楓香天然林生產(chǎn)力研究

曹健康，李慶玖

(黃山學(xué)院 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山245041)

楓香天然林生產(chǎn)力研究

曹健康，李慶玖

(黃山學(xué)院 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山245041)

楓香天然林分的調(diào)查結(jié)果表明，楓香是一個(gè)強(qiáng)陽(yáng)性樹種，在天然林中一般處于樹冠上層，適應(yīng)性較強(qiáng)，易于在林地受到強(qiáng)干擾時(shí)成為更新優(yōu)勢(shì)種。楓香的直徑結(jié)構(gòu)規(guī)律呈不規(guī)則的山狀曲線，直徑在24-35年期間仍然處于生長(zhǎng)高峰期，林分總蓄積及年平均生長(zhǎng)量大，在生產(chǎn)中應(yīng)以培養(yǎng)大徑材作為楓香的培養(yǎng)目標(biāo)。

楓香；天然林；生產(chǎn)力

楓香(Liquidambar formosanaHance)屬金縷梅科楓香屬的落葉大喬木，別名有楓樹、三角楓等。[1]楓香是我國(guó)重要的鄉(xiāng)土樹種，也是亞熱帶地區(qū)優(yōu)良速生落葉闊葉樹種。其具有生長(zhǎng)迅速、適應(yīng)性強(qiáng)、耐干旱瘠薄土壤、天然更新容易、樹干通直、材質(zhì)優(yōu)良、加工出材率高、用途廣泛等特點(diǎn)，屬典型的“荒山先鋒”樹種。楓香維護(hù)地力明顯，生態(tài)效益優(yōu)良，成為林種、樹種結(jié)構(gòu)調(diào)整的首選樹種之一，入秋楓葉變紅，又是較好的觀賞綠化樹種，還是培植食用菌的重要段木資源。在觀賞、藥用、用材方面都有重要作用。近年來(lái)，楓香在生產(chǎn)、科研上倍受重視，是很有潛力的造林綠化樹種。[2]楓香常為次生林的優(yōu)勢(shì)樹種，局部地區(qū)形成純林。本文旨在了解楓香的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性及天然次生林生產(chǎn)力情況，為楓香人工林經(jīng)營(yíng)提供科學(xué)依據(jù)。

1 調(diào)查地概況

調(diào)查地點(diǎn)設(shè)在安徽省祁門縣查灣自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，地處安徽省最南端，與江西接壤，地理位置為117°20′E，29°35′N。該區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明，日照較少，雨量充沛。年降雨量1701.6mm，年均氣溫15.6℃，年日照總時(shí)數(shù)1908.8小時(shí)，無(wú)霜期240d。調(diào)查地海拔高約200m，坡位中，坡向西南，坡度38°。母巖為千枚巖，土壤類型為黃紅壤，土層厚度大于90cm，土壤疏松肥沃。調(diào)查的林分由天然次生林演替形成，林分生長(zhǎng)狀況良好，無(wú)明顯森林病蟲害發(fā)生，林下植被有山花梅、楊桐、木梅、杜鵑、雪藤，等。

2 調(diào)查方法

在楓香天然林分內(nèi)，設(shè)置30m×23.64m的樣地，進(jìn)行每木檢尺，并按總株數(shù)的50%實(shí)測(cè)林木的高度、冠幅、分枝高度。同時(shí)隨機(jī)選4株楓香，在1.3m處用生長(zhǎng)錐，錐取最近11年的胸徑生長(zhǎng)量。

3 結(jié)果與分析

3.1 樹種組成及優(yōu)勢(shì)樹種分析

3.1.1 樹種組成

林分以楓香為主要樹種，以苦櫧、臭椿、馬尾松、青岡櫟、楊桐等為次要樹種，組成混交異齡林。平均樹齡約35年，郁閉度為0.8；過(guò)去未進(jìn)行人工撫育、擇伐等經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。林分平均胸徑為24.5cm，平均樹高為22.8m；其中楓香平均胸徑28.3cm，平均樹高為24.7m，次要樹種平均胸徑為17.8cm，平均樹高為17.0m。

林分按調(diào)查株數(shù)比例為楓香∶苦櫧∶青岡櫟∶楊桐∶臭椿∶馬尾松=25∶7∶3∶2∶1∶1。按林分蓄積比例為楓香∶苦櫧∶青岡櫟∶楊桐∶臭椿∶馬尾松=322∶35∶9∶1∶7∶2。

