灰木蓮
——華南地區(qū)具優(yōu)良防火特性的多用途樹種研究進展*

張志鴻 許 涵 姜清彬

（1.廣東省航空護林站/廣東省林火衛(wèi)星監(jiān)測中心，廣東 廣州 510520；2.中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)研究所/海南尖峰嶺森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站/國家林業(yè)和草原局熱帶林業(yè)重點實驗室，廣東 廣州 510520）

目前，華南地區(qū)的森林生物防火林帶所選用的樹種一般以木荷Schima superba 為主，少量用火力楠即醉香含笑Michelia macclurei，并且在營建生物防火林帶時，一般多采用純林模式，罕見有用生態(tài)效益更好的混交林模式，因此導致生物防火林帶的群落穩(wěn)定性差[1]，間接的影響了防火效果和生態(tài)效益的發(fā)揮。森林生物防火林帶樹種的選擇是森林防火研究者們探索的主要內容之一[2-9]，通過眾多學者多年的研究，已獲得了一批可用于森林防火林帶建設的備選樹種，如棕櫚Trachycarpus fortunei、乳源木蓮Manglietia yuyuanensis、油茶Camellia oleifera、楊梅Myrica rubra 和灰木蓮Manglietia conifera 等。如何在生物防火林帶建設中用好這些樹種，進而改變目前防火林帶樹種和景觀單一、群落穩(wěn)定性差、生態(tài)效益不高等問題，需要對這些備選生物防火林帶樹種開展多學科的研究。

本文通過對已公開發(fā)表文獻資料的挖掘，以灰木蓮為研究對象，從生物學、防火性能、多用途特性以及生態(tài)效能等方面，對該樹種進行系統(tǒng)綜述，以期為灰木蓮的進一步推廣應用提供科學依據。

1 灰木蓮的分布、分類與生物生態(tài)學特征

灰木蓮隸屬于木蘭科Magnoniaceae 木蓮屬Manglietia 常綠喬木，為該屬的模式種，原產于熱帶亞洲區(qū)域的印度尼西亞的爪哇(Java)、蘇門答臘(Sumatra)、東加里曼丹的桑達群島(Sanda Islands)等地，向北可伸延到中南半島如越南等地。我國種植的灰木蓮主要天然分布于越南中北部。自1960 年我國熱帶和南亞熱帶地區(qū)引入灰木蓮以來，已在廣東、廣西、云南、福建和海南等地相繼成功栽培種植，由于其生長表現(xiàn)良好，并能正常開花結實，近年來已成為南方諸省區(qū)具有很大發(fā)展?jié)摿蛷V闊應用前景的優(yōu)良闊葉用材林和生態(tài)公益林樹種[4,10-11]。

關于引入到我國華南地區(qū)的灰木蓮，其學名是M. glauca 還是M. conifera，之前存在一定的疑問，因為在《中國生物物種名錄》數據庫（2009版）和中國在線植物志中均沒有收錄M. glauca 這個物種。但在上世紀60 年代中國首次引進灰木蓮時，便將名稱定為M. glauca，并一直沿用下來。后經過木蘭科專家從不同角度進行鑒定，我國南方地區(qū)廣泛栽培的灰木蓮與桂南木蓮（M. chingii，異名為M. conifera）非常接近，疑與桂南木蓮為同一種，并非真正的M. glauca。越南植物學家Pham Hoang Ho 認為分布在越南中北部的灰木蓮應為M. conifera，分布在印度尼西亞等地的灰木蓮為M. glauca，但分布區(qū)不包含越南[12-13]。一直以來，我國灰木蓮種質材料都是從越南北部引進，姜清彬等[14]建議我國引入種植的灰木蓮學名可更正為Manglietia conifera Dandy（桂南木蓮），但考慮到林業(yè)生產等基層單位長期習慣稱之為灰木蓮，所以保留灰木蓮作為M. conifera 的中文名。

