03第三章 林分结构Y
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成本：造林投资(包括林地清理、整地、种苗费、栽植费等) 经营费用(包括幼林抚育费、成林抚育费、森林保险费等) 采伐成本(包括间伐成本、主伐成本等)和税费
收入：主伐收入、间伐收入及非木材收入等方面。
第一节
三、确定密度的原则
林分密度
一定树种在一定的立地条件和栽培条件下，根 据经营目的，能取得最大经济效益、生态效益和社 会效益的造林密度，即为应采用的合理造林密度， 这个密度应当是在由生物学和生态学规律所控制的 合理密度范围之内，而其具体取值又应当以能取得 最大效益来测算。
林分密度
二、密度的作用-1 1.初始密度在郁闭成林中的作用 郁闭：林分中林木树冠彼此互相衔接的状态。林冠的郁 闭状态可分两种：水平郁闭和垂直郁闭。 较大密度可促进林分提前进入郁闭状态，促进快速成林， 但同时也将个体之间竞争时间提前。 要考虑树种特性、林地条件及育林目标等。
Baidu Nhomakorabea 第一节
二、密度的作用-2 2.密度对林木生长的作用 （1）树高 主要结论为密度对于树高 的影响较小。 一些较耐阴树种以及顶端 优势不旺的树种，可能在 一定密度范围内密度加大 有促进高生长的作用。 干旱立地条件下有一些影 响。
图3—2 不同密度林分与胸径生长的关系
1．挪威云衫(55年生) 2．挪威云杉(48年生) 3．挪威云 杉(42年生) 4．欧洲赤松(48年生) 5．欧洲赤松(44年生) 6．辐射松(15年生) 7．花旗松(27年生) 8．杉木(17年 生) 9．脂松(23年生) 10．湿地松(7年生) 11．挪威云 杉(17年生) 12．马尾松(11年生)
表 3-1 中国主要树种造林密度表
树种 栎类 胡桃楸、水曲柳、黄波罗 木荷 檫树 桤木 榆 杨树 相思类 漆树 猕猴桃 沙枣 苹果、梨、桃、李、杏 巴旦杏 沙柳、毛条、柠条、柽柳 沙棘、紫穗槐 密度,株/hm2 树种 火炬松、湿地松 油松、黑松 落叶松 樟子松 红松 杉木 水杉 樟、油樟 柳杉 桉树 木麻黄 枫杨 刺槐 桢楠 密度,株/hm2 树种 一般 农桐间作 密度,株/hm2 240~1500 195~1500 45~60 1110~1650 600~900 150~270 一般 间作 300~600 150~370 300 左右 220~600 800~1200 200~1650 750~1650 330~500 520~820 600~1600 3000~6000 马尾松、云南松、华山松 3000~6750 旱柳和其它 1500 乔木柳 4400~6600 2400~3600 600~900 1650~3750 1350~4950 240~3300 1200~3300 450~1250 450~900 1500~3000 450~1240 300~450 1240~5000 1500~2400 3000~5000 2400~5000 1650~3300 3300~4400 1650~4500 1250~2500 1350~6000 2400~4500 2500~5000 2400~5000 1350~2400 1650~6000 2500~3300 油橄榄 枣树 柑桔 板栗 山楂 散生竹 丛生竹 花椒 油茶 三年桐 千年桐 核桃 泡桐
林分密度
图3—l 不同密度林分与平均树高生长的关系
1．挪威云衫(55年生) 2．挪威云杉(48年生) 3．挪威云杉(62年生) 4． 欧洲松(28年生) 5．辐射松(15年生) 6．欧洲赤松(44年生) 7．挪威云 杉(29年生) 8．挪威云杉(17年生) 9．花旗松(27年生) 10．湿地松(17 年生) 11．火炬松(17年生) 12．脂松(29年生) 13．湿地松(7年生) 14 ．杉木(17年生) 15．马尾松(11年生)
第三章 林分的结构及其培育
第一节 第二节 第三节 林分密度 种植点配置 树种组成及混交林
第一节
