不同立地梯度鵝掌楸生長狀況調(diào)查研究

張超

(福建省永安市國有林場,福建 永安 365500)

不同立地梯度鵝掌楸生長狀況調(diào)查研究

張超

(福建省永安市國有林場,福建 永安 365500)

摘要：研究了不同立地環(huán)境梯度上鵝掌楸生長狀況,結(jié)果表明:在肥沃、較肥沃立地條件上無論是造林成活率和造林保存率都比較高,肥沃、較肥沃鵝掌楸生長量依立地環(huán)境從高到低逐漸降低。立地條件越好,生長量越大,立地條件越差,生長量越小。Ⅰ、Ⅱ類地立木材積分別比Ⅲ類地分別提高了344.6 %和180.9%,由于立地環(huán)境梯度的差異,樹冠生長和干形也存在差異。營造速生豐產(chǎn)林時(shí)應(yīng)該選擇較好的立地環(huán)境。提出了在不同的立地環(huán)境梯度上采用不同的經(jīng)營密度,并適時(shí)進(jìn)行撫育間伐,及時(shí)調(diào)整林分結(jié)構(gòu),保證林木生長過程中的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定的建議。

關(guān)鍵詞：鵝掌楸;立地環(huán)境梯度;生長狀況

中圖分類號(hào)：S792.21

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：編號(hào)：1674-9944(2015)09-0057-03

收稿日期：2015-08-05

作者簡介：張超(1969—)，男，福建惠安人,助理工程師,主要從事森林資源培育與保護(hù)工作。

1引言

鵝掌楸(Liriodendronchinense(Hemsl) Sarg)是木蘭科鵝掌楸屬樹種,為古老孑遺植物,為國家二級(jí)珍貴涉危保護(hù)植物和珍貴用材樹種[1~3]。鵝掌楸材質(zhì)優(yōu)異,木材呈紅色,紋理通直、質(zhì)軟,較輕,收縮中,結(jié)構(gòu)細(xì)致,強(qiáng)度弱,干燥容易,不變形,容易加工,是高級(jí)家具、建筑,優(yōu)質(zhì)膠合板,造紙等用材,是用材林基地建設(shè)優(yōu)先發(fā)展的速生優(yōu)質(zhì)闊葉樹種[4]。同時(shí),鵝掌楸為落葉闊葉樹,每年都有大量枯枝落葉回歸林地,對(duì)林地培肥,維持可持續(xù)發(fā)展;提升林地涵養(yǎng)水源和保水固土,防護(hù)農(nóng)田,保持自然生態(tài)平衡等方面具有重要的作用[5]。鵝掌楸屬植物原有10余種且分布較廣,到第四紀(jì)冰川時(shí)期大部分絕滅,僅殘存鵝掌楸和北美鵝掌楸兩種[6]。天然鵝掌楸殘存在亞熱帶闊葉林中,隨著長期以來大肆破壞、掠奪性砍伐闊葉林資源,鵝掌楸天然資源極少,已被列入國家二級(jí)珍稀瀕危植物[7]。同時(shí)鵝掌楸系異花授粉種類，但有孤生殖現(xiàn)象[6],雌蕊往往在含苞欲放時(shí)即已成熟,開花時(shí)柱頭已枯黃,失去授粉能力,在未授精的情況下,雌蕊雖能繼續(xù)發(fā)育,但種子生命弱,故發(fā)芽率低是瀕危樹種之一。為了保護(hù)和開發(fā)利用鵝掌楸這一珍貴樹種,福建省永安市國有林場,于20世紀(jì)末開始進(jìn)行了鵝掌楸人工栽培試驗(yàn),鵝掌楸在不同立地環(huán)境梯度下生長狀況表現(xiàn)不一。為此于2014年春對(duì)8年生鵝掌楸(2008年春栽植)在不同立地環(huán)境梯度上的生長狀況進(jìn)行調(diào)查研究,試圖分析在不同立地環(huán)境梯度上鵝掌楸生長的差異性,為鵝掌楸速生豐產(chǎn)林培育林地選擇和制定經(jīng)營措施提供林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2試驗(yàn)地概況

