决定树体和树　我国北方主要造林树种之一，本项研究利用团状枝　解析的方法，根据樟子松人工林枝解析的数据来探　讨樟子松人工林的枝条的生长动态。以樟子松人工　林树冠内活枝为研究对象，探讨同一株树木不同龄　阶的枝生长规律，同一林分不同大小树木枝生长的　规律，以及不同林分条件下枝生长的规律，为进一步　冠形状的主要因素，树木的侧枝数量、长度和着枝角　度及其空间配置状态，不仅直接决定树冠大小和形　状，同时侧枝本身的分枝特点又决定了树冠结构，影　响着芽和叶片的空间分布。叶和枝是在树木的形态　结构上和生长发育中起重要作用的构件，叶是树木　进行光合作用的主要器官，决定树木的光能利用效　率。枝的主要功能是作为叶片的支撑体，担负它们　间的水分和营养物质的输运。枝条和叶片形成的分　枝格局作为树冠的构成单位，对它的清楚认识是了　解树木生长发育的前提。　对于树木分枝格局，我们没有办法找出可以准　研究林分生长及经营模型提供理论依据。　１　研究地区自然概况　研究地点设置在黑龙江省尚志市东北林业大学　帽儿山实验林场场部施业区。该实验林场距哈尔滨　市８７　ｋｍ，地理坐标为１２７。３０　～１２７。３４　Ｅ，４５。２０　～　确描述其结构的特征尺度和依赖于尺度的特征参　量。樟子松（Ｐｉｎｕｓ　ｓｙｌｖｅｓｔｎ￣ｖａｒ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａ　Ｌｉｔｖ．）是　收稿日期：２０１２—０５—０８　４５。２５　Ｎ。属于长白山支脉张广才岭西北部小兴安　岭的余脉，平均海拔３００　ｉｎ，本区属温带季风气候，　年平均气温２．８℃，年平均相对湿度７１％，年降水　量７００～８００　ｉｎｎ，平均蒸发量１　０９３．９　ｍｍ，年日照时　作者简介：栾奎志（１９６８一），男，硕士，高级工程师，现　从事森林资源监测与调查、林业工程咨询规划设计及森林资　源资产评估．　数为１　８５８．６　ｈ，≥１０　ｏＣ积温为２　０００～２　５００℃，无　霜期１２０～１４０　ｄ。　防护林科技　２０１２征　２数据收集和整理　２．１数据收集　在东北林业大学帽儿山林场，选择不同年龄、不　下结论：在生长初期阶段，枝长总生长随着枝龄的增　大逐渐增加，在达到一最大值后趋于缓和，其趋势线　近似是一条“Ｓ”型曲线。　同立地和不同密度的樟子松人工林中有代表性林分　设置ｌ８块标准地，所选的标准地应未经过问伐，林　木生长正常，且标准地内林木株数一般不少于８０　株。　在每块标准地内进行每木检尺，分树种测定每　种树木所有活立木的年龄、胸径、树高、冠幅、枝下高　图１　Ｚ３０２标准地平均木枝长总生长规律　等因子。按等级法将林木分为５级，计算各径级的　平均直径及平均高，以此为标准地选择标准木５株　和平均木１株，作为枝解析木。　除进行上述调查外，在各个标准地中挑选出平　均木、优势木、二级木、三级木、四级木和五级木作为　样木进行皆伐调查，逐株进行枝解析。　２．２数据整理　对单木枝长和基径的连年生长量的数据分析，　是将龄阶相同的枝长生长量取平均值，再对所有龄　阶的平均数做Ｅｘｃｅｌ图分析，并得出结论；对单木枝　长总生长量的数据分析，是对枝龄在２年以上的枝　长生长量用本年的生长量减去下一年的生长量，再　对得到的数据龄阶相同的取平均值，然后对所有龄　阶的平均数做Ｅｘｃｅｌ图分析，得出结论，并分析最近　５年枝长连年生长的规律。　