林分密度
一、概念 林分密度：是单位面积林地上林木的数量。 初始密度：森林起源时形成的密度。 经营密度：在整个经营过程中的森林的密度。 造林密度：是指单位面积造林地上栽植株数或播种点数。
第一节
第一节
二、密度的作用-5 4.密度对干材质量的作用
林分密度
侧枝数量、节疤数量、木材物理性质
5.密度对根系生长及林分稳定性的作用
根系分布与量、养分平衡、水分平衡
密度促进整枝
密度促进整枝
怀柔油松林
门头沟油松林
第一节
林分密度
三、确定密度的原则 1.林分密度与经营目的的关系 结构与功能统一 如：用材林 大径材(锯材、枕木、胶合板材等)：稀一些 小径材(矿柱、杆材、造纸材等) ：密一些
水分状况的节水型林分经营密度控制技术，并据此编制了华北山 地主要树种油松、侧柏等树种的经营密度表。
林地供水量 年龄 15 20 25 30 35 40 45 油松 侧柏
390mm
4460 3016 2330 1930 1667 1480 1340
250mm
3091 2091 1615 1338 1155 1026 929
桉树纸浆林
杨树大径材林
桉树大径材林
第一节
林分密度
三、确定密度的原则 1.林分密度与造林树种间的关系 喜光性、速生性、树冠特征、根系特征、干形和分枝特点等。
喜光而速生的树种宜稀，如杨树、落叶松等； 耐阴而初期生长较慢的宜密，如云杉、侧柏等； 干形通直而自然整枝良好的宜稀，如杉木、檫树等； 干形易弯曲且自然整枝不良的宜密，如马尾松、部分栎类树种； 树冠宽阔而且根系庞大的宜稀，如毛白杨、团花等； 树冠狭窄而且根系紧凑的宜密，如箭杆杨、冲天柏等。
第一节
林分密度
二、密度的作用-5 2.密度对林木生长的作用 （4）密度对林分干材产量的影响 对林分总产量的影响 系统密度管理法 ：通过造林密度的选择、幼林抚育管 理、疏伐、间伐等一系列调整密度的方法，使林分从第一次 进入合理密度开始，使其密度始终保持在合理密度范围之内， 即经多次密度调节最终达到主伐期。系统密度管理法的意义 就在于把竞争引起的能量消耗转化为生产,是提高林分生产 力的重要途径。
图3—3不同密度杉木林分 平均单株材积的阶段变化
当N趋于最大密度时，α值接近1.5,叫 3/2幂法则。 3/2幂法则与雷尼克公式是编制密度管理图表的主要基础。
第一节
林分密度
二、密度的作用-5 2.密度对林木生长的作用 （4）密度对林分干材产量的影响 林分干材产量：现存量、总产量 林分蓄积量=平均单株材积×密度 最终产量恒定法则：在较稀的(立地未被充分利用)密度范 围内，密度本身起主要作用，林分蓄积产量随密度的增大 而增大。但当密度增大到一定程度时，密度的竞争效应增 强，两个因素的交互作用达到平衡，蓄积量就保持在一定 水平上，不再随密度增大而增大，这个水平的高低取决于 树种、立地及栽培集约度等非密度因素。
853 793 743 701 665 634 608
390mm
1342 1188 1063 959 872 798 734
250mm
930 824 737 665 604 553 509
第一节
三、确定密度的原则
3.林分密度与培育技术的关系
林分密度
就培育技术的总体而言，培育技术越细致，越集约，林木 就越速生，就越没必要密植。 4.林分密度与经济因素的关系 选择投入产出比最合理的造林密度，特别是商品林。
花棒、踏朗、沙拐枣、梭梭 660~1650
1650~3300 侧柏、柏木、云杉、冷杉 4350~6000
第一节
林分密度
三、确定密度的原则 2. 林分密度与林地条件的关系 较湿润地区，从经营要求来看，立地条件好而宜于培育大径阶材 的宜稀，立地条件差而只能育中小径阶材的宜稍密。 干旱半干旱地区，确定林分密度的基础应该是降水资源环境容量。 所谓降水资源环境容量是指在无灌溉条件以及无地下水补充土壤 水分的干旱半干旱地区，在维持区域生态平衡及水量平衡的前提 下，一定的降水资源所能容纳的树木种类及其数量。 * 径流林业（王斌瑞等）