灰木蓮屬常綠喬木，樹干通直，高大挺拔，樹形優(yōu)美，材質優(yōu)良，生長快速。樹高可達30 m，胸徑可達80 cm，樹皮灰白，平滑。單葉互生薄革質，倒卵形、窄橢圓形或窄倒卵形，長10～20 cm，寬3.5～6.5 cm，先端短尖或漸尖，基部楔形，全緣，葉柄長1.5～3 cm，上面具淺縱溝，葉背灰白色。托葉痕極短。花頂生，花蕾長圓狀橢圓形，長5～6 cm，直徑2 cm，花被9 片，乳白色或乳黃色，肉質，稍厚。聚合果卵形，有種子5～6 枚。花期4—5 月，果熟期9—10 月。成熟時，假種皮紅色。

灰木蓮適生于熱帶和南亞熱帶地區(qū)，其分布區(qū)年平均氣溫在18 ℃以上，能耐受-2 ℃的極端低溫，甚至極端低溫可達-5 ℃[15]，但在-10℃的低溫條件下，會全部凍死[16-17]。灰木蓮的適生年積溫為6 000～ 8 000 ℃、年降雨量1 200～ 2 700 mm。幼齡時灰木蓮比較耐陰，中齡后為中性，喜溫暖濕潤環(huán)境，喜生長于海拔800 m 以下的丘陵山地，土壤類型多為赤紅壤或紅壤等，屬于深根性樹種，不耐水淹，在土壤肥沃、土層深厚、疏松的沙壤土至輕黏土生長良好，而在土壤干旱、瘠薄的立地則生長稍差。在原產地越南的熱帶雨林區(qū)，其常見伴生樹種有坡壘Hopea spp.、青皮Vatica spp.、羯布羅香Dipterocarpus turbinatus、擬肉豆蔻Knema pierrei、交趾緬茄Afzelia cochinchinensis、巴里黃檀Dalbergin bariensis 和蒲葵Livistona sp.等[18]。

2 灰木蓮林分的生長特征

目前，灰木蓮已成為華南地區(qū)的主要造林樹種之一。作為跡地更新造林的優(yōu)良樹種，生長良好。種植3 a 內，每年需進行鏟草松土撫育；植后約6 a 林木出現(xiàn)競爭，分化較嚴重，應及時進行撫育間伐，逐步伐除弱小和生長不良的植株，以促進林分健康生長和中、大徑級材的培育[18]。

灰木蓮可與云南擬單性木蘭Parakmeria yunnanensis、紅花木蓮Manglietia insignis 和香木蓮Manglietia aromatica 等闊葉樹種進行混交[19]，并構成多樹種組成的生態(tài)公益林?；夷旧徱部膳c杉木Cunninghamia lanceolata、馬尾松Pinus massoniana 或相思Accacia spp.進行混交[20-21]，從而成為針葉純林或低效林改造的優(yōu)良樹種?；旖环绞接须S機株間混交、塊狀混交和帶狀混交等方式，但作為以營造商品林為主要目標的混交林營建，其混交樹種與灰木蓮的混交比例為1:2 或1:3 為宜[18]；而在營建以生態(tài)公益林為主要目標的混交林時，灰木蓮在所有混交樹種中的比例以20%左右為好。通常情況下，灰木蓮混交林在營造后的第3 年林分即可郁閉。

