广东郁南51年生灰木莲生长研究*

2020-05-07 11:24林宗鑫文珊娜李晓泳姜清彬
林业与环境科学 2020年2期
关键词:木莲材积侧枝

张 栋 林宗鑫 文珊娜 李晓泳 姜清彬

(1. 广东省郁南林场,广东 云浮 527121;2. 中国林业科学研究院热带林业研究所,广东 广州 510520)

灰木莲(Manglietia conifera)是木兰科木莲属常绿阔叶树种,树干通直、树形优美,花朵净白而大,能抗一定程度的污染,是优良的园林绿化树种[1]。灰木莲木材材质优良,木材色泽好,重量适中,可用于板材、切面板、弦切板、家具以及建筑用材。灰木莲生长速度较快,目前在华南地区是具有较大发展潜力的优质速生用材林树种。灰木莲原产于越南,我国自20 世纪60 年代开始在我国广东、广西、福建、海南、云南等热带亚热带区域有引种栽培,生长表现较好[1-3]。根据杨耀海[2]、朱锦川[4]、韦善华[5]、肇庆地区林科所营林组[6]等的调查研究可知,灰木莲在广东、广西、福建、云南等地普遍生长良好,能够很好的适应各地的环境气候。但目前关于灰木莲生长规律的调查研究尚少,且已有的调查研究基本集中在灰木莲早期速生期的生长表现[7-10]。针对大径级灰木莲的生长规律,韦善华等人[5]研究了广西高峰林场46 年生灰木莲人工林生长规律和林分分布规律,且建立了拟合效果好、精度高的生长模型,其拟合结果显示灰木莲人工林材积生长到46 年仍未达到最大值。为了进一步研究大径材灰木莲的生长规律,本论文以广东省郁南林场51 年生灰木莲为材料调查其生长状况,探讨灰木莲大径材在广东郁南的生长表现,为灰木莲的大径材的经营与培育提供参考。

1 材料与方法

1.1 林地概况

试验地位于广东省郁南林场大东坑工区,地处南亚热带季风气候,夏长冬短,热量充足,日照资源丰富,雨量充沛。试验地为低山,于1968 年种植,共有两个样地种植灰木莲,合计约0.133 hm2。海拔基本一致,约361 m。坡向均为西南,样地1 坡度约20°,样地2 坡度约30°。两个样地的土壤母岩是页岩,林下植被以棕叶芦、蕨类为主。

灰木莲种植穴规格大小为60 cm×55 cm ×25 cm,株行距为4 m×4 m。裸根实生苗种植,种植时苗高60 cm,初植密度为625 株/ hm2。

1.2 调查方法

于2019 年5 月对2 个样地灰木莲进行全林调查,包括林木胸径、树高、枝下高、冠幅、林木主干通直度、主干分叉习性、侧枝粗细、侧枝密度和侧枝分枝角等指标。

①主干通直度(Strst):这一特征只记录那些在主干分叉习性中得分为4-6 分的树。首先确定主干是否垂直,若弯曲,弯曲可能出现在整个树高的1/4 到3/4 处,主干顶端的弯曲忽略不计,其弯曲程度分为以下6 级[11],见表1。

表1 树干通直度分级表Tab.1 Grade of trunk Strst

②主干分叉习性(Axpst):从下到上,树的总高度被分为4 个相等的部分,依据此来观测判断主干从何处开始分叉,共分为6 个等级[11],见表2。

表2 主干分叉习性分级表Tab.2 Grade of trunk Axpst

③侧枝粗细(Thkpb):分为4 个级别[11],见表3。

表3 侧枝粗细分级表Tab.3 Grade of lateral branch Thkpb

④侧枝密度(Denpb):分为4 个级别[11],见表4。

表4 侧枝密度分级表Tab.4 Grade of lateral branch Denpb

⑤侧枝分枝角(Angpb):分为两个级别[11],见表5。

表5 侧枝分枝角分级表Tab.5 Grade of lateral branch Angpb

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel 进行数据整理,参考韦善华等[4]计算材积,数据统计分析采用SPSS 22.0 软件。

林木单株材积采用广西阔叶树二元立木材积式[12]计算:

V = 0. 667 054 × 10-4D1.84795450H0.96657509

2 结果与分析

2.1 灰木莲林木生长表现

对2 个样地的全部灰木莲林木调查得到,样地1 和2 的保存率分别为52.5%和 63.1%。由表6 得知:51 年生灰木莲胸径平均值为44.28 cm,其中,样地1 的灰木莲的平均胸径为47.5 cm,样地2 的灰木莲林木平均胸径为42.48 cm,灰木莲单株中胸径最大可达79.60 cm,单株中胸径最小为21.00 cm,胸径的变异系数为24.01%。

51 年生灰木莲树高平均值为20.79 m,其中,样地1 的灰木莲的平均树高为19.87 m,样地2 的灰木莲林木平均树高为21.30 m,灰木莲单株中树高最高可达27.00 m,单株中树高最小为13.50 m,树高的变异系数为10.29%。

51 年生灰木莲材积平均值为1.48 m3,灰木莲单株材积最大值为3.65 m3,单株材积最小值为0.23 m3,材积的变异系数为44.13%。枝下高平均值为14.50 m,单株中枝下高最大20.00 m,单株中枝下高最小3.50 m,胸径的变异系数为23.17%。

