凹葉厚樸不同林分樹干生長規(guī)律研究

張龍輝 周少卿 謝德金 何天友 榮俊冬 鄭郁善

(福建農(nóng)林大學工業(yè)原料林研究所，福建 福州 350002)

凹葉厚樸不同林分樹干生長規(guī)律研究

張龍輝 周少卿 謝德金 何天友 榮俊冬 鄭郁善

(福建農(nóng)林大學工業(yè)原料林研究所，福建 福州 350002)

2012年在福建明溪縣胡坊鎮(zhèn)選取4種厚樸林分進行調(diào)查，對平均木采用樹干解析法取樣，對凹葉厚樸與杉木、綠竹和油茶混交及其純林的生長規(guī)律進行研究。結(jié)果表明，凹葉厚樸混交林胸徑連年生長量達到最大值的時間(第3年)比純林早1 a，樹高連年生長量(第2年)早3 a，材積連年生長量(第8～9年)早3 a，在前10 a混交林的胸徑、樹高、材積平均生長量(平均值分別約為1.23 cm、1.42 m、0.003 7 m3)始終比純林(分別約為0.81 cm、1.00 m、0.002 7 m3)大；且3種混交林直徑、樹高和材積的連年生長量和平均生長量達到最大值的時間一致，但數(shù)值存在差異：厚杉>厚竹>厚油混交林，說明凹葉厚樸與杉木混交能很好地促進凹葉厚樸的生長，混交效果最好，其次為凹葉厚樸綠竹混交林，再次為凹葉厚樸油茶混交林，最差的為凹葉厚樸純林。

凹葉厚樸；混交林；純林；生長規(guī)律

厚樸(MagnoliaofficinalisRehd. et Wils.)為木蘭科(Magnoliaceae)高大落葉喬木，樹的皮可入藥，是傳統(tǒng)的中藥材[1]。該樹種為我國特有的珍貴樹種，因資源過度消耗日益枯竭，被列為國家和二級保護野生藥材樹種。

前人對凹葉厚樸(Magnoliaofficinalisvar.biloba混交林水文特征、生物量分配格局、土壤肥力、林分更新效果等方面進行的研究[1-7]結(jié)果表明，混交林均比純林在水源涵養(yǎng)、水土保持、土壤養(yǎng)分等生態(tài)功能方面更優(yōu)，生物量、樹高及胸徑的生長量更大，凹葉厚樸混交林較純林的胸徑、樹高分別提高2.30%和22.50%; 混交林立木材積比杉木和厚樸純林分別提高25.63%和80.90%[5]。這為凹葉厚樸混交林的營造提供了參考依據(jù)。但對于凹葉厚樸混交林中凹葉厚樸單木樹干生長規(guī)律的研究尚未見報道。本項研究以凹葉厚樸幼林為對象，選用凹葉厚樸混交林與純林林分的平均木(年齡分別為10 a和13 a)，通過樹高、胸徑、材積的生長過程分析，揭示凹葉厚樸10～13 a的生長規(guī)律，為進一步認識凹葉厚樸人工林林木生長規(guī)律提供參考。

1 研究地概況

研究地設在福建省明溪縣胡坊鎮(zhèn)，位于福建省北部，屬武夷山延伸山脈，為亞熱帶海洋性季風氣候地帶，海拔200～700 m，地貌類別主要以中低山地、高低丘陵為主。氣候溫暖，年平均氣溫 18.0 ℃，1月平均氣溫7.6 ℃，7月平均氣溫27.0 ℃，極端最低氣溫-8.1 ℃，極端最高氣溫38.5 ℃；年日照時數(shù) 1 760 h 左右，占可照時數(shù)的40%，無霜期286 d左右;境內(nèi)雨量充沛，年平均降水量 1 737 mm，多集中在春夏兩季，年平均相對濕度84%，年均蒸發(fā)量為 1 374.7 mm。明溪縣胡坊鎮(zhèn)為福建省“厚樸單品種區(qū)劃”中的“最佳生產(chǎn)適宜區(qū)”。試驗地前身均為杉木采伐跡地，經(jīng)采伐煉山后，按照相同的營林措施進行造林和撫育管理，混交林和純林的造林時間分別為2002年和1999年。

