地形因子对杉木冠层材积的影响

地形因子对杉木冠层材积的影响

杉木是中国南方最重要的速生原材料之一。它具有生长快、材料好、使用价值高等特征。树冠大小是预估树木生长量的基本依据之一,可以体现树木进行光合作用的面积及有机物传输的距离,从而反映光合作用效率,因此树冠变量有助于解释树木生长的结果1树冠体积计算顺昌县为南方杉木中心产区,故本研究分别在顺昌县国有林场下属的岚下采育场和大历采育场经营区内,选择具有代表性的地段设置圆形样地,运用样圆串的调查方法,以半径r=3.26m做样圆(一个样圆串包含3个半径相同的样圆)树冠体积根据圆锥体积公式计算:式中:s是底面积,h是高,r是底面半径(即为树冠的50%)。则树冠体积=上半部圆锥体体积+倒圆锥体体积=1/3(πr材积则根据以下模型进行计算:式中:V是材积,D是胸径,H是树高。根据上述收集整理数据比较同坡度、坡位、坡向的条件下树高生长率、胸径生长率、材积生长率差异,进而分析不同地形因子对杉木人工林的树冠和材积的影响。2结果与分析2.1树高生长率和树冠率顺昌县杉木人工林林地常见坡度均在坡度>15°的坡地上,故本研究将坡度划分为斜坡(16~25°)和陡坡(≥26°)2个坡度级。根据该分级,在做外业采集数据时,根据相应的要求取得表2、表3内的数据(以下均为23a生的杉木人工林),并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。从表2和表3可知,斜坡样地的树高生长率分别为107.0%、104.3%、101.3%,而陡坡样地的树高生长率分别为78.3%、72.6%、76.1%,说明杉木在斜坡的生长率比陡坡高;斜坡样地的树冠率分别为55.69%、51.25%、56.22%,而陡坡的树冠率分别为52.8%、50.30%、52.0%,说明树冠率随着坡度的增大而减小;斜坡样地的树冠圆满度分别为48.91%、49.59%、43.51%,而陡坡的树冠圆满度分别为28.42%、45.24%、41.76%,说明斜坡样地杉木的生长比陡坡的快;斜坡样地的材积生长率分别为1.26%、1.30%、1.22%,而陡坡样地的材积生长率分别为0.61%、0.48%、0.57%,说明斜坡整体的生长速度大于陡坡,材积生长率比陡坡的高。从整体来看,斜坡的杉木生长要优于陡坡。2.2生长率和树冠率根据林地的实际情况,进行大致的坡位划分,总体上划分为上坡和下坡两大部分。做外业数据采集时,根据相应的要求取得表4、表5内的数据(以下均为17a生的杉木人工林),并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。从表4和表5可知,下坡样地的树高生长率分别为112.9%、115.9%、120.0%,而上坡样地的树高生长率分别为100.6%、98.2%、99.4%,说明杉木在下坡的生长率比上坡的高;下坡样地的树冠率分别为48.4%、44.2%、52.9%,而上坡的树冠率分别为47.4%、43.9%、47.3%,说明下坡位的杉木其树冠率大于上坡位,即下坡的杉木树冠长度与树高的比值大于上坡,下坡长势更好;下坡样地的树冠圆满度分别为47.3%、50.6%、48.1%,而上坡的树冠圆满度分别为45.7%、50.0%、47.5%,说明下坡样地杉木的生长比上坡的快;下坡样地的材积生长率分别为1.35%、1.32%、1.38%,而上坡样地的材积生长率分别为0.76%、0.65%、0.73%,说明下坡整体的生长速度大于上坡,材积生长率比上坡的高。从整体来看,下坡位的杉木生长要优于上坡位。2.3阳坡和阴坡对杉木树冠率的影响不同坡向对林地养分组成及植株的养分吸收都具有明显影响从表6和表7可知,阳坡样地的树高生长率分别为138.5%、128.5%、134.6%,而阴坡样地的树高生长率分别为123.1%、120.8%、125.4%,说明杉木在阳坡的生长率比阴坡的高;阳坡样地的树冠率分别为52.8%、50.3%、49.1%,而阴坡的树冠率分别为47.5%、50.3%、48.9%,说明阳坡的杉木其树冠率大于阴坡,即阳坡的杉木树冠长度与树高的比值大于阴坡,阳坡长势更好;阳坡样地的树冠圆满度分别为37.9%、48.8%、45.3%,而阴坡的树冠圆满度分别为35.5%、48.1%、45.0%,说明阳坡样地杉木的生长比阴坡的快;阳坡样地的材积生长率分别为1.05%、0.83%、0.99%,而阴坡样地的材积生长率分别为0.78%、0.70%、0.86%,说明阳坡整体的生长速度大于阴坡,材积生长率比阴坡的高。从整体来看,阳坡的杉木生长要优于阴坡。3不同坡位的杉木生长率从上述不同地形因子对于杉木人工林的影响分析比较结果表明:斜坡处杉木的树冠率大于陡坡处的杉木树冠率,且斜坡处杉木的圆满度也大于陡坡,从生长率上看斜坡处杉木的生长速度优于陡坡;下坡位的杉木生长率、树冠率、圆满度、材积均大于上坡位;而相比于阴坡处的杉木,阳坡处杉木树冠率、圆满度、材积均优于阴坡。总体趋势表明,生长