樂山市沙灣區(qū)紅椿資源調查與優(yōu)樹選擇

肖敏 王文文 唐梅

摘 ? 要 ? 根據樂山市林業(yè)局對四川省樂山市現有紅椿資源的調查，結合實際地理位置，2017年9—11月，選取樂山市沙灣區(qū)范店鄉(xiāng)為觀測點，調查其紅椿資源現狀。測量紅椿的樹高、冠幅、胸徑、地徑和第一側枝下高，再通過數據分析、考察、走訪調查等方法，對長勢良好的樹進行標記并列為優(yōu)勢樹種，以便后期進一步做繁育方面的研究。觀測結果：隨著樹齡梯度的升高，胸徑、地徑的值在不斷增大且增長速度不斷加快;地徑的增長量大于胸徑的增長量;地徑值與胸徑值的差值一定時，樹高與胸徑、地徑呈正比;冠幅與第一側枝下高呈反比;樹高的增長呈現先快后慢的趨勢。調查紅椿的樹高平均值為16 m，胸徑平均值為23.21 cm，均處于正在生長的過程中。綜合選出了3株初選優(yōu)樹和7株候選優(yōu)樹，并對其采種。

關鍵詞 ? ?紅椿;資源調查;優(yōu)勢樹種;生長趨勢;四川省樂山市

中圖分類號：S718.3 ? ?文獻標志碼：A ? ?DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.25.006

社會經濟不斷發(fā)展直接提高著人們的生活質量，體現在居家方面，各種實木家具憑借自身獨特優(yōu)勢受到消費者的喜愛，這種消費漸漸成為了現今社會的一種潮流。目前，市場對無毒、無污染的環(huán)保實木高檔家具需求量很大。因此，發(fā)展相關用材樹種效益巨大。紅椿是一種速生優(yōu)質用材樹種，具有材質優(yōu)良、便于繁殖、病蟲害輕、樹形優(yōu)美、脅地力弱等優(yōu)良特性[1]，具備極大的開發(fā)潛力。

紅椿（Toona ciliate Roem）是楝科（Meliaceae）香椿屬（Toona）常綠落葉喬木。其樹體高大，可高達30 m，胸徑可超過150 cm。作為中國新興速生用材優(yōu)質樹種之一，紅椿又被譽為“中國桃花心木”，屬于國家二級重點保護野生植物[2]。紅椿具有多種生物活性[3]，且木材還具有質地堅韌、易加工等特點[4]。此外，野生紅椿環(huán)境適應能力強，不僅能適應短期的霜凍，還耐高溫。野生紅椿生長對土壤的要求并不高，在濕潤、肥沃的酸性土壤（pH值為4.5～6.0）中長勢良好。近年來，隨著人們對木材需求的不斷增大，過度開采、天然林更新速度緩慢等原因直接影響著紅椿的資源總量，生態(tài)環(huán)境惡化也使紅椿的適生環(huán)境在不斷縮小[5]。野生紅椿的繁育特性決定了其種間混交嚴重、優(yōu)良基因不斷減少。目前，國內外對紅椿的研究主要集中在資源調查方面。鄒高順對紅椿進行采種、育苗等研究，通過生物量分析揭示了紅椿的部分生物學特性，為紅椿人工造林提供一定的數據支撐[6];汪洋等對天然紅椿林進行選優(yōu)研究，建立了紅椿優(yōu)樹選擇的多元線性回歸方程[7];龍漢利等通過分析紅椿數據，以胸徑和樹高為指標對材積的回歸方程進行了擬合[8]。

紅椿主要分布于安徽、福建、湖南、廣東、云南和四川等地[9-11]，其中，四川樂山的紅椿數量較多。本研究旨在對樂山市沙灣區(qū)紅椿的數量、樹齡、性狀進行調查，選出優(yōu)勢樹種并采種;根據年齡梯度計算平均值，對比分析其增長趨勢;根據地徑與胸徑的差值，分析紅椿樹的胸徑與地徑增長趨勢;對胸徑與樹高的關系進行曲線方程擬合，根據增長趨勢為當地村民提出適當的種植及砍伐意見，從而增加村民收入。

1 調查方法

1.1 調查地概況

樂山市林業(yè)局就紅椿數量及分布進行了詳細的調查，其中沙灣區(qū)現存紅椿最多，約有32 000株（見表1）。龔咀鎮(zhèn)紅椿雖然數量最多，但樹齡集中，主要為人工造林，不宜作為本研究的調查對象。范店鄉(xiāng)紅椿數量較多，且各齡級均有分布，被選作本研究的調查樣地。