灰木蓮的生長速度較快，韋善華等[22]對46年生灰木蓮人工林的生長規(guī)律進行了研究，結果表明：灰木蓮是早期速生、持續(xù)生長期較長的樹種，在0～14 a 為其樹高生長的速生期，14 a 后生長趨慢。0～8 a 為胸徑生長的速生期，8 a 后胸徑生長減緩，材積生長到46 a 仍未達到最大值。46年生灰木蓮林分喬木層總生物量為224.86 t/hm2，其中干材生物量為155.24 t/hm2，占總生物量比重的69.04%；林下植被總生物量為5.31 t/hm2[23]，林分成熟期在46 a 后；灰木蓮人工林林木株數呈正態(tài)分布；說明林分生長正常，群落穩(wěn)定性較高。張棟等[11]的跟蹤觀測結果表明，灰木蓮是一個生長速度快的樹種，在廣東郁南縣51 年生的灰木蓮平均胸徑可達44.3 cm；平均樹高為20.8 m；平均單株材積為1.48 m3，是值得推廣種植和適合大徑材培育的優(yōu)良樹種?；夷旧彶粌H生長速度快，其碳含率也較高（樹干材可超過0.5），因此其也可作為碳匯造林的優(yōu)良樹種[24-25]。目前我國南方山地正在實施桉樹林改造工程，將山地的桉樹純林逐步改為與其他闊葉樹種混交并以培育大徑材為目標，而灰木蓮也是桉樹林改造工程中的主要樹種之一[26]。

3 灰木蓮的生態(tài)環(huán)境保護功能

灰木蓮不僅是良好的生態(tài)公益林樹種，同時也由于其樹形優(yōu)美、淡黃色的花等特征而成為園林綠化中具有良好應用的景觀樹種[4,14,27]。此外，灰木蓮也具有良好的殺滅細菌和抵抗霉菌的能力，其也是凈化大氣的優(yōu)良樹種之一。通過對珠江三角洲常用的綠化樹種殺菌以及抗霉能力的測定，胡羨聰等[28]發(fā)現(xiàn)灰木蓮、火力楠、荷木、紅桂木Artocarpus nitidus subsp. lingnanensis、短序潤楠Machilus breviflora 和杧果Mangifera indica 等6個樹種的總體除細菌率大于53%，除霉菌率大于58%，這些樹種如果在城市森林建設和城鎮(zhèn)綠化建設中得以合理搭配使用，將是較為理想的抑菌和殺菌樹種組合，未來可以考慮對其進行推廣和應用。此外，趙慶等[29]通過對由灰木蓮等6 個樹種對馬尾松純林進行改造后的林分環(huán)境指標進行測定，結果表明灰木蓮林分具有較好的環(huán)境改善能力，林內的空氣負離子濃度和精氣含量等都能達到保健水平，且總懸浮顆粒物等污染指標值較低，具備了開展森林康養(yǎng)的基礎條件。

4 灰木蓮的防火特性

森林生物防火林帶建設是保護森林資源和生態(tài)環(huán)境極為重要的林業(yè)措施之一。構建綜合效益優(yōu)良防火林帶，首先要選擇防火性能非常好的樹種；其次，從防火林帶樹種組成而言，其群落的穩(wěn)定性也非常重要。目前華南地區(qū)防火林帶建設，主要用防火性能較好的木荷作為主打樹種，其次也有用火力楠和油茶等作為生物防火林帶樹種的案例。選用木荷作為防火林帶的主要樹種，主要是因為該樹種的分布和適生范圍較廣，從我國熱帶至亞熱帶均有分布，且木荷具有較為成熟的苗木培育和豐產栽培技術體系[30]，在生產上容易被接受。

單一樹種的防火林帶雖然便于林地可燃物的管理，但有學者也提出，由于防火林帶的生物多樣性低，導致其群落穩(wěn)定性較差，綜合生態(tài)效能不高，建議選用多個具有優(yōu)良防火性能的樹種，營建混交防火林帶[1]。因此，針對生物防火林帶的樹種選擇，許多科研人員也開展了相應的研究。

