唐光衛(wèi)，何 斌，羅宏福，廖倩苑，李遠(yuǎn)航，舒 凡，盧萬鵬，劉 俊

(1．廣西鳳山縣鳳旁林場，廣西 鳳山547600;2．廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西 南寧530004)

禿杉 (Taiwania flousiana)為我國特有的珍貴樹種，天然分布在貴州省東南部、云南省西部和湖北省西南部等地，垂直分布于海拔800～2 500 m之間，其生態(tài)適應(yīng)性較強(qiáng)，并具有生長速度快、材質(zhì)好、單位面積蓄積量高以及樹體挺拔優(yōu)美、枝葉繁茂等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值均很高［1～3］。位于廣西西北部的南丹縣山口林場是我國較早開展禿杉引種栽培的單位之一，自20世紀(jì)70年代末以來開始引種禿杉，經(jīng)過30多年的引種栽培和相關(guān)試驗(yàn)研究，表明禿杉能夠適應(yīng)桂西北中、低山的氣候和土壤，具有生長迅速、速生時(shí)間長和生物生產(chǎn)力高等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)?shù)厣寄?(Cunninghamia lanceola-ta)采伐跡地更新的優(yōu)良樹種之一［4～5］。目前該林場禿杉造林面積已超過3 000 hm2，成為我國禿杉人工林的重要基地之一。近年來，關(guān)于桂西北禿杉人工林的生物生產(chǎn)力、營養(yǎng)元素及碳素積累特征、凋落物儲量及持水特性研究以及經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)等已有報(bào)道［4～7］，但未涉及到其生長特性或生長規(guī)律。因此，本研究以廣西南丹縣山口林場20年生禿杉人工林為研究對象，采用解析木法［8］研究其生長過程和規(guī)律。為進(jìn)一步推廣和科學(xué)經(jīng)營禿杉人工林提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

研究區(qū)位于廣西西北部的南丹縣山口林場山口分場。該縣地處東經(jīng)107°1'～107°55'，北緯24°42'～25°37'，屬中亞熱帶山地氣候區(qū)，多數(shù)分布在海拔500～1 000 m之間，地形較復(fù)雜，年平均溫度16．9℃，年降水量1 498．2 mm，降雨主要集中在 4-10月，月均降雨量在100 mm以上。因受高原氣候的影響，冬春季多小雨和大霧天氣;年均蒸發(fā)量1 135 mm，年均相對濕度83%，年均日照時(shí)數(shù)1 257 h，≥10℃的年均活動積溫5 244℃。標(biāo)準(zhǔn)樣地位于山坡中部，東南坡，坡度27～30°，海拔950～1 000 m，土壤類型為砂巖發(fā)育形成的山地黃壤，土壤平均厚度在80 cm以上，腐殖質(zhì)層厚度約16～20 cm。

試驗(yàn)地前茬植物為杉木人工林，于1993年11-12月采伐，經(jīng)煉山和清理采伐剩余物后進(jìn)行挖穴整地，種植穴規(guī)格為40 cm ×40 cm ×30 cm。1994年3月用1年生禿杉實(shí)生苗定植，造林密度2 500株/hm2(株行距2 m×2 m)，調(diào)查的20年生禿杉人工林林相整齊，郁閉度為0．8，保留密度1 500株/hm2，林分平均樹高 17．3 m，平均胸徑 19．0 cm。

2 研究方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置和林分生長規(guī)律的數(shù)據(jù)測定

2012年12月在生長良好的20年生禿杉林分內(nèi)設(shè)置20 m×20 m具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)樣地3塊，對標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林木進(jìn)行每木檢尺，測定樹高、胸徑、冠幅等因子。然后，在每塊標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)選取1株平均木，伐倒后，以2 m為一區(qū)分段截取厚度約5 cm的圓盤，在圓盤非工作面上標(biāo)明南北方向，并以分?jǐn)?shù)形式標(biāo)注平均木號、圓盤號和斷面高度，與梢頭段一起帶回實(shí)驗(yàn)室，采用樹干解析木方法［8］分析禿杉的生長過程和生長量。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理

