白花泡桐樹干解析研究

周火明，毛燕，魯叢平，柯尊發(fā)，滕家喜，周忠誠*

（1.湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430200；2.湖北太子山林場管理局；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)）

白花泡桐樹干解析研究

周火明1，毛燕1，魯叢平2，柯尊發(fā)2，滕家喜3，周忠誠1*

（1.湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430200；2.湖北太子山林場管理局；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)）

本文通過對6年生白花泡桐樹干進(jìn)行解析、生長量測定，對泡桐的生長規(guī)律進(jìn)行研究。結(jié)果表明，泡桐的胸徑、樹高生長快速期都出現(xiàn)在早期；胸徑連年生長量和平均生長量在第3年生時(shí)達(dá)到最大值；樹高的連年生長量與平均生長量在第2年達(dá)到最大值；材積的連年生長量在第4年時(shí)出現(xiàn)最大值，而材積的平均生長量一直表現(xiàn)為平穩(wěn)的增長趨勢，6年內(nèi)材積的平均生長量一直處于上升趨勢，還沒有達(dá)到最大值；泡桐的胸高形數(shù)從第2年開始一直處于下降趨勢；胸徑生長率和樹高生長率最大值出現(xiàn)在第2年，材積生長率最大值出現(xiàn)在第4年。

白花泡桐；樹干解析；生長規(guī)律

白花泡桐（Paulownia fortunei）屬玄參科、泡桐屬落葉喬木，高可達(dá)30 m，樹冠圓錐形，主干直，胸徑可達(dá)2 m，樹皮灰褐色，幼枝、葉、花序各部和幼果均被黃褐色星狀絨毛。葉片長卵狀心臟形或卵狀心臟形，長達(dá)20 cm，成熟葉片下面密被絨毛，葉柄長達(dá)12 cm?；ㄐ颡M長呈圓柱形，長約25 cm，小聚傘花序有花3～8朵，總花梗與花梗幾乎等長；萼倒圓錐形，長2～2.5 cm，花后逐漸脫毛，分裂至1/4或1/3處，萼齒卵圓形至三角狀卵圓形，至果期變?yōu)楠M三角形；花冠管狀漏斗形，白色僅背面稍帶紫色或淺紫色，長8～12 cm；雄蕊長3～3.5 cm。蒴果長圓形或長圓狀橢圓形，長6～10 cm，果皮木質(zhì)，厚3～6 mm；種子連翅長6～10 mm?；ㄆ?～4月份，果期7～8月份。泡桐喜光，喜溫暖氣候，稍耐庇蔭，耐寒性稍差，尤其幼苗期很容易受凍害。深根性，適于疏松、深厚、排水良好的壤土和沙壤土，對土壤酸堿度適應(yīng)范圍較廣，但以pH值6～7.5為好。對黏重瘠薄的土壤適應(yīng)性較其他樹種強(qiáng)。萌芽力、萌蘗力強(qiáng)。

筆者調(diào)查泡桐人工林在低山、丘陵、岡地生長狀況的基礎(chǔ)上，對樹干進(jìn)行解析，旨在為泡桐人工林科學(xué)管理提供理論依據(jù)，同時(shí)也為培育泡桐人工速生豐產(chǎn)林提供參考數(shù)據(jù)。

1 標(biāo)準(zhǔn)地概況

標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)在湖北省荊門市京山縣太子山仙女林場雞籠口（112°55′10.7"E，30°55′56.9"N），地貌為低山丘陵區(qū)，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫為16.4℃，年均降雨量1 094.3 mm，無霜期240 d左右。太子山土壤呈酸性，境內(nèi)土壤主要有黃褐土、黃棕壤、山地黃棕壤、黃褐色石灰土，其中分布面積最大的是黃棕壤和黃褐色石灰土，主要礦質(zhì)養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)狀況總體良好。調(diào)查林內(nèi)以黃棕壤為主。