范店鄉(xiāng)東經103°25′13″～103°30′15″、北緯29°17′25″～29°23′20″，海拔528～1 740 m，氣溫3.5～30.0 ℃，年降水量約1 600 mm。本研究實地調查范店鄉(xiāng)紅椿400余株，并在鬧市旁、山谷和山坡隨機取樣100株（涵蓋10～20 a、20 ～ 30 a和≥30 a三個齡級）進行相關數據的測量。

1.2 調查林分概況

本研究選取三個林分進行紅椿生長性狀的調查，林分1位于平原的鬧市旁，林分2、3分別位于山谷和山南坡。林分經緯度、海拔均由海拔測量儀Runtastic Altimeter GPS軟件測得。

林分1位于東經103°28′5″、北緯29°19′46″，海拔530 m，周圍無明顯的高山環(huán)繞，紅椿樹齡大約在20年及以上，胸徑大多超過30 cm，最大胸徑達52 cm。

林分2位于東經103°27′23″、北緯29°18′7″，海拔634 m，周圍有海拔約400 m的山體環(huán)繞，紅椿樹齡多為10～20年，胸徑多為25～30 cm。

林分3位于林分2旁的山南坡，東經103°30′21″、北緯29°16′41″，海拔685 m，紅椿多達300余株，樹齡多為8～10年，胸徑多為15～23 cm。

1.3 調查方法

1.3.1 取樣方法

林分1采用隨機取樣方式，調查了大部分紅椿立木，共14株;林分2由南至北沿直線進行取樣調查，涵蓋了該林分約40%的紅椿立木，共29株;林分3面積最大，紅椿數量最多，以林分中心點為定位地點，分別從橫向、縱向進行調查，樣地大小約700 m2（見圖1），調查樣地內所有紅椿立木共69株。

1.3.2 立木調查方法

樹高和枝下高使用CGQ-2型測高儀（哈爾濱光學儀器廠）進行觀測，重復測量3次取平均值，觀測位置位于立木1.6 m高水平距離30 m處，山坡上無法保證水平距離時，根據坡度進行測高值修正，分別于據地面0.2 m和1.3 m處，使用圍尺測量紅椿立木的地徑和胸徑。冠幅采用樹干投影法，分別測量東西、南北向的樹干投影，取平均值作為立木冠幅。受測量儀器的限制，對樹齡的調查采用走訪調查方式，主要走訪對象為林業(yè)局工作人員和當地居民，以5年作齡級對紅椿立木進行分級。單株立木材積采用由林業(yè)部門頒布的闊葉樹材積公式[10]

（V=0.000 050 479 055×D1.908 505 4×H0.990 765 07）

計算。

1.3.3 選優(yōu)方法

在郁閉度大于0.6的林分中，對10 a以上的紅椿進行選優(yōu)，通過與林分平均值比較，按照立木胸徑、樹高和材積這3種生長量指標分別超過林分平均值25%、15%和100%的標準，篩選出初選優(yōu)樹，同時選出滿足以上任意兩個指標標準的紅椿作為候選優(yōu)樹。另外，在初選優(yōu)樹和候選優(yōu)樹中剔除形質不良的單株，保留具備樹干通直、樹形飽滿、枝下高度大和冠幅大等優(yōu)良性狀的單株。參考龍漢利對四川盆地紅椿生長的研究，對異齡林樹齡進行校正，校正值=生長性狀指標-（年生長量×樹齡差），胸徑、樹高和材積年生長量也參考龍漢利[8]。

1.4 數據處理

使用Origin9.0對紅椿數量性狀（均值±標準誤）隨樹齡的增長作曲線圖。使用SPSS19分析紅椿數量性狀間的相關性，并對樹高和胸徑進行曲線擬合。

2 結果與分析

2.1 紅椿的數量性狀分析

調查的100株紅椿平均胸徑為19.46 cm，平均樹高為16.00 m，平均材積為0.273 m3，其中5～10 a、10～15 a、15～20 a、20～25 a、≥25 a這5個齡級分別有11株、67株、17株、4株和1株。調查統(tǒng)計各齡級立木的數量性狀均值，發(fā)現紅椿立木的地徑、胸徑、樹高、枝下高、冠幅和材積皆隨著樹齡的增長而增長（見表2）。其中，樹高和枝下高的生長隨著樹齡的增長逐漸減緩，在20 a后，枝下高生長停滯，而冠幅的生長加快。地徑、胸徑和材積的生長隨著樹齡的增長逐漸加快，其中，20～25 a材積的積累速度最快，該階段材積的積累大于0～20 a材積積累的總和（見表2）。此外，大于25 a的紅椿（009號）胸徑達52.17 cm，樹高達25.15 m，材積高達2.339 m3，說明在25 a后，紅椿的胸徑與材積依舊有較高的生長潛力。

