沙地樟子松不同林龄树高、胸径等生长指标的关系研究

沙地樟子松不同林龄树高、胸径等生长指标的关系研究
周凤艳
【摘要】对沙地樟子松人工林10～60 a林龄样地进行树高、胸径等生长指标调查、观测，使用SPSS20．0进行分析，结果表明：不同林龄树高与胸径、冠幅大小、第一活枝下高高度各生长量两两之间有极显著相关关系，林木树高与胸径、冠幅之间存在正相关关系；树高生长量随胸径变化模型为y＝0．405x1．104，树高生长量随冠幅变化模型为y＝e2．895－2．836／x。

%The growth index of height and DBH of 10~60a sample plot of Pinus sylvestris var.mongolica man-made forest in sand were investigated and observed .Furthermore, it was analyzed with SPSS20.0.The result showed that the height and DBH, canopy size, first clear bole height increment of different age of stand presented highly significant correlation . Moreover , the height and DBH , canopy existed positive correlation .The mode of height increment changed with DBH was y=0.405x1.104 .The mode of height increment changed with canopy was y=e2.895-2.836/x .
【期刊名称】《吉林林业科技》
【年(卷),期】2017(046)001
【总页数】4页(P12-15)
【关键词】沙地樟子松;不同林龄;树高;胸径
【作者】周凤艳
【作者单位】辽宁省固沙造林研究所，辽宁阜新 123000
【正文语种】中文
【中图分类】S791.253
樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)是欧洲赤松(Pinus sylvestis)的一个地理变种，起源于新生代第四纪更新世的中、晚期，在冰期被迫迁移，形成与原种有所区别、生物学特性有所改变的物种。

樟子松天然分布范围很窄，引种栽植范围较广，天然分布主要在大兴安岭阳坡，内蒙古红花尔基及海拉尔沙丘地带；引种区分布主要包括1940年从红花尔基引种到吉林省净月潭林场，1955年～1956年辽宁省
固沙造林研究所与中国科学院应用生态研究所从红花尔基引种到章古台。

自1955年在章古台沙地上引种成功后相继在黑龙江、河北、山西等13个省市、自治区引种成功，说明樟子松适应性强，成为“三北”地区重要造林树种。

樟子松主要有抗寒、耐旱、喜光耐阳、耐贫瘠、前期生长速度快、侧根发达等生态学特性[1]。

自20世纪90年代初以来，最早引种的樟子松人工固沙林出现枝叶变黄、生长势衰
弱和病虫危害、继而全株死亡的大面积衰退现象[2]，有必要对第一代沙地樟子松
人工固沙林的林木生长状况进行分析总结。

基于此作者通过对不同林龄沙地樟子松人工林的胸径等生长性状进行调查分析，总结沙地樟子松人工林树高、胸径等性状指标随林龄的变化规律，为樟子松人工林培育提供坚实的理论基础和实践例证。

1.1研究区概况
研究地位于辽宁省彰武县北部章古台镇，地理位置：42°43′～42°50′N，
22°11 ′～122°37′E；典型大陆性气候，属温带半湿润干旱气候区，干旱多风。

年
平均气温6.1 ℃，极端最高35.2 ℃，极端最低-29.5 ℃，≥10 ℃有效积温2
800 ℃～3 200 ℃。

早霜在9月底或10月初，晚霜在4月中下旬，无霜期约150 d[3,4]。

近10年年降水量285.9～720.1 mm，且多集中于6—8月份，年蒸发量1 600 mm，约为降水量的3倍，空气相对湿度60.4 %。

年均风速3.0～3.7 m·s-
1，每年大于5 m·s-1的风沙达240次之多。

平均海拔226.5 m，最大地貌特征就是沙丘相间相垒，洼地纵横；该区土壤以风沙土为主，主要为生草风沙土和流动风沙土，由河流冲积物形成，沙层厚30 m左右，pH值6.8～7.0。

本研究地为生草风沙土[4,5]。

研究区内植被类型主要是以樟子松、油松(Pinus tabuliformis
Carrière)为主的固沙针叶林，林下有少量伴生植物[6]。

1.2研究方法
1.2.1样地设置
通过大量现场踏查及造林档案查对，以10 a林龄为一个龄阶，选择10～60 a林龄、立地条件尽量相似的樟子松人工林标准地36块，标准地基本情况见表1。

1.2.2林木生长性状测定
在选择标准地内进行每木调查，调查指标包括树高、胸径、冠幅等生长指标。

树高：使用美国Laser Technology公司生产的CRITERION RD1000红外线测树仪逐株测定立木2008年到2015年的树高，计算得到2008年到2015年的树高
连年生长量。

