地形因子對杉木冠層材積的影響

杉木是中國南方最重要的速生原材料之一。它具有生長快、材料好、使用價值高等特征。樹冠大小是預估樹木生長量的基本依據之一,可以體現樹木進行光合作用的面積及有機物傳輸的距離,從而反映光合作用效率,因此樹冠變量有助于解釋樹木生長的結果1樹冠體積計算順昌縣為南方杉木中心產區,故本研究分別在順昌縣國有林場下屬的嵐下采育場和大歷采育場經營區內,選擇具有代表性的地段設置圓形樣地,運用樣圓串的調查方法,以半徑r=3.26m做樣圓(一個樣圓串包含3個半徑相同的樣圓)樹冠體積根據圓錐體積公式計算:式中:s是底面積,h是高,r是底面半徑(即為樹冠的50%)。則樹冠體積=上半部圓錐體體積+倒圓錐體體積=1/3(πr材積則根據以下模型進行計算:式中:V是材積,D是胸徑,H是樹高。根據上述收集整理數據比較同坡度、坡位、坡向的條件下樹高生長率、胸徑生長率、材積生長率差異,進而分析不同地形因子對杉木人工林的樹冠和材積的影響。2結果與分析2.1樹高生長率和樹冠率順昌縣杉木人工林林地常見坡度均在坡度>15°的坡地上,故本研究將坡度劃分為斜坡(16~25°)和陡坡(≥26°)2個坡度級。根據該分級,在做外業采集數據時,根據相應的要求取得表2、表3內的數據(以下均為23a生的杉木人工林),并分別計算其生長率、圓滿度、樹冠率、體積及材積等。從表2和表3可知,斜坡樣地的樹高生長率分別為107.0%、104.3%、101.3%,而陡坡樣地的樹高生長率分別為78.3%、72.6%、76.1%,說明杉木在斜坡的生長率比陡坡高;斜坡樣地的樹冠率分別為55.69%、51.25%、56.22%,而陡坡的樹冠率分別為52.8%、50.30%、52.0%,說明樹冠率隨著坡度的增大而減小;斜坡樣地的樹冠圓滿度分別為48.91%、49.59%、43.51%,而陡坡的樹冠圓滿度分別為28.42%、45.24%、41.76%,說明斜坡樣地杉木的生長比陡坡的快;斜坡樣地的材積生長率分別為1.26%、1.30%、1.22%,而陡坡樣地的材積生長率分別為0.61%、0.48%、0.57%,說明斜坡整體的生長速度大于陡坡,材積生長率比陡坡的高。從整體來看,斜坡的杉木生長要優于陡坡。2.2生長率和樹冠率根據林地的實際情況,進行大致的坡位劃分,總體上劃分為上坡和下坡兩大部分。做外業數據采集時,根據相應的要求取得表4、表5內的數據(以下均為17a生的杉木人工林),并分別計算其生長率、圓滿度、樹冠率、體積及材積等。從表4和表5可知,下坡樣地的樹高生長率分別為112.9%、115.9%、120.0%,而上坡樣地的樹高生長率分別為100.6%、98.2%、99.4%,說明杉木在下坡的生長率比上坡的高;下坡樣地的樹冠率分別為48.4%、44.2%、52.9%,而上坡的樹冠率分別為47.4%、43.9%、47.3%,說明下坡位的杉木其樹冠率大于上坡位,即下坡的杉木樹冠長度與樹高的比值大于上坡,下坡長勢更好;下坡樣地的樹冠圓滿度分別為47.3%、50.6%、48.1%,而上坡的樹冠圓滿度分別為45.7%、50.0%、47.5%,說明下坡樣地杉木的生長比上坡的快;下坡樣地的材積生長率分別為1.35%、1.32%、1.38%,而上坡樣地的材積生長率分別為0.76%、0.65%、0.73%,說明下坡整體的生長速度大于上坡,材積生長率比上坡的高。從整體來看,下坡位的杉木生長要優于上坡位。2.3陽坡和陰坡對杉木樹冠率的影響不同坡向對林地養分組成及植株的養分吸收都具有明顯影響從表6和表7可知,陽坡樣地的樹高生長率分別為138.5%、128.5%、134.6%,而陰坡樣地的樹高生長率分別為123.1%、120.8%、125.4%,說明杉木在陽坡的生長率比陰坡的高;陽坡樣地的樹冠率分別為52.8%、50.3%、49.1%,而陰坡的樹冠率分別為47.5%、50.3%、48.9%,說明陽坡的杉木其樹冠率大于陰坡,即陽坡的杉木樹冠長度與樹高的比值大于陰坡,陽坡長勢更好;陽坡樣地的樹冠圓滿度分別為37.9%、48.8%、45.3%,而陰坡的樹冠圓滿度分別為35.5%、48.1%、45.0%,說明陽坡樣地杉木的生長比陰坡的快;陽坡樣地的材積生長率分別為1.05%、0.83%、0.99%,而陰坡樣地的材積生長率分別為0.78%、0.70%、0.86%,說明陽坡整體的生長速度大于陰坡,材積生長率比陰坡的高。從整體來看,陽坡的杉木生長要優于陰坡。3不同坡位的杉木生長率從上述不同地形因子對于杉木人工林的影響分析比較結果表明:斜坡處杉木的樹冠率大于陡坡處的杉木樹冠率,且斜坡處杉木的圓滿度也大于陡坡,從生長率上看斜坡處杉木的生長速度優于陡坡;下坡位的杉木生長率、樹冠率、圓滿度、材積均大于上坡位;而相比于陰坡處的杉木,陽坡處杉木樹冠率、圓滿度、材積均優于陰坡。總體趨勢表明,生長