地形因子對(duì)杉木冠層材積的影響

地形因子對(duì)杉木冠層材積的影響

杉木是中國(guó)南方最重要的速生原材料之一。它具有生長(zhǎng)快、材料好、使用價(jià)值高等特征。樹(shù)冠大小是預(yù)估樹(shù)木生長(zhǎng)量的基本依據(jù)之一,可以體現(xiàn)樹(shù)木進(jìn)行光合作用的面積及有機(jī)物傳輸?shù)木嚯x,從而反映光合作用效率,因此樹(shù)冠變量有助于解釋樹(shù)木生長(zhǎng)的結(jié)果1樹(shù)冠體積計(jì)算順昌縣為南方杉木中心產(chǎn)區(qū),故本研究分別在順昌縣國(guó)有林場(chǎng)下屬的嵐下采育場(chǎng)和大歷采育場(chǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi),選擇具有代表性的地段設(shè)置圓形樣地,運(yùn)用樣圓串的調(diào)查方法,以半徑r=3.26m做樣圓(一個(gè)樣圓串包含3個(gè)半徑相同的樣圓)樹(shù)冠體積根據(jù)圓錐體積公式計(jì)算:式中:s是底面積,h是高,r是底面半徑(即為樹(shù)冠的50%)。則樹(shù)冠體積=上半部圓錐體體積+倒圓錐體體積=1/3(πr材積則根據(jù)以下模型進(jìn)行計(jì)算:式中:V是材積,D是胸徑,H是樹(shù)高。根據(jù)上述收集整理數(shù)據(jù)比較同坡度、坡位、坡向的條件下樹(shù)高生長(zhǎng)率、胸徑生長(zhǎng)率、材積生長(zhǎng)率差異,進(jìn)而分析不同地形因子對(duì)杉木人工林的樹(shù)冠和材積的影響。2結(jié)果與分析2.1樹(shù)高生長(zhǎng)率和樹(shù)冠率順昌縣杉木人工林林地常見(jiàn)坡度均在坡度>15°的坡地上,故本研究將坡度劃分為斜坡(16~25°)和陡坡(≥26°)2個(gè)坡度級(jí)。根據(jù)該分級(jí),在做外業(yè)采集數(shù)據(jù)時(shí),根據(jù)相應(yīng)的要求取得表2、表3內(nèi)的數(shù)據(jù)(以下均為23a生的杉木人工林),并分別計(jì)算其生長(zhǎng)率、圓滿度、樹(shù)冠率、體積及材積等。從表2和表3可知,斜坡樣地的樹(shù)高生長(zhǎng)率分別為107.0%、104.3%、101.3%,而陡坡樣地的樹(shù)高生長(zhǎng)率分別為78.3%、72.6%、76.1%,說(shuō)明杉木在斜坡的生長(zhǎng)率比陡坡高;斜坡樣地的樹(shù)冠率分別為55.69%、51.25%、56.22%,而陡坡的樹(shù)冠率分別為52.8%、50.30%、52.0%,說(shuō)明樹(shù)冠率隨著坡度的增大而減小;斜坡樣地的樹(shù)冠圓滿度分別為48.91%、49.59%、43.51%,而陡坡的樹(shù)冠圓滿度分別為28.42%、45.24%、41.76%,說(shuō)明斜坡樣地杉木的生長(zhǎng)比陡坡的快;斜坡樣地的材積生長(zhǎng)率分別為1.26%、1.30%、1.22%,而陡坡樣地的材積生長(zhǎng)率分別為0.61%、0.48%、0.57%,說(shuō)明斜坡整體的生長(zhǎng)速度大于陡坡,材積生長(zhǎng)率比陡坡的高。從整體來(lái)看,斜坡的杉木生長(zhǎng)要優(yōu)于陡坡。2.2生長(zhǎng)率和樹(shù)冠率根據(jù)林地的實(shí)際情況,進(jìn)行大致的坡位劃分,總體上劃分為上坡和下坡兩大部分。