2 研究方法

2.1 標準地調(diào)查

2012年，分別選取凹葉厚樸-杉木(Cunninghamialanceolata)(厚杉)混交林林分、凹葉厚樸-綠竹(Dendrocalamopsisoldhami)(厚竹)混交林林分、凹葉厚樸-油茶(Camelliaoleifera)(厚油)混交林林分和厚樸純林之代表性林分，分別設置20 m×20 m標準地各2塊，共8塊標準地。在標準地內(nèi)進行每木檢尺，計算林分平均胸徑和平均高，每一標準地內(nèi)各選1株平均木，作為解析木，共選取解析木8株。

2.2 解析木伐取與測量

對每株解析木在伐倒前做好根莖和胸徑位置的標記，并標明南北向，伐倒后打去枝椏，從根莖向樹梢依次截取圓盤，順序為根莖處、1.3 m處、2.0 m處、以后每隔1.0 m取1個圓盤，圓盤厚度為3～5 cm，截取后立即做好順序標記，帶回實驗室測量分析。

2.3 內(nèi)業(yè)測量和數(shù)據(jù)整理分析

對野外取樣的樣木圓盤先進行拋光，然后查數(shù)年輪和測量直徑，同時做好記錄。將所得數(shù)據(jù)錄入計算機，運用Excel軟件進行統(tǒng)計分析，計算生長量并繪制胸徑、樹高及材積生長過程曲線。

3 結(jié)果與分析

3.1 凹葉厚樸胸徑生長規(guī)律

3.1.1 凹葉厚樸純林胸徑生長過程 凹葉厚樸混交林與純林胸徑連年生長量和平均生長量見圖1～2。

由圖1～2可以看出，厚樸純林的胸徑連年生長量曲線呈現(xiàn)先升后降的趨勢,連年生長量最大值出現(xiàn)在4 a左右，5 a時開始下降，5～7 a明顯下降，7～8 a再上升，8～9 a下降，第8年時出現(xiàn)第2次峰值，第10年時出現(xiàn)第3次峰值；厚樸純林的胸徑平均生長量呈現(xiàn)先升后平穩(wěn)的趨勢，1～5 a逐步上升，在第5年時出現(xiàn)拐點，第5年平均生長量近似保持不變。連年生長量曲線與平均生長量曲線相交于6～7 a，此后連年生長量基本小于平均生長量，這符合樹木連年生長量和平均生長量的規(guī)律，因此，應在7 a左右進行第1次撫育間伐，以保證林木充足的營養(yǎng)空間，滿足林木生長發(fā)育的需要，促進林木在此后能夠更好的生長。

3.1.2 凹葉厚樸混交林胸徑生長過程 從圖1～2可以看出，厚竹、厚油和厚杉混交林的胸徑連年生長量趨勢總體呈現(xiàn)“先升后降再升再降”的趨勢，最大值均出現(xiàn)在3 a左右，3～4 a急劇下降，5 a時又有所反彈，從生長量曲線來看，厚杉>厚竹>厚油混交林，且最大值表現(xiàn)為：厚杉>厚竹>厚油混交林。3種混交模式的混交林平均生長量最大值均出現(xiàn)在3 a左右，連年生長量曲線與平均生長量曲線相交于3～4 a，5 a后連年生長量始終小于平均生長量，這符合樹木連年生長量和平均生長量的規(guī)律，因此，應在5 a 左右進行第1次撫育間伐，以保證林木充足的營養(yǎng)空間，滿足林木生長發(fā)育的需要，促進林木在此后能夠更好的生長。

3.1.3 凹葉厚樸純林與混交林胸徑生長過程比較 從圖1可知，厚樸混交林的胸徑連年生長量出現(xiàn)最大值的時間(第3年)比厚樸純林(第4年)早，而且厚杉連年生長量峰值(2.60 cm)、厚竹連年生長量峰值(1.90 cm)和厚油連年生長量峰值(1.64 cm)，比純林(1.34 cm)分別大1.26、0.56、0.30 cm。從圖2胸徑平均生長量曲線來看，混交林的胸徑平均生長量曲線始終處于純林上方，說明前10 a混交林的年平均生長量一直比純林大。

