不同立地指數(shù)引種亞美馬褂木的生長(zhǎng)分析

徐群

摘 要：通過對(duì)引種在不同立地指數(shù)下亞美馬褂木的生長(zhǎng)規(guī)律及其林分生長(zhǎng)差異進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，3種立地指數(shù)下的林木胸徑、樹高、單株材積生長(zhǎng)變化趨勢(shì)基本相似，13年生的材積生長(zhǎng)量還未達(dá)到數(shù)量成熟。3種立地指數(shù)中以立地指數(shù)為16的林分光合作用葉面積最大，林分平均胸徑、平均樹高、平均蓄積量表現(xiàn)為顯著最大，林分生長(zhǎng)效應(yīng)最優(yōu)，達(dá)到福建省闊葉樹速生豐產(chǎn)林的培育標(biāo)準(zhǔn)；立地指數(shù)14、12的林分生長(zhǎng)量水平只達(dá)到福建省闊葉樹一般用材林標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：亞美馬褂木；引種；立地指數(shù)；生長(zhǎng)分析

中圖分類號(hào) S79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）17-0107-04

亞美馬褂木（Liriodendron Sino–americanum）是南京林業(yè)大學(xué)葉培忠教授以中國(guó)馬褂木（Liriodendron chinense）為母本、北美鵝掌楸（Liriodendron tulipifer年）為父本雜交培育的雜交種，屬木蘭科（Magnoliaceae）鵝掌楸屬（Liriodendron）落葉喬木闊葉樹種。該樹種抗逆性強(qiáng)，生長(zhǎng)快，樹體高大通直，樹葉、花形、花色美觀，是用材造林、生態(tài)修復(fù)、景觀綠化的優(yōu)良速生樹種[1-2]。本文通過不同立地指數(shù)（Site index）引種亞美馬褂木的生長(zhǎng)效應(yīng)進(jìn)行分析，旨在為閩西地區(qū)推廣亞美馬褂木樹種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 西陂街道隸屬福建省龍巖市新羅區(qū)，地處東經(jīng)116°58′57″～117°3′0″，北緯25°4′2″～25°12′10″，森林立地分類為贛閩粵山地丘陵立地區(qū)的粵東閩西南丘陵立地亞區(qū)。屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年均氣溫19.8℃，年均降水量1871mm，年均日照時(shí)數(shù)1568h。試驗(yàn)地位于西陂街道南石村長(zhǎng)埡坑山場(chǎng)，地貌低山，總面積17.2hm2，是2005年引種亞美馬褂木的造林試驗(yàn)地[3]，基本信息見表1。

表1 研究地基本信息

[林班-大班-小班 海拔高

（m） 坡度

（°） 土壤

特征 土層厚度

（cm） 腐殖質(zhì)厚度

（cm） 立地

指數(shù) 保存密度

（株/hm2） 林分

郁閉度 林下植被

蓋度（%） 林下主要植被 003-06-040 350～386 20 紅壤 117 18 16 1367 0.95 10 胡枝子、佛掌榕、蕨類、鐵芒萁、五節(jié)芒、淡竹葉等。 003-07-040（1）

003-08-030（1） 375～430 23 紅壤 93 9 14 1383 0.70 20 黃瑞木、烏飯、芒萁骨、

五節(jié)芒等。 003-07-040（2）

003-08-030（2） 430～503 25 紅壤 60 5 12 1388 0.70 35 黃瑞木、烏飯、芒萁骨等。 ]

1.2 研究方法

1.2.1 立地指數(shù)調(diào)查 根據(jù)試驗(yàn)地山場(chǎng)不同海拔、坡位分別調(diào)查土層、腐殖層厚度和土壤質(zhì)地，及林下灌木、草本的物種名稱與覆蓋度情況，查福建省立地指數(shù)（杉木）表確定試驗(yàn)地的立地指數(shù)分為12、14、16這3種，具體見表1。

1.2.2 樣地設(shè)置 按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)[4]，在試驗(yàn)地的亞美馬褂木人工林中按立地指數(shù)為16、14、12的3種處理分別設(shè)置樣地，每種處理重復(fù)3次，共設(shè)樣地面積為20m×20m的樣地9塊。