2 材料與方法

所調(diào)查的白花泡桐人工純林于2009年春造林，2010年春平茬，位于北坡，坡度為25°。2014年7月，在白花泡桐人工林內(nèi)設(shè)置面積20 m×30 m臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地1塊，對標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)泡桐進(jìn)行了每木檢尺，并各徑階選取3～5株進(jìn)行高度測量，然后通過平均胸高斷面積法來求算林分平均胸徑（如表1所示）。由于該泡桐林分屬于人工純林，樹高和直徑均呈現(xiàn)正態(tài)分布，所以樹高可以用算術(shù)平均數(shù)法來計(jì)算。

表1 標(biāo)準(zhǔn)地平均胸徑計(jì)算表

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)地林分平均胸徑為23.2 cm，平均高為15.7 m。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，在林中選取了1株胸徑為22.5 cm，樹高為15.5 m的標(biāo)準(zhǔn)木，進(jìn)行樹干解析和測定。采用1年為1個(gè)齡階進(jìn)行樹干解析，解析木按照2 m區(qū)分段截取圓盤（第一段為2.6 m），用常規(guī)方法對圓盤進(jìn)行年輪和直徑的判別和測定，并計(jì)算樹干材積、形數(shù)、生長率、各種生產(chǎn)量等。

式中：gi-第i區(qū)分段中央斷面積；li-第i區(qū)分段長度；g'-梢頭底端斷面積；l'-梢頭長度；n-區(qū)分段個(gè)數(shù)；V-樹干材積；g1.3-胸高斷面積；d1.3-胸高直徑；h-樹高；Pv-材積生長率；Va-a年的樹干材積；Va-n-a-n年的樹干材積。

3 結(jié)果與分析

3.1 各種因子生產(chǎn)量

經(jīng)對泡桐標(biāo)準(zhǔn)木進(jìn)行解析和測定，其胸徑、樹高、材積生長過程見表2。

表2 白花泡桐胸徑、樹高、材積、形數(shù)、生長率生長過程分析表

3.2 胸徑生長規(guī)律分析

從圖1可以看出，泡桐胸徑在1～3年處于快速生長期，3年后生長速度減慢，處于穩(wěn)定生長期。從圖2中可以看出，胸徑連年生長量與平均生長量1～3年一直在增加，胸徑連年生長量和平均生長量到第3年時(shí)同時(shí)達(dá)到最大值，然后處于下降趨勢，但連年生長量比平均生長量下降的要快。

圖2 泡桐胸徑連年生長量與平均生長量

3.3 樹高生長規(guī)律分析

從圖3中可以看出，泡桐在1～3年樹高生長快速，3年后生長速度減慢，處于穩(wěn)定生長期。從圖4中可以看出，3年時(shí)泡桐樹高連年生長量和平均生長量達(dá)到第一次達(dá)到最高峰，3年后生長速度減緩，此時(shí)樹高連年生長量和平均生長量處于下降趨勢，3年后樹高連年生長量快速下降，樹高平均生長量緩慢下降。

圖3 泡桐樹高生長量

圖4 泡桐樹高連年生長量與平均生長量

3.4 材積生長規(guī)律分析

從圖5和圖6中可以看出，隨著時(shí)間的推移，泡桐材積在1～6年均衡增長。材積連年生長量和平均生長量在1～4年增長較快，材積連年生長量在第4年時(shí)達(dá)到最大值，然后緩慢下降；材積平均生長量生長速度在第4年后出現(xiàn)緩慢增長趨勢，到第6年時(shí)還沒有達(dá)到最大值，證明材積數(shù)量成熟齡還沒有到來，泡桐的材積6年后還可以穩(wěn)定生長。

圖5 泡桐材積生長量

圖6 泡桐材積連年生長量與平均生長量

3.5 胸高形數(shù)生長規(guī)律分析

從圖7中可以看出，泡桐胸高形數(shù)1～2年增長快速，第2年后開始緩慢下降，3～4年時(shí)，略有上升，但總的趨勢是下降，變化幅度很小。形數(shù)增減的總體趨勢是形數(shù)隨樹齡的增加而降低，符合林木生長的正常規(guī)律。

