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《中南林業科技大學學報》2015年第二期

1研究方法

根據2012年的虞山森林資源三類調查數據，結合實地踏查，按照典型性和區域代表性原則，分別選擇馬尾松天然林和人工林相對集中的地區作為研究區域；根據馬尾松林的生長狀況、群落結構、立地條件和生境差異分別設置具有代表性的標準地7塊，4塊天然林，3塊人工林，樣地大小20m×20m。在標準地內進行每木檢尺，選擇2～3株標準木進行樹干解析，總共16株。本研究的樹木生長過程測定分為外業樹干解析和內業計算2個步驟。第一步采用單株樹木材積測定的方法對標準木進行樹干解析[11]，在伐倒前確定根頸位置和實測胸徑，并標明胸高位置和南北方向；在截取圓盤時，以2m為區分段采用中央斷面區分求積法在每個區分段中點位置截取圓盤，截取位置分別為：0m、1.3m、3.6m、5.6m等，所余不足一個區分段長度的，在梢頭底直徑處截取圓盤，圓盤厚度2～5cm。第二步是樹干解析的內業工作，本研究采用了winDENDRO（2004c）樹木年輪測量及分析系統對年輪寬度進行自動識別[12-13]。

2結果與分析

2.1不同森林起源下馬尾松生長差異

2.1.1樹高生長過程馬尾松樹高生長過程見圖1和表2。在馬尾松天然林整個生長過程中，連年生長量的最大值出現在15年左右，為0.35m，然后波動下降，在45年以后趨于平緩。平均生長量最大值出現在18～20年之間，為0.34m，平均生長量與連年生長量曲線相交于18年，此后連年生長量均小于平均生長量。在馬尾松人工林整個生長過程中，連年生長量最大值出現在10年，為0.38m，早于且大于馬尾松天然林，然后波動下降。馬尾松人工林平均生長量最大值出現在10年，為0.37m，平均生長量高峰出現的時間比天然林早，且高峰值比天然林大，然后逐漸減小，平均生長量曲線與連年生長量曲線相交于13年左右；樹高生長率隨年齡的增加而逐漸減小；馬尾松人工林平均生長量均高于天然林平均生長量；馬尾松人工林連年生長量與天然林生長量曲線有多次相交，20年以后馬尾松天然林連年生長量低于人工林連年生長量。

2.1.2胸徑生長過程馬尾松胸徑生長過程見圖2和表2。55年前林分胸徑的總生長量隨齡階的增大而增大，在林分整個生長過程中胸徑生長率隨齡階的增加而減小；在馬尾松天然林整個生長過程中，胸徑連年生長量最大值出現在15年左右，為0.5cm，然后逐漸波動下降；胸徑平均生長量在15年時達到最大值：為0.49cm，胸徑平均生長量與連年生長量曲線相交于18年，此后連年生長量均小于平均生長量；馬尾松人工林胸徑連年生長量在13年時達到最大值，然后在20～40年波動下降，40年以后趨于穩定，連年生長量保持在0.1cm；馬尾松人工林胸徑連年生長量在35年前均大于天然林胸徑連年生長量，35年以后天然林連年生長量高于人工林，人工林胸徑平均生長量均大于天然林胸徑平均生長量。

2.1.3材積生長過程馬尾松材積生長過程見圖3和表2。在馬尾松天然林整個生長過程中，材積連年生長量在46年左右時達到最大值：為0.0037m3，10～40年是材積生長的速生期，在45年以后天然林材積連年生長量急劇下降，50年以后連年生長量低于0.0015m3；馬尾松天然林材積平均生長量在45年時達到最大值，之后緩慢下降，材積平均生長量與連年生長量曲線相交于50年，說明此時馬尾松天然林達到數量成熟齡；在馬尾松人工林生長過程中，材積的連年生長量最大值出現的要比天然林早，在30年時候達到最大值且比天然林的值要大為0.0038m3，從35年以后人工林連年生長量低于天然林的連年生長量，50年以后連年生長量低于0.001m3；人工林材積平均生長量在40年之前均大于天然林材積平均生長量，材積平均生長量與連年生長量曲線在45年初處相交，此時人工林達到數量成熟齡，要比天然林早5年。

2.2不同森林起源馬尾松生長模型擬合生長模型是進行森林經營管理的重要手段，它能夠定量研究林木各因子的生長狀況，它既可對現實林分的生長狀況做出客觀地評價，并且還可以對林分各個測樹因子將來的變化做出合理的預測。一個理想的生長模型應該符合通用性強，準確度高的要求，同時模型參數應具有生物學意義，符合植物種群的生長規律。本文以胸徑、樹高、材積分別為因變量，以對應的年齡為自變量，結合馬尾松生長規律以及前人的研究成果[16]應用SPSS19.0數據處理軟件用以下4個生長模型對馬尾松進行擬合。各測樹因子擬合結果如見表3、圖1和圖3。圖表中：決定系數（R2）、殘差(Q殘)可以反映模型的擬合效果。由表3可以看出，4個生長模型的決定系數都大于0.90，相關性高；殘差都小于2，精度都較高，但是其中無論是人工林還是天然林，Richards生長模型對馬尾松的胸徑、樹高及材積的擬合決定系數最大且殘差最小，因此選擇此模型：Y=a(1-ebt)c（式中a為生長極限即環境容納量，b為生長速率，c為形狀參數）作為馬尾松天然林與人工林測樹因子生長曲線的擬合。

3討論與結論

該林分樹干解析木的生長規律表明：馬尾松人工林的胸徑和樹高平均生長量最大值均出現在15年左右，連年生長量出現在10年左右；馬尾松天然林的胸徑和樹高的平均生長量最大值出現在18年左右，連年生長量的最大值出現在15年左右，此結果與張連金對馬尾松人工林首次間伐年齡的研究結果相吻合[14]。從生長曲線來看，整個生長過程與實際生產經營管理情況相吻合；馬尾松人工林0～15年為幼林期，在此期間胸徑生長緩慢，樹高和材積生長較快；15～40年為速生期，在此時期樹高、胸徑、材積都生長迅速。

作者：劉坤曹林周春國單位：南京林業大學林學院