1.2.2 調(diào)查方法 2017年12月，對(duì)樣地進(jìn)行全林每木調(diào)查記錄胸徑、樹高、枝下高、冠幅和林分生長(zhǎng)狀況，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算各林分胸徑、樹高平均值，根據(jù)不同處理林分的胸徑、樹高平均值分別選取1株生長(zhǎng)正常的平均木作解析木。以1m為一區(qū)分段進(jìn)行樹干解析，3株解析木共截取37個(gè)園盤。各個(gè)圓盤向地面刨平計(jì)算年輪數(shù)，以樹木年齡減去圓盤年輪數(shù)的差值為達(dá)此斷面高度的年齡數(shù)；以1 年為一個(gè)齡級(jí)，取通過髓心的東西、南北2個(gè)方向上平均值為各個(gè)齡級(jí)去皮直徑；以圓盤的年齡數(shù)及斷面高為橫縱坐標(biāo)，標(biāo)出樹高生長(zhǎng)曲線（不修勻）查得各齡階的樹高。

1.2.5 數(shù)據(jù)分析 原始數(shù)據(jù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)采用Excel表，方差分析、LSR法多重比較采用SPSS19.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同立地指數(shù)對(duì)亞美馬褂木林分生長(zhǎng)影響

2.1.1 林分胸徑樹高的變異情況 3種立地指數(shù)的13年生亞美馬褂木林分胸徑、樹高、蓄積量變異情況見表2。立地指數(shù)為16的亞美馬褂木林分平均胸徑、樹高表現(xiàn)最大，分別為16.72cm、16.20m；其次是立地指數(shù)14，分別為11.85cm、9.73m；最小是立地指數(shù)12，分別為10.05cm、8.22m；林分胸徑、樹高的單株最大、最小值都表現(xiàn)為立地指數(shù)16>立地指數(shù)14>立地指數(shù)12；林分胸徑、樹高的變異系數(shù)則表現(xiàn)為立地指數(shù)16<立地指數(shù)14<立地指數(shù)12。變異系數(shù)越小，林分立木個(gè)體間的大小分化差異越小，林分生長(zhǎng)均衡穩(wěn)定，數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，立地指數(shù)為16的亞美馬褂木林分胸徑、樹高變異系數(shù)最小，個(gè)體間大小均衡，生長(zhǎng)狀況最優(yōu)。

2.1.2 林分生長(zhǎng)差異 從表3結(jié)果可見，3種立地指數(shù)的林分平均密度表現(xiàn)為，立地指數(shù)為16顯著最小，立地指數(shù)14與立地指數(shù)12間無顯著差異；平均冠幅表現(xiàn)為立地指數(shù)16>立地指數(shù)14、12的顯著差異，立地指數(shù)14與12間無顯著差異，這表明立地指數(shù)16的亞美馬褂木林分光合作用葉面積最大，實(shí)地林分閉度調(diào)查結(jié)果，立地指數(shù)16的最大達(dá)0.95，立地指數(shù)14、12為0.70；徑高比即胸徑（cm）與樹高（m）的比值，能表征樹干尖梢程度，其值越接近1，樹干越通直園滿，出材率就越高，研究的3種立地指數(shù)下徑高比呈現(xiàn)為立地指數(shù)12顯著最大，立地指數(shù)16與14的徑高比幾乎相等且?guī)缀鯙?。3種立地指數(shù)間的林分平均胸徑、平均樹高都存在顯著差異，其中立地指數(shù)16的為最大，立地指數(shù)12的為最小。3種立地指數(shù)間的林分平均蓄積立地指數(shù)16的為顯著最大，立地指數(shù)14與立地指數(shù)12間無顯著差異。綜合表明3種立地指數(shù)的林分中，立地指數(shù)為16的林分平均密度最小，林分光合作用葉面積最大，其平均胸徑、平均樹高、平均蓄積量都表現(xiàn)為顯著最大，且樹干通直園滿。