做外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí),根據(jù)相應(yīng)的要求取得表4、表5內(nèi)的數(shù)據(jù)(以下均為17a生的杉木人工林),并分別計(jì)算其生長(zhǎng)率、圓滿度、樹(shù)冠率、體積及材積等。從表4和表5可知,下坡樣地的樹(shù)高生長(zhǎng)率分別為112.9%、115.9%、120.0%,而上坡樣地的樹(shù)高生長(zhǎng)率分別為100.6%、98.2%、99.4%,說(shuō)明杉木在下坡的生長(zhǎng)率比上坡的高;下坡樣地的樹(shù)冠率分別為48.4%、44.2%、52.9%,而上坡的樹(shù)冠率分別為47.4%、43.9%、47.3%,說(shuō)明下坡位的杉木其樹(shù)冠率大于上坡位,即下坡的杉木樹(shù)冠長(zhǎng)度與樹(shù)高的比值大于上坡,下坡長(zhǎng)勢(shì)更好;下坡樣地的樹(shù)冠圓滿度分別為47.3%、50.6%、48.1%,而上坡的樹(shù)冠圓滿度分別為45.7%、50.0%、47.5%,說(shuō)明下坡樣地杉木的生長(zhǎng)比上坡的快;下坡樣地的材積生長(zhǎng)率分別為1.35%、1.32%、1.38%,而上坡樣地的材積生長(zhǎng)率分別為0.76%、0.65%、0.73%,說(shuō)明下坡整體的生長(zhǎng)速度大于上坡,材積生長(zhǎng)率比上坡的高。從整體來(lái)看,下坡位的杉木生長(zhǎng)要優(yōu)于上坡位。2.3陽(yáng)坡和陰坡對(duì)杉木樹(shù)冠率的影響不同坡向?qū)α值仞B(yǎng)分組成及植株的養(yǎng)分吸收都具有明顯影響從表6和表7可知,陽(yáng)坡樣地的樹(shù)高生長(zhǎng)率分別為138.5%、128.5%、134.6%,而陰坡樣地的樹(shù)高生長(zhǎng)率分別為123.1%、120.8%、125.4%,說(shuō)明杉木在陽(yáng)坡的生長(zhǎng)率比陰坡的高;陽(yáng)坡樣地的樹(shù)冠率分別為52.8%、50.3%、49.1%,而陰坡的樹(shù)冠率分別為47.5%、50.3%、48.9%,說(shuō)明陽(yáng)坡的杉木其樹(shù)冠率大于陰坡,即陽(yáng)坡的杉木樹(shù)冠長(zhǎng)度與樹(shù)高的比值大于陰坡,陽(yáng)坡長(zhǎng)勢(shì)更好;陽(yáng)坡樣地的樹(shù)冠圓滿度分別為37.9%、48.8%、45.3%,而陰坡的樹(shù)冠圓滿度分別為35.5%、48.1%、45.0%,說(shuō)明陽(yáng)坡樣地杉木的生長(zhǎng)比陰坡的快;陽(yáng)坡樣地的材積生長(zhǎng)率分別為1.05%、0.83%、0.99%,而陰坡樣地的材積生長(zhǎng)率分別為0.78%、0.70%、0.86%,說(shuō)明陽(yáng)坡整體的生長(zhǎng)速度大于陰坡,材積生長(zhǎng)率比陰坡的高。從整體來(lái)看,陽(yáng)坡的杉木生長(zhǎng)要優(yōu)于陰坡。3不同坡位的杉木生長(zhǎng)率從上述不同地形因子對(duì)于杉木人工林的影響分析比較結(jié)果表明:斜坡處杉木的樹(shù)冠率大于陡坡處的杉木樹(shù)冠率,且斜坡處杉木的圓滿度也大于陡坡,從生長(zhǎng)率上看斜坡處杉木的生長(zhǎng)速度優(yōu)于陡坡;下坡位的杉木生長(zhǎng)率、樹(shù)冠率、圓滿度、材積均大于上坡位;而相比于陰坡處的杉木,陽(yáng)坡處杉木樹(shù)冠率、圓滿度、材積均優(yōu)于陰坡?？傮w趨勢(shì)表明,生長(zhǎng)