年均生长量 (m3/hm2.a) 4.63~1.67 1.67~0.83 7.06~2.54 2.54~1.27 0.83~0.46 0.46~0.23 1.27~0.71 0.71~0.35
密度控制技术：以林木边材与胸径生长、气象因子与林木耗
水等模型为基础，结合单木与林分尺度扩展理论，提出基于林地
（孙长忠）
Rpi
树种
年龄 (a) 20
密度 (Tree/hm2) 1584~570 570~285 1269~457 457~228 285~158 158~79 228~127 127~63
林分蔷积量 (m3/hm2) 92.66~33.35 33.35~16.68 162.31~58.43 58.43~29.43 16.88~9.27 9.27~4.63 29.22~16.23 16.23~8.12
第一节
林分密度
二、密度的作用-3 2.密度对林木生长的作用 （2）直径 从树木间开始有竞争作用的密度始，密 度越大，直径生长越小。 雷尼克公式：logN=-1.605logD+K 一根最大直径曲线中直径D(英寸)与密 度N(株/英亩)的相互关系，其中K为适 应每一树种的常数。 密度的直径效应和树木营养面积直接相 关，树冠的大小和直径生长紧密相关。 密度对直径分布作用总的规律是密度加 大使小径阶林木的数量增大、而大中径 阶的数量减少。
第一节
林分密度
二、密度的作用-4 2.密度对林木生长的作用 （3）密度对单株材积的作用 单株材积：决定于树高、胸高断面积 和树干形数。 与对直径生长的相同，林分密度越大， 其平均单株材积越小，而且较平均胸 径降低的幅度要大得多。 密度竞争效益幂乘式（日本） V=KN-α
V-单株材积 K-树种常数 N-密度 α-因竞争而变参数
森林培育学
贾黎明
（北京林业大学林学院、研究生院）
第三章 林分的结构及其培育
林分结构：组成林分的林木群体的各组成成分的空间和
时间分布格局。
林分结构：包括水平结构、垂直结构和年龄结构。 决定因素：主要决定于树种组成、林分密度、林木配置、
年龄等因素。林分密度和配置决定人工林水平结构；树种
组成和年龄主要决定人工林的垂直结构。
390mm
5943 4205 3200 2553 2106 1780 1534
250mm
4119 2915 2218 1770 1460 1234 1063
林地供水量 年龄 50 55 60 65 70 75 80
油松
侧柏
390mm
1231 1144 1072 1011 960 915 877
250mm
第一节
二、密度的作用-5 3.密度对生物量的作用
林分密度
合理的密度曲线：
lnW=k/(1+exp(blnN-a))
图3—4
加杨密度对平均个体重(a)、单位面积现存量(b) 的作用及其随时间变化过程
图例∶□:2株/m2；▲: 4株/m2；△: 8.2株/m2；○: 25株/m2；●∶100株/m2。其 中∶1～4:1988年6月至9月；5～9:1989年6月至10月；10～12:1990年6月至9月
表 3-2 不同气候区径流造林生产潜力
气候区 降水量 (mm) 600~500 半湿润区 499~400 600~500 499~400 399~300 半干旱区 299~200 399~300 299~200 1.00~0.36 0.36~0.18 1.00~0.36 O.36~0.18 0.18~0.10 0.10~0.05 0.18~0.10 0.10~0.05 刺槐 23 油松 20 刺槐 23 油松
第一节
林分密度
二、密度的作用-5 2.密度对林木生长的作用 （4）密度对林分干材产量的影响 强阳性树种不符合最终产量恒定法则
如：欧美杨人工林(不间伐类型)，每公顷栽250株的比栽400株的在20年生时蓄积 量高出25.0%，25年生时高出34.7%。
植物种群合理密度:在植物种群的不同时期单位面积上生产力 最高的密度，不同时期的合理密度不是一个固定值，而是一 个范围即合理密度范围(即存在上限合理密度和下限合理密 度)。 合理密度曲线LnW=k/[1+exp(blnN-a)] W为林木个体产量，N为密度，k为与生长平均相对应的平均 个体产量的上限值，b、a为回归系数，exp为自然对数的底。
