李文鋒，陳真權(quán)，易立颯，崔之益，奚如春，莫寶盈

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)a.林學(xué)院；b.廣東省森林植物種質(zhì)創(chuàng)新與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642；2.廣東省云浮市林業(yè)科學(xué)研究所，廣東 云浮 445302）

廣寧紅花油茶Camellia semiserrataChi.又名紅花油茶、南山茶、華南紅山茶，屬山茶科Theaceae山茶屬CamelliaL.常綠喬木，它主要自然分布于我國(guó)廣東西部和廣西東南部等地，為南亞熱帶特色樹(shù)種。因其模式標(biāo)本采自廣東省廣寧縣，故名“廣寧紅花油茶”。該樹(shù)種樹(shù)形、花、果優(yōu)美，抗性強(qiáng)，是優(yōu)良的木本油料樹(shù)種和觀賞價(jià)值極高的園林綠化景觀樹(shù)種，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，綜合開(kāi)發(fā)利用價(jià)值潛力巨大[1-2]。自20世紀(jì)80年代始，該樹(shù)種得到了一定程度的推廣應(yīng)用。目前，南方各省區(qū)營(yíng)建了超過(guò)600 hm2的推廣示范林。近幾年來(lái)，廣寧紅花油茶的發(fā)展在華南區(qū)域內(nèi)受到高度重視，已成為各地營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林、風(fēng)景林和防護(hù)林的主要樹(shù)種之一[3-4]。研究表明，廣寧紅花油茶屬?gòu)?qiáng)喜光樹(shù)種，幼時(shí)稍耐蔭庇，大樹(shù)需充足陽(yáng)光，在人工林分內(nèi)個(gè)體自然整枝明顯，枝下高較高，樹(shù)冠開(kāi)闊，林分中樹(shù)體性狀存在明顯的遺傳變異特征[5]；其花器官發(fā)育及果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀也存在一定的差異性[6-7]。但由于至今未對(duì)該樹(shù)種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)以及林分特征進(jìn)行比較系統(tǒng)的研究，現(xiàn)存人工林管理粗放、林分結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)量波動(dòng)大，比較效益較差，致使目前廣寧紅花油茶的保存面積驟減。因此，合理的林分結(jié)構(gòu)，能夠更好地利用光能，提高光能和林地利用率，可獲得最大的產(chǎn)量[8]。無(wú)論是人工林還是天然林，在其未遭受嚴(yán)重干擾的情況下（如自然及人為因素的破壞等），林木經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然生長(zhǎng)與競(jìng)爭(zhēng)，林分內(nèi)部許多特征因子，如直徑、樹(shù)高和冠幅的分布格局均表現(xiàn)出較為穩(wěn)定的數(shù)量和結(jié)構(gòu)特征[9-15]。筆者開(kāi)展了廣寧紅花油茶現(xiàn)有林分內(nèi)胸徑、樹(shù)高、樹(shù)冠、密度以及林下植被組成等性狀特征研究，旨在了解其林木分化及林分結(jié)構(gòu)特征，為廣寧紅花油茶低產(chǎn)林改造與高產(chǎn)林新造提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)域位于廣東省云浮市云城區(qū)南山森林公園，年平均氣溫21.6 ℃，最高溫度39 ℃，年平均降雨量1 982.7 mm，年降雨時(shí)空分布不均，雨量集中在4～9月；年平均日照1 708 h。該試驗(yàn)區(qū)廣寧紅花油茶人工林為20世紀(jì)70年代末營(yíng)建的推廣示范林，樹(shù)齡35 a，面積約15 hm2，坡向西北，平均坡度25°，海拔180～221 m。實(shí)生苗造林，目前造林種源為廣東省廣寧縣，初植密度為2 m×3 m，每公頃1 667株，現(xiàn)林分郁閉度0.9以上，林齡結(jié)構(gòu)復(fù)雜。土壤類型為山地黃紅壤，立地條件中等。

2 試驗(yàn)方法

2.1 外業(yè)調(diào)查

2.2.1 樣地設(shè)置

在全試驗(yàn)區(qū)內(nèi)進(jìn)行全林踏查后，依據(jù)坡位，在上坡、中坡和下坡選擇3個(gè)具代表性的林分設(shè)置3個(gè)樣地。每個(gè)樣地面積為20 m×20 m（有坡度時(shí)進(jìn)行改平），樣地形狀為正方形。

2.2.2 樣地調(diào)查

采用樣地每木調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容及方法為：（1）胸徑用圍尺測(cè)量，精確到0.01 cm；（2）樹(shù)高、枝下高用標(biāo)有刻度的測(cè)竿實(shí)測(cè)，精確到0.1 m；（3）冠幅面積用皮尺分別測(cè)量東西、南北的長(zhǎng)度，然后以乘積計(jì)算得出結(jié)果，精確到0.1 m2；（4）分枝數(shù)為目測(cè)的一級(jí)分枝的數(shù)量；（5）在每塊樣地中，以梅花形設(shè)置5塊1 m×1 m的小樣方，進(jìn)行林下植被調(diào)查，詳細(xì)記載樣方內(nèi)的植物種類、蓋度和高度等。