調(diào)查研究地位于福建省永安市(26°01′~26°25′N,117°19′~117°45′E)郊區(qū)永安國有林場所屬工區(qū)。屬于戴云山脈西伸支山。屬中亞熱帶大陸性兼海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫在19.8 ℃,全年平均最低溫度出現(xiàn)在1月,極端低溫-8.9 ℃,平均最高氣溫出現(xiàn)在7月份,極端高溫達(dá)40.5 ℃;年日照時(shí)數(shù)1 529.8~2 367.1 h,≥10 ℃年活動(dòng)積溫6 052 ℃,空氣平均相對(duì)濕度80%以上,年無霜期250~302 d,雨量充沛,年降水量1 800 mm以上,水熱條件有利于森林植物的生長.立地條件差異較大(肥沃Ⅰ、較肥沃Ⅱ、中等肥沃Ⅲ三種類型)。

3試驗(yàn)方法

2014年在10年生鵝掌楸林中分別Ⅰ類地(肥沃立地類型)、Ⅱ類地(較肥沃立地類型)、Ⅲ類地(中等肥沃立地類型)3種不同立地環(huán)境梯度上建立標(biāo)準(zhǔn)地,標(biāo)準(zhǔn)地面積30 m×30 m。每種立地類型建立標(biāo)準(zhǔn)地3塊,即三重復(fù)。本次調(diào)查林分均為2005年春營造的鵝掌楸人工林,2004年冬劈草,煉山后進(jìn)行塊狀整地,穴規(guī)格60 cm×60 cm×40 cm。苗木均為1年生實(shí)生苗(種子來源于福建武夷山)、造林密度為2500株/ hm2,株行距2 m×2m。常規(guī)撫育管理。2014年底進(jìn)行調(diào)查測定。立木材積以闊葉樹二元立木材積公式(見下式)計(jì)算鵝掌楸立木材積。

V闊=0.000 052 76D1.882 161H1.009 317。

其中:D、H分別為胸徑、樹高。

4結(jié)果與分析

4.1　造林成活率和造林保存率

造林成活率和造林保存率都是反應(yīng)樹種生態(tài)適應(yīng)性的重要指標(biāo)。在苗木定植當(dāng)年底調(diào)查造林成活率,8年生時(shí)調(diào)查造林保存率。表1是造林成活率和造林。

保存率的調(diào)查結(jié)果。從表1中可以看出不同立地環(huán)境梯度上造林成活率和造林保存率存在差異。在肥沃、較肥沃立地條件上無論是造林成活率和造林保存率都比較高,肥沃、較肥沃立地條件上造林成活率分別達(dá)到82.7%和80.7%,比中等立地條件上的造林成活率提高了5%~7%;從造林成活率上來看鵝掌楸無論在何種立地環(huán)境梯度上造林成活率都不是很好,這可能與鵝掌楸系落葉樹種,苗木根系肉質(zhì)、稀少、欠發(fā)達(dá)有關(guān)。為此鵝掌楸造林要把握好造林季節(jié),選擇春季林地充分濕潤后的陰天造林,并打緊,同時(shí)盡量避免傷害到肉質(zhì)根系。立地條件較差時(shí)造林成活率更差,立地環(huán)境較差時(shí)土壤保水等功能相應(yīng)較差。因此,可以得出一般性的結(jié)論:鵝掌楸對(duì)立地環(huán)境還是要求比較高,其生態(tài)適應(yīng)在肥沃、較肥沃的立地環(huán)境,所以造林時(shí),尤其是營造速生豐產(chǎn)林時(shí)應(yīng)該選擇較好的立地環(huán)境。在肥沃、較肥沃立地條件上造林保存率分別達(dá)到81%和78.3%,比中等立地條件上的造林保存率提高了4%~6%。但從造林成活率與造林保存率比較中可以看出只要造林成活后造林保存率在不同立地環(huán)境梯度上沒有差別,在較好條件上保存率還略有下降,這與立地條件關(guān)系不大,而是因?yàn)轾Z掌楸生長快,樹冠生長迅速,林木間競爭等環(huán)境壓力造成的。因此,鵝掌楸以培育大徑材為經(jīng)營模式的林分造林要加大株行距或及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈g伐,調(diào)整林分結(jié)構(gòu),保證保留木的生長空間。

