張 玨,郭 群
(江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院,江蘇 南京 211153)
柳樹是平原地區(qū)營造用材林、防護(hù)林和城鄉(xiāng)綠化的重要樹種,它適應(yīng)性強(qiáng),生長迅速[1],可營建防風(fēng)固沙林、公路沿線的防沙障、水土保持林等生態(tài)林,也適于在低濕灘地造林,有較強(qiáng)的耐澇、耐干旱能力[2],在防風(fēng)防浪、改善環(huán)境和木材生產(chǎn)等方面,發(fā)揮著重要作用[3]。江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院選育的蘇柳172等優(yōu)良無性系,由于其廣泛的適應(yīng)性和較好的防護(hù)、木材生產(chǎn)效應(yīng),已成為低濕灘地造林的主要品種[4-5]。在江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院2005年?duì)I造的試驗(yàn)林中,有一批生長和適應(yīng)性較好的喬木柳雜交無性系,本文選取了其中苗期表型優(yōu)良的蘇柳797,932,172,795,799等5個(gè)無性系,進(jìn)行了生物量及干形的測定,并對其單株的材積和生物量分布進(jìn)行了分析研究,作為評價(jià)引種和選擇推廣無性系的依據(jù),使得蘇柳優(yōu)良無性系能夠得到不同用途的準(zhǔn)確定位,同時(shí)也為預(yù)測在當(dāng)?shù)貤l件下柳樹無性系單株產(chǎn)量及其穩(wěn)定性提供參考。
試驗(yàn)地設(shè)置在江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院本部,位于南京市江寧區(qū)東善橋,東經(jīng)118°22',北緯31°14',海拔23 m,屬于亞熱帶季風(fēng)氣候。栽植土壤為下蜀黃土,土質(zhì)較疏松,富含鈣質(zhì)結(jié)核。
試驗(yàn)材料見表1。
表1 供試無性系
2005年3月下旬植苗造林,株行距為1.5 m× 2.0 m,每個(gè)無性系苗木30~35株,分3行栽植。造林前深翻整地,栽植穴為80 cm×80 cm×60 cm,每穴施餅肥0.5 kg。4月中旬苗木平茬,幼林期內(nèi)進(jìn)行常規(guī)管理。
2006年11月,進(jìn)行生物量及干形的初步調(diào)查,共測定3類性狀指標(biāo)。
2.3.1 生長指標(biāo) 樹高、胸徑、材積。在5個(gè)無性系中分別選取胸徑和苗高較中等的單株4個(gè),測量其平均胸徑與樹高,并從根莖部伐倒,伐倒樣木按10等分區(qū)分求積法,計(jì)算全樹和各分段材積[6]。對喬木柳各無性系的苗高、胸徑和材積進(jìn)行方差分析。
2.3.2 生物量指標(biāo) 樣木依樹干高度3等分截取,稱量主干、枝條、葉鮮質(zhì)量和總生物量,計(jì)算各部分所占的比例[7]。
2.3.3 樹形指標(biāo) 同時(shí)量測樹干0.1 H,0.5 H,0.7 H高度處直徑,以0.5 H,0.7 H處直徑與0.1 H處直徑的比值計(jì)算形率(q0.5和q0.7)[8-9]。
結(jié)果見圖1,2,3。從圖1可以看出,蘇柳5個(gè)無性系的胸徑平均值為4.28 cm,其中蘇柳172的平均胸徑最大為4.71 cm,蘇柳797胸徑最小為3.79 cm。圖2顯示,蘇柳5個(gè)無性系的樹高平均值為6.97 m,其中蘇柳795平均樹高最高為7.75 m,遠(yuǎn)高于蘇柳797的6.01 m。圖3顯示,蘇柳5個(gè)無性系的材積平均值為5.664 dm3,其中蘇柳932平均材積最高為8.379 dm3,蘇柳797平均材積最低為4.286 dm3。