3.1.4 凹葉厚樸不同混交林間胸徑生長過程比較 從圖1可知，厚竹、厚油和厚杉3種混交模式的厚樸胸徑連年生長量出現(xiàn)最大值的時間一樣，但峰值存在差異：厚杉>厚竹>厚油混交林。從圖2胸徑平均生長量曲線來看，曲線高低所代表的值存在差異：厚杉>厚竹>厚油混交林，說明厚杉在整個生長過程中的胸徑年平均生長量一直是最大的，厚竹次之，厚油最差。

3.2 凹葉厚樸樹高生長規(guī)律

3.2.1 凹葉厚樸純林樹高生長過程 凹葉厚樸混交林與純林樹高連年生長量和平均生長量見圖3～4。

由圖3可知，純林的曲線波動很大，但總體曲線依然有“先升后降”的趨勢，最大值出現(xiàn)在第5年，1～5 a總體趨勢為上升，5～8 a明顯下降，第9年出現(xiàn)第2次峰值，第11、12年出現(xiàn)第3次峰值。由圖4可知，曲線表現(xiàn)為先升后平穩(wěn)，1～5 a持續(xù)上升，第5年出現(xiàn)拐點，此后雖有所回落但總體基本保持平穩(wěn)。年生長量曲線與平均生長量曲線的相交點分別在第3年、第4～5年、第5～6年。

3.2.2 凹葉厚樸混交林樹高生長過程 從圖3的3條厚樸混交的樹高連年生長曲線來看，3條曲線波動很大，但總體依然呈先升后降的趨勢，連年生長曲線最大值均出現(xiàn)在第2年，數(shù)值表現(xiàn)為厚杉>厚竹>厚油混交林，第2次出現(xiàn)峰值是在第5年，數(shù)值表現(xiàn)為：厚竹>厚油>厚杉混交林，這可能是厚杉混交林未進行適當撫育間伐或撫育間伐力度不夠所導致第2次峰值偏低。從圖4的3條厚樸混交的樹高平均生長曲線來看，混交林的平均生長量在第2年時達到峰值，第2年后連續(xù)降低，平均生長量曲線與連年生長量曲線相交于2～3a。

3.2.3 凹葉厚樸純林與混交林樹高生長過程比較 從圖3樹高連年生長量曲線來看，厚樸混交林的樹高連年生長量出現(xiàn)最大值的時間(第2年)比厚樸純林(第5年)早，而且厚杉連年生長量峰值(2.15 m)、厚竹連年生長量峰值(2.00 m)和厚油連年生長量峰值(1.80 m)，比純林(1.60 m)分別大0.55、0.40、0.20 m。從圖4樹高平均生長量曲線來看，混交林的樹高平均生長量曲線總體處于純林的上方，說明前10 a混交林的年平均生長量總的來說比純林大。

3.2.4 凹葉厚樸不同混交林間樹高生長過程比較 從圖3的混交林樹高連年生長量曲線來看，厚竹、厚油和厚杉3種混交模式的厚樸樹高連年生長量出現(xiàn)最大值的時間一樣，但峰值存在差異：厚杉>厚竹>厚油混交林。從圖4的混交林樹高平均生長量曲線來看，曲線高低所代表的值存在差異：厚杉>厚竹>厚油混交林，說明厚杉在整個生長過程中樹高的年平均生長量一直是最大的，厚竹次之，厚油最次。

