造林密度與蒙古櫟人工林節(jié)疤的相關(guān)性分析*

翁海龍 孫 楠

（黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，黑龍江 哈爾濱 150081）

蒙古櫟（Quercus mongolica）是我國(guó)東北林區(qū)主要的工業(yè)用材樹(shù)種之一[1-4]，其材質(zhì)堅(jiān)硬、耐腐力強(qiáng)，可用于建筑、造船、枕木等[5,6]。蒙古櫟人工林培育過(guò)程中節(jié)疤控制是一個(gè)難度很大的技術(shù)問(wèn)題，密度調(diào)整不僅能夠提高林分的穩(wěn)定性，還是有效控制節(jié)疤且容易實(shí)施的技術(shù)手段[7]。本研究對(duì)5 個(gè)造林密度的蒙古櫟人工林標(biāo)準(zhǔn)木的節(jié)疤特征指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，分析造林密度與節(jié)疤的相關(guān)性，并提出節(jié)疤控制效果較好的造林密度，旨在為蒙古櫟人工林大徑無(wú)節(jié)良材的培育提供理論支撐。

1 研究區(qū)域概況

帶嶺林業(yè)局位于小興安嶺南麓, 地理坐標(biāo)為128°37′46″~129°17′50″E,46°50′8″~47°21′32″N。地處中溫帶,屬大陸性季風(fēng)氣候。全年平均氣溫1.4℃,無(wú)霜期115 d 左右。版圖呈紡錘形,南北長(zhǎng),東西窄,北大南小,南北高,中間低。全局總經(jīng)營(yíng)面積96 747 hm2,林木總蓄積量910 萬(wàn)m3。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)地設(shè)置

在帶嶺林業(yè)局選擇1999 年?duì)I造的5 個(gè)密度蒙古櫟人工實(shí)驗(yàn)林，調(diào)查樹(shù)高、胸徑、中央直徑、枝下高、冠幅等指標(biāo)，每個(gè)密度設(shè)置固定標(biāo)準(zhǔn)地3 塊，合計(jì)30 塊，計(jì)算樣地平均木作為標(biāo)準(zhǔn)木。

2.2 節(jié)疤特征指標(biāo)獲取

整株樹(shù)伐倒后，標(biāo)記整株蒙古櫟主干上肉眼可見(jiàn)的節(jié)疤，測(cè)量節(jié)疤的著生高度、著生直徑、節(jié)疤長(zhǎng)、節(jié)疤寬、密封口長(zhǎng)、密封口寬等指標(biāo)。

3 結(jié)果與分析

3.1 造林密度對(duì)節(jié)疤數(shù)量的影響

對(duì)蒙古櫟人工林5 個(gè)經(jīng)營(yíng)密度標(biāo)準(zhǔn)木主干的節(jié)疤數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（表1）。密度較小的林分（800 株/hm2和2500 株/hm2）節(jié)疤總數(shù)量較大（約200 個(gè)），其他三個(gè)造林密度的節(jié)疤總數(shù)量平均只有114 個(gè)，3300株/hm2的林分節(jié)疤總量最少，僅有104個(gè)。5 個(gè)造林密度中3 300 株/hm2和4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木外生節(jié)比例較大，占總數(shù)量的75%左右，包藏節(jié)比例最小（25%）；外生節(jié)比例最低的是造林密度800 株/hm2的林分，占節(jié)疤總數(shù)的49.48%，包藏節(jié)比例最大（50.52%）。3 300 株/hm2的林分節(jié)疤沒(méi)有形成空洞，空洞數(shù)最多的是造林密度800 株/hm2的林分（8 個(gè)），占節(jié)疤總數(shù)量的4.17%。造林密度2500 株/hm2和4400 株/hm2標(biāo)準(zhǔn)木的空洞100%由包藏節(jié)形成；800 株/hm2的林分次之，為50%；5000 株/hm2的林分為25%。

表1 不同造林密度蒙古櫟的節(jié)疤數(shù)量

3.2 造林密度對(duì)節(jié)疤著生位置的影響

節(jié)疤的數(shù)量隨著樹(shù)高的增加呈現(xiàn)快速增加，平穩(wěn)下降的規(guī)律。5 個(gè)造林密度的蒙古櫟人工林，1 m以下位置的節(jié)疤數(shù)量差異不大，隨著樹(shù)高的增大，節(jié)疤的數(shù)量增加迅速，尤其低密度林分（800 株/hm2和2 500 株/hm2）的標(biāo)準(zhǔn)木，2~6 m 段每段都有20 多個(gè)節(jié)疤，在7 m 之后逐漸降低，每1 m 段保持在15 個(gè)左右，在樹(shù)高的最后1 m 降至較低的數(shù)量。造林密度3 300 株/hm2和4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木，節(jié)疤在樹(shù)干上的分布比較均勻，沒(méi)有較大波動(dòng)。