2.2 不同立地指數(shù)對(duì)亞美馬褂木生長(zhǎng)過程影響

2.2.1 胸徑連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量的差異 從圖1可見，3種立地指數(shù)的亞美馬褂木胸徑連年生長(zhǎng)量表現(xiàn)為立地指數(shù)16>立地指數(shù)14>立地指數(shù)12，且在第3～7年時(shí)立地指數(shù)16的胸徑連年生長(zhǎng)量顯著大于立地指數(shù)14、12，立地指數(shù)14與12間差異不明顯。3種立地指數(shù)的胸徑連年生長(zhǎng)量增量最活躍時(shí)期在第3～7年，生長(zhǎng)量都大于1m3以上，且都在第5年時(shí)都達(dá)到峰值，峰值分別為立地指數(shù)16達(dá)3.02m3、立地指數(shù)14達(dá)2.20m3、立地指數(shù)12達(dá)2.11m3，到第8年 3種立地的胸徑連年生長(zhǎng)量開始下降，下降的總體趨勢(shì)相同。3種立地指數(shù)的亞美馬褂木胸徑平均生長(zhǎng)量表現(xiàn)為立地指數(shù)16>立地指數(shù)14>立地指數(shù)12。這說明該試驗(yàn)地引種的亞美馬褂木胸徑生長(zhǎng)變化趨勢(shì)基本相同，但3種立地指數(shù)間的胸徑生長(zhǎng)量大小有差異，其中立地指數(shù)為16表現(xiàn)最大。

2.2.2 樹高連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量的差異 從圖2呈示，3種立地指數(shù)13年生亞美馬褂木的樹高生長(zhǎng)都表現(xiàn)為在2～4年間生長(zhǎng)量快速上升，第4年生長(zhǎng)量達(dá)到峰值，第4～5年時(shí)樹高的連年生長(zhǎng)量曲線開始下拉，并在接近第5年時(shí)與平均生長(zhǎng)量曲線相交，這表明試驗(yàn)地引種的亞美馬褂木的樹高生長(zhǎng)在2～5年間為速生期，第5年后其生長(zhǎng)速度開始減緩，樹高生長(zhǎng)量不斷下降。13年間，立地指數(shù)16的樹高連年生長(zhǎng)量為0.53～2.81m，平均生長(zhǎng)量都在1.2m/a以上；立地指數(shù)14的樹高連年生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量分別為0.38～1.39m、0.752～1.180m/a；立地指數(shù)12的樹高連年生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量則分別只有0.30～1.25m、0.636～1.043m/a。3種立地指數(shù)條件下亞美馬褂木的各年度的樹高連年生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量都表現(xiàn)為立地指數(shù)16>立地指數(shù)14>立地指數(shù)12。在3種立地指數(shù)中，立地指數(shù)16的樹高平均生長(zhǎng)量為1.243m/a，比立地指數(shù)14、12的分別大65.3%、95.4%，且其連年生長(zhǎng)量的峰值比立地指數(shù)14、12的分別大102.2%、124.8%，最小值也分別大39.5%、76.7%。分析結(jié)果表明3種立地條件下引種的亞美馬褂木樹高生長(zhǎng)變化趨勢(shì)基本相似，但3種立地指數(shù)間的生長(zhǎng)量大小有差異，其中以立地指數(shù)為16的樹高生長(zhǎng)量表現(xiàn)最高。

2.2.3 單株材積連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量的差異 3種立地指數(shù)下，亞美馬褂木的單株材積連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量存在不同的差異（圖3）。13年生亞美馬褂木的單株材積連年生長(zhǎng)量表現(xiàn)為，立地指數(shù)為16的快速增長(zhǎng)階段在第3～6年，第6年時(shí)達(dá)到峰值0.0266m3，在峰值后連年生長(zhǎng)量仍保持在0.0134～0.0246m3之間；立地指數(shù)為14的快速增長(zhǎng)階段在第3～5年，第6年時(shí)達(dá)到峰值0.0067m3；立地指數(shù)為12的快速增長(zhǎng)階段也在第3～5年，第5年時(shí)達(dá)到峰值0.0048m3。連年生長(zhǎng)量峰值后，3種立地指數(shù)下的生長(zhǎng)量變化有上有下，但總體為下降。在立地指數(shù)16下亞美馬褂木的單株材積平均生長(zhǎng)量表現(xiàn)為2～7年快速增長(zhǎng)，到第7年后呈現(xiàn)平穩(wěn)較大的增長(zhǎng)趨勢(shì)，到第13年時(shí)的平均生長(zhǎng)量達(dá)到0.0135m3/a；在立地指數(shù)14、12下的都表現(xiàn)為一直平穩(wěn)較小增長(zhǎng)趨勢(shì)，到第13年時(shí)分別只有0.0047m3/a、0.0030m3/a的平均生長(zhǎng)量，分別比立地指數(shù)16的小65.2%、77.8%；第13年時(shí)單株材積量以立地指數(shù)16為最大達(dá)0.1753m3，分別比立地指數(shù)14、12大218.2%、411.1%。3種立地指數(shù)的亞美馬褂木單株材積連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量在13年間有過靠近但仍未相交，表明其材積平均生長(zhǎng)量最大值還未出現(xiàn)，數(shù)量成熟年齡還未達(dá)到，亞美馬褂木材積生長(zhǎng)還是處在上升階段。