較早開展防火林帶樹種選擇研究的是福建林學院的陳存及教授[2]，他的研究團隊于上世紀80 年代末選擇了37 個針闊葉樹種，詳細測定了各樹種的樹葉防火特性，包括含水率、粗脂肪含量、粗灰分含量、二氧化硅（SiO2）含量、點著穩(wěn)定、揮發(fā)油含量、葉片厚度、燃燒熱值、炭化速度和灰化速度等10 項指標，并用自動交互檢測法（Automatic Interaction Detection，簡稱“A.I.D法”）進行了評價，將37 個樹種分為6 個等級，其中棕櫚、火力楠、灰木蓮和乳源木蓮等4 個種為一級，具有最佳的防火性能，木荷、大葉相思、油茶和茶樹等9 個樹種為二級，具有較好的防火性能，其余樹種的防火性能較差，分別被列為三～ 六級，最差的為馬尾松、柳杉Cryptomeria japonica var. sinensis 和側柏Platycladus orientalis。

但不同的評價方法可能產生不同的評價結果。同樣是利用陳存及[2]的這套數據，不同學者的評價結果有較大的差異。例如張維[31]采用“梯度分析法”進行綜合對比，結果發(fā)現(xiàn)，防火性能一級的樹種有油茶和茶樹Camellia sinensis；二級的有灰木蓮、乳源木蓮、臺灣相思Acacia confusa和木荷等10 個樹種，毛栲Castanopsis fordii、棕櫚和火力楠等5 個樹種為三級。盡管上述兩種分析方法得到的結果具有較為一致的整體趨勢，但各樹種的排序卻發(fā)生了變化，其中，灰木蓮的點著溫度為265 ℃，略低于木荷，但其含水率可達65.47%，為所有樹種之中最高，這對防火樹種的防火能力提升具有重要作用。

從樹種本身的生物學特性而言，灰木蓮不僅具有良好的防火性能，而且由灰木蓮構成的人工林群落也具有極強的涵養(yǎng)水源能力。何斌等[32-33]比較了林分分布相近、母巖一致、立地條件及林齡相近的成熟林(約40 a 生)的林冠層、林下植被層、枯枝落葉層和林地土壤貯水性能，結果表明，林分地上部分持水量大小順序為灰木蓮林＞八角林Illicium verum＞馬尾松林；灰木蓮林地土壤(0～100 cm)持水量與八角林基本一致，但均明顯高于馬尾松林；林分地上部分與林地土壤的持水能力總量為灰木蓮林分最大，達765.04 t/hm2，其次為八角林分(713. 35 t/hm2)，最小為馬尾松林分(573.30 t/hm2)。因此，灰木蓮人工林布局具有商品林的優(yōu)良特性，同時也具有良好的生態(tài)功能，特別是表現(xiàn)在對改善林地土壤結構和提高水源涵養(yǎng)功能等方面。林地涵養(yǎng)水源能力的提升，也是建立多樣化樹種防火林帶的基本要求。

5 結論與建議

防火林帶的建設對于森林資源的保護至關重要。目前木荷和火力楠等樹種在防火林帶營建過程中的廣泛應用導致防火林帶景觀單一且生物多樣性較低，因此，進一步推廣應用多樹種的防火林帶，對美麗森林的建設和提升林帶的綜合生態(tài)服務功能具有重要意義。

綜上所述，本文采用文獻綜合分析方法，對灰木蓮的部分研究資料進行了梳理，灰木蓮是華南地區(qū)優(yōu)質速生樹種，在山地中下坡和溝谷等水肥較好的立地條件下生長優(yōu)良，營建后林分可快速郁閉，在目前南方林區(qū)推進以山脊線和環(huán)山腳的生物防火林帶綜合網絡體系建設中[34-35]，灰木蓮在環(huán)山腳生物防火林帶建設中可發(fā)揮重要作用。此外，灰木蓮在跡地造林、生態(tài)公益林改造、防控大氣污染和城鎮(zhèn)景觀梳理營造等方面都是良好的備選樹種，其本身的防火特性以及由灰木蓮營建的人工林分均具有優(yōu)良的防火功能，因此灰木蓮可以作為構建多樹種防火林帶的候選樹種，建議在今后的防火林帶以及多用途森林建設中加以推廣應用。