永泰縣油杉生長動態(tài)規(guī)律的研究

謝建太

(永泰縣林業(yè)局，福建 福州 350700)

油杉(Keteleeriafortunei)，屬松科(Pinaceae)油松屬(Keteleeria)常綠喬木，喜陽樹種，樹形美觀，枝葉茂密，根系粗壯，耐干旱瘠薄，在陽光充足、濕潤環(huán)境中生長迅速，廣泛分布于廣東東部、廣西南部以及福建東南部永泰、福清、仙游、永春、南靖等縣市。油杉樹干通直，木材紋理直、結(jié)構(gòu)細、抗腐蝕性強，廣泛用于建筑、家具、面板的制造，也是重要的園林綠化樹種，具有良好的推廣應(yīng)用前景。受早期過度采伐和生長環(huán)境變化等因素影響，油杉已被列入瀕危物種，也被福建省納入省級重點保護樹種名錄。受到樹齡的限制，學(xué)者們對油杉的完整生長過程的研究還較少。本文對伐區(qū)內(nèi)1株261 a樹齡的健康且生長正常的油杉進行單株樣木樹干解析，統(tǒng)計胸徑、樹高、材積等因子，擬合建立相應(yīng)的生長方程，據(jù)此分析其生長規(guī)律。本研究中的油杉樣木樹齡達到261 a，且生長正常，能夠呈現(xiàn)較為完整的生長過程，可為進一步研究油杉生長規(guī)律、更好地開展油杉經(jīng)營和保護工作提供參考。

1 研究區(qū)域概況

永泰縣位于福建省福州市西南部，東鄰福州閩侯、福清，西接泉州德化、三明尤溪，南連莆田涵江、仙游，北接福州閩清，地理位置北緯25°39′～26°05′、東經(jīng)118°23′～119°12′。屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫14.6～20.1℃，極端最高溫40.9 ℃，極端最低溫-5.4 ℃，年平均相對濕度79%，多年平均降雨量1 400～2 000 mm，年均無霜期近300 d，年均日照時數(shù)1 445～2 193 h，水熱條件優(yōu)越，有利于林木生長。

2 數(shù)據(jù)來源

在永泰縣白云鄉(xiāng)已批項目伐區(qū)內(nèi)，對1株已取得采伐證的261 a樹齡油杉開展樹干解析調(diào)查。樣木伐倒后截取圓盤，并測量0.5 m、1.3 m、1.5 m處帶皮和去皮直徑，之后以1 m區(qū)分段進行樹干解析。樣木調(diào)查數(shù)據(jù)以5 a為一個齡階，用Excel軟件進行整理統(tǒng)計。

3 研究方法

4 結(jié)果與分析

4.1 生長過程分析

4.1.1 胸徑生長過程

油杉胸徑平均生長量隨樹齡的增加呈先增后減，直至平緩的趨勢，其平均生長量在40 a時達到最大，達到0.97 cm(圖1)。胸徑連年生長量分為2個生長快速期，第一個快速期出現(xiàn)在10～25 a，連年生長量最高為1.18 cm；第二個生長快速期出現(xiàn)在35～40 a，連年生長量最高為1.06 cm；隨后生長有所起伏，但總體趨勢逐漸減緩。35 a時油杉胸徑平均生長量和連年生長量相交，表明35 a內(nèi)對加強對油杉的經(jīng)營管理能促進油杉胸徑快速增長。

圖1 油杉胸徑生長曲線

4.1.2 樹高生長過程

油杉樹高平均生長量在10 a時達到最大，達到0.78 m，此后隨著樹齡增長，平均生長量呈現(xiàn)下降趨勢，但在20～30 a出現(xiàn)小幅上升趨勢，平均生長量最高值0.67 m，之后呈現(xiàn)逐漸平穩(wěn)的下降趨勢(圖2)。樹高連年生長量在40 a之前起伏較大，兩個生長高峰期出現(xiàn)在第10 a和第25 a，分別為0.96 m和0.71 m；40 a后連年生長量開始緩慢下降，115 a開始生長十分緩慢。兩者在30 a內(nèi)分別相交于5 a、13 a、24 a和27 a時，其中在13 a時的生長量最大，表明樹齡10～15 a為油杉樹高生長的快速期。

圖2 油杉樹高生長曲線

4.1.3 材積生長過程

油杉材積平均生長量在0～100 a時均處于快速上升趨勢，100 a時達到最大值0.04 m3，之后隨樹齡的增加而逐漸緩慢下降(圖3)。材積連年生長量變化區(qū)間0.000 08～0.062 m3，起伏較大，在0～70 a呈快速增長趨勢，最大值出現(xiàn)在第50 a，為0.062 m3，之后生長總體呈現(xiàn)下降趨勢。油杉材積平均生長量和連年生長量相交于多點，分別為100 a、120 a、152 a、216 a和222 a，其最大值出現(xiàn)在100 a時，為0.039 m3，表明油杉在100 a時達到數(shù)量成熟。

圖3 油杉材積生長曲線

4.2 建立生長模型

根據(jù)油杉林分因子調(diào)查數(shù)據(jù)及解析木的測定值，對選取的生長方程進行擬合，求得油杉胸徑、樹高和材積的生長模型(表1)。在6個生長方程的擬合結(jié)果中，從胸徑來看，理查德方程擬合的相關(guān)系數(shù)最高，為0.997，故采用理查德方程擬合油杉胸徑生長效果最佳；從樹高來看，舒馬切爾方程擬合的相關(guān)系數(shù)最高，為0.995，故采用舒馬切爾方程擬合油杉樹高生長效果最佳；從材積來看，理查德方程擬合的相關(guān)系數(shù)最高，為0.998，故采用理查德方程擬合油杉材積生長效果最佳。

表1 胸徑生長模型擬合結(jié)果

5 結(jié)論與討論

本文對單株油杉樹干解析后的生長因子調(diào)查數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)，油杉胸徑生長在0～35 a林齡段快速增長；樹高快速增長期出現(xiàn)在10～15 a；材積生長在100 a時能達到數(shù)量成熟。從該株油杉的生長環(huán)境分析，其種植區(qū)域位于下坡位，周圍地勢較為平坦，旁有一條小溪流，水熱光照條件相較于其它植株良好，受病蟲侵害機率也較小。因此，在油杉快速生長期內(nèi)采取撫育、追肥和合理間伐等生產(chǎn)經(jīng)營措施，改善其生長環(huán)境，對提高油杉生長量具有明顯的作用。

在所選的6種油杉生長模型中，理查德方程對胸徑與材積的擬合效果最好，可作為油杉胸徑和材積的生長模型；舒馬切爾方程對樹高的擬合效果最好，可作為油杉樹高的生長模型。

本文的油杉樣木樹齡達到261 a，生長正常且植株健康完整，能夠較為完整地呈現(xiàn)油杉生長過程，但由于僅有一株，樣本數(shù)量少，其結(jié)果存在一定的特殊性和單一性。因此，若要完整系統(tǒng)的研究油杉的生長規(guī)律，還需要獲取更多的樹齡長的樣木進行分析，從而為油杉的生產(chǎn)經(jīng)營和保護提供參考依據(jù)。