蘇柳5個(gè)無性系的平均胸徑之間存在差異,其中蘇柳172與蘇柳799,蘇柳795,蘇柳797的平均胸徑具有極顯著差異,蘇柳932、蘇柳799與蘇柳795、蘇柳797的平均胸徑之間具有極顯著差異。蘇柳5個(gè)無性系的平均樹高之間存在差異,其中蘇柳795、蘇柳799與蘇柳932、蘇柳172、蘇柳797的平均胸徑具有極顯著差異,蘇柳932、蘇柳172與蘇柳797的平均胸徑具有極顯著差異,蘇柳932與蘇柳172的平均胸徑具有顯著差異。蘇柳5個(gè)無性系的平均材積之間同樣存在差異性,其中蘇柳932與其他4個(gè)蘇柳無性系的平均材積具有極顯著差異,蘇柳799與蘇柳172、蘇柳795、蘇柳797的平均材積具有極顯著差異,蘇柳795與蘇柳797的平均材積具有顯著差異。
圖1 蘇柳5個(gè)無性系平均胸徑對比
圖2 蘇柳5個(gè)無性系樹高對比
蘇柳5個(gè)無性系生物量的測量數(shù)據(jù)中,干量、枝量、葉量及總生物量,均以蘇柳932為最大,分別為5.42,5.19,1.74,12.35 kg/株;總生物量和干量最小的是蘇柳797,為3.13,4.91 kg/株;蘇柳795枝量最小,為0.76 kg/株;蘇柳172葉量最小,為0.24 kg/株(見圖4)。
圖3 蘇柳5個(gè)無性系材積對比
圖4 蘇柳5個(gè)無性系地上部分生物量
蘇柳795主干生物量占單株地上部分總生物量的比例最高為76.0%,蘇柳932最低為43.7%;枝條占地上部分生物總量最大的是蘇柳 932,為42.0%,最低的是蘇柳795,為15.1%;葉量占生物總量比例最多的則是蘇柳932,為14.4%,遠(yuǎn)高于蘇柳172的4.5%等其他無性系(見圖5)。
主干生物量比例大,則出材率高,對于用材林來說,能高效利用土地資源生產(chǎn)更多木材。樹木枝葉生物量比例多,因其枝繁葉茂而能更有效地利用光能,生產(chǎn)包括枝條在內(nèi)的木質(zhì)部分。如本文中的蘇柳932無性系,其單株主干和枝條的生物量之和達(dá)到10.61 kg,遠(yuǎn)高于蘇柳172、蘇柳799等無性系。對于用材林經(jīng)營者而言,生物總量中主干所占比例越大,則無性系結(jié)構(gòu)越佳,但在防風(fēng)、防浪等林中對于造林樹種生物量結(jié)構(gòu)中的枝、葉比例要求與用材林分卻多有不同,粗枝大葉樹型亦是較好的選擇[10]。
圖5 蘇柳5個(gè)無性系地上部分生物量比例分配
3.3.1 蘇柳5個(gè)無性系的形率 圖6中蘇柳795的形率q0.5,q0.7值為0.68和0.44,是各無性系中形率的最高值,蘇柳932的形率q0.5,q0.7值為0.59和0.35,是各無性系中形率的最低值。由此可見,蘇柳795是尖削度小、樹干圓滿的無性系,蘇柳932則是尖削度大、下粗上細(xì)的無性系柳樹。相比較而言,在材積相同的情況下,蘇柳795的出材率比蘇柳932要高[11]。
圖6 蘇柳5個(gè)無性系的形率
3.3.2 蘇柳5個(gè)無性系的材積在樹高的分布 對蘇柳5個(gè)無性系不同高度段的材積進(jìn)行比較,可以看出,蘇柳932變化最大,說明它的尖削度也大,蘇柳795變化較小,說明它尖削度小,樹干的材積分布較為均勻(見圖7)。
圖8列出了蘇柳5個(gè)無性系在各高度樹干上的材積分配比例,0.3 H以下蘇柳5個(gè)無性系的材積占全樹的比例平均為61.0%,其中蘇柳795為57.5%,蘇柳932為64.8%;0.5 H以下蘇柳5個(gè)無性系的材積占全樹材積的比例平均為83.7%,其中蘇柳795為82.2%,蘇柳932為85.2%;0.7 H以下蘇柳5個(gè)無性系的材積占全樹材積的比例平均為96.2%,其中蘇柳799的比例值最小,為95.4%,各無性系的樹干材積均已占總材積的95.0%以上。