2.3 不同立地指數(shù)對(duì)亞美馬褂木生長(zhǎng)的綜合效應(yīng) 根據(jù)Topsis評(píng)價(jià)法，對(duì)13年生亞美馬褂木林分的胸徑、樹高、冠幅、徑高比、單位面積蓄積量及單株材積6個(gè)因子指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)（表4），評(píng)價(jià)結(jié)果表明立地指數(shù)16下亞美馬褂木林分平均生長(zhǎng)效應(yīng)與最優(yōu)方案接近程度的Ci=0.9155排在第1，生長(zhǎng)效應(yīng)為最優(yōu)；立地指數(shù)14的Ci=0.1610排第2，生長(zhǎng)效應(yīng)較差；立地指數(shù)12的Ci=0.0851排第3，生長(zhǎng)效應(yīng)最劣。

3 小結(jié)

（1）對(duì)試驗(yàn)地引種的亞美馬褂木生長(zhǎng)規(guī)律研究可知，3種不同立地指數(shù)下的胸徑、樹高生長(zhǎng)變化趨勢(shì)基本相似，連年生長(zhǎng)量都表現(xiàn)為，胸徑在第3～7年時(shí)增量最活躍，在第5年時(shí)達(dá)到峰值，到第8年時(shí)開始下降；樹高年生長(zhǎng)在2～4年間生長(zhǎng)量快速上升，第4年時(shí)達(dá)到峰值，第4～5年時(shí)開始下降。但3種立地指數(shù)間的胸徑、樹高生長(zhǎng)量大小有差異，其中以立地指數(shù)為16的胸徑、樹高生長(zhǎng)量表現(xiàn)最大，第13年的單株材積量以立地指數(shù)16的顯著最大。3種立地指數(shù)的單株材積連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量在13年間有過靠近但仍未相交，表明13年生亞美馬褂木的材積生長(zhǎng)還未達(dá)到數(shù)量成熟，試驗(yàn)地引種該樹種的數(shù)量成熟齡有待進(jìn)一步研究。

（2）通過試驗(yàn)地的3種立地指數(shù)下亞美馬褂木林分生長(zhǎng)差異分析和Topsis法綜合評(píng)價(jià)表明，不同立地指數(shù)間以立地指數(shù)為16的林分光合作用葉面積最大，其林分平均胸徑、平均樹高、平均蓄積量表現(xiàn)為顯著最大，且樹干較通直園滿，個(gè)體間大小均衡，林分生長(zhǎng)效應(yīng)最優(yōu)。立地指數(shù)14與12間的林分平均胸徑、樹高生長(zhǎng)量差異達(dá)顯著水平，但林分平均蓄積量無顯著差異。立地指數(shù)為16的林分平均蓄積量為245.46m3/hm2，比福建省闊葉樹速生豐產(chǎn)林低限標(biāo)準(zhǔn)（114.0m3/hm2）高115.3%，達(dá)到速生豐產(chǎn)林的培育標(biāo)準(zhǔn)；立地指數(shù)14、12的林分平均蓄積量分別為78.96m3/hm2、50.09m3/hm2，比福建省闊葉樹速生豐產(chǎn)林低限標(biāo)準(zhǔn)分別低30.7%、56.1%，比福建省闊葉樹低產(chǎn)林高限標(biāo)準(zhǔn)分別高102.5%、28.4%，達(dá)到一般用材林標(biāo)準(zhǔn)。因此，亞美馬褂木可以作為用材樹種在閩西地區(qū)引種，由于亞美馬褂木為速生樹種，需水肥量大，適宜在立地指數(shù)（杉木）為14以上的立地條件下（最好是山體下部）種植，在幼齡期要加強(qiáng)施肥撫育措施，使幼林快速郁閉，減少林地水分散失，以滿足幼齡林較快生長(zhǎng)的水肥需求。

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