華南地區(qū)7種闊葉樹種早期生長表現(xiàn)

張 棟，楊振意，李國新，龔益廣，劉 斌，張 柔，郭淑紅

(1.廣東省西江林場，廣東郁南 527121; 2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，廣東廣州 510642)

米老排 (Mytilaria laosensis)、西南樺 (Betula alnoides)和火力楠 (Michelia macelurei)是我國南亞熱帶地區(qū)鄉(xiāng)土闊葉樹種，具有較高的生態(tài)價值［1－3］。灰木蓮 (Manglietia glauca)原產(chǎn)越南、印度尼西亞爪哇等地，1960年開始在華南地區(qū)引種，其冠型優(yōu)美［4］。黑木相思 (Acacia melanoxylon)原產(chǎn)澳大利亞，是固氮改土和造林綠化及改善生態(tài)環(huán)境的常用樹種。降香黃檀 (Dalbergia odorifera)原產(chǎn)海南，1950年引入華南地區(qū)［5］，是珍貴用材樹種。紅花荷 (Rhodoleia championi)是優(yōu)良觀賞花卉樹種，也是廣東省主要生態(tài)公益林樹種之一［6］。我們對廣東省西江林場的以上7種闊葉樹種幼林的早期生長狀況進行了調(diào)查，以期生態(tài)公益林的樹種選擇提供參考。

1 試驗地概況

試驗地設(shè)在廣東省西江林場。該場位于廣東省云浮市境內(nèi)，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季涼爽干燥，年平均氣溫21.6℃;年降雨量為1 400～1 700 mm，多集中于4—9月份;地形為低山丘陵，土壤為花崗巖發(fā)育的厚層粗砂赤紅壤。該林場面積約1萬hm2，從1954年建場以來，以經(jīng)營松、杉等用材林為主，其中杉木占65%。由于樹種單調(diào)，森林群落結(jié)構(gòu)簡單，限制了其森林生態(tài)效益的發(fā)揮。為了改善生態(tài)環(huán)境，林場大力發(fā)展闊葉林，于2008年4月營造了米老排、西南樺、灰木蓮、火力楠、黑木相思、降香黃檀和紅花荷等7種闊葉林。試驗地原有林分為馬占相思 (Acacia mangium)，于2008年初的冰雪災(zāi)害中凍死，2008年4月改造米老排等闊葉樹種。

2 材料與方法

2.1 調(diào)查方法

2010年4月在廣東省西江林場米老排、西南樺、灰木蓮、火力楠、黑木相思、降香黃檀和紅花荷等7種闊葉樹種幼林內(nèi)分別建立20 m×20 m的標(biāo)準地各3塊，并對標(biāo)準地內(nèi)林木的胸徑、樹高和冠幅進行調(diào)查。

2.2 數(shù)據(jù)處理

利用Excel2003軟件對生長數(shù)據(jù)進行繪圖和線性回歸分析，利用SAS8.1統(tǒng)計分析軟件對各樹種的平均生長量進行聚類分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 地徑生長

不同樹種幼樹的地徑生長存在差異 (見圖1)(注:圖1、2、3中“1”表示米老牌; “2”表示西南樺;“3”表示灰木蓮;“4”表示火力楠;“5”表示黑木相思;“6”表示降香黃檀; “7”表示紅花荷)。米老排幼樹的平均地徑最高，高達5.53 cm;西南樺和灰木蓮的次之，分別為3.98 cm和3.85 cm;火力楠、黑木相思和降香黃檀的平均地徑都在1～2 cm之間，分別為1.81 cm、1.62 cm和1.18 cm;紅花荷的平均地徑最小，僅為0.39 cm。

圖1 不同樹種幼樹的地徑生長Fig.1 The growth of basal diameter of different species

3.2 樹高生長

不同樹種幼樹的樹高生長存在差異 (見圖2)。米老排和西南樺幼樹的平均樹高較大，分別為2.79 m和2.64 m;灰木蓮的次之，平均樹高為1.84 m;火力楠、黑木相思和降香黃檀的平均樹高分別為1.46 m、1.37 m和1.00 m;紅花荷的平均樹高最小，僅為0.63 m。

圖2 不同樹種幼樹的樹高生長Fig.2 The growth of tree height of different species

3.3 冠幅生長

各樹種幼樹的冠幅生長也存在差異 (見圖3)。米老排和西南樺幼樹的平均冠幅接近且相對較大，分別為1.41 m和1.54 m，其他樹種的平均冠幅順序為灰木蓮(0.96 m) ＞火力楠(0.71 m) ＞黑木相思(0.52 m) ＞降香黃檀 (0.23 m) ＞紅花荷 (0.12 m)。

圖3 不同樹種幼樹的冠幅生長Fig.3 The growth of crown width of different species

3.4 高徑比

樹木的高生長與地徑生長的關(guān)系不僅體現(xiàn)了植物個體發(fā)育中營養(yǎng)分配的關(guān)系，而且還是物種系統(tǒng)發(fā)育的固有特征［7］，常用高徑比表示［8］。各樹種幼樹的髙徑比存在差異 (見圖4)，紅花荷的高達1.64，說明其幼樹纖細，而其他樹種的髙徑比均小于1，說明這些樹種的幼樹相對較粗壯。

3.5 生長指標(biāo)間的相關(guān)性分析

對樹高和地徑生長的相關(guān)分析表明，除了紅花荷和米老排外，其余5個樹種的樹高與胸徑生長顯著正相關(guān) (P＜0.05)，其中灰木蓮的樹高和地徑存在二項式關(guān)系，其它樹種的為線性相關(guān)(見表1)。