此外,灰木莲的材积变异系数最大为44.13%,其次是胸径的变异系数为24.01%,树下高的变异系数为23.17,树高的变异系数最小为10.29%。

表6 灰木莲林木生长情况Tab.6 Growth situation of Manglietia conifera

2.2 灰木莲树形

灰木莲冠幅东西×南北向最大可达14.6 m×17.2 m,最小为4.00 m×3.50 m,样地1 平均值为7.51 m×8.21 m,样地2 平均值为7.63 m×8.63 m,平均值为7.59 m×8.48 m;灰木莲主干通直,灰木莲样地1 主干通直度平均评分为5.61,样地2 主干通直度平均评分为5.96,两地的主干通直度平均评分为5.84,大部分植株在调查结果中显示为整株树干通直,仅有少数单株的树干表现为有明显弯曲或稍微弯曲,样地2 中的灰木莲主干通直度整体评分要优于样地1,样地2 当中仅一株灰木莲的主干稍微弯曲。灰木莲样地1 主干分叉习性的平均评分为4.42,样地2 主干分叉习性的平均评分为3.39,两地的主干分叉习性的平均评分为3.76,说明灰木莲大部分林木在树高的3/4 处开始分叉。灰木莲大树侧枝粗细评分为3.62,侧枝密度评分为3.99,侧枝分枝角评分为1.99,说明其侧枝较细,侧枝分布较稀疏,灰木莲侧枝基本呈水平伸展,与主干上部夹角大于60°。

表7 灰木莲林木分枝特性Tab.7 Branching characteristics of Manglietia conifera

3 结论与讨论

韦善华等[4]对南宁地区46 年生灰木莲人工林开展解析木分析,建立了灰木莲的拟合精度高的生长模型,树高、胸径、材积的生长数学模型的决定系数R2分别为0.999、0.999 和1.000。生长模型结果显示灰木莲树高到40 a 后基本稳定在一定水平趋于成熟,材积的平均生长量在46 年尚未达到最大值,说明其成熟期在46 a 之后。46 a 的灰木莲人工林胸径、树高和单株材积为21.72 cm、22.80 m、0.469 m3。本研究可知,郁南林场51 a 生灰木莲林木胸径和树高平均值分别为44.28 cm、20.79 m,单株材积平均值为1.48 m3,在郁南林场51 a 生的灰木莲的胸径和树高远大于南宁地区46 年生灰木莲,可见本文探讨的郁南林场种植灰木莲的地方非常适宜灰木莲的生长,具有适宜气候环境和土壤等,灰木莲在该地区表现出良好的速生生长特性。郁南的年降雨量与广西南宁年降雨量基本持平,但郁南年均气温26℃,比广西南宁的年平均温度 21 .8 ℃高。南宁高峰林场的土壤类型为砂页岩发育形成的赤红壤,土壤厚度在 80 cm 以上, 腐殖质层厚度 15 ~ 20 cm ,保水保肥尚好,立地条件良好。本文所作调查样地的土壤母岩是页岩。此外,郁南林场种植灰木莲的样地坡度较缓,且处于沟谷山地,水肥条件优,由此可见,灰木莲在较温暖气候,平缓山地和水肥条件优的地方生长表现好。

灰木莲51 a 生林木胸径平均值为44.28 cm,最大可达79.6 cm,调查中发现个别大径级存在空心的现象,个体间存在一定程度的分化,变异系数为24.01%。灰木莲树高平均为20 m,最高可达27 m,在造林后51 a 间树高生长旺盛,与胸径相比,灰木莲树高在个体间分化程度较低,其变异系数为10.29%。样地1 灰木莲的胸径、材积的平均值大于样地2 灰木莲的胸径、材积的平均值。综合比较分析综合比较分析两者的差异是两个样地的坡向、坡度造成的。坡向的主要因素是光照条件,坡位的主要因素是水分和养分的再分配,光照、水分、养分都是树木生长的重要影响因子。从陈耀辉[13]的研究可知,灰木莲的胸径和树高在坡位间的差异均高于坡向间,且总体上表现出随坡位升高而减小的趋势,灰木莲冠幅在阴坡随坡位升高而增大,在阳坡的坡位间差异不显著;坡位和坡向对灰木莲的胸径和树高影响显著。因此,造林需要坚持适地适树原则,根据树种的生长特性选择合适的立地条件。灰木莲50 a 以上林木材积最大可达3.65 m3,材积在个体间分化程度较大,需要在早期进行抚育间伐,伐除生长不良的林木,增大林内透光性,提高对光合作用的利用率,促进灰木莲的生长,以保证林分内大径材培育。在生长过程中,灰木莲会自然整枝,枝下高比一般树种要高,平均接近整体树高的70%,减少了人工修枝整形的工作量。灰木莲主干分叉多在树中部以上位置,侧枝排列分布较稀疏。灰木莲侧枝基本呈水平伸展,与主干上部夹角大于60°。灰木莲树干通直,自然整枝能力高。

根据郁南林场51 a 生灰木莲的生长状况调查,灰木莲在郁南林场生长良好,具有生长速度快、树干通直、自然整枝好等特点,在培育大径材方面灰木莲具有较大的发展潜力。

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