2.2 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別采用Microsoft Excel 2007和SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 廣寧紅花油茶林分胸徑分布特征

林分胸徑分布是林分測(cè)量和開(kāi)展森林經(jīng)營(yíng)活動(dòng)最基礎(chǔ)的信息[13]。在同齡純林中，每株林木由于遺傳和所處的具體立地條件等因素的不同，林木的大?。ㄖ睆?、樹(shù)高、樹(shù)冠等）和干形等林木特征因子產(chǎn)生某些差異性[14]，在正常生長(zhǎng)條件下，這些差異會(huì)穩(wěn)定地遵循一定的林分結(jié)構(gòu)規(guī)律，形成1條左右近似于對(duì)稱的單峰山狀曲線，以算術(shù)平均直徑為峰點(diǎn)，中等大小的林木株數(shù)占多數(shù)，向其兩端徑階的林木株數(shù)逐漸減少，該曲線近似于正態(tài)分布曲線。

表1中為各樣地林木生長(zhǎng)狀況的調(diào)查結(jié)果。由表1中林木胸徑分布特征值統(tǒng)計(jì)結(jié)果可看到，調(diào)查樣地林分平均胸徑為8.7 cm，其中下坡林分的平均胸徑最?。?.4 cm），中坡林分的平均胸徑最大（8.9 cm）。樣地調(diào)查單株中，最大胸徑為19.5 cm，最小胸徑為1.7 cm?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，胸徑小于4 cm的樹(shù)木大多數(shù)是林分受壓木或被受害后再萌芽而成，而且多分布于下坡，造成了下坡林分密度大，平均胸徑偏小。

表1 廣寧紅花油茶樣地林木生長(zhǎng)狀況Table 1 The forest growth status in Camellia semiserrata plot

圖1為樣地調(diào)查所有林木胸徑按徑階的分布特征，本次樣地調(diào)查林木累計(jì)總株數(shù)為256株，平均胸徑為8.7 cm。從圖1中可看到，廣寧紅花油茶人工林林木胸徑按徑階分布特征為偏正態(tài)分布。其中，6～12 cm徑階累計(jì)株數(shù)為218株，占樣地林木總株數(shù)的85.16%，峰值徑階為8 cm，累計(jì)株數(shù)為72株，與平均胸徑8.7 cm接近，表現(xiàn)出了明顯的同齡林特點(diǎn)，符合“不論樹(shù)種、年齡、密度和立地條件如何，其林分平均直徑在株數(shù)累積分布曲線上所對(duì)應(yīng)的位置大致在55%～64%，一般近于60%處”[10]。由此可知，該試驗(yàn)區(qū)廣寧紅花油茶直徑結(jié)構(gòu)符合人工林林分直徑結(jié)構(gòu)所遵循的近正態(tài)分布的一般規(guī)律。該分布曲線在18 cm徑階處出現(xiàn)林木缺失，可能是由于人為或環(huán)境破壞所致。

圖1 樣地林木胸徑徑階分布Fig.1 Diameter grade distribution of diameter at breast height of trees in plot

3.2 廣寧紅花油茶林分樹(shù)高分布特征

人工同齡林有規(guī)則的株行距，保證了每株樹(shù)木具有一定的生態(tài)空間，競(jìng)爭(zhēng)不甚激烈，同一徑階內(nèi)樹(shù)高差距不會(huì)太明顯。樹(shù)高與直徑、材積的相關(guān)緊密，在很大程度上決定于立地條件的優(yōu)劣，坡位對(duì)林木樹(shù)高也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

由表1中樣地林木樹(shù)高分布特征值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，樣地內(nèi)林木樹(shù)高平均值為6.0 m；最大值為9.0 m，最小值為2.0 m。上坡地林木平均樹(shù)高最小，下坡地平均樹(shù)高最大，與一般人工林的林木平均樹(shù)高按坡位的分布特征一致。

在同齡純林中，林木株數(shù)按樹(shù)高分布也具有明顯的結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律，一般呈現(xiàn)出接近于該林分平均高的林木株數(shù)最多的非對(duì)稱性的正態(tài)分布曲線[9]?？蓱?yīng)用樹(shù)高與林木株數(shù)之間的關(guān)系來(lái)描述樹(shù)高分布。圖2中顯示的是樣地內(nèi)所有樹(shù)木樹(shù)高按徑階分布特征，樣地林木累計(jì)總株數(shù)為256株，樣地平均樹(shù)高為6.0 m。從圖2中可看到，該廣寧紅花油茶人工林林分樹(shù)高分布也遵循偏正態(tài)分布。其中，5～8 m樹(shù)高累計(jì)株數(shù)為208株，占樣地林木總株數(shù)的81.25%，峰值樹(shù)高為7.0 m，累計(jì)株數(shù)為74株，這與“株數(shù)最多的樹(shù)高接近于林分的平均高”[15]大致相符。從整體上看，樣地樹(shù)高分布特征基本符合人工林樹(shù)高分布特征。

