李 貴 ，童方平 ，劉振華 ，陳 瑞 ，蔣 燚

（1.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004；2.廣西林業(yè)科學(xué)研究院，廣西 南寧 530001）

黧蒴栲生長過程及數(shù)量成熟、工藝成熟的初步研究

李 貴1，童方平1，劉振華1，陳 瑞1，蔣 燚2

（1.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004；2.廣西林業(yè)科學(xué)研究院，廣西 南寧 530001）

通過對27年生黧蒴栲標(biāo)準(zhǔn)木的樹干解析，分析黧蒴栲在每個齡階的胸徑、樹高、材積的生長量和材積生長率、形數(shù)生長變化情況及生長過程。結(jié)果表明：黧蒴栲在前10年表現(xiàn)出速生生長的趨勢，直徑連年高峰值出現(xiàn)在第5年，樹高連年高峰值出現(xiàn)在第20年；20年以后樹高的連年生長量開始下降，第18年和第25年直徑和樹高分別出現(xiàn)平均生長量與連年生長量相現(xiàn)象；黧蒴栲材積生長率隨年齡的增加而減小，最大值達到40% ，最小值為8%；形數(shù)變化隨年齡的增長呈先下降后上升再下降的現(xiàn)象，后穩(wěn)定在0.51左右。黧蒴栲數(shù)量成熟齡為25年，此時連年生長量出現(xiàn)高峰值0.025 8 m3，但直到27年時暫未到達工藝成熟齡。

黧蒴栲；解析木；數(shù)量成熟；工藝成熟

黧蒴栲 Castanopsis f i ssa Rehd.et Wils 又名大葉櫟、閩粵栲、大葉蒴、大葉錐等，為殼斗科栲屬常綠高大喬木，是該科中生長最迅速的樹種，也是營造木質(zhì)能源林、防火林、工業(yè)原料林、菇木林等的優(yōu)良樹種。作為重要的速生闊葉樹種，對黧蒴栲在采種育苗、扦插育苗、優(yōu)樹選擇技術(shù)、種源家系早期性狀測定、木材力學(xué)性質(zhì)、生長情況初步調(diào)查等[1-8]方面研究很多，而在生長過程及森林成熟方面卻很少見報道。本文旨在對27年生黧蒴栲林分的生長情況調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過對平均木樹干解析，來分析黧蒴栲的生長過程及數(shù)量成熟與工藝成熟特點，為黧蒴栲人工林造林技術(shù)及科學(xué)管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

造林地位于湖南省懷化市林業(yè)科學(xué)研究所，懷化市地處湖南省西南部，是黧蒴栲中心分布區(qū)之一。懷化市林業(yè)科學(xué)研究所位于該市鶴城區(qū)城北近郊，地理位置東經(jīng) 109°53′～ 109°57′，北緯27°34′～ 27°36′，屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，年均氣溫13.4℃～17.0℃，日照時數(shù)1 400 h，無霜期 292 d，降水量 1 300 ～ 1 700 mm，相對濕度82%，其自然環(huán)境適宜多種林木的生長。造林試驗地原為散生馬尾松及櫟類、桎木等雜灌和蕨，為變質(zhì)砂巖發(fā)育的土壤，肥力中等。試驗林為1986年初值密度為1 100株/hm2的黧蒴栲人工林，造林苗木為1年生人工培育的實生苗，采集樣樹密度為780株/hm2，解析木采集日期2011年11月。

1.2 試驗方法

對27年生黧蒴栲人工同齡林進行調(diào)查后，選擇有代表性的林分設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地，進行每木檢尺，測定胸徑和樹高，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，計算平均D和H，選取有代表性的黧蒴栲標(biāo)準(zhǔn)木進行樹干解析。樹干解析嚴(yán)格按 0 m，1.3 m，3.6 m，5.6 m，7.6 m，…，梢底，截取圓盤，齡階為5年，依次測定解析木各項因子，然后統(tǒng)計出各解析木在每個齡階的胸徑、樹高、材積的生長量和材積生長率、形數(shù)生長變化情況，進一步分析出黧蒴栲在不同生長年齡時的生長變化過程及數(shù)量成熟與工藝成熟特點，并模擬出黧蒴栲胸徑、樹高、材積、形數(shù)、材積生長率的生長曲線。

1.3 樣本變量

（1）樣木總生長量的確定[9]：胸徑總生長量直接由胸徑圓盤的檢尺徑確定；樹高總生長量根據(jù)各圓盤的年輪數(shù)和斷面高，采用線性插值法確定；材積的總生長量根據(jù)各圓盤的檢尺徑等，采用中央斷面區(qū)分求積式確定。