3.1.2 優(yōu)勢(shì)樹種分析

楓香天然林為萌芽次生林，群落生長(zhǎng)茂盛，外貌深綠色，林相較整齊，林冠開展，外觀似波浪起伏。林分結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，但群落內(nèi)部結(jié)構(gòu)分化明顯，可分為喬木層、灌木層、草本層等3個(gè)層次。喬木層主要以楓香為主，還混生有苦櫧、臭椿、馬尾松、青岡櫟、楊桐，等。林下植被豐富，蓋度較大，灌木層主要有山花梅、楊桐、木梅、杜鵑、雪藤，等。

樣地離村莊較遠(yuǎn)，受到人為破壞較輕，為原生群落，是以金縷梅科為主組成的常綠闊葉林，處于演替高級(jí)階段，喬木層高達(dá)25m，其中第一林層的楓香樹高可達(dá)29m以上，胸徑達(dá)42cm以上。原生楓香群落受人為干擾的情況下，在林中空地、林緣會(huì)產(chǎn)生多世代的更新層，而且呈不連續(xù)狀態(tài)。

3.1.3 適生條件

楓香適應(yīng)性強(qiáng)，較耐干旱瘠薄，屬深根性樹種，主根明顯，側(cè)根不發(fā)達(dá)。萌芽力強(qiáng)，可采用萌芽更新或利用天然母樹促進(jìn)天然下種更新。造林容易、成活率高、生長(zhǎng)快。既適合在夏秋干熱日灼的丘陵荒山造林，又能適應(yīng)山區(qū)冬季的嚴(yán)寒。?；焐诔＞G闊葉林、竹林或與其它樹種組成的次生混交林。

楓香喜溫暖濕潤(rùn)氣候、土層深厚的酸性土壤，陽(yáng)性喜光樹種，多生于向陽(yáng)干燥山坡、林緣及林中空地，山凹山谷處也常見，在郁閉度較大的原生群落中，僅有成熟的楓香大徑木和與其它闊葉建群樹種和侵入的毛竹混生，在天然林群落中多居第一林層。在郁閉度0.8以上的天然林中，天然更新效果不太理想，但林下有楓香更新層和演替層。在火燒跡地或采伐跡地上常與其它喜光樹種組成次生林，在天然母樹的林緣、林中空地、疏林地常見有天然更新的楓香種群，樹齡和生長(zhǎng)規(guī)格大小不一。在稀疏的天然林林冠下更新良好，可利用天然野生苗造林。

3.2 楓香天然林分的直徑結(jié)構(gòu)

天然次生林的直徑結(jié)構(gòu)規(guī)律受林分自身的演替過(guò)程、樹種組成及樹種特性、立地條件、更新過(guò)程以及自然災(zāi)害、采伐方式及強(qiáng)度等因素的影響，使其直徑結(jié)構(gòu)曲線類型多樣而復(fù)雜。林冠層次不太整齊的異齡林分，則呈不規(guī)則的山狀曲線。[3]

對(duì)楓香林分的實(shí)測(cè)直徑，按5cm進(jìn)行徑階整化，并繪出林分的直徑分布圖(圖1)，可以看出楓香林分的直徑分布呈不規(guī)則的山狀曲線。

圖1 楓香林分的直徑分布圖

3.3 近10年直徑生長(zhǎng)狀況

楓香直徑近10年的平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量的調(diào)查結(jié)果見表1和圖2?？梢钥闯觯诮?0年中，楓香直徑的連年生長(zhǎng)量都在0.9cm以上，且其平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量都是呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明楓香胸徑正處在高速生長(zhǎng)階段。由于平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量都在上升，二條曲線沒(méi)有相交，說(shuō)明楓香直徑平均生長(zhǎng)量還沒(méi)有達(dá)到最大值。

表1 楓香直徑近10年的生長(zhǎng)狀況(單位：cm)

圖2 楓香胸徑近10年的平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量曲線圖

3.4 林分總蓄積及年平均生產(chǎn)情況

楓香林分的單株材積計(jì)算公式為V=πD2（H+ 3）f/4，其中D為林木的胸徑，H為林木的樹高，楓香形數(shù)f為0.4。通過(guò)計(jì)算楓香林分蓄積為286.8m3/ hm2，年均林分蓄積生長(zhǎng)量為8.194m3/hm2。楓香的蓄積為245.5m3/hm2，蓄積年均生長(zhǎng)量為7.014m3/ hm2。單株楓香的材積為0.69648m3，年均生長(zhǎng)量0.020m3。上述數(shù)據(jù)表明，楓香的生長(zhǎng)是快速的，在人工栽培條件下，速生特性還將更為顯著，因此，可研究作為培育大徑級(jí)用材的樹種之一。