所測數(shù)據(jù)采用Excel和SAS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理與分析。單株材積:參照杉木二元材積方程 V=0．656 71 × 10-4× D1．769412× H1．069769計(jì)算［9］，式中，V為單株平均立木蓄積量 (m3)，D、H分別為平均胸徑 (cm)和平均樹高 (m)。

3 結(jié)果與分析

3.1 胸徑生長特性

不同林齡禿杉林的胸徑測量結(jié)果見圖1。

圖1 禿杉胸徑生長過程曲線Fig．1 T．flousiana diameter growth process curve

從圖1可知，桂西北禿杉人工林胸徑生長呈現(xiàn)隨林齡增加而持續(xù)增長的態(tài)勢，其中前4年胸徑生長較為緩慢，5-10年胸徑生長快速增加，12年生以后胸徑生長逐漸減緩，20年生時(shí)禿杉胸徑為18．2 cm(去皮)。從圖1還可知，桂西北禿杉人工林0-4年生時(shí)生長緩慢，5-12年生是整個(gè)胸徑生長最快時(shí)期，該階段連年生長量均達(dá)到1．10 cm以上，并在6年生時(shí)達(dá)到峰值1．96 cm，7-13年生時(shí)逐漸下降，14年以后下降速度逐漸趨緩。平均生長量比連年生長量較為平緩，0-10年生時(shí)表現(xiàn)出隨林齡的增長而增大，10-12年生時(shí)漸趨穩(wěn)定，12年生以后逐漸下降;平均生長量最大值大約出現(xiàn)在10年生。禿杉人工林平均生長量與連年生長量相交于12年生，平均生長量的最大值要比連年生長量的最大值晚到時(shí)間4年左右;12年生后平均生長量均大于連年生長量，且隨林齡的增加兩者之間的差距逐漸增大。因此，從胸徑生長來看，0-4年期間禿杉生長緩慢，4年后生長加速，速生期延續(xù)至14年生，此后雖然生長速度逐漸減緩，但直至20年生時(shí)平均生長量仍然達(dá)到0．91 cm。

3.2 樹高生長特性

不同林齡禿杉林的樹高測量結(jié)果見圖2。

圖2 禿杉樹高生長過程曲線Fig．2 T．flousiana tree height growth process curve

從圖2可知，禿杉人工林樹高生長態(tài)勢與胸徑相似，前4年樹高生長比較緩慢，此后至12年樹高生長速度明顯加快，隨后直至20年生樹高生長逐漸減緩。從圖2還可知，桂西北禿杉人工林樹高的連年生長階段較明顯，0-5年樹高生長緩慢，樹高的快速增長主要在5-11年生，該階段樹高連年生長量均超過1．0 m，并在6年生時(shí)達(dá)到峰值1．55 m，7-11年生逐漸下降，13年以后連年生長量生長趨于緩慢。平均生長量變化幅度較連年生長量稍小，平均生長量最大值出現(xiàn)在10年生，為1．09 m，此后隨林齡增長呈現(xiàn)緩慢的下降趨勢，至20年生平均生長量仍然達(dá)到0．87 m。禿杉人工林樹高平均生長量與連年生長量大約相交于11年生，平均生長量的最大值要比連年生長量的最大值晚到時(shí)間4年左右。由此可見，桂西北禿杉樹高生長與胸徑生長基本一致，前4年生長較緩慢，5年后生長加速，速生期延續(xù)至11年生，此后生長速度逐漸減緩。