2.2 紅椿各數量性狀的相關性

由表3可知，紅椿的地徑、胸徑、樹高、枝下高、冠幅和材積性狀之間關系密切，除枝下高和冠幅之間僅為顯著相關（P<0.05）外，其余性狀兩兩之間極顯著相關（P<0.01）。各數量性狀間皆為正相關，其中，樹齡與地徑、胸徑、樹高和材積的相關系數均大于0.750，表明這些性狀的生長與樹齡的增長息息相關。此外，材積積累與胸徑、地徑、樹高的生長之間也有很高的相關性。因胸徑與材積的相關系數高達0.944，故可考慮使用胸徑估算材積，且選優(yōu)時應作主要參考指標。

對調查的100株紅椿立木的胸徑與樹高進行擬合（見圖2），所得曲線方程為：y=0.000 5x3-0.053 2x2+2.067 2x-6.924，方程的R2=0.863※※，表明該曲線較為全面地表達了胸徑10～40 cm時紅椿樹高生長與胸徑生長的關系。擬合曲線于胸徑約27.5 cm處出現拐點，隨著胸徑的升高樹高的升高幅度逐漸降低，尤以拐點之后附近樹高增量最低，如胸徑由28 cm增大10 cm時，樹高僅增長1.63 m，而胸徑由17 cm增大10 cm時，樹高增長可達4.85 m。

2.3 初選優(yōu)樹

按照立木胸徑、樹高和材積這3種生長量指標分別超過林分平均值25%、15%和100%的標準，篩選出3株初選優(yōu)樹（040號、042號和047號），同時以滿足任意2個指標為標準，篩選出6株候選優(yōu)樹（039號、044號、045號、066號、085號和090號）。另外，由于009號紅椿樹齡較大，是唯一25 a以上的調查立木，且生長量指標遠遠超過其余調查立木，故也將其作為候選優(yōu)樹。上述10株紅椿均具有樹型飽滿、樹干通直、枝下高度大和冠幅較大等優(yōu)良形質（見表4）。

3 討論與建議

范店鄉(xiāng)人工種植紅椿比天然林紅椿的長勢更好，結合實際的地理位置分析認為：生態(tài)環(huán)境對紅椿的生長有著較大的影響;紅椿的性狀是否優(yōu)良直接影響紅椿的長勢。單株立木的材積受到樹齡、數量性狀、形質等多方面的影響，故在優(yōu)樹選擇中應對各種指標綜合考慮。在數量性狀中，胸徑和樹高2項指標對材積的影響最大，故通?？紤]使用胸徑和樹高來估算立木材積。在胸徑不超過40 cm時，用胸徑擬合的一元材積曲線對紅椿材積的估算效果最佳[8]，表明胸徑對立木材積的影響比樹高更大。本文根據胸徑、樹高、材積和形質調查指標，綜合選出了3株初選優(yōu)樹和7株候選優(yōu)樹，并對其采種。

在營林管理中，用材林合理采伐時間的判斷依據通常是數量成熟，故可通過樹齡、胸徑、樹高和立木材積來估算合理的采伐時間。樂山地區(qū)紅椿的胸徑和材積生長隨樹齡的增長逐漸增大，20～25 a生長量最大，且在25 a之后也具有較大的增長潛力;而樹高生長方面，幼齡紅椿樹高生長快，隨年齡的增長樹高生長逐漸減慢，這與龍漢利的研究結果[8]一致。綜合考慮胸徑和樹高的生長特點，粗略通過胸徑大小對采伐時間進行規(guī)劃，建議選取胸徑25～30 cm的紅椿實施采伐，此時紅椿樹齡大約為30 a左右，雖然紅椿的胸徑仍有較大的生長潛力，但樹高生長接近停滯。

結合實際情況，提出以下建議：1）在營造人工林之前選優(yōu)，綜合考慮胸徑、樹高等數量性狀和枝下高、干形等形質指標，其中數量性狀重點考慮胸徑指標。2）采用間種的方式營造人工紅椿林，以減少病蟲害的發(fā)生。3）若種植紅椿純林，建議以10 a作為間隔期種植，或采用撫育間伐措施，減少林分中立木間的競爭，提高空間利用率。4）對人工林中的紅椿幼木進行人工整枝，以保證枝下高為10～15 m為宜，枝下高太小易影響頂端優(yōu)勢，導致樹高生長緩慢。

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（責任編輯：丁志祥）