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1、第一节第一节 林木个体的生长发育林木个体的生长发育一、林木个体发育（林木生长、林木发育）一、林木个体发育（林木生长、林木发育）林木生长林木生长 林木由种子萌发，经过幼苗时期，长成 林木由种子萌发，经过幼苗时期，长成 枝叶茂盛、根系发达的林木，这就是林木的生长枝叶茂盛、根系发达的林木，这就是林木的生长 。林木的生长通过其林木的生长通过其生长过程、生长速率及生长量生长过程、生长速率及生长量等来加以描述等来加以描述 。整个生长曲线整个生长曲线(growth curve)(growth curve)呈现斜向的呈现斜向的“ “s”s”形，形， 常称为常称为“ “s”s”形生长曲线。形生长曲线。即即“ “
2、慢一快一慢慢一快一慢” ”三个阶段的整个三个阶段的整个 生长时期。生长时期。生长速率生长速率可分为绝对生长速率和相对生长速率。可分为绝对生长速率和相对生长速率。 绝对生长速率绝对生长速率(AGR)(AGR)是指单位时间内，林木在重是指单位时间内，林木在重 量、体积和高度等的绝对增加量，时间一般以天量、体积和高度等的绝对增加量，时间一般以天 为单位。相对生长速率为单位。相对生长速率(RGR)(RGR)是指单位时间内的是指单位时间内的 增加量占原有数量的百分率。增加量占原有数量的百分率。第四章 森林的生长发育及其调控林木生长量 是指一定间隔期内林木各种调查因子(如树高、直径和 形数等)所发生变化的
3、量。生长量是时间t的函数，时间的间隔可以是 1年、5年、10年或更长的时间，通常以年为时间单位。按照调查因子可把林木生长量划分为树高生长量、直径生长量、根系 生长量、断面积生长量、形数生长量、材积生长量和重量生长量等；按照林木部位分为林木生长量、树干生长量和枝条生长量等；按照时间可划分为总生长量、定期生长量和连年生长量等。 林木发育 林木发育 即林木器官、组织或细胞在质上的变化，也就是新增加 的部分在形态结构以至生理机能上与原来部分均有明显区别。在高等 植物中，发育是指达到性机能成熟，指林木从种子萌发到新种子形成 过程中所经历的一系列质变现象。 林木个体的生长与发育，既有密切联系，又有质的区别
4、。生长是发 育的前提，没有一定量的生长，就没有质的发育，发育是在生长基 础上进行的 。二、林木生长的周期性（前期生长型、全期生长型）二、林木生长的周期性（前期生长型、全期生长型）在自然条件下，林木生长速率随着昼夜或季节发生有规律的变化，这种现在自然条件下，林木生长速率随着昼夜或季节发生有规律的变化，这种现 象称为林木生长的周期性。象称为林木生长的周期性。昼夜周期性，季节周期性。 昼夜周期性，季节周期性。通常根据一年中林木高生长期的长短，可把树种分为前期生长类型和全期生 通常根据一年中林木高生长期的长短，可把树种分为前期生长类型和全期生 长类型两种。长类型两种。前期生长类型 高生长期及侧枝延长生
5、长期很短，如马尾松、樟子松。 前期生长类型 高生长期及侧枝延长生长期很短，如马尾松、樟子松。全期生长类型 高生长期持续在整个生长季节 全期生长类型 高生长期持续在整个生长季节( (北方北方3 36 6个月，南方个月，南方6 68 8个个 月月) )。如杉木、柳杉、杨树、桉树、。如杉木、柳杉、杨树、桉树、 三、个体生长的协调性（地上地下、侧枝与主茎、营养生长三、个体生长的协调性（地上地下、侧枝与主茎、营养生长 与生殖生长）与生殖生长）林木各器官生长存在相互依赖又相互制约的关系，称为生长的相关性。 林木各器官生长存在相互依赖又相互制约的关系，称为生长的相关性。“ “根根 深叶茂深叶茂” ”就是对它