圖2 樣地林木樹(shù)高分布Fig.2 Distribution of tree height in plot

3.3 廣寧紅花油茶林分胸徑與樹(shù)高的關(guān)系

在256個(gè)調(diào)查單株中，同一個(gè)胸徑徑階內(nèi)最大與最小樹(shù)高之差可達(dá)2 m。樣地林木樹(shù)高與胸徑關(guān)系特征曲線如圖3所示。由圖3可以看出以下特征：樹(shù)高隨胸徑的增大而增大，樹(shù)高具有一定的變化幅度。該林分胸徑樹(shù)高曲線擬合方程式為：y＝－0.018 2x2＋0.787 7x＋0.727 8，R＝0.99，說(shuō)明該林分胸徑與樹(shù)高具有較強(qiáng)的相關(guān)性。

圖3 樣地林木樹(shù)高與胸徑關(guān)系特征曲線Fig.3 Characteristic curve of tree height and diameter at breast height of plants in plot

3.4 廣寧紅花油茶林分冠幅與樹(shù)高和胸徑的關(guān)系

取150組胸徑、樹(shù)高和冠幅面積的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作3D曲面圖，如圖4所示。從圖4可看出：整體上，冠幅面積隨胸徑和樹(shù)高的增大而增大，說(shuō)明廣寧紅花油茶冠幅面積與胸徑和樹(shù)高成正相關(guān)關(guān)系。這符合生物學(xué)規(guī)律：冠幅大，林木光合作用葉面積大，林木積累的光合作用產(chǎn)物就多，因此胸徑和樹(shù)高的生長(zhǎng)量就大。與圖3相比較，在相同徑階范圍內(nèi)，冠幅面積的變動(dòng)幅度較樹(shù)高更大。

圖4 樣地林木胸徑，樹(shù)高和冠幅面積曲面圖Fig.4 Kyrtograph about diameter at breast height, tree height and crown area of trees in plot

3.5 廣寧紅花油茶林分冠幅與栽植密度的關(guān)系

結(jié)合表1中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以得出以下結(jié)論：植株密度越大，其冠幅面積相對(duì)越小，說(shuō)明當(dāng)林分密度達(dá)到一定程度時(shí)，林木間對(duì)陽(yáng)光的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越明顯；在相似條件下，平均樹(shù)高越高，其平均冠幅面積越小。這種比較恰好反映了植物在林分密度較高的情況下縱向發(fā)展快于橫向發(fā)展的現(xiàn)象。

3.6 地表植被特征

本試驗(yàn)林為廣寧紅花油茶純林，樹(shù)種組成簡(jiǎn)單，喬木層樹(shù)種主要是廣寧紅花油茶，極少數(shù)為馬尾松；由于樣地內(nèi)林分密度大，平均密度約為2 313株/hm2；林分平均郁閉度0.9以上，林內(nèi)光照嚴(yán)重不足，非常不利于喜光植被的生長(zhǎng)。因此，林地內(nèi)植被比較單一，灌木樹(shù)種稀少，草本植物散生，灌木層和草本層的多樣性較低。地被植物主要有淡竹葉、烏毛蕨、五指毛桃、九節(jié)、亮葉冬青、芒箕、鐵線蕨、玉葉金花、黑莎草、梅葉冬青、中華蕨、兩面針、三叉苦等。林地總蓋度約為1%。

4 結(jié)論與討論

云浮南山森林公園35年生廣寧紅花油茶人工林，其林分平均胸徑為8.7 cm，平均樹(shù)高為6.0 m，平均冠幅面積為9.70 m2，平均密度2 313株/hm2。林分的胸徑分布近似于正態(tài)分布，即均值處植株數(shù)最多，最大值和最小值處株數(shù)最少。整體上，林分樹(shù)高和冠幅面積均隨胸徑增大而增大。植株密度越大，其冠幅面積相對(duì)越小。林地內(nèi)樹(shù)種組成單一，地被植物種類較少，蓋度約為1%。由于該林分人為（盜伐）或環(huán)境等其它因素影響，基部萌芽形成樹(shù)叢林木較多，因此必須實(shí)施相應(yīng)的林分改造技術(shù)措施。

廣寧紅花油茶屬于喜光樹(shù)種，種植時(shí)應(yīng)考慮到林分密度對(duì)其樹(shù)體生長(zhǎng)的影響，其密度不宜過(guò)高也不宜過(guò)低。過(guò)高會(huì)影響冠幅的生長(zhǎng)從而影響產(chǎn)量，過(guò)低會(huì)導(dǎo)致空間利用率降低同樣會(huì)降低產(chǎn)量。從林分平均冠幅面積為9.70 m2的研究結(jié)果看，建議廣寧紅花油茶油用人工林的初植密度為975～1 125株/hm2，即采用的株行距以3 m ×(3.0～3.5) m為宜。這有利于林木生長(zhǎng)、林分穩(wěn)定及效益提升。但其它用途的廣寧紅花油茶林分可適度調(diào)整。

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