各林分调查因子和各枝解析样木调查因子见表　１、表２。　表１　樟子松人工林各标准地林分调查因子　表２樟子松人工林各标准地各枝解析样木调查结果　３　分析与讨论　３．１单株枝生长规律　３．１．１枝长生长总生长规律　由图１可以得出以　３．１．２连年生长规律由图２可以得出以下结论：　枝长连年生长先是随着枝龄的增长而增大，在４～５　ａ时达到一个最大值后随着枝条年龄的增加而减　少，且每年的增长有明显的波动。　６０　—５Ｏ　曼４ｏ　３ｏ　２Ｏ　１０　Ｏ　图２　Ｚ３０２标准地平均木枝长连年生长规律　３．２　同一林分条件不同大小树木枝生长规律　３．２．１枝长生长总生长规律　由图３可以得出以　下结论：不论树木的大小，枝长总生长都是随着枝龄　的增长而持续增长，当枝龄达到４～６　ａ时枝长总生　长开始趋于缓和，在图上可以看出有一拐点，其趋势　线近似是一条“ｓ”型曲线。另外从图上可以看出，　在相同枝龄下较大的树木枝长生长增长较快，小的　树木的枝长生长较慢。　枝龄（ａ）　——卜一级术一　一三级木…＊…五级术　图３　Ｚ３０３标准地不同大小树木枝长总生长规律　６０　５０　４Ｏ　麦丞１Ｏ　３　　０　枝龄（ａ）　——卜一级木一ｔ一‘三级术…＊…五级木　图４　Ｚ３０３标准地不同大小树木枝长连年生长规律　３．２．２连年生长规律由图４可以得出以下结论：　总体上枝长连年生长都是随枝龄的增大而增大，在　生长初始阶段生长较快，在达到一最大值后趋于缓　第４期　栾奎志等樟子松人工林枝条生长规律的研究　木枝长总生长最小。　３．３不同林分条件枝生长规律　３．３．１不同年龄相同密度枝生长规律　６５　和并有下降的趋势。从图上可以看出，枝长生长在　前４　ａ时增长较快，在枝龄达到４　ａ左右时枝长生长　每年的增长就开始趋于缓和。从图上还可以看出，　在相同枝龄下最大的树木枝长生长最大，最小的树　一ｎｊ１］一　㈨　㈣　蜘　㈨　㈨　砷　３　０（１）枝长生长总生长规律　０［　。２。Ｉ）　言　¨。　，　５０　１　２：｛４　５　６　７　８　９　ｌＯ　１ｌ　【Ｉ　Ｌ—Ｊ——　—ｌｌ—Ｌ　＿Ｌ——ｌ——Ｊ　枝龄（ａ）　——１　２　３　４　５　６　７　８　９　１　——２　３　４　５　６　７　８　９　—一Ｚ３０９。‘・▲‘‘・Ｚ３０３　—枝龄（ａ）　－．　ｚ３０９‘‘‘ｔ。・ｚ３０３　枝龄（ａ）　■一ｚ３０９’‘。▲‘－－ｚ３０３　ａ一级木　ｂ三级木　Ｃ五级木　图５标准地Ｚ３０３和Ｚ３０９一级木、三级木、五级木枝长总生长规律　由图５可以得出以下结论：在相同密度的条件　下，不同年龄的林分的不同大小的单木枝长总生长　都是随着枝龄的增长而增长，其趋势线近似一条　“Ｓ”型曲线。在一级木与三级木中，在树木生长初　期阶段，两株树木生长基本相同。随着枝龄的增加，　年龄较小的林分中树木枝长生长增长较快，且达到　６Ｉ１一－ｌｉＯ　最大值的时间较早。在五级木中，年龄较小的树木　基径生长比年龄较大的树木要大，这可能是两株树　木在各自林分中所处的被压状态不同引起的。总体　来说，在相同密度条件下，年龄和级数对枝长总生长　的影响并不大。　（２）连年生长规律　４ｊ　４。　董　矗兰　２ｏ　１０¨＿　ｌ＿一一一～一一一一　蔓三　芰　墨　１０　ｌ　２　３　４　５　６　３５　３０　—量２５　耋　ｅ，　差１　５　ｌ。　ｊ　０　１　２　３　４　５　６　７　８　９　ｌ０　ｌｌ　１２　１　２　３　４　５　６　枝龄（ａ）　——■一ｚ３０９’’　▲‘。。