杉木是我国特有的优良速生用材树种,已有一千多年的栽培历史,因其易繁殖、生长快、材质优、产量高、好管理而深受群众的钟爱。杉木林是我国南方集体林区主要经营的森林类型之一,其栽培范围遍及我国整个亚热带多个省(区),栽培面积约占全国人工林面积的1/4。但由于多代连栽,出现了杉木人工林地力衰退,生产力下降等生态问题,为此,对杉木人工林生物量和生产力变化过程的研究,可为杉木林的长期生产力的维持和可持续发展,提供科学依据,对杉木林的长期经营具有实践指导意义本文采用空间一致和时间连续的定位研究方法,利用湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站20多年的实测数据,对两个世代杉木人工林速生阶段(7—11a生)、杆材阶段(14—18a生)和成熟阶段(20a生)的生物量和生产力、林下植被、死地被物层和凋落物生物产量进行了对比研究,揭示了杉木连栽两代的代际效应,主要研究结果如下：1.7a生第2代杉木林的平均单株生物量为13.17 kg,变动范围为11.75—14.69 kg；林分生物量平均为31.10 t·hm-2,变动范围为27.03—38.48 t·hm-2；年平均净生产力为4.44 t·hm-2·a-1,变动范围为3.86—5.50 t·hm-2·a-1。与相同环境同龄第1代杉木林比较,其平均单株生物量下降2.46 kg,下降幅度为15.74%,林分生物量第2代较第1代下降14.18 t·hm-2,净生产力下降2.04 t·hm-2·a-1,下降幅度均达31.47%,干材经济系数下降幅度达40%。2.11a生第1代杉木林单株生物量为37.54 kg,第2代为34.73 kg,下降了7.49%。第1、2代杉木林分生物量分别为85.60和71.45 t·hm-2,第2代比第1代减少了16.53%。第1代杉木林的平均生产力为7.78t·hm-2·a-1,第2代为6.49 t·hm-2·a-1,下降1.29 t-hm-2·a-1。两代杉木林生物量均以树干最大,分别占林分生物量61.09%和58.22%,其他组分生物量排列顺序依次为树根>树叶>树枝。3.14a生第2代杉木林单株生物量、林分生物量和生产力分别为42.07 kg、97.18 t-hm-2和6.95 t·hm-2·a-1,第1代则分别为45.22 kg、104.45t·hm-2和7.47 t·hm-2·a-1,第2代比第1代分别下降3.15 kg、7.27 t·hm-2和0.52 t·hm-2·a-1。4.18a生第1代杉木单株生物量为63.51 kg,第2代为62.75 kg,第2代较第1代下降1.20%；第1代林分生物量和生产力分别为146.70 t·hm-2和11.88 t·hm-2·a-1,第2代为144.96 t·hm-2和9.49 t·hm-2·a-1,第2代较第1代下降1.19%和20.1%。5.20a生杉木单株生物量第1代为90.69 kg,林分生物量为209.50t·hm-2,生产力为10.78 t·hm-2·a-1,第2代分别为86.56 kg、199.94 t.hm-2、9.21 t·hm-2·a-1,第2代较第1代分别下降4.55%、4.56%、14.56%。干材经济系数第2代较第1代下降17.12%。6.杉木连栽生物量和生产力的代际效应：7a生第1、2代单株和林分生物量分别为15.63、13.06kg和45.38、37.90 t·hm-2,第2代比第1代下降16.44%和16.48%；11a生第1、2代分别为37.45、31.11 kg和108.73、90.31 t·hm-2,第2代比第1代下降16.93%和16.94%；14a生第1、2代分别为45.22、42.07kg和104.45、97.18 t·hm-2,第2代比第1代下降7.0%和6.96%；18a生第1、2代分别为63.51、62.75kg和146.70、144.96 t·hm-2,第2代比第1代下降1.20%和1.19%。20a生第1、2代分别为90.69、86.56kg和209.50、199.94 t·hm-2,第2代比第1代下降了4.55%和4.56%。7-11a生第1代杉木林的生产力是第2代的1.15倍；14-18a生第1代是第2代的1.25倍；18-20a生第1代是第2代的1.17倍。林分生物量分配格局虽然有波动,但总体上为第2代杉木林的枝、叶、树皮生物量高于第1代林,尤其是根的生物量是第1代林的2-4倍,而树干材第2代林比第1代少20%,表明第2代杉木林的干材经济利用系数小于第1代。7.两代杉木林从生长发育的速生阶段(7a-11a生)到杆材阶段(14a—18a生)过程中,林下植被生物量均呈现出波动性的变化状态,且规律不一致。在速生阶段,林下植被生物量第1代随林龄的加大而增加,第2代则随林龄的加大而减少；林分在杆材阶段,林下植被生物量第1代随林龄的加大而减少,第2代则随林龄的加大而增加。杉木林下死地被物层生物量,两代杉木林均表现出随林龄的加大而增加。代际间的表现为：7a生林分的死地被物层生物量第2代较第1代低,但11a、14a、18a生的林分,却为第2代高于第1代的2—3倍。杉木林凋落物的平均生物量第1代为4479.31 kg·hm-2,第2代为1109.86 kg·hm-2,,第1代为第2代的4倍,这主要是与两代杉木林生长差异有关外,还与同一林龄的连栽林分密度紧密相连,第2代杉木林的密度低于第1代,林木个体间竞争相对较弱,自然整枝没有第1代强烈。8.在连栽两代杉木人工林生态系统中,生物量均以林木层(杉木层)占据绝对优势地位,第1代杉木层生物量可占系统总生物量的97.21%—97.90%,第2代占91.76%—96.02%；林下植被层第1代占0.28%—0.55%,第2代占1.21%—2.88%；死地被物层第1代占1.55%—2.27%,第2代占0.18%—5.92%。表明林地空间位置为经营目的树种所有。