圖4 不同樹種幼樹的高徑比Fig.4 The contract between tree height and basal diametre of young plant of different speciese

表1 樹高與地徑生長的相關(guān)分析Tab.1 The correlation analysis on gravth of tree height and basal diametre

對冠幅和地徑生長的相關(guān)分析表明，米老排、灰木蓮和紅花荷的冠幅與地徑生長無顯著相關(guān)，西南樺、火力楠、黑木相思和降香黃檀的冠幅與胸徑生長則表現(xiàn)出顯著正相關(guān) (P＜0.05)(見表2)。

表2 冠幅與地徑生長的相關(guān)分析Tab.2 The correlation analysis on gravth of crown width and basal diametre

對冠幅和樹高生長的相關(guān)分析表明，除了黑木相思和紅花荷外，其余樹種的冠幅與樹高生長顯著正相關(guān) (P＜0.05)，其中灰木蓮的冠幅和樹高呈二項式關(guān)系，米老排、西南樺、火力楠和降香黃檀的冠幅與樹高生長為線性相關(guān) (P＜0.05)(見表3)。

表3 冠幅與樹高生長的相關(guān)分析Tab.3 The correlation analysis on growth of crown width and tree height

3.6 生長聚類分析

對幼樹編號后，按地徑、樹高、冠幅的生長情況進行聚類分析，結(jié)果見圖4。以0.5為閾值可以將樹種的生長分為3類，第一類為速生樹種，有米老排和西南樺;第二類為生長速度中等樹種，有灰木蓮、火力楠和黑木相思;第三類為慢生樹種，有降香黃檀和紅花荷。

4 結(jié)論與討論

林木早期生長發(fā)育的系統(tǒng)性與體內(nèi)營養(yǎng)分配的合理性對提高樹種的生長勢以及增強生存競爭能力具有重要作用［8］。高生長和地徑生長是選育和評價鄉(xiāng)土樹種的2個重要指標(biāo)［7］，7種闊葉樹種的高徑比數(shù)據(jù)顯示，紅花荷可能由于生長緩慢，主要通過增加樹高生長來競爭，而其他樹種則主要是通過增大地徑來競爭。

樹冠是樹木的重要組成部分，樹冠大小體現(xiàn)了樹木光合作用的面積，決定了樹木的生長活力和生產(chǎn)力［9］，反映了樹木的長期競爭水平［10］。冠幅生長的快慢直接影響林分的郁閉，而林分的郁閉是成林的一個顯著性標(biāo)志。林分早期冠幅生長規(guī)律，可有效地預(yù)測林分形成［11］。樹冠冠幅、冠長和樹干的生長關(guān)系十分密切。米老排和灰木蓮的地徑與樹高及冠幅與樹高顯著相關(guān)，地徑與冠幅相關(guān)不顯著;西南樺、火力楠和降香黃檀的地徑、樹高、冠幅三者間都顯著相關(guān);黑木相思的地徑與樹高及冠幅顯著相關(guān)，冠幅與樹高相關(guān)不顯著;紅花荷的地徑、樹高、冠幅的生長均無顯著相關(guān)。7種樹種中3種生長指標(biāo)呈現(xiàn)不同的相關(guān)性，可能與樹種的生物學(xué)特性和生長階段有關(guān)，待進一步的研究。

從幼林的生長量來看，米老排和西南樺幼樹的地徑、樹高和冠幅生長較好，通過聚類分析劃分為一類。米老排是陽性偏中性樹種，是生物防火帶、景區(qū)綠化、水源涵養(yǎng)等森林工程用優(yōu)良樹種，但對立地環(huán)境的溫、濕度以及土壤的厚度、肥力和水分等因子有較高的要求，而對光強要求不是很高，其幼樹在林下的散射光下也可正常生長［1］。西南樺是一個先鋒樹種，喜光、喜溫涼氣候，具有維持生物多樣性、涵養(yǎng)水源、維持地力以及固定碳素等優(yōu)良生態(tài)特性，還具有外生菌根和內(nèi)生菌根，對土壤的適應(yīng)較廣［2］。因此，土壤肥力好的地方可優(yōu)先考慮米老排，而西南樺可以優(yōu)先栽植在土壤肥力較差的地方?；夷旧?、火力楠和黑木相思生長速度中等?；夷旧徟c黑木相思為外來闊葉樹種?；夷旧彉湫蝺?yōu)美，抗性強且生長快，在土壤肥沃的地方生長良好，而在土壤干旱、瘠薄立地生長較差［12］。黑木相思枝繁葉茂、落葉量大，具有很強的蓄水保水功能，對保持水土有很大作用，且具大量根瘤菌，有很好的固氮改土作用［13］?；鹆﹂獮檎滟F鄉(xiāng)土樹種，具有生長迅速、適應(yīng)性強、改良土壤等特點。所以，在一些立地條件較差的地方，可考慮種植黑木相思和火力楠，在立地條件較好的地方考慮種植灰木蓮。降香黃檀是珍貴用材樹種，紅花荷觀賞性強，二者生長速度較慢，但適應(yīng)性強，適合栽培在土層深厚肥沃的坡地上［5－8，12－14］。對于珍貴用材需求大的地方，可以將降香黃檀種植在土壤肥力高的地方，而紅花荷可以栽培在景觀需求高的地方。

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