3.3 凹葉厚樸材積生長規(guī)律

3.3.1 凹葉厚樸純林材積生長過程 凹葉厚樸混交林與純林材積連年生長量和平均生長量見圖5～6。

從圖5～6厚樸純林的材積連年生長量曲線可以看出，曲線呈現(xiàn)先升再降后再升的趨勢，3～4 a急劇上升，6 a時第1次達到峰值(0.003 83 m3)，7 a時下降，此后又快速上升。主要因為7 a時進行了第1次撫育間伐和施肥，改善了林分條件，使得樹木個體間營養(yǎng)空間再次充足。12 a時第2次達到峰值(0.006 67 m3)，此后連年生長量有所下降，13 a時平均生長量一直處于增長階段，還未達到最大值，與連年生長量曲線尚未相交，表明此時材積生長量還未達到數(shù)量成熟。3.3.2 凹葉厚樸混交林材積生長過程 從圖5可知，厚竹、厚油和厚杉3種混交模式的厚樸材積連年生長量曲線的變化趨勢相似，均表現(xiàn)為：1～5 a材積快速增長，5 a時出現(xiàn)第1個小高峰，厚杉(0.004 79 m3)>厚竹(0.003 83 m3)>厚油混交林(0.003 30 m3)，主要由于樹木間營養(yǎng)空間充足，所以樹木個體生長迅速；5～6 a連年生長量下降，說明隨著樹木的長大個體間開始出現(xiàn)競爭；6 a后材積生長量又急劇上升，這與實際生產(chǎn)相符，因為5 a時進行了撫育間伐和施肥，使得樹木個體間的營養(yǎng)空間再次充足；9 a時材積生長達到第2次高峰，厚竹(0.009 42 m3)>厚杉(0.008 92 m3)>厚油混交林(0.006 96 m3)，此后持續(xù)下降。從圖6中混交林的平均生長量曲線可知，曲線還處于上升階段，10 a時尚未達到峰值，與連年生長量曲線還未相交，表明此時還未達到數(shù)量成熟。

3.3.3 凹葉厚樸純林與混交林材積生長過程比較 由圖6可知，混交林的材積平均生長量曲線始終位于純林的上方，表明在前10 a混交林的材積生長速度始終比純林的大。從圖5中材積連年生長量曲線來看，混交林連年生長量達到最大值的時間比純林早3 a左右，且從材積連年生長量曲線和平均生長量曲線的延長線可以發(fā)現(xiàn)，混交林出現(xiàn)兩線的交點時間(即數(shù)量成熟)比純林的早，這些表明混交林達到數(shù)量成熟的年齡比純林小。

3.3.4 凹葉厚樸不同混交林間材積生長過程比較 由圖6可以看出，厚杉混交林的材積連年生長量曲線最高、厚竹次之、厚油最差，說明厚杉混交林的材積生長速度最大、厚竹次之、厚油最差。從圖5的材積連年生長曲線來看，厚杉、厚竹和厚油混交林的材積連年生長量達到最大值的時間是一致的，但數(shù)值存在差異：厚杉>厚竹>厚油混交林，而且從材積連年生長量曲線和平均生長量曲線的延長線可以發(fā)現(xiàn)，厚杉混交林所代表的曲線始終會在最高。

3 結(jié)論與討論

1) 混交林直徑連年生長量達到最大值的時間(第3年)比純林早1 a，樹高連年生長量(第2年)早3 a，材積連年生長量(第8～9年)早3 a。與純林比較，混交林能夠很好地促進厚樸的生長，使得厚樸的生長更加迅速。

2) 厚杉、厚竹和厚油混交林直徑、樹高和材積的連年生長量和平均生長量達到最大值的時間是一致的，但生長量的數(shù)值存在差異(分別為厚杉2.6 cm和1.41 cm、2.15 m和1.45 m、0.008 9 m3和 0.004 0 m3；厚竹1.9 cm和1.18 cm、2.0 m和1.5 m、0.009 4 m3和 0.003 2 m3；厚油1.64 m和1.1 m、1.8 m和1.3 m、0.006 9 m3和 0.003 0 m3)：厚杉>厚竹>厚油混交林。與厚竹和厚油2種混交模式比較，厚杉混交林能夠更有利于厚樸的林木生長，增加厚樸藥材的產(chǎn)量。

3) 厚樸純林的直徑連年生長量最大值出現(xiàn)在4 a，直徑連年生長量曲線與平均生長量曲線相交于6～7 a，所以第1次撫育間伐的時間應定在7 a左右為宜；材積連年生長量達到最高峰的年齡為12 a，最大值為 0.006 67 m3。厚杉、厚竹和厚油3個混交林的直徑連年生長量最大值均出現(xiàn)在3 a左右，胸徑連年生長量曲線與平均生長量曲線均相交于3～4 a，5 a后連年生長量始終小于平均生長量，所以應在5 a時進行第1次撫育間伐；材積連年生長量達到最高峰的年齡為9 a，分別為：厚竹(0.009 42 m3)>厚杉(0.008 92 m3)>厚油混交林(0.006 96 m3)。

[1] 劉壽強.凹葉厚樸杉木混交林的水文特征[J].福建林學院學報，2001，21(3)：245-248.

