闽北不同立地类型的邓恩桉生长特性调查

2015-10-05 02:20刘剑斌
亚热带植物科学 2015年1期
关键词:邓恩闽北林分

刘剑斌

(建阳市林业局,福建 建阳 354200)

闽北不同立地类型的邓恩桉生长特性调查

刘剑斌

(建阳市林业局,福建 建阳 354200)

通过标准地调查法,分析邓恩桉9 a生林分在闽北不同立地类型中胸径和树高的生长表现。结果表明,山地林1邓恩桉林分平均胸径和树高分别为11.6 cm、11.5 m,山地林2邓恩桉林分平均胸径和树高分别为13.0 cm、13.1 m,河岸林邓恩桉林分平均胸径和树高分别为21.3 cm、17.0 m。虽然各林分之间生长差异明显,但均超过本地乡土树种马尾松、杉木的速生丰产指标,且这些差异主要是由各林分中出现部分林木向高生长方向分化造成的,是邓恩桉在引种区适应生长的表现。

邓恩桉;林分;生长特性;立地类型;闽北

邓恩桉Eucalyptus dunnii属桃金娘科桉树属的双蒴盖亚属Synphyomyrtus蓝桉组section Maidenaria多枝桉系series Viminales,形态特征类似柳桉E. saligna、巨桉E. grandis[1—2]。目前,对邓恩桉的引种试验和生长规律研究已有相关报道[3—7]。陈建忠[8]、郭祥泉[9]均对建阳市不同代表性地段邓恩桉幼林生长规律进行了研究,总结该树种在闽北的年节律生长、幼树高、地径的生长规律;刘友全等[10]报道了邓恩桉在湘中地区引种情况,邓恩桉树高年平均生长2.3~3.0 m,胸径生长2.2~3.0 cm,表现出一定的抗瘠薄能力、抗寒耐寒性和速生性;钟怀生等[11]借鉴湖南靖州引种邓恩桉树种的成功经验,在江西遂川进行引种试验,遂川立地条件适宜邓恩桉生长,在遂川引种邓恩桉能够达到预期的经济效益和生态效益,且对环境的负面影响并不显著;朱世光[12]报道了福建顺昌县引种邓恩桉试验林生长状况,邓恩桉试验林保存率可达90%,其生长迅速,树高年平均生长量达2 m,胸径年平均生长量3.2 cm,材积亦保持较快增长,在5 a生时仍未呈现出明显的数量成熟特征,表明其速生性良好,这为邓恩桉在闽北进一步引种提供参考;刘国卿[13]报道了耐寒桉树赤桉和邓恩桉在福建南平的引种栽培试验,两树种表现出较好的适生性,且对低温和干旱均表现出一定的忍耐性;蔡孔瑜等报道了重庆黔江区邓恩桉引种试验情况,邓恩桉在当地表现出生长速度快、耐寒性好的特性,具有较好的推广价值。以上相关文献报道的研究周期多为4~5年,一般都是对邓恩桉的中幼林生长规律进行分析,并未见在高纬度(27°35′)、极端低气温(-8.7℃)的闽北地区进行邓恩桉完整生长周期(9 a)的引种研究。因此,本文通过对闽北引种区邓恩桉的9 a生长状况进行调查,并探讨其胸径、树高分配规律,为邓恩桉的推广种植提供科学依据,亦为闽北地区邓恩桉人工林大径材的培育及经营种植提供借鉴。

1 研究区概况

福建建阳市位于武夷山南麓,北纬27°06′~27°43′,东经117°31′~118°38′,属中亚热带季风性气候,光热资源丰富。该区冬短夏长,气候宜人,静风多,温差大,雨季集中。年平均气温18 ℃,无霜期282 d,年均降雨量1700~2400 mm,年平均日照时数1802 h,土壤类型以山地红壤为主。调查材料的来源分别为建阳市回瑶村103林班8大班050小班,回潭村010林班03大班010、040小班,童游村河岸的9 a生邓恩桉林分,以下分别简称为山地林1、山地林2、河岸林。各样地因子概况见表1。所选三块样地是建阳市邓恩桉引种成功的地方,且管理抚育措施一致,可排除人为因素影响。三样地立地条件差异明显,能代表邓恩桉在闽北建阳不同立地类型的生长状况,为邓恩桉种植所需的生境提供科学依据。