表1　不同立地環(huán)境梯度下鵝掌楸造林成活率和造林保存率 %

4.2　高徑生長

不同立地環(huán)境梯度下鵝掌楸胸徑的生長量見表2。由表2中可知,鵝掌楸平均胸徑依立地環(huán)境從高到低逐漸降低。立地條件越好,鵝掌楸的平均胸徑越大,立地條件越差,鵝掌楸的平均胸徑越小。Ⅰ、Ⅱ類地分別比Ⅲ類地分別提高了77.6%、和48.3%。表明鵝掌楸樹較喜土壤肥沃、較肥沃的立地環(huán)境,立地質(zhì)量的高低對(duì)平均胸徑較大影響。在營造豐產(chǎn)林時(shí)應(yīng)選擇肥沃、較肥沃的立地環(huán)境。可以說鵝掌楸在立地環(huán)境較差時(shí),不是不能成活,關(guān)鍵是能不能豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。從試驗(yàn)結(jié)果的胸徑生長量分析,在同一立地環(huán)境梯度(Ⅰ類地)上的鵝掌楸胸徑,8年生最大胸徑達(dá)13.2 cm,最小胸徑僅為7.6 cm,相差5.6 cm,前者比后者提高了73.7%,變異系數(shù)達(dá) 2.512 。說明鵝掌楸胸徑生長分化較大,選擇較好的單株進(jìn)行無性繁殖,保持母株的優(yōu)良特性,不但可以提高林木產(chǎn)量,而且有利于經(jīng)營管理.林木樹高的生長量見表3。由表3中可知不同立地環(huán)境梯度上的平均樹高存在差異,其規(guī)律與胸徑相似.Ⅰ、Ⅱ類地 分別比Ⅲ類地分別提高了43.6%和29.1%。

表2　不同立地環(huán)境梯度下鵝掌楸胸徑的生長量 cm

相對(duì)于胸徑生長,不同立地環(huán)境上樹高生長差異相對(duì)較小,究其原因,乃是經(jīng)營密度較大之故.經(jīng)營密度較大時(shí)的環(huán)境壓力,使樹高生長處于比較激烈的競爭狀態(tài)。林木樹高風(fēng)化大,使一些處于被壓狀態(tài)下的林木樹高生長更加緩慢,尤其是立地條件較好的平均樹高相對(duì)降低.但平均樹高仍以立地環(huán)境好的樹高更高.所以無論是胸徑,還是樹高生長都存在立地環(huán)境效應(yīng)。

表3　不同立地環(huán)境梯度下鵝掌楸樹高的生長量 m

4.3　立木材積生長

不同立地環(huán)境梯度下鵝掌楸立木材積的生長量見表4。由表4中可知,鵝掌楸立木材積依立地環(huán)境從高到低逐漸降低。I類地立木材積最大,平均達(dá)69.349 4 m3/ hm2,II類地立木材積居其次,平均達(dá)42.851 0 m3/ hm2。Ⅰ、Ⅱ類地 分別比Ⅲ類地分別提高了354.6%和180.9%。表明鵝掌楸立地質(zhì)量的高低對(duì)立木材積生長有較大影響。在營造豐產(chǎn)林時(shí)應(yīng)選擇肥沃、較肥沃的立地環(huán)境,同時(shí)要加強(qiáng)經(jīng)營管理。