[2] 羅祖樹.不同坡位5年生杉木、厚樸及馬褂木混交林生物量分配格局[J].安徽農(nóng)學通報，2010，16(19)：142-145.

[3] 林錦儀，陳登雄，劉壽強.凹葉厚樸杉木混交林生物量及分布格局研究[J].福建林學院學報，1999，19(4)：314-317.

[4] 洪震，劉術(shù)新，胡正金，等.毛竹厚樸混交林對杉木林跡地土壤肥力的影響[J].遼寧林業(yè)科技，2011(1)：9-12.

[5] 魏秀金.杉木、凹葉厚樸混交林的更新效果試驗研究[J].福建農(nóng)業(yè)科技，2008(6)：51-54.

[6] 趙羿涵，劉蘭妹，高露雙，等.氣候變化后杉木人工林單木徑向生長規(guī)律研究[J].西南林業(yè)大學學報，2013，33(5)：9-16.

[7] 伍澤文.杉木厚樸混交林木鄰體競爭的研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報，2006，40(1)：31-34.

[8] 孟憲宇.測樹學[M].3版.北京：中國林業(yè)出版社，2006：171-175.

[9] 徐高福，董飛岳.樹干解析計算各齡階樹高的幾種方法及其誤差分析[J].華東森林經(jīng)理，1988，2(2)：16-19.

[10] 周生祥，陳煜初，董飛岳.樹干解析計算各齡階樹高的幾種方法比較[J].浙江林業(yè)科技，1984，4(4)：38-40.

[11] 陳燦，洪偉，吳承禎，等.東南沿海濕地松防護林胸徑樹高關系研究[J].農(nóng)學學報，2012，2(2)：35-41.

(責任編輯 韓明躍)

Stem Growth Rhythm ofMagnoliabilobain Different Stands

ZHANG Long-hui, ZHOU Shao-qing, XIE De-jin, HE Tian-you, RONG Jun-dong, ZHENG Yu-shan

(Institute of Industrial Raw Material Plantation, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou Fujian 350002, China)

Four kinds ofMagnoliastands at Phoebe County Hufang Down in Fujian Province were investigated and sampled by the method of stem analysis in 2012. And then, the growth rhythms of pure and mixed stands ofMagnoliabiloba, fir, green bamboo,Camelliaoleiferawere studied. The result showed that the current annual increment of DBH of mixed stands reached a maximum in the third year, 3 years before pure stand. The current annual increment of tree height and volume got to the peak in the 2nd year and 8th-9thyear, respectively, 3 year earlier than pure stand. Moreover, in the first decade, the average increment of DBH, tree height and volume of mixed stands (1.23 cm、1.42 m、0.003 7 m3) were higher than that in pure stand ( 0.81 cm、1.00 m、0.002 7 m3). Meanwhile, in fir, green bamboo andCamelliaoleiferamixed stands, the current annual and average increment of DBH, height and volume reached the maximum at the same time, but varied in detailed values. Among them, fir>green bamboo>Camelliaoleiferamixed stands. The result indicated thatMagnoliabilobaand fir mixed stands could be getting the best result, which promote the growth ofMagnoliaofficinalis, and followed byMagnoliaofficinalisand green bamboo mixed stand,MagnoliaofficinalisandCamelliaoleiferamixed stand. The worse result was pure stand.

Magnoliabiloba; mixed forest; pure forest; growth rhythm

2013-09-12

福建省科技重大基金資助項目(2011N5002)資助；福建省科技重點基金資助項目(2009N0006)資助。

鄭郁善(1960—)，男，教授，博士生導師。研究方向：園林植物與觀賞園藝、森林培育。Email：zys1960@163.com

10.3969/j.issn.2095-1914.2014.04.011

S758.5

A

2095-1914(2014)04-0059-05

第1作者：張龍輝(1988—)，男，碩士生。研究方向：森林培育理論與技術(shù)。Email：fjzlh1988@163.com。