ｚ３０３　枝龄（ａ）　——枝龄（ａ）　——●　—ｚ３０９’　’▲　●　—ｚ３ｏ９‘‘　▲‘　ａ一级木　ｂ三级木　Ｃ五级木　图６标准地Ｚ３０３和Ｚ３０９一级木、三级木、五级木枝长连年生长规律　由图６可以得出以下结论：总体来说，任何年龄　林分的任何级数的单木枝长连年生长都是随着枝龄　的增长而增长，在相同密度的条件下，年龄较小的林　分中树木的枝长连年生长要比年龄较大的树木增长　快一些，且达到最大值的时间要早一些。　３．３．２相同年龄不相同密度枝生长规律　总生长要快一些。这可能是因为密度较小林分中树　木吸收光及营养要比密度较大的林分要多的缘故。　（２）连年生长规律　由图８可以得出以下结论：总体上，在相同密度　的条件下，不同年龄林分的不同大小的单木枝长连　年生长都是随着枝龄的增长而增长。在五级木中，　（１）枝长生长总生长规律　由图７可以得出以下结论：在相同年龄的条件　下，不同密度林分的不同大小的单木枝长总生长大　致相同，都是随着枝龄的增长而增长，其趋势线近似　一可以看出枝长的连年生长为一典型的“ｓ”型曲线。　另外，总体上密度小的林分中树木的枝长连年生长　要比同年龄的同期的密度大的林分中树木的枝长连　年生长要快，这也是因为密度小的林分光合作用及　吸收养分水分要比密度大的林分要多的缘故。　条“ｓ”形曲线。总体上来看，密度较小的林分中　的树木比同年龄的密度较大林分中树木的同期枝长　防ｌ　０　护林科技　２０１２在　４。。　１０【】　３　０　　’０　：，００　｛ｌ００　姜２５０　２００　２　Ｏ　量蝴　１　５０　薹㈣　ＩｌｌＩ１　耋　（】　１【】０　ｊ０　５０　ｌ　２　３　４　５　６　７　８　枝龄（ａ）　——●　一ｚ３０９‘‘‘　‘‘ｚ３０３　ａ一级木　ｂ三级木　ｅ五级木　图７标准地Ｚ２０５和Ｚ３０１一级木、三级木、五级木枝长总生长规律　６Ｏ　６０　４５　５０　５０　４（１　３５　４０　一　４０　Ｅ　３０　是　｛ｌ（１　２５　３０　刊　２０　２０　２０　萋　ｌ。　５　ｌ（Ｊ　ｌ（１　０　２　３　４　５　６　７　８　９　１０　１１　ｌ　２　３　４　５　６　７　８　９　１０　１１　０　枝龄（ａ）　——ｌ　—　２　●一３　４　５　６　７　８　●　—ｚ３０９‘‘’▲’。。ｚ３０３　枝龄（ａ）　——枝龄（ａ）　ｚ３０９‘‘　▲’’’ｚ３０３　●一ｚ３０９－。‘▲‘‘‘ｚ３０３　ａ一级木　ｂ三级木　Ｃ五级木　图８标准地Ｚ２０５和Ｚ３０１一级木、三级木、五级木枝长连年生长规律　４　结论　４．１　在樟子松人工林单株树木中，枝条长度的总生　４．４在相同年龄不同密度的林分中，在生长初期阶　段不同大小的单木每年的生长量基本相同，总体上　密度较小的林分中的树木比同年龄的密度较大树木　的枝长的总生长及同期连年生长要快一些。　长曲线是“Ｓ”形的，有一个拐点和渐进值。枝长连　年生长量在生长初期阶段达到一个最大值后随着枝　条年龄的增加而逐渐减少。　参考文献：　［１］金永焕，代力民，李凤Ｅｔ．长白山区天然更新赤松幼树的构型分　析［Ｊ］．东北林业大学学报，２００３，３１（４）：４—６　［２］马克明，祖元刚．兴安落叶松分枝格局的分形特征［Ｊ］．植物研　究，２０００，２０（２）：２３５—２４１　［３］王忠利，张放，谭学仁，等，红松人工林林冠结构动态规律的研究　４．２在同一林分中，枝长总生长都是随着枝龄的增　长而持续增长，当枝龄达到４～６　ａ时枝长总生长开　始趋于缓和，并有一拐点，其趋势线近似是一条“Ｓ”　形曲线。