6、们协调关系的很好总结就是对它们协调关系的很好总结 。林木地下部分与地上部分的生长存在 相互抑制和制约的一面 。主茎生长很快、侧枝生长较慢的现象。主茎生长很快、侧枝生长较慢的现象。 林木主茎顶芽生长快，抑制侧芽或侧枝生长的现象，叫做顶端优势林木主茎顶芽生长快，抑制侧芽或侧枝生长的现象，叫做顶端优势 营养生长与生殖生长的相关性营养生长与生殖生长的相关性 四、极性与再生四、极性与再生极性 林木个体或其离体部分 极性 林木个体或其离体部分( (器官、组织或细胞器官、组织或细胞) )的形态学两端具有不同生的形态学两端具有不同生 理特性的现象，称为极性理特性的现象，称为极性(polarity)(polar
7、ity)。再生 再生(regeneration)(regeneration) 是指林木个体的离体部分具有恢复林木其他部分的能力 是指林木个体的离体部分具有恢复林木其他部分的能力 ，茎的极性较强，根和叶的极性都很弱或不明显。，茎的极性较强，根和叶的极性都很弱或不明显。 五、林木个体发育与结实 从种子萌发到林木死亡的整个生长大周期中,林木要经过 几个不同的生长发育时期。从林木结实规律的角度出发， 通常把林木个体发育分为4个时期。 1.幼年期 林木个体发育的幼年阶段是从种子萌发时开始 ，到第一次开花结实时为止。 2.青年期 从第一次开花结实开始，到结实35次为止。3.壮年期 又称结实盛期，是从开始大
8、量结实起，到结 实开始衰退为止。4.老年期（衰老期） 从结实量大幅度下降开始，直至死 亡，林木发育进入老年期阶段。第二节第二节 林木群体的生长发育林木群体的生长发育 一、林木群体生长发育规律一、林木群体生长发育规律林木群体在其生长发育过程中，随着年龄的增长，其内部林木群体在其生长发育过程中，随着年龄的增长，其内部 结构和对外界的要求均有所不同，并表现出一定的阶段性结构和对外界的要求均有所不同，并表现出一定的阶段性 。一般来说，从幼苗到成熟，典型的林分都要经过幼苗、。一般来说，从幼苗到成熟，典型的林分都要经过幼苗、 幼树、幼龄林、中龄林、成熟林、过熟林等几个生长发育幼树、幼龄林、中龄林、成熟林、
9、过熟林等几个生长发育 阶段。阶段。幼苗阶段幼苗阶段seedling stage seedling stage 从种子形成幼苗从种子形成幼苗, ,造林后造林后1 13 3年属于幼苗阶段，以独立的个体状态存在，苗体矮小年属于幼苗阶段，以独立的个体状态存在，苗体矮小，根系分布浅，地上生长缓慢，地下部分的生长超过地上部分。，根系分布浅，地上生长缓慢，地下部分的生长超过地上部分。 幼树阶段幼树阶段sapling sapling stagestage 成活后至郁闭前时期，仍以独立的个体状成活后至郁闭前时期，仍以独立的个体状 态存在，是扎根的重要时期。生长特点：根系扩展，冠幅增加，对立地环境态存在，是扎根的
10、重要时期。生长特点：根系扩展，冠幅增加，对立地环境 已经比较适应，稳定性有所增强。已经比较适应，稳定性有所增强。幼林阶段幼林阶段young stand stageyoung stand stage幼树个体生长发育阶段向幼树个体生长发育阶段向 幼林群体生长发育阶段转化的过渡时期。特点：幼树树幼林群体生长发育阶段转化的过渡时期。特点：幼树树 冠刚刚郁闭，林木群体结构才开始形成，对外界不良环冠刚刚郁闭，林木群体结构才开始形成，对外界不良环 境因素境因素( (如杂草、干旱、高温等如杂草、干旱、高温等) )的抵抗能力增强，稳定性的抵抗能力增强，稳定性 大大提高。大大提高。 中龄林阶段中龄林阶段half-
11、mature or middleaged stage half-mature or middleaged stage 森林的森林的 外貌和结构大体定型。林木先后由树高和直径的速生时外貌和结构大体定型。林木先后由树高和直径的速生时 期转入到树干材积的速生时期，期转入到树干材积的速生时期， 成熟林阶段成熟林阶段mature stand stagemature stand stage高生长减缓甚至停滞高生长减缓甚至停滞 ，直径生长还维持着较大的生长量，直径生长还维持着较大的生长量, ,材积年生长量及生物材积年生长量及生物 量增长均趋于高峰。量增长均趋于高峰。过熟林（衰老）阶段过熟林（衰老）阶段 ov