（2）樣木生長過程的確定[9]：設(shè)yi，yi-1為樣木在相鄰兩時刻的總生長量，則：

1.4 數(shù)據(jù)處理

各種數(shù)據(jù)用Excel統(tǒng)計分析，并用林業(yè)統(tǒng)計大師與統(tǒng)計分析軟件進行各生長指標(biāo)分析、比較以及曲線擬合。

2 結(jié)果與分析

2.1 黧蒴栲樹干解析

樹干解析采用林業(yè)統(tǒng)計大師進行分析，解析資料表（見表1）；主要分析黧蒴栲直徑、樹干、材積等總生長量、平均生長量、連年生長量、生長率4個生長因子情況（見表2）；樹干縱剖面圖(見圖 1)。

表1 解析木解析數(shù)據(jù)Table 1 Analytic data of analytic trees

表2 黧蒴栲生長過程數(shù)據(jù)Table 2 Growth process data of Castanopsis fissa trees

圖1 樹干縱剖面Fig.1 Vertical section of tree stem

2.2 黧蒴栲直徑生長過程

直徑生長過程見圖2、圖3，從圖2、圖3可以看出，直徑總生長量(D)曲線隨年齡的增長呈直線上升。在1～5年時，連年生長量(Dz)快速增長，5～15年連年生長量呈下降趨勢，15～27年連年生長量呈波浪型曲線。其中，3～24年生連年生長量的值均大于0.6 cm，第5年出現(xiàn)連年生長第1個高峰值，其值為0.9 cm；18年第一次出現(xiàn)直徑平均生長量(Dzi)與連年生長量(Dz2)曲線相交現(xiàn)象。這說明黧蒴栲在18年后，由于林木生長過密，撫育間伐措施未跟上，抑制了直徑生長，因此，連年生長量出現(xiàn)了下降趨勢。胸徑生長過程擬合方程符合邏輯斯蒂曲線，相關(guān)系數(shù)為0.986，邏輯斯蒂方程為：

圖2 黧蒴栲直徑總生長過程Fig.2 Total growth process of C. f i ssa diameter

圖3 黧蒴栲直徑平均生長過程Fig.3 Average growth process of C. f i ssa diameter

2.3 黧蒴栲樹高生長過程

樹高生長過程見圖4、圖5。從圖4、圖5中可以看出，樹高總生長量(H)曲線隨年齡的增長呈直線上升。在0～5年時，連年生長量(Hz2)持續(xù)快速增長，5～12年增長速度稍減慢，12～20年增長迅速減慢，20年后呈下降趨勢；其中，10～23年連年生長量的值均大于0.8 m，第20年連年生長量出現(xiàn)高峰值，其最大值為0.933 3 m；第25年出現(xiàn)樹高平均生長量(Hz1)與連年生長量(Hz2)生長曲線相交現(xiàn)象。這說明在25年時，林分密度過大，抑制了樹高生長。樹高生長過程擬合方程符合理査德曲線，相關(guān)系數(shù)為0.982，理査德方程為：

y=M(1-e-0.143)0.564。

圖4 黧蒴栲樹高總生長過程Fig.4 Total growth process of C. f i ssa height

圖5 黧蒴栲樹高平均生長過程Fig.5 Average growth process of C. f i ssa height

2.4 材積生長過程

材積生長過程見圖6、圖7。從圖6、圖7中可以看出，材積總生長量(V)曲線隨年齡的增長呈冪函數(shù)曲線上升。在5～25年時，連年生長量(Vz2)呈快速增長，25年后連年生長量呈下降趨勢，并在第25年出現(xiàn)生長高峰值，連年生長量為0.0258 m3，說明黧蒴栲在25年時達到數(shù)量成熟齡。但平均生長量(Vz1)則一直呈增長趨勢，且一直高于連年生長量，雖然25年后增長緩慢，但暫未出現(xiàn)峰值，且材積的平均生長量與連年生長量暫未出現(xiàn)相交現(xiàn)象，這說明黧蒴栲林分暫未到達工藝成熟齡，即未到達適宜采伐的年齡。

圖6 黧蒴栲材積總生長過程Fig.6 Total growth process of C. f i ssa wood volume

圖7 黧蒴栲材積平均生長過程Fig.7 Average growth process of C. f i ssa wood volume

2.5 材積生長率和形數(shù)生長過程

材積生長率和形數(shù)生長過程見圖8、圖9 。從圖8中可看出，黧蒴栲材積生長率變化隨年齡的增長呈下降趨勢，在 5～15年時材積生長率均大于20%，15～25年時材積生長率為10～20，25年后材積生長率小于10%；形數(shù)（f）變化隨年齡的增長呈先下降后上升再下降的現(xiàn)象，在 5～10年時，形數(shù)在0.55～0.42之間，10～25年時，形數(shù)在0.42～0.54之間，到27年時，形數(shù)又下降到0.50。