圖1 不同造林密度節(jié)疤的著生位置

3.3 造林密度與節(jié)疤外部特征的相關(guān)性

3.3.1 造林密度對(duì)節(jié)疤外部特征的影響

由表2 可以看出，包藏節(jié)的著生高度要低于外生節(jié)，5 個(gè)造林密度的標(biāo)準(zhǔn)木產(chǎn)生包藏節(jié)的最低樹(shù)高均低于1m，最低的是造林密度2 500 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木，只有0.50 m，而外生節(jié)的最低著生高度均高于1 m，最大為800 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（1.86 m），最小為5000 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（1.15m）；產(chǎn)生包藏節(jié)的平均樹(shù)高也低于外生節(jié)，包藏節(jié)著生的平均樹(shù)高最大是造林密度4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（6.16 m），其他均在4 m 左右，外生節(jié)著生的平均樹(shù)高最小是造林密度5 000 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（4.77 m），其他均在6.5 m 左右；節(jié)疤著生高度的最大值取決于標(biāo)準(zhǔn)木的樹(shù)高，所以指向性不大。包藏節(jié)著生的平均直徑有隨著造林密度增大而減小的趨勢(shì)，最大的是造林密度800 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（8.95 cm），最小的是造林密度4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（5.25cm）。外生節(jié)的節(jié)疤最大長(zhǎng)度、最大寬度、密封口最大長(zhǎng)度、最大寬度均高于包藏節(jié)，外生節(jié)最大的節(jié)疤長(zhǎng)度為造林密度3 300 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（12.00 cm），最小的為造林密度5 000 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（5.00 cm）；外生節(jié)最大的節(jié)疤寬度為造林密度2 500 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（11.00 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（6.00 cm）；外生節(jié)最大的密封口長(zhǎng)度為造林密度800 株/hm2和2 500 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（4.70 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（4.10 cm）；外生節(jié)最大的密封口寬度為造林密度800 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（4.40 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2和5 000 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（2.80 cm）。

表2 造林密度與不同特征類(lèi)型節(jié)疤的外部特征的相關(guān)性

包藏節(jié)最大的節(jié)疤長(zhǎng)度為造林密度3300 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（8.60 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（2.50cm）；包藏節(jié)最大的節(jié)疤寬度為造林密度2 500 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（8.70 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（4.50 cm）；包藏節(jié)最大的密封口長(zhǎng)度為造林密度800 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（3.50 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（1.40 cm）；包藏節(jié)最大的密封口寬度為造林密度800 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（3.50 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（1.40 cm）。

3.3.2 節(jié)疤外部形態(tài)特征隨著生高度的變化規(guī)律

蒙古櫟人工林外生節(jié)外部形態(tài)指標(biāo)節(jié)疤長(zhǎng)、節(jié)疤寬、密封口長(zhǎng)和密封口寬均有隨著著生高度增大而減小的趨勢(shì)。節(jié)疤長(zhǎng)和節(jié)疤寬大小主要在6 cm以下，密封口長(zhǎng)和寬大小主要在2 cm 以下；節(jié)疤長(zhǎng)度平均值最大位于著生高6~7 m 處（3.64 cm），最大值為12 cm，節(jié)疤寬度平均值最大位于著生高5~6 m處（3.98 cm），最大值為11.5 cm，節(jié)疤密封口長(zhǎng)度平均值最大位于著生高6~7 m 處（1.17 m），最大值為5 cm，節(jié)疤密封口寬度平均值最大位于著生高6~7 m 處（1.19 cm），最大值為4.5 cm。

圖2 外生節(jié)外部形態(tài)特征隨著生高度的變化規(guī)律

蒙古櫟人工林包藏節(jié)外部形態(tài)指標(biāo)節(jié)疤長(zhǎng)、節(jié)疤寬、密封口長(zhǎng)和密封口寬也有隨著著生高度增加而減小的趨勢(shì)。節(jié)疤長(zhǎng)度主要在4 cm 以下，節(jié)疤寬度主要在5 cm 以下，密封口長(zhǎng)和寬主要在1 cm以下；包藏節(jié)節(jié)疤長(zhǎng)度、寬度、密封口長(zhǎng)度和寬度的平均值最大均位于著生高0~1m 處，分別為2.91、4.31、0.93、1.11 cm；4 個(gè)指標(biāo)的最大值分別位于著生高4~5 m（8.6 cm）、0~1 m（8.7 cm）、5~6 m（3.5 cm）和5~6 m（3.5 cm）。

圖3 包藏節(jié)外部形態(tài)特征隨著生高度的變化規(guī)律

3.3.3 節(jié)疤外部形態(tài)特征隨著生直徑的變化規(guī)律

蒙古櫟人工林外生節(jié)外部形態(tài)指標(biāo)節(jié)疤寬度、密封口長(zhǎng)度和密封口寬度均隨著生直徑增大而增大，節(jié)疤長(zhǎng)度隨著生直徑的增大而減小的趨勢(shì)。外生節(jié)節(jié)疤長(zhǎng)度、寬度、密封口長(zhǎng)度和密封口寬度平均值最小均位于著生直徑2~3 cm 處，分別為1.39、1.48、0.47、0.52 cm，平均值最大值位于著生直徑10~11 cm 處，分別為5.74、5.91、1.28、1.40 cm；外生節(jié)節(jié)疤長(zhǎng)度最大位于著生直徑7~8 cm 處（12 cm），節(jié)疤寬度最大位于著生直徑9~10 cm 處（11 cm），節(jié)疤密封口長(zhǎng)度最大位于著生直徑9~10 cm 處（4.7 cm），節(jié)疤密封口寬度最大位于著生直徑9~10 cm 處（4.4 cm）。