收入：主伐收入、间伐收入及非木材收入等方面。
第一节
三、确定密度的原则
林分密度
一定树种在一定的立地条件和栽培条件下，根 据经营目的，能取得最大经济效益、生态效益和社 会效益的造林密度，即为应采用的合理造林密度， 这个密度应当是在由生物学和生态学规律所控制的 合理密度范围之内，而其具体取值又应当以能取得 最大效益来测算。
林分密度
二、密度的作用-1 1.初始密度在郁闭成林中的作用 郁闭：林分中林木树冠彼此互相衔接的状态。林冠的郁 闭状态可分两种：水平郁闭和垂直郁闭。 较大密度可促进林分提前进入郁闭状态，促进快速成林， 但同时也将个体之间竞争时间提前。 要考虑树种特性、林地条件及育林目标等。
Baidu Nhomakorabea 第一节
二、密度的作用-2 2.密度对林木生长的作用 （1）树高 主要结论为密度对于树高 的影响较小。 一些较耐阴树种以及顶端 优势不旺的树种，可能在 一定密度范围内密度加大 有促进高生长的作用。 干旱立地条件下有一些影 响。
图3—2 不同密度林分与胸径生长的关系
1．挪威云衫(55年生) 2．挪威云杉(48年生) 3．挪威云 杉(42年生) 4．欧洲赤松(48年生) 5．欧洲赤松(44年生) 6．辐射松(15年生) 7．花旗松(27年生) 8．杉木(17年 生) 9．脂松(23年生) 10．湿地松(7年生) 11．挪威云 杉(17年生) 12．马尾松(11年生)
表 3-1 中国主要树种造林密度表
树种 栎类 胡桃楸、水曲柳、黄波罗 木荷 檫树 桤木 榆 杨树 相思类 漆树 猕猴桃 沙枣 苹果、梨、桃、李、杏 巴旦杏 沙柳、毛条、柠条、柽柳 沙棘、紫穗槐 密度,株/hm2 树种 火炬松、湿地松 油松、黑松 落叶松 樟子松 红松 杉木 水杉 樟、油樟 柳杉 桉树 木麻黄 枫杨 刺槐 桢楠 密度,株/hm2 树种 一般 农桐间作 密度,株/hm2 240~1500 195~1500 45~60 1110~1650 600~900 150~270 一般 间作 300~600 150~370 300 左右 220~600 800~1200 200~1650 750~1650 330~500 520~820 600~1600 3000~6000 马尾松、云南松、华山松 3000~6750 旱柳和其它 1500 乔木柳 4400~6600 2400~3600 600~900 1650~3750 1350~4950 240~3300 1200~3300 450~1250 450~900 1500~3000 450~1240 300~450 1240~5000 1500~2400 3000~5000 2400~5000 1650~3300 3300~4400 1650~4500 1250~2500 1350~6000 2400~4500 2500~5000 2400~5000 1350~2400 1650~6000 2500~3300 油橄榄 枣树 柑桔 板栗 山楂 散生竹 丛生竹 花椒 油茶 三年桐 千年桐 核桃 泡桐
林分密度
图3—l 不同密度林分与平均树高生长的关系
1．挪威云衫(55年生) 2．挪威云杉(48年生) 3．挪威云杉(62年生) 4． 欧洲松(28年生) 5．辐射松(15年生) 6．欧洲赤松(44年生) 7．挪威云 杉(29年生) 8．挪威云杉(17年生) 9．花旗松(27年生) 10．湿地松(17 年生) 11．火炬松(17年生) 12．脂松(29年生) 13．湿地松(7年生) 14 ．杉木(17年生) 15．马尾松(11年生)
第三章 林分的结构及其培育
第一节 第二节 第三节 林分密度 种植点配置 树种组成及混交林
第一节
林分密度
一、概念 林分密度：是单位面积林地上林木的数量。 初始密度：森林起源时形成的密度。 经营密度：在整个经营过程中的森林的密度。 造林密度：是指单位面积造林地上栽植株数或播种点数。