表4不同立地環(huán)境梯度下鵝掌楸蓄積量的生長量

立地類型現(xiàn)存株數(shù)/(株/hm2)平均胸徑/cm平均樹高/m立木材積/(m3/hm2)Ⅰ類地202510.37.969.3494Ⅱ類地19578.67.142.8510Ⅲ類地18925.85.515.2539

4.4　樹冠生長

表5是不同立地環(huán)境梯度上8年生樹冠生長狀況的調(diào)查結(jié)果.從表5中可見,不同立地環(huán)境梯度上枝下高以低立地環(huán)境最小,冠幅以肥沃立地類型為最大,較肥沃類型次之.在密度相似的情況下,立地環(huán)境越好,林分內(nèi)部的透光度越小,輻射量相對(duì)較低,,這樣有利于鵝掌楸的自然整枝,不利于冠幅的伸長.種內(nèi)競爭促進(jìn)了其自然整枝,枝下高越高.這對(duì)于培育高干無節(jié)的優(yōu)質(zhì)大徑材是可取的.但林木的產(chǎn)量是依賴于葉器官的光合作用產(chǎn)物的累積.顯然正常林木生長是必須保持一定的光合面積.可見,由于立地環(huán)境梯度的差異,樹冠生長存在差異,而這種差異對(duì)干材培育與生長量存在互相牽制和制約.為此,建議在不同的立地環(huán)境梯度上采用不同的經(jīng)營密度,并適時(shí)進(jìn)行撫育間伐,及時(shí)調(diào)整林分結(jié)構(gòu),保證林木生長過程中的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定。

4.5　干形

鵝掌楸是優(yōu)質(zhì)的膠合板和高檔家具和造紙等用材。作為膠合板材,要求徑生長量大,枝下高長,樹干通直圓滿,側(cè)枝形成分叉干率低。樹干圓滿度和枝下高等干形指標(biāo)是膠合板材的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)不同立地環(huán)境梯度上這二項(xiàng)指標(biāo)的測定結(jié)果分析,隨著立地條件的提高,枝下高增長,樹干圓滿度增大。Ⅰ 類地平均 樹干圓滿度(1/2樹高處的直徑與胸徑之比)0.563,其變幅較小(0.535~0.621)Ⅱ類地平均 樹干圓滿度0.482,其變幅中等(0.425~0.536)Ⅲ類地樹干圓滿度0.432,其變幅較大(0.435~0.573).表明立地環(huán)境梯度對(duì)干形的影響較大.因此在培育膠合板材是要選擇較好的立地條件,以達(dá)到速生、樹干圓滿和較高枝下高的經(jīng)營目標(biāo)。

表5　不同立地環(huán)境梯度下鵝掌楸樹冠的生長量 m

5結(jié)語

鵝掌楸為優(yōu)良的用材樹種,是用材林基地建設(shè)優(yōu)先發(fā)展的速生優(yōu)質(zhì)闊葉樹種。在不同的立地環(huán)境梯度上生長效應(yīng)存在差異。在肥沃、較肥沃立地條件上無論是造林成活率和造林保存率都比較高。鵝掌楸平均胸徑、平均樹高、立木材積依立地環(huán)境從高到低逐漸降低。立地條件越好,生長量越大,立地條件越差,生長量越小。Ⅰ、Ⅱ類地 分別比Ⅲ類地平均胸徑分別提高了77.6%和48.3%,平均樹高分別提高了43.6%和29.1%,立木材積分別提高了354.6%和180.9%。由于立地環(huán)境梯度的差異,樹冠生長和干形也存在差異,而這種差異對(duì)干材培育與生長量存在互相牽制和制約.為此,建議在不同的立地環(huán)境梯度上采用不同的經(jīng)營密度,并適時(shí)進(jìn)行撫育間伐,及時(shí)調(diào)整林分結(jié)構(gòu),保證林木生長過程中的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定.在培育膠合板材是要選擇較好的立地條件,以達(dá)到速生、樹干圓滿和較高枝下高的經(jīng)營目標(biāo)。

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