圖4 外生節(jié)外部形態(tài)特征隨著生直徑的變化規(guī)律

蒙古櫟人工林包藏節(jié)外部形態(tài)指標(biāo)節(jié)疤長(zhǎng)度、節(jié)疤寬度、密封口長(zhǎng)度和密封口寬度均隨著著生直徑增大而增大。包藏節(jié)節(jié)疤長(zhǎng)度、密封口長(zhǎng)度和密封口寬度平均值最小均位于著生直徑4~5 cm處，分別為1.00、0.36 cm、和0.42 cm，節(jié)疤寬度平均值最小均位于著生直徑2~3 cm 處（1.25 cm）；平均值最大值位于著生直徑11~12cm 處，分別為6.60、6.50、2.05 cm 和2.30 cm；包藏節(jié)節(jié)疤長(zhǎng)度最大位于著生直徑6~7 cm 處（8.6 cm），節(jié)疤寬度最大位于著生直徑11~12 cm 處（8.7 cm），節(jié)疤密封口長(zhǎng)度最大位于著生直徑10~11 cm 處（3.5 cm），節(jié)疤密封口寬度最大位于著生直徑10~11 cm 處（3.5 cm）。

圖5 包藏節(jié)外部形態(tài)特征隨著生直徑的變化規(guī)律

4 結(jié) 論

4.1 蒙古櫟人工林造林密度對(duì)節(jié)疤數(shù)量有顯著影響

造林密度較小的林分（800 株/hm2和2 500 株/hm2）標(biāo)準(zhǔn)木節(jié)疤的總數(shù)量較大。其中800 株/hm2林分標(biāo)準(zhǔn)木外生節(jié)比例最小，占總節(jié)疤數(shù)的49.48%，3 300 株/hm2和4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木外生節(jié)比例較大，占總數(shù)量的75%左右。節(jié)疤的數(shù)量隨著樹(shù)高的增加呈現(xiàn)快速增加，平穩(wěn)下降的規(guī)律，造林密度對(duì)節(jié)疤著生位置的影響不顯著。

4.2 造林密度對(duì)節(jié)疤特征指標(biāo)有顯著影響

包藏節(jié)的著生高度低于外生節(jié)，出現(xiàn)包藏節(jié)最低的是造林密度2 500 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（0.50 m），出現(xiàn)外生節(jié)最低的是造林密度5 000 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（1.15 m）；包藏節(jié)著生的平均直徑有隨著造林密度增大而減小的趨勢(shì)；造林密度3 300 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木上外生節(jié)和包藏節(jié)的節(jié)疤長(zhǎng)度均最大，密度較大林分的節(jié)疤長(zhǎng)度要小些；外生節(jié)和包藏節(jié)的節(jié)疤寬度最大的是造林密度2 500 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木，最小的是造林密度4 400 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木；外生節(jié)和包藏節(jié)的節(jié)疤密封口長(zhǎng)度最大的是造林密度低的林分（800 株/hm2），最小的是造林密度較大的林分（4 400 株/hm2）；外生節(jié)和包藏節(jié)最大的密封口寬度為造林密度800 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（4.40 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2和5 000 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)木（2.80 cm）。

4.3 節(jié)疤特征指標(biāo)與著生直徑及著生高度的相關(guān)性

蒙古櫟人工林外生節(jié)與包藏節(jié)外部形態(tài)指標(biāo)節(jié)疤長(zhǎng)、節(jié)疤寬、密封口長(zhǎng)和密封口寬均有隨著生高度增大而減小的趨勢(shì)；外生節(jié)與包藏節(jié)外部形態(tài)指標(biāo)節(jié)疤長(zhǎng)度、節(jié)疤寬度、密封口長(zhǎng)度和密封口寬度均隨著生直徑增大而增大。外生節(jié)的4 個(gè)指標(biāo)最大值分別為12、11.5、5、4.5 cm，包藏節(jié)的4 個(gè)指標(biāo)最大值分別為8.6、8.7、3.5、3.5 cm。

4.4 建 議

在蒙古櫟人工林大徑無(wú)節(jié)良材培育過(guò)程中，可以采用密度調(diào)整對(duì)節(jié)疤數(shù)量及特征指標(biāo)進(jìn)行控制，本研究中密度4 400 株/hm2和5 000 株/hm2林分由于密度較大，節(jié)疤的數(shù)量較少，節(jié)疤的特征指標(biāo)也更有利于大徑無(wú)節(jié)良材的培育，建議生產(chǎn)部門(mén)營(yíng)造蒙古櫟人工林時(shí)，密度選擇4 400 株/hm2或5 000 株/hm2。