杨树人工林生长特性及生物量研究

【摘要】： 杨树是世界上广泛栽植的一个树种，同时也是我国重要的速生丰产用材树种之一。目前我国杨树人工林面积居世界第一位。研究和揭示杨树人工林在生长特性、生物量及生产力方面的变化规律，对进一步挖掘杨树人工林的生产潜力和保证林木速生丰产具有十分重要的意义。 本文为更加深入地了解杨树人工林生长特性和生物量规律，以及栽植密度对其的影响，选取了北方地区普遍栽植的小黑杨和南方地区普遍栽植的Ⅰ-72杨为研究对象，采用完全随机区组试验设计，研究探讨了3种栽植密度下小黑杨在华北沙地和4种栽植密度下Ⅰ-72杨在长江滩地的生长特性(规律)、生物量和生产力等方面的有关规律。旨在通过研究、探讨和比较，掌握杨树人工林生长的内在规律，了解不同立地类型、不同杨树品种的生长差异及其造成此差异的原因，为今后杨树人工林的速生丰产、集约栽培、经营决策和相关研究提供科学依据和借鉴，同时通过揭示杨树人工林生物量的规律，为提高杨树人工林的生产力，更好的发挥其经济效益和社会效益提供理论依据。 结果表明： (1)华北沙地小黑杨生长过程可分为4个时期：第0～3a为幼树期，第4～14a为速生期，第15～16a为近熟期，第17～26a为成熟期。树高生长集中在前10a，胸径速生期为第4～10a，材积速生期为第5～15a时。轮伐期在16a左右。 长江滩地Ⅰ-72杨生长过程可分为3个时期：第0～4a为幼林期，第5～10a为速生期，第11～14a为近熟期。树高速生期为第2～8a，胸径速生期为第5～10a，材积速生期为第5～8a。Ⅰ-72杨预计在第16～18a时达到数量成熟。 小黑杨和Ⅰ-72杨各自树高生长单株差异均较小，胸径和材积生长差异均较大。Ⅰ-72杨生长具有明显优势，在树高、胸径和材积生长的每个阶段都领先于同期小黑杨的生长，且胸径、材积生长差异随年龄增长逐年增大。在胸径快速增长期间适当进行施肥管理，有利于培育优质大径材。 (2)栽植密度对小黑杨胸径和材积生长影响较大，对树高生长影响不大。低密度可促进胸径和材积生长。小黑杨树冠长、树冠率、冠幅和冠径比随栽植密度增加而减小，而枝下高、枝下高率和高径比随密度增加而增大。高径比与径阶成反比；在一定密度范围内，高径比与林分密度成正比；在高径比趋于稳定之前，高径比与林分年龄成反比。树冠长与胸径呈对数正相关关系，冠幅与胸径呈线性正相关性，树高与胸径间成对数正相关关系。logistic生长模型可较好模拟小黑杨人工林树高和胸径生长进程。 (3)与其它回归模型相比，模型W=aD~b可很好的估算小黑杨和Ⅰ-72杨人工林生物量。密度对小黑杨和1-72杨人工林生物量有重要影响。在一定密度范围内，小黑杨林分生物量随着密度增加而降低。在4种密度中，Ⅰ-72杨人工林生物量随密度增加而增加。林分年龄与林分生物量密切相关，生物量随林分年龄增大而增大。密度和林龄相同时，Ⅰ-72杨树林生物量高于小黑杨树林生物量。小黑杨林分生物量的径阶分配表现为正态分布，较低栽植密度有利于生物量在大径阶分布，利于培育大中径材。Ⅰ-72杨生物量径阶分配呈现出无规律的波动性。其地上部分生物量占总生物量的90％，其中干占54％、枝28％、皮7％、叶1％；地下部分生物量仅占总生物量10％。