圖8 黧蒴栲材積生長率生長過程Fig.8 Total growth process of C. f i ssa wood volume growth rate

圖9 黧蒴栲形數(shù)生長過程Fig.9 Growth process of C. f i ssa tree stem form factor

3 結(jié)論與討論

（1）黧蒴栲在幼齡階段，直徑、樹高以及材積的連年生長量與總平均生長量都隨年齡的增加而增加，但連年生長量增加的速度較快，其值大于平均生長量，即Z(t)＞θ(t) ，這與周光益等學(xué)者研究結(jié)論一致[10-14]。直徑生長過程中連年生長量與平均生長量出現(xiàn)2個交點，這可能是由于隨機因素干擾或撫育間伐的影響[15-16]。

（2）從黧蒴栲連年生長量來看，無論是直徑還是樹高，均在前10年出現(xiàn)速生生長，并且連年生長量高于平均生長量，連年高峰值直徑出現(xiàn)在第5年，而樹高高峰值出現(xiàn)在第20年，20年以后樹高的連年生長量開始下降，第18年和第25年直徑和樹高分別出現(xiàn)平均生長量與連年生長量相交現(xiàn)象。這是由于撫育間伐措施未跟上，林木生長過密，林分密度過大所致。因此需加強黧蒴栲人工林10年后的經(jīng)營管理，及時進行撫育間伐，以調(diào)整適宜林分生長的合理密度。

（3）黧蒴栲在25年時達到數(shù)量成熟，連年生長量(Vz2)出現(xiàn)生長高峰值0.025 8 m3，但平均生長量(Vz1)則一直呈增長趨勢，暫未出現(xiàn)峰值，與連年生長量也未出現(xiàn)相交現(xiàn)象，這說明黧蒴栲林分在27年時暫未到達工藝成熟，即未到達適宜采伐的年齡。

（4）黧蒴栲材積生長率幼年最大，之后隨著年齡的增加而減小，最大值達到40%，最小值為8%；形數(shù)變化隨年齡的增長呈先下降后上升再下降的現(xiàn)象，后穩(wěn)定在0.51左右。通過解析木的生長過程和規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，黧蒴栲是一種優(yōu)良的速生樹種，生產(chǎn)上應(yīng)遵循適地適樹的原則，及時撫育間伐，可達到培育速生豐產(chǎn)的效果。

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Preliminary study on growth process, quantitative maturity and technical maturity of Castanopsis f i ssa

LΙ Gui1, TONG Fang-ping1, LΙU Zhen-hua1, CHEN Rui1, JΙANG Yi2
(1.Hunan Forestry Academy, Changsha 410004, Hunan, China; 2. Guangxi Forestry Research Ιnstitute,Nanning 530001, Guangxi, China)

Through analyzing the tree stem data of 27-year-old Castanopsis f i ssa standard trees, the growth processes of DBH, tree height, timber volume growth and timber volume growth rate, tree form factors in each age grade were investigated and analyzed. The results show that in the f i rst 10 years, C. f i ssa trees were on fast-growing trend, the successive year diameter peaks occurred in the 5th year and the successive year tree height peaks appeared in the 20th year; After 20 years, the successive year tree height increment began to decline, the average annual increment curve and successive year increment curve of 18-year-old and 25-year-old tree diameter and tree height intersected each other at two points; C. f i ssa stem wood growth rate rose with the increase of tree age, the maximum increasing rate of volume increment reached 40%, the minimum 8%; the tree form factors f i rst rose then deduced with the increase of tree age, later stabilized at o.51; the quantitative maturity age of C. f i ssa was the 25th , this moment the peak value appeared at 0.0258 m3, but when the tree growth time came to 27th years, the trees didn’t reached the technical maturity age.

Castanopsis f i ssa; analytic tree; quantitative maturity; technical maturity

S792.17

A

1673-923X(2013)12-0053-04

2013-03-26

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項“高熱能固體燃料樹種新品種選育技術(shù)研究”（200904036）

李 貴（1980-），女，湖南邵陽人，助理研究員，碩士；主要研究方向：工業(yè)原料林遺傳改良與豐產(chǎn)栽培、礦山植被恢復(fù)及生物技術(shù)等；E-mail；loveligui@sohu.com

[本文編校：吳 彬 ]