另外，在相同枝龄下较大的树木枝长生长　增长较快，小的树木的枝长生长较慢。从总体上看　枝长连年生长也是随枝龄的增大而增大，在生长初　［Ｊ］．辽宁林业科技，２０００（３）：９—１０，１２　［４］Ｃｌｕｚｅａｎ，Ｃ，Ｎ　Ｌ　Ｇｏｆｆ，ａｎｄ　Ｊ．一Ｍ．Ｏｔｔｏｒｉｎｉ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆｐｒｉｍａｒｙ　ｂｒａｎｃｈｅｓ　ａｎｄ　ｃｒｏｗｎ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｏｆ　Ｆｒａｘｉｎｕｓ　ｅｘｃｅｌｓｉｏｒ　ｆ　Ｊ］．Ｃａｎａｄｉａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９４，２４：２３１５—２３２３　始阶段生长较快，在达到一最大值后趋于缓和并有　下降的趋势。在相同枝龄下最大的树木枝长连年生　长最大。　［５］Ｄｅｌｅｕｚｅ，Ｃ，Ｊ—Ｃ　Ｈｅｒｖｅ，Ｆ．Ｃｏｌｉｎ，ａｎｄ　Ｌ．Ｒｉｂｅｙｒｏｌｌｅｓ．Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ　ｃｒｏｗｎ　ｓｈａｐｅ　ｏｆＰｉｃｅａ　ａｂｉｅｓ：ｓｐａｃｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ［Ｊ］．Ｃａｎａｄｉａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９６，２６：１９５７—１９６６　４．３在不同年龄相同密度的林分中，在初期阶段，　树木生长基本相同。随着枝龄的增加，年龄较小的　［６］Ｄｏｒｕｓｋａ，Ｐ　Ｆ，Ｈ　Ｅ．Ｂｕｒｋｈａｒｔ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｌｏｃａｔｉｏｎａｌ　ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｒａｎｃｈｅｓ　ｗｉｔｈｉｎ　ｔｈｅ　ｃｒｏｗｎ　ｏｆ　ｌｏｂｌｏｌｌｙ　ｐｉｎｅ　ｔｒｅｅｓ　ｉｎ　ｕｎ－　林分树木枝长生长增长较快，且达到最大值的时间　较早。年龄较小的林分中树木的枝长连年生长要比　年龄较大的树木增长快一些，且达到最大值的时间　要早一　。　ｔｈｉｎｎｅｄ　ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｃａｎａｄｉａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９４，　２４：２３６２—２３７６　［７］Ｉｓｈｉｉ，Ｈ，Ｊ　Ｐ　Ｃｌｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｄ　Ｃ　Ｓｈａｗ．Ｂｒａｎｃｈ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｃｒｏｗｎ　ｆｏｒｍ　ｉｎ　ｏｌｄ　ｃｏａｓｔａｌ　Ｄｏｕｇｌａｓ－ｉｆｒ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，　２０００。１３１：８１—９１