12、ermature stand stageovermature stand stage林木生林木生 长趋缓且健康程度降低，病虫、气象长趋缓且健康程度降低，病虫、气象( (风、雪、雾等风、雪、雾等) )灾害灾害 的作用增强。的作用增强。二、林分发育阶段及其相应的年龄和龄级二、林分发育阶段及其相应的年龄和龄级林分生长发长发 育阶阶段相应应的年龄龄(a)相应应的 龄级龄级天然林人工林 一般树树种速生树树种一般树树种速生树树种 幼苗(成活)阶阶段131 幼树树(郁闭闭前)阶阶段510233723 幼龄龄林 阶阶段幼林形成2010105 干材林214011201120610中龄龄林阶阶段418021402
13、1401120 成熟林 阶阶段近熟林81100415041502125 成熟林10112 0516051602630过过熟林(衰老)阶阶段121616131三三 林木群体生长量林木群体生长量 四 林分生长(stand growth)通常是指林分的蓄积随 着林龄的增加所发生的变化。 五 森林生长量的测定对象： 1 林分平均高(average height) 2 林分平均胸径(average DBH) 3 林分材积生长量总生长量(gross increment)净生长量(net increment)收获量(yield)枯损量(morality)采伐量(cut)第三节第三节 森林的生产力及其调控森林
14、的生产力及其调控一、森林生物量及其形成的生理学生态学基础1 光合速率(photosynthetic rate)2 叶面积(leaf area)3 生长期（growth period)4 老化过程（senescence process)二、森林生产力水平和潜力1 森林生产力（priductivity）和森林生产潜力(potential productivity)的概念2 我国森林的现实生产力生态系 统类 型生物量(t/hm2)生产力t/(hm2a)中国平均世界平均中国平均世界平均热带 林、季雨林382.6640018.7819亚热带 (温带常绿)林364.4235016.1113暖温带(温带落叶
15、)林253.643006.8912寒温带(北方)林176.122005.828全国各省全国各省( (自治区自治区) )人工林林分面积与区域气候生产力人工林林分面积与区域气候生产力地区人工林面积 (km2)占全国的比率 （%）气候生产力 t/(hm2a)参与计算气 象站个数东北(辽、吉 、黑、内蒙)4996023.387.146122西南（川、滇 )2237310.4712.67988南方10806250.5610.706193华北西 北2629412.3010.706122国内外高生产力的人工林实例 *包括间伐自然 地带带树树种 类别类别国内国外 主要树树种 （地点）平均生产产量 (m3/hm
16、2)主要树树种 （地点）平均生产产 量 (m3/hm2) 温带带针针叶树树红红松(本溪)10.3*欧洲松(莫斯科)11.1* 日本落叶松(本溪)13.9*欧洲落叶松(莫斯科)16.3 暖 温 带带针针叶树树油松(山西太岳)7.0*日本柳杉(日本熊本)30.4* 华华山松(云南宜良)15.5花旗松(美国华华盛顿顿 )23.4柳杉(四川洪雅)24.8*辐辐射松(新西兰兰)21 阔阔叶树树杨树杨树 （山东临东临 沂）48.9杨树杨树 （意大利）53.3 泡桐（河南扶沟）18 亚亚 热热 带带 和 热热 带带针针叶树树杉木（福建建阳）35.7湿地松(阿根廷)32 秃秃杉（云南保山）30加勒比松(沙巴)48.3 冲天柏（云南昆明）17.1柏木(哥伦伦比亚亚)18 加勒比松(广东东湛江)16.9阔阔叶树树东门杂东门杂 桉或巨尾桉 （广西东门东门 ）4863尾叶桉(巴西)7