4 小結(jié)與討論

1.楓香是一個(gè)強(qiáng)陽(yáng)性樹種，在天然林中一般處于樹冠上層，適應(yīng)性較強(qiáng)，易于在林地受到強(qiáng)干擾時(shí)成為更新優(yōu)勢(shì)種，而在未受干擾的林地上，天然更新較為困難。

2.楓香天然林直徑生長(zhǎng)調(diào)查表明，在24-35年生期間，平均生長(zhǎng)量由0.802cm/a上升到0.897cm/a，雖然其絕對(duì)生長(zhǎng)速率不快，但持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，至35年生時(shí)仍然處于生長(zhǎng)高峰期。以培養(yǎng)用材林為目標(biāo)，延長(zhǎng)林分生長(zhǎng)時(shí)間，可形成大徑材和特大徑材。這種推斷已被一些樹齡較大的楓香個(gè)體，尤其是分布在村口風(fēng)水林等地的楓香植株，經(jīng)常可見直徑達(dá)1m以上的楓香古樹所證明。因此從幼林至成材的培養(yǎng)周期，楓香比杉木長(zhǎng)得多，杉木一般以20年為一個(gè)生產(chǎn)周期，而楓香則需要40年以上。

3.若僅以生長(zhǎng)速度來(lái)衡量樹種的優(yōu)劣，楓香則遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上杉木、柳杉，甚至馬尾松等針葉樹，但從生態(tài)效益和森林可持續(xù)利用的角度來(lái)看，由于針葉樹連作會(huì)導(dǎo)致林地的地力衰退、生產(chǎn)力下降，通過(guò)栽植一茬落葉闊葉樹，不僅恢復(fù)和提高了林地肥力，改善了林地理化性質(zhì)，而且對(duì)森林可持續(xù)利用具有重要的意義。

[1]北京林學(xué)院.樹木學(xué)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1980：151－153.

[2]馬如興，施季森，方樂(lè)金，等.楓香良種選育與豐產(chǎn)栽培技術(shù)研究技術(shù)報(bào)告[D].2003.

[3]孟憲宇.森林資源與環(huán)境管理[M].北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，1999：122－123.

[4]黃勇來(lái).楓香天然林及人工林群落特征和生長(zhǎng)過(guò)程比較[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，24（4）：361－364.

[5]錢國(guó)欽.楓香杉木混交林生產(chǎn)力及生態(tài)特征[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，17（3）：289－293.

[6]李建民.光皮樺天然林群落特征研究[J].林業(yè)科學(xué)，2000，36（2）：122－124.

[7]方樂(lè)金.楓香選優(yōu)技術(shù)的探討[J].浙江林業(yè)科技，2000，20（5）：47－49.

[8]宋丁全，鄭作孟.光皮樺林優(yōu)勢(shì)樹種間的競(jìng)爭(zhēng)[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，24（4）：26－28.

[9]方樂(lè)金，施季森，李力，等.楓香子代性狀的遺傳變異分析［J］.林業(yè)科學(xué)，2003，39（3）：148－152.

[10]錢國(guó)欽.楓香人工林凈生產(chǎn)量動(dòng)態(tài)變化研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，22（3）：399－404.

[11]黃勇來(lái).楓香人工育苗技術(shù)的研究 [J].福建林業(yè)科技，2006，33（1）：33－35.

[12]董建文，陳東陽(yáng)，趙大洲，等.天然光皮樺生長(zhǎng)特性研究[J].吉林林學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，16（2）：76－78.

[13]杜超群，許業(yè)洲，胡興宜，等.楓香不同種源苗期生長(zhǎng)差異研究[J].湖北林業(yè)科技，2009,159（5）：17－20.

[14]許杰，文弢，陳波濤，等.貴州楓香不同產(chǎn)地種子苗期生長(zhǎng)差異[J].貴州林業(yè)科技，2007，35（1）：20－23.

Study on the Productivity of the Natural Forest of Liquidambar formosana

Cao Jiankang，Li Qingjiu
(School of Life and Environment Sciences,Huangshan University,Huangshan 245041,China)

The investigation of the natural forest of Liquidambar formosana shows that Liquidambar formosana belongs to the masculine tree located at the top of canopy.With its strong adaptability, Liquidambar formosana is more likely to become the dominant regeneration tree when the forest is severely damaged.Its diameter whose structure takes on an irregular mountain-shaped curve reaches growth peak at the age of 24-35 years.With large stand volume and average annual increment,Liquidambar formosana should be cultivated as large timber in production.

Liquidambar formosana;natural forest;productivity

S715.2

A

1672-447X(2011)05-0068-03

2011-03-10

曹健康(1965-)，安徽舒城人，黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)樯纸?jīng)營(yíng)管理。

胡德明