第一节
第一节
二、密度的作用-5 4.密度对干材质量的作用
林分密度
侧枝数量、节疤数量、木材物理性质
5.密度对根系生长及林分稳定性的作用
根系分布与量、养分平衡、水分平衡
密度促进整枝
密度促进整枝
怀柔油松林
门头沟油松林
第一节
林分密度
三、确定密度的原则 1.林分密度与经营目的的关系 结构与功能统一 如：用材林 大径材(锯材、枕木、胶合板材等)：稀一些 小径材(矿柱、杆材、造纸材等) ：密一些
水分状况的节水型林分经营密度控制技术，并据此编制了华北山 地主要树种油松、侧柏等树种的经营密度表。
林地供水量 年龄 15 20 25 30 35 40 45 油松 侧柏
390mm
4460 3016 2330 1930 1667 1480 1340
250mm
3091 2091 1615 1338 1155 1026 929
桉树纸浆林
杨树大径材林
桉树大径材林
第一节
林分密度
三、确定密度的原则 1.林分密度与造林树种间的关系 喜光性、速生性、树冠特征、根系特征、干形和分枝特点等。
喜光而速生的树种宜稀，如杨树、落叶松等； 耐阴而初期生长较慢的宜密，如云杉、侧柏等； 干形通直而自然整枝良好的宜稀，如杉木、檫树等； 干形易弯曲且自然整枝不良的宜密，如马尾松、部分栎类树种； 树冠宽阔而且根系庞大的宜稀，如毛白杨、团花等； 树冠狭窄而且根系紧凑的宜密，如箭杆杨、冲天柏等。
第一节
林分密度
二、密度的作用-5 2.密度对林木生长的作用 （4）密度对林分干材产量的影响 对林分总产量的影响 系统密度管理法 ：通过造林密度的选择、幼林抚育管 理、疏伐、间伐等一系列调整密度的方法，使林分从第一次 进入合理密度开始，使其密度始终保持在合理密度范围之内， 即经多次密度调节最终达到主伐期。系统密度管理法的意义 就在于把竞争引起的能量消耗转化为生产,是提高林分生产 力的重要途径。
图3—3不同密度杉木林分 平均单株材积的阶段变化
当N趋于最大密度时，α值接近1.5,叫 3/2幂法则。 3/2幂法则与雷尼克公式是编制密度管理图表的主要基础。
第一节
林分密度
二、密度的作用-5 2.密度对林木生长的作用 （4）密度对林分干材产量的影响 林分干材产量：现存量、总产量 林分蓄积量=平均单株材积×密度 最终产量恒定法则：在较稀的(立地未被充分利用)密度范 围内，密度本身起主要作用，林分蓄积产量随密度的增大 而增大。但当密度增大到一定程度时，密度的竞争效应增 强，两个因素的交互作用达到平衡，蓄积量就保持在一定 水平上，不再随密度增大而增大，这个水平的高低取决于 树种、立地及栽培集约度等非密度因素。
853 793 743 701 665 634 608
390mm
1342 1188 1063 959 872 798 734
250mm
930 824 737 665 604 553 509
第一节
三、确定密度的原则
3.林分密度与培育技术的关系
林分密度
就培育技术的总体而言，培育技术越细致，越集约，林木 就越速生，就越没必要密植。 4.林分密度与经济因素的关系 选择投入产出比最合理的造林密度，特别是商品林。
花棒、踏朗、沙拐枣、梭梭 660~1650
1650~3300 侧柏、柏木、云杉、冷杉 4350~6000
第一节
林分密度
三、确定密度的原则 2. 林分密度与林地条件的关系 较湿润地区，从经营要求来看，立地条件好而宜于培育大径阶材 的宜稀，立地条件差而只能育中小径阶材的宜稍密。 干旱半干旱地区，确定林分密度的基础应该是降水资源环境容量。 所谓降水资源环境容量是指在无灌溉条件以及无地下水补充土壤 水分的干旱半干旱地区，在维持区域生态平衡及水量平衡的前提 下，一定的降水资源所能容纳的树木种类及其数量。 * 径流林业（王斌瑞等）
年均生长量 (m3/hm2.a) 4.63~1.67 1.67~0.83 7.06~2.54 2.54~1.27 0.83~0.46 0.46~0.23 1.27~0.71 0.71~0.35