表1 样地概况Table 1 The situation of plots

2 研究方法

邓恩桉9 a生林分生长良好,没有受冻、病虫害现象,总体林相良好,林分郁闭度0.6~0.8。对每个林分设置3块标准地,标准地面积为25.8 m × 25.8 m。应用罗盘仪测量周边,围径尺和测高器对标准地内各林木单株胸径与树高进行每木检尺,并依次记录所得数据。胸径、树高在各林分中的分布,按上述标准地调查结果进行统计归类。依据正态分布理论对林木胸径、树高进行生长分化研究,用Excel进行数据分析。

3 结果与分析

3.1邓恩桉人工林胸径分布规律

邓恩桉9 a生林分在引种地胸径生长表现良好,但由于立地条件不同,以及各林分之间又经过9 a的生长发育,林分早已完全郁闭并伴生不同的林下植物,各林分之间胸径生长表现出一定的差异性。山地林1林分平均胸径11.6 cm,最小胸径低至2.1 cm,最大胸径达29.3 cm;山地林2林分平均胸径13.0 cm,最小胸径仅5.0 cm,最大胸径达30.5 cm;河岸林林分平均胸径为21.3 cm,最小胸径仅5.0 cm,最大胸径达48.0 cm(图1)。从图1可见,山地林1胸径长势最差,平均胸径和最大胸径都小于另外两个林分;河岸林的胸径长势最好,平均胸径和最大胸径显著高于山地林1和山地林2两个林分。经方差分析,河岸林的胸径长势与山地林1和山地林2达显著差异(表2)。这一现象说明,邓恩桉的生长对土壤肥力较敏感,因土壤肥力不同导致其生长差异巨大。

山地林1、山地林2邓恩桉林分胸径分布规律相似,在一定程度上近似服从左偏的正态分布,林分胸径变化幅度在5.0~31.0 cm之间,但在25.0~27.0 cm这一径阶都没有分布,整体林分的胸径主要分布在7.0~13.0 cm径阶区间,分别占各自林分胸径分布的53.6%、51.9%(图1: A, B)。河岸林邓恩桉林分胸径从5.0~43.0 cm区间均有分布,并在47.0~49.0 cm这一径阶出现单株胸径极端生长,林分的胸径主要分布在19.0~29.0 cm区间,占整体林分胸径分布的42.1%(图1: C)。由此说明,与山地邓恩桉人工林相比,河岸邓恩桉人工林胸径区间分布遵从正态分布,胸径区间范围更广,优势个体数较多,分化明显,林分生长正常稳定。

比较三块邓恩桉林分胸径的方差、标准差、变异系数(表2),说明邓恩桉山地人工林胸径的变化大于河岸人工林,林分中个体大小相对分散。为了进一步说明不同立地条件下林分胸径的变化,依据正态分布理论,在变化区间中误差超过 3Δб的概率仅为 0.0027,出现非常大或非常小的数值可能是固有的变异性,属于异常数值[15],对于林木的胸径生长,异常数值的出现可能是林木本身固有的突变性引起,特别小与特别大的数值就是林木生长变异过程朝有利与不利的方向发展。由,即由,可以确定林分中胸径高生长的临界点,山地林1、山地林2、河岸林三块邓恩桉林分胸径高生长的临界点分别为15.5 cm、17.2 cm、25.1 cm。在三块林分中,属于高生长的林木个体分别占各自林分的 16.9%、19.8%、31.7%,说明在引种区内邓恩桉的生长表现良好,而在引种区内不同立地条件下,河岸人工林的高生长势又显著高于山地人工林,林分中将近1/3个体胸径长势较好,进一步说明邓恩桉在闽北建阳引种是成功的,优势木胸径生长与群体平均值差异明显。这对今后将邓恩桉引种到滨海、河岸、溪边等水源充足地提供了理论基础,也是优势木筛选、短周期大径材培育的有利方向。

3.2邓恩桉人工林树高分布规律

在引种地邓恩桉9 a生林分树高生长表现良好,但在不同立地条件下,各林分之间树高生长表现出一定的差异性。山地林1林分平均树高11.5 m,最低仅4.5 m,最高为21.5 m;山地林2林分平均树高13.1 m,最低为5.1 m,最高为26.0 m;河岸林林分平均树高17.0 m,最低为2.5 m,最高达27.0 m。由此可见,山地林 1树高生长较差,平均树高和最大树高都小于另两林分,河岸林的树高生长最好,平均树高和最大树高明显高于山地林1和山地林2林分。经方差分析,河岸林的树高生长与山地林1人工林差异显著(表 3)。这主要是邓恩桉的生长对土壤肥力较敏感所致[15]。虽然各邓恩桉林分树高长势不一,平均年生长量分别为1.28 m、1.45 m、1.89 m,但均高于本地乡土主要造林树种杉木、马尾松等(速生丰产高生长指标0.8 m·a-1),各林分的树高生长是乡土主要造林树种杉木、马尾松的160.0%、181.3%、236.3%,表明邓恩桉在闽北建阳引种区高生长速生性良好。