圖7 蘇柳5個(gè)無性系不同樹高段的材積分布
從表2可以看出,在胸徑、樹高、干量、枝量、葉量、總生物量和材積這7個(gè)生物量指標(biāo)中,葉量與枝量具極顯著相關(guān)性,葉量高,則枝量高。枝量、葉量跟總生物量都具有極顯著相關(guān)性,枝量、葉量越大,則總生物量也越大。材積跟干量、葉量具有顯著性相關(guān),跟總生物量具有極顯著性相關(guān),干量、葉量和總生物量的數(shù)值大,則全樹的材積也高。
圖8 蘇柳5個(gè)無性系的材積比例分配
表2 7個(gè)生物量指標(biāo)的相關(guān)性
通過對蘇柳5個(gè)無性系的生長指標(biāo)的測定和單株樹干、枝條和葉的生物量的比較,可以看出,蘇柳795的平均樹高數(shù)值最大,主干占全樹生物總量的比例最高,形率q0.5、q0.7值也是各無性系中的最高值,說明蘇柳795是尖削度小、樹干圓滿的無性系。蘇柳799的干量占總生物量的比例僅次于蘇柳795,主干生物量比例大,則出材率高。主干圓滿通直、出材率高是選育用材林優(yōu)良無性系的主要指標(biāo),所以,蘇柳795、蘇柳799的干形結(jié)構(gòu)合理且較完美,可以作為用材柳樹優(yōu)良無性系。
蘇柳932枝條和葉的生物量比例最大,其側(cè)枝多且粗壯,枝葉茂盛,適合營造防風(fēng)、防浪林和能源林。
在材積等7個(gè)生物量指標(biāo)的相關(guān)性上可以看出,枝量、葉量與總生物量之間相互影響,材積的大小和干量有關(guān)。
[1]涂忠虞,潘明建.柳樹造紙及礦柱用材優(yōu)良無性系選育[J].江蘇林業(yè)科技,1997.24(1):1-6,21.
[2]涂忠虞.柳樹育種與栽培[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,1982.
[3]郭 群,王寶松,潘明建,等.蘇柳7個(gè)優(yōu)良無性系適應(yīng)性分析[J].中國造紙學(xué)報(bào),2004(1):424-427.
[4]王寶松,涂忠虞.柳樹礦柱材優(yōu)良無性系選育[J].江蘇林業(yè)科技,1998,25(3):1-5.
[5]涂忠虞.柳樹工業(yè)林的營造[J].江蘇林業(yè)科技,1989,16(1): 43-46.
[6]唐建維,蕭自位,王小李.西雙版納不同林齡人工龍竹林的生物量及其模型[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2011,31(12):54-60.
[7]夏根清,袁位高,張 悅,等.南方紅豆杉容器苗含水率及生物量分配規(guī)律研究[J].浙江林業(yè)科技,2012,3(2):37-40.
[8]周燕萍,龐正轟,黃弼昌,等.林朵林場西南樺造林試驗(yàn)[J].廣西科學(xué),2012,19(2):192-195,200.
[9]譚健暉,馮源恒,吳東山.馬尾松種子園6個(gè)家系生長和木材性質(zhì)的比較研究[J].西部林業(yè)科學(xué),2012,41(1):94-98.
[10]李錫泉,吳 敏,湯玉喜.洞庭湖區(qū)防浪林林分林冠結(jié)構(gòu)的研究[J].湖南林業(yè)科技,2007,34(1):5-7.
[11]江力軍,姚祥斌,邢有華.楊樹人工林生長規(guī)律及生物量的研究[J].生產(chǎn)率系統(tǒng),1998(2):46-49.