3.3 材積生長特性

林木材積是林分胸徑和樹高測定因子的綜合反映。不同林齡禿杉林的材積測量結(jié)果見圖3。從圖3可知，桂西北禿杉人工林前6年材積生長緩慢，6-10年生長速度逐漸加快，10-15年生以后生長迅速提高，16年生后生長速度逐漸減緩，至20年生時(shí)單株材積 (去皮)為0．235 2 m3。從圖3還可知，桂西北禿杉人工林連年生長量的變化幅度較大，4-20年生之間的最大變化幅度介于0．000 3～0．039 7 m3之間，其中前4年生長極為緩慢，4-7年生生長速度雖然加快，但仍然維持較低的生長量水平，8年以后連年生長量繼續(xù)增加，14年生時(shí)達(dá)到峰值0．039 7 m3，此后隨林齡增長呈現(xiàn)緩慢的下降趨勢，但仍然維持較高的生長水平，直至20年生平均單株連年生長量達(dá)到0．028 7 m3，說明禿杉材積生長主要在8年生以后。因此，從材積生長來看，0-8年生時(shí)為禿杉的幼齡階段，生長緩慢;8-11年生長速度雖然加快，但平均生長量仍然維持較低水平，12年起進(jìn)入速生階段，此后雖然隨林齡增長連年生長量緩慢下降，但平均生長量仍然保持增長趨勢，直至20年生時(shí)連年生長量仍然未與平均生長量相交。按照目前森林經(jīng)營學(xué)觀點(diǎn)，如果不考慮經(jīng)濟(jì)評價(jià)，林木生長的材積連年生長量和平均生長量曲線交叉點(diǎn)即為其數(shù)量成熟齡，該階段即可以進(jìn)行采伐利用。由此可見，20年生禿杉人工林材積尚未達(dá)到“數(shù)量”成熟，仍然維持著較高的生長量。

圖3 禿杉材積生長過程曲線Fig．3 T．flousiana volume growth process curve

4 結(jié)論與討論

(1)研究表明，禿杉在桂西北具有較強(qiáng)的生長適應(yīng)性，前4年生長緩慢，胸徑在5年生時(shí)進(jìn)入速生階段并延續(xù)至12年生，12年生以后生長速度逐漸減緩;樹高生長在5-11年生時(shí)進(jìn)入速生期，11年生以后生長速度逐漸變緩;材積生長在8-11年生長速度加快，12年生起進(jìn)入速生階段并保持較高的生長速度，14年生時(shí)達(dá)到峰值，此后材積生長逐漸減緩，但直至20年生材積平均生長量與連年生長量仍未相交?？偟膩砜矗鹞鞅?0年生禿杉人工林生長過程大致分為3個(gè)階段，0-8年為幼齡期階段，其中前4年胸徑、樹高和材積生長均極為緩慢，5-8年胸徑、樹高生長雖然加快，但材積生長仍然緩慢;8-15年為速生階段，胸徑、樹高和材積生長急速上升并維持較高的生長速度;16-20年為速生穩(wěn)定期，胸徑、樹高生長雖然逐漸下降，但仍保持較高的水平，林木的材積生長量仍然呈現(xiàn)上升趨勢。

(2)據(jù)報(bào)道，云南省騰沖縣［9］19年生禿杉人工林 (保留密度1 078株/hm2)平均胸徑和平均樹高分別為21．5 cm 和14．8 m;貴州省雷山縣［9］、湖北省星斗山自然保護(hù)區(qū)［10］、廣東省乳陽縣［11］及河南省雞公山國家級自然保護(hù)區(qū)［12］16年生禿杉林平均胸徑和平均樹高分別為15．1 cm和12．9 m、17．5 cm和10．68 m、13．55 cm 和6．75 m 及21．4 cm 和10．8 m。本研究表明，桂西北20年生禿杉林分平均胸徑、平均樹高和單株材積分別達(dá)到19．0 cm、17．3 m和0．235 2 m3，林分蓄積量達(dá)到 352．8 m3/hm2，平均蓄積量達(dá)到17．64 m3/(hm2·a)，明顯高于廣西杉木速生豐產(chǎn)林標(biāo)準(zhǔn)的中心產(chǎn)區(qū)蓄積平均生長量指標(biāo)〔13．5 m3/(hm2·a)〕［13］，表明禿杉在該區(qū)域氣候和環(huán)境條件下具有良好的速生特性。由于20年生禿杉人工林沒有達(dá)到數(shù)量成熟，材積生長量處于較旺盛的生長階段。因此，其最佳主伐樹齡的確定還需要根據(jù)禿杉的林分密度和經(jīng)營情況，然后從林木數(shù)量成熟、經(jīng)濟(jì)成熟以及材性的工藝成熟等方面進(jìn)一步研究;而繼續(xù)加強(qiáng)林分撫育管理，進(jìn)一步促進(jìn)禿杉林分的生長發(fā)育，對于充分合理地利用和發(fā)揮林地生產(chǎn)力，提高禿杉人工林的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的作用和意義。

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