表2 邓恩桉9 a生人工林胸径统计分析Table2 The statistical analysis of 9 a plantations DBH

图1 不同立地类型的邓恩桉径阶分布图Fig. 1 Diameter class of Eucalyptus dunnii in different type lands

图2 不同立地类型的邓恩桉树高分布图Fig. 2 Height scattergram of Eucalyptus dunnii in different type lands

山地林1、山地林2、河岸林树高分布相似,在一定程度上都近似服从正态分布,林分树高变化范围都在4.0~28.0 m之间(图2: A, B, C)。其中,山地林1树高在22.0~28.0 m没有分布,整体林分的树高主要分布在8.0~16.0 m区间,占整体林分树高分布的72.61%(图2: A);山地林2树高只在 26.0~28.0 m这一区间没有分布,林分的树高主要分布在 8.0~18.0 m区间,占整体林分株数的78.72%(图2: B);河岸林树高从4.0~28.0 m区间均有分布,并在26.0~28.0 m区间出现两株树高极端生长,树高分别为26.8、27.0 m,林分的树高主要分布在16.0~24.0 m区间,占林分总株数的54.18%(图2: C)。这说明与山地邓恩桉人工林相比,河岸邓恩桉人工林树高区间分布范围更广,优势个体数较多,高度分化明显,高生长优良遗传表型在林分中表现突出,可作为引种区邓恩桉优树选择的主要来源地。

比较三块邓恩桉林分树高的方差、标准差、变动系数(表 3),结果表明,山地林1邓恩桉林分高生长波动小,总体长势稳定,但长势较其他两个林分缓慢;山地林2邓恩桉林分高生长波动最大,林分中个体树高生长差异较明显;河岸林邓恩桉林分树高生长波动也较大,长势最好,虽然个体树高生长差异较明显,但这部分差异主要是由优势个体数占相当一部分比例所造成的,是邓恩桉引种往有利方向适应的生长表现。为了进一步说明不同立地条件下林分树高的变化,依据正态分布理论,在变化区间中误差超过3Δσ的概率仅为 0.0027,在两个极端区间的林木个体,林木生长发育过程朝高生长与低生长的方向发展。由,可以确定林分中树高高生长的临界点。山地林1、山地林2、河岸林三块邓恩桉林分树高高生长的临界点分别为14.4 m、18.6 m、21.5 m。在三块调查林分中,属于高生长的林木个体分别占各自林分的 15.4%、10.6%、22.4%。这说明在引种区内邓恩桉的生长表现良好,而在引种区内不同立地条件下,河岸人工林的高生长势又显著高于山地人工林,林分中超过 1/5个体树高长势非常好,也进一步说明邓恩桉在闽北建阳引种非常成功,优势木树高生长与群体平均值差异明显,这对于今后将邓恩桉引种到滨海、河岸、溪边等水源充足地提供了理论基础,也是优势木筛选的有利方向。

表3 邓恩桉9 a生人工林树高统计分析Table 3 The statistical analysis of 9 a plantations height

4 讨论

邓恩桉9 a生林分在闽北引种地胸径和树高生长表现良好,各林分之间生长差异明显,但均超过本地乡土树种马尾松、杉木的速生丰产指标,整体林分的树高生长是杉木、马尾松等速生丰产高生长指标0.8 m·a-1的192.6%,胸径生长也远远超过本地速生树种。这些差异主要是由各林分中出现部分林木往高生长方向分化所致,是邓恩桉在引种区往有利方向适应生长的表现。研究表明,土壤肥沃、空气湿润的高丘和低山较能发挥邓恩桉的生长潜力。澳大利亚同时布置了两个相同的邓恩桉试验,到39月生时,沿海沙壤上的平均树高和胸径为11.3 m和9.9 cm[16],而在山区杂砂壤上的仅有4.3 m和4.3 cm。在南非的耐寒桉树选择试验中,3 a生和6 a生的邓恩桉平均树高分别为6.9 m和12.2 m,在选择的15个树种中分别只名列第7和第11,生长量并不高,但在干旱和湿润的立地间差异很大,被认为不适合在有干旱倾向的地区生长[17]。因此,闽北邓恩桉河岸林与山地林1、山地林2林分的生长差异可能与立地间的水分差异有关。

闽北引种区内邓恩桉的生长总体表现良好,但局部立地条件的差异对其生长影响也很明显,如河岸邓恩桉人工林的生长表现显著优于山地人工林。今后对邓恩桉的推广种植应充分考虑立地条件这一影响因素,也可尝试将邓恩桉引种到滨海、河岸、溪边等水源充足地,从而有利于邓恩桉优势木的筛选和短周期大径材的培育。

[1] 罗建中. 耐寒桉树良种—邓恩桉[J]. 桉树科技, 2002,55(2): 1—8.