圖7 泡桐形數(shù)生長量

3.6 胸徑、樹高、材積生長率規(guī)律分析

從圖8中可以看出，胸徑、樹高、材積生長率，從1～3年處于快速上升的趨勢，第3年時(shí)胸徑生長率和樹高生長率達(dá)到最大值，第4年時(shí)材積生長率達(dá)到最大值，4年后各種生長率基本處于下降趨勢，總的趨勢是4年后幾種調(diào)查因子的生長率都在下降，說明泡桐的快速生長期在前4年。

圖8 泡桐胸徑、樹高、材積連年生長量

4 結(jié)論

（1）泡桐的胸徑、高生長快速期都出現(xiàn)在早期，均在第3年生時(shí)達(dá)到最大值，胸徑的連年生長量與平均生長量曲線在2年生時(shí)相交；樹高的連年生長量與平均生長量曲線在3.5年時(shí)相交，但最大值出現(xiàn)在第3年，3年后樹高的連年生長量與平均生長量都趨于下降趨勢。

（2）材積的連年生長量和平均生長量的快速生長期都在前4年，兩種曲線沒有相交，也看不出兩者的最大值，證明材積連年生長量和平均生長量還有生長的空間。從以上結(jié)果可以看出，6年時(shí)泡桐材積平均生長量尚未達(dá)到最大值，其材積的數(shù)量成熟齡還未到來，此時(shí)還未到泡桐人工林的主伐年齡。

（3）以上結(jié)果證明，泡桐6年后，其材積雖還有一定的生長空間，沒有達(dá)到主伐年齡，但由于泡桐材積連年生長量6年后逐漸下降，此時(shí)可以考慮適當(dāng)擇伐和間伐。從各種生長率的曲線可以看出，泡桐1～4年生時(shí)是各種生長率的最高峰，所以對于泡桐人工林的經(jīng)營管理，前4年是關(guān)鍵時(shí)期，加強(qiáng)泡桐幼齡林管理是提高泡桐人工林產(chǎn)量的關(guān)鍵階段。

［1］孟憲宇.測樹學(xué)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2006.

［2］吳富楨.測樹學(xué)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1996.

［3］魏占才.森林調(diào)查技術(shù)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2006.

［4］祁承經(jīng)，湯庚國.樹木學(xué)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2005.

［5］許國華，李紅莉.人工紅松與落葉松樹干解析的分析［J］.林業(yè)勘查設(shè)計(jì)2009，（3）：151-15.

［6］童宗倫．伯樂樹樹干的解剖學(xué)研究［J］．西南農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1984，（1）：42-46．

［7］粱軍，徐錫增，呂士行．生長過程分析與生長階段劃分［J］．林業(yè)科學(xué)研究，2000，13（4）：343-348．

［8］謝經(jīng)榮，郭國志.濕地松樹干解析研究［J］．湖北林業(yè)科技，2009，（6）：15-17.

（責(zé)任編輯：楊婷婷）

Stem Analysis on Paulownia fortunei

ZHOU Huoming1，MAO Yan1，LU Congping2，KE Zunfa2，TENG Jiaxi3，ZHOU Zhongcheng1*
（1.Hubei Ecological Engineering Vocational College，Wuhan 430200，China；2.Hubei Taizishan Forest Farm Administration Jingmen 431800；3.Huazhong Agricultural University）

In this paper a study was made on the growth rhythms of the 6-year-old Paulownia fortunei plantations by stem analysis and increment measurement.The results showed that the rapid DBH and height growth appeared in the early stage；the current annual and mean DBH increments reached their maximum in the third year and height increments reached their maximum in the second year；the current annual volume increment reached its maximum in the fourth year while the mean volume increment showed a stable growth trend and was in an uptrend in the 6 years without reaching its maximum；The breast height form number was in a downward trend from the second；the maximum DBH and height growth rates appeared in the second year and the maximum volume growth rate appeared in the fourth year.

Paulownia fortunei；Stem analysis；Growth rhythms

S792.43

A

2095-0152（2016）03-0016-04

2016-03-14

2016-05-20

周火明（1964-），男，副教授，主要從事植物分類和森林調(diào)查技術(shù)等教研工作。

周忠誠，男，高級(jí)工程師，主要從事速生樹種的遺傳育種研究。E-mail：761766918@qq.com