密度控制技术：以林木边材与胸径生长、气象因子与林木耗
水等模型为基础，结合单木与林分尺度扩展理论，提出基于林地
（孙长忠）
Rpi
树种
年龄 (a) 20
密度 (Tree/hm2) 1584~570 570~285 1269~457 457~228 285~158 158~79 228~127 127~63
林分蔷积量 (m3/hm2) 92.66~33.35 33.35~16.68 162.31~58.43 58.43~29.43 16.88~9.27 9.27~4.63 29.22~16.23 16.23~8.12
第一节
林分密度
二、密度的作用-3 2.密度对林木生长的作用 （2）直径 从树木间开始有竞争作用的密度始，密 度越大，直径生长越小。 雷尼克公式：logN=-1.605logD+K 一根最大直径曲线中直径D(英寸)与密 度N(株/英亩)的相互关系，其中K为适 应每一树种的常数。 密度的直径效应和树木营养面积直接相 关，树冠的大小和直径生长紧密相关。 密度对直径分布作用总的规律是密度加 大使小径阶林木的数量增大、而大中径 阶的数量减少。
第一节
林分密度
二、密度的作用-4 2.密度对林木生长的作用 （3）密度对单株材积的作用 单株材积：决定于树高、胸高断面积 和树干形数。 与对直径生长的相同，林分密度越大， 其平均单株材积越小，而且较平均胸 径降低的幅度要大得多。 密度竞争效益幂乘式（日本） V=KN-α
V-单株材积 K-树种常数 N-密度 α-因竞争而变参数
森林培育学
贾黎明
（北京林业大学林学院、研究生院）
第三章 林分的结构及其培育
林分结构：组成林分的林木群体的各组成成分的空间和
时间分布格局。
林分结构：包括水平结构、垂直结构和年龄结构。 决定因素：主要决定于树种组成、林分密度、林木配置、
年龄等因素。林分密度和配置决定人工林水平结构；树种
组成和年龄主要决定人工林的垂直结构。
390mm
5943 4205 3200 2553 2106 1780 1534
250mm
4119 2915 2218 1770 1460 1234 1063
林地供水量 年龄 50 55 60 65 70 75 80
油松
侧柏
390mm
1231 1144 1072 1011 960 915 877
250mm
第一节
二、密度的作用-5 3.密度对生物量的作用
林分密度
合理的密度曲线：
lnW=k/(1+exp(blnN-a))
图3—4
加杨密度对平均个体重(a)、单位面积现存量(b) 的作用及其随时间变化过程
图例∶□:2株/m2；▲: 4株/m2；△: 8.2株/m2；○: 25株/m2；●∶100株/m2。其 中∶1～4:1988年6月至9月；5～9:1989年6月至10月；10～12:1990年6月至9月
表 3-2 不同气候区径流造林生产潜力
气候区 降水量 (mm) 600~500 半湿润区 499~400 600~500 499~400 399~300 半干旱区 299~200 399~300 299~200 1.00~0.36 0.36~0.18 1.00~0.36 O.36~0.18 0.18~0.10 0.10~0.05 0.18~0.10 0.10~0.05 刺槐 23 油松 20 刺槐 23 油松
第一节
林分密度
二、密度的作用-5 2.密度对林木生长的作用 （4）密度对林分干材产量的影响 强阳性树种不符合最终产量恒定法则
如：欧美杨人工林(不间伐类型)，每公顷栽250株的比栽400株的在20年生时蓄积 量高出25.0%，25年生时高出34.7%。
植物种群合理密度:在植物种群的不同时期单位面积上生产力 最高的密度，不同时期的合理密度不是一个固定值，而是一 个范围即合理密度范围(即存在上限合理密度和下限合理密 度)。 合理密度曲线LnW=k/[1+exp(blnN-a)] W为林木个体产量，N为密度，k为与生长平均相对应的平均 个体产量的上限值，b、a为回归系数，exp为自然对数的底。