[2] 陈建忠. 邓恩桉优树选择标准研究[J]. 福建林学院学报, 2006,26(4): 368—371.

[3] 陈伟. 闽中丘陵山地引种邓恩桉的适应性与生产力分析[J]. 海峡科学, 2007(4): 37—38.

[4] 范海兰,洪伟,陈建忠,胡喜生,吴承祯,赖秀玉. 邓恩桉引种区极端气温的起伏型时间序列分析[J]. 河南农业大学学报,2008,42(4): 391—393.

[5] 龚木荣,蔡金清,黄国清,林玲. 邓恩桉在福建莆田不同海拔高度的引种试验[J]. 林业科技开发, 2011,25(4): 108—111.

[6] 朱兆建. 福建省建瓯市丘陵山地引种邓恩桉的调查分析[J]. 桉树科技, 2012,29(4): 41—44.

[7] 龚辉. 邓恩桉引种区优树选择[J]. 北华大学学报(自然科学版), 2014,15(1): 112—115.

[8] 陈建忠. 邓恩桉人工林幼林生长规律[J]. 福建林学院学报, 2007,27(1): 88—91.

[9] 郭祥泉. 邓恩桉在闽北年节律与多年生林分生长适应性探讨[J]. 中南林业科技大学学报, 2012,32(4): 45—50.

[10] 刘友全,李志辉,马英,杨模华,贺菊红,张斌. 速生耐寒邓恩桉在桉树分布北缘区的适生性[J]. 中南林业科技大学学报,2007,27(2): 66—69.

[11] 钟怀生,李华彦,吴柳根. 速生丰产林树种邓恩桉引种初探[J]. 现代农业科技, 2008(21): 27—28,31.

[12] 朱世光. 顺昌县引种邓恩桉生长规律初探[J]. 内蒙古林业调查设计, 2011(5): 60—62.

[13] 刘国卿. 赤桉和邓恩桉生长量分析[J]. 海峡科学, 2011(8): 45—46,48.

[14] 蔡孔瑜,徐兵,朱恒星,张宏. 黔江区邓恩桉引种试验初报[J]. 重庆林业科技, 2013(1): 6—8.

[15] 洪伟,吴承祯. 试验设计与分析—原理,操作,案例[M]. 北京: 中国林业出版社, 2004: 13—54.

[16] Darrow W K. Species Trials of Cold-torelant Eucalyptus in the Summer-rainfall Zone of South Africa-Results at Six Years of Age[M]. Pietemaritzburg, South Africa: ICFR Bulletin Series, 1966.

[17] Johnson I G, Arnold R J. Eucalyptus dunnii provenance-family trials in northern New South Wales-age three-year assessment[R]. State Forests of New South Wales Research Paper, 2000: 37.

The Investigation of Growth Characteristics of Eucalyptus dunnii in Different Site Type in Northern Fujian

LIU Jian-bin
(Forestry Bureau of Jianyang, Jianyang 354200, Fujian China)

This study investigated diameter at breast height (DBH) and height of nine years old Eucalyptus dunnii in different site type. The average DBH and height of E. dunnii in mountain forest 1 were 11.6 cm and 11.5 m, the average DBH and height of E. dunnii in mountain forest 2 were 13.0 cm and 13.1 m, the average DBH and height of E. dunnii in riparian forest were 21.3 cm and 17.0 m. The indexs of fast-growing and high yield of E. dunnii in different type lands were higher than local native species, such as masson pine and fir tree, though the growth of E. dunnii in different type lands was obviously different. The differences of indexes due to high growth differentiation of E. dunnii,showed that adaptability of E. dunnii in introduction area was strong.

Eucalyptus dunnii; forest; growth characteristics; site type; Northern Fujian

10.3969/j.issn.1009-7791.2015.01.009

S791.24

A

1009-7791(2015)01-0047-05

2014-11-26

南平市科技局专项基金项目(IV2009244)资助

刘剑斌,本科,高级工程师,从事森林培育与森林生态学研究。E-mail: jyljb6767@163.com

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