胸径：在选择标准地内进行胸径每木调查,围尺读数精确到0.1 cm。

冠幅：使用皮尺测量樟子松南北和东西方向宽度，即东西冠幅和南北冠幅，求得平均值即为冠幅大小。

第一活枝下高：使用皮尺测量地际处至第一活枝的高度，皮尺读数精确到0.1 cm。

2.1沙地樟子松人工林树高、胸径等指标相关性
对调查数据进行相关性分析，总结沙地樟子松生长随林龄变化规律及各指标之间的关系，结果见表2。

从表2中可以看出，沙地樟子松树高、胸径、第一活枝下高都和林龄有极显著相
关性，冠幅与林龄显著相关；随着林龄增加，樟子松树高、胸径、冠幅生长量增加，枝下高同时增加；各生长因子之间也呈极显著相关，冠幅与树高、胸径之间为极显
著正相关，即随着冠幅增大，积累的有机物质量不断增多，使树高、胸径不断生长。

2.2沙地樟子松人工林树高与胸径生长的关系
森林资源调查主要因子是树高、胸径、冠幅、林龄等，树高和胸径是最基本测树因子。

在林分调查汇总数据中胸径测量是精确且简易的，而树高调查难度大且误差也较大，为后期林分生产估计带来很大不确定性，所以，建立胸径——树高模型，
为树高预估提供依据和方便，能够很大程度地简化林业工作者的调查工作。

同时树高曲线模型在林分材积表、出材量预测、编制立木材积表、林分蓄积量计算等方面有着重要作用[7]。

本研究运用SPSS 20进行相关性分析，在证明存在相关性前提下，进行线性函数、幂函数、指数函数、对数函数、二次抛物线、三次抛物线、S曲线、双曲线、复合方程、生长方程以及logistic等多方程拟合，最终选择复相关系数R2最大且显著性最小的作为该曲线方程。

结果显示，树高与胸径的回归方程为幂函数
y=0.405x1.104 ，其相关系数为0.823，复相关系数为0.752，见图1。

2.3沙地樟子松人工林树高与冠幅生长的关系
形态模型也是林分模型的研究热点。

形态模型围绕树干削度、冠幅、树冠体表面积、冠长、树冠轮廓、枝下高和林分因子关系展开研究，从而分析林分因子对树木形态变化影响。

在众多形态变量中，冠幅是被研究最多的形态变量，冠幅是树木光合作用和蒸腾作用的主要场所，对树木生长过程具有主导作用，冠幅不仅能反映林分密度、立地条件、树木间竟争水平，还能衡量林分木材质量和生物多样性水平。

在以往理论模型参数化研究中，利用冠幅与林龄作为自变量来估测林木胸径、树高等林木因子生长的研究比较少。

本研究选择冠幅作为自变量，构建不同林龄下沙地樟子松人工林冠幅-树高生长模型，从林木生物学角度分析樟子松人工林树高生长
和冠幅生长之间关系。

本研究所涉及数据的调查工作开展方便，构建的回归模型也简单易懂，便于今后推广应用。

冠幅能间接反映林分密度、立地条件、光照、水热
等对林木生长的影响，通过冠幅来预测林木生长具有一定理论和现实意义[8]。

本研究运用SPSS 20进行相关性分析，在证明存在相关性前提下，进行线性函数、幂函数、指数函数、对数函数、二次抛物线、三次抛物线、S曲线、双曲线、复合方程、生长方程以及logistic等多方程拟合，选择复相关系数R2最大且显著性差异最小的为该曲线方程。

结果显示，沙地樟子松树高与冠幅的回归方程为S曲线，函数方程为y=e2.895-2.836/x，相关系数0.352，且极显著相关，复相关系数
0.272，见图2。

沙地樟子松人工林树高、胸径、冠幅、第一活枝下高之间都有显著或极显著相关性，树高随胸径变化模型为y=0.405x1.104，树高随冠幅变化模型为y=e2.895-
2.836/x。

树高和胸径之间，表现为林木胸径越大，林木越高，即林木高与胸径之
间存在正相关关系。

【相关文献】
[1]田友亮. 樟子松耐旱生理生态特征的研究[D]. 呼和浩特：内蒙古农业大学，2005.
[2]Zhu J J，Fan Z P，Zeng D H，et al. Comparison of stand structure and growth between artificial and natural forests of Pinus sylvestiris var. mongolica on Sandy land[J]. Journal of Forestry Research，2003,14(2)：103-111.
[3]曾德慧，姜凤岐，范志平，等.沙地樟子松人工林自然稀疏规律[J].生态学报，2000，20(2)：
235-242.
[4]张日升，肖巍，于红军，等.沙地樟子松人工林合理经营密度的研究[J].辽宁林业科技，2014，
(4)：12-15.
[5]张咏新. 章古台沙地土壤水分状况及其与樟子松生长关系的研究[D]. 沈阳：沈阳农业大学, 2002.
[6]孟鹏.章古台沙地37年生赤松和樟子松生长特性研究[J]. 辽宁林业科技，2013, (5)：20-23.
[7]马小欣，姜鹏，马娇娇，等. 沿坝地区华北落叶松胸径-树高生长模型的研究[J]. 林业资源管理，2015, (1)：44-48.
[8]董晨，吴保国，张瀚.基于冠幅的杉木人工林胸径和树高参数化预估模型[J]. 北京林业大学学报，2016,38(3)：56-58.。