王占勤,史敏華,賀 奇,劉 鑫
(1.山西省太岳山國有林管理局,山西 介休 032000;2.山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012)
黃菠蘿(Phellodendron amurense Rupr.)蕓香科(Rutaceae)黃蘗屬(Phellodendron),國家二級重點保護樹種,是我國東北地區(qū)著名的三大珍貴闊葉樹種之一。其木材紋美、質(zhì)堅,可用于上等家具及主要工業(yè)用材;栓皮層厚軟,為優(yōu)質(zhì)軟木工業(yè)原料;內(nèi)皮可制染料和入藥,果實可制驅(qū)蟲藥,種子可用于制皂及機械潤滑油,葉子可食用和入藥,是珍貴的經(jīng)濟樹種。筆者通過對不同栽植密度下黃菠蘿的樹高、胸徑及材積等相關(guān)數(shù)據(jù)進行研究,旨在尋找較為適合山西省中南部黃菠蘿栽植的密度,為黃菠蘿作為新型造林及經(jīng)濟樹種在山西省進一步栽植利用和推廣提供一定的理論基礎(chǔ)。
樣地位于山西省中南部霍州市七里峪村楊樹疙瘩,屬暖溫帶大陸性氣候。東經(jīng)111°43',北緯36°34',海拔1 800 m.年均溫5.0℃,1月份均溫-9.5℃,7月份均溫17.7℃.年均降水量700 mm,多集中在7月、8月、9月。無霜期125 d.坡向為西北坡,坡位上坡,坡度25°.土壤為山地褐色森林土,土層厚度50 cm以上。
調(diào)查林分為20世紀(jì)70年代初營造的黃菠蘿人工林,林齡39 a,有3種林分密度。林分內(nèi)有少量天然更新的遼東櫟、白樺、葛蘿槭、油松林木。本次共調(diào)查3塊標(biāo)準(zhǔn)地,分別設(shè)于3種不同密度林分內(nèi),每塊標(biāo)準(zhǔn)地面積20 m×45 m.其中,1號標(biāo)準(zhǔn)地有林木71株,栽植密度為789株/hm2;2號標(biāo)準(zhǔn)地有林木176株,栽植密度為1 955株/hm2;3號標(biāo)準(zhǔn)地為對照,有林木774株,栽植密度為10 000株/hm2.各標(biāo)準(zhǔn)地林分結(jié)構(gòu)見第6頁表1.
表1 黃菠蘿標(biāo)準(zhǔn)地林分結(jié)構(gòu)
分別對3塊標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)所有黃菠蘿的樹高(m)、胸徑(cm)、材積(m3)進行測量。每塊標(biāo)準(zhǔn)地選取3株標(biāo)準(zhǔn)木進行測量,并進行樹干解析,于0 m,1 m,1.3 m處取圓盤,然后自3 m處開始,每隔2 m截取圓盤,圓盤厚度3 cm~5 cm,進行相關(guān)數(shù)據(jù)的測量與分析。樹干解析資料,見表2.
表2 不同栽植密度黃菠蘿生長量調(diào)查
不同栽植密度黃菠蘿樹高生長量曲線,見圖1.
圖1 不同栽植密度黃菠蘿樹高生長量曲線
如表2及圖1所示,林齡5 a時,3塊標(biāo)準(zhǔn)地林木樹高生長量差異很小。林齡5 a~15 a間,2號標(biāo)準(zhǔn)地和對照地樹高生長量逐漸大于1號標(biāo)準(zhǔn)地,其數(shù)值大小排序為2號標(biāo)準(zhǔn)地>對照>1號標(biāo)準(zhǔn)地,但3者差異不明顯。林齡15 a~25 a之間,2號標(biāo)準(zhǔn)地樹高繼續(xù)快速生長,樹高生長率與1號標(biāo)準(zhǔn)地接近;但在林齡25 a時2號標(biāo)準(zhǔn)地生長量曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點,高生長幾乎停滯;3號對照標(biāo)準(zhǔn)地在林齡15 a時,樹高生長出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點,高生長減緩,在20 a后,高生長接近停滯。1號標(biāo)準(zhǔn)地的樹高生長量曲線在林齡5 a后呈現(xiàn)出近似直線的增長,在林齡25 a時樹高生長開始大于對照,在林齡35 a時樹高生長開始大于2號標(biāo)準(zhǔn)地。
從樹高生長情況來看,栽植密度789株/hm2的林分,林木高生長穩(wěn)定。栽植密度1 955株/hm2的林分,需要在林齡25 a時進行撫育間伐。栽植密度10 000株/hm2的對照林分,需要在林齡15 a時進行撫育間伐。
不同栽植密度黃菠蘿胸徑生長量曲線見第7頁圖2.
從表2及圖2可以看出,林齡5 a時,3塊標(biāo)準(zhǔn)地黃菠蘿的胸徑生長量差異不大,大小順序為2號標(biāo)準(zhǔn)地>對照>1號標(biāo)準(zhǔn)地。林齡5 a后,3塊標(biāo)準(zhǔn)地黃菠蘿胸徑生長速度均加快。1號標(biāo)準(zhǔn)地林木在各個年齡段胸徑生長率均大于2號標(biāo)準(zhǔn)地和對照標(biāo)準(zhǔn)地林木;在5 a~10 a期間胸徑生長開始大于對照,在15 a~20 a期間開始大于2號標(biāo)準(zhǔn)地;到林齡35 a時,林木胸徑達(dá)16.3 cm,比2號標(biāo)準(zhǔn)地林木胸徑高出6.2 cm,比3號對照林木胸徑高出9.3 cm.2號標(biāo)準(zhǔn)地林木在5 a~10 a時胸徑生長率明顯大于對照林木,生長量大于對照;在10 a~25 a時胸徑生長率與3號對照林木相近,生長量一致;在25 a后胸徑生長率有所下降,但仍保持一定的胸徑生長量。從25 a開始,3號對照標(biāo)準(zhǔn)地林木胸徑幾乎停止生長;到35 a時,林木胸徑僅為7.0 cm,比2號標(biāo)準(zhǔn)地低3.1 cm.
圖2 不同栽植密度黃菠蘿胸徑生長量曲線
從胸徑生長情況看,栽植密度789株/hm2的林分林木胸徑生長穩(wěn)定,在林齡35 a時,林木胸徑生長量最大,遠(yuǎn)高于栽植密度1 955株/hm2的林分和栽植密度10 000株/hm2的對照林分。栽植密度1 955株/hm2的林分林木胸徑生長量也明顯高于栽植密度10 000株/hm2的對照林分,但后期林木胸徑生長率下降,需要采取適當(dāng)?shù)慕?jīng)營措施。
不同栽植密度黃菠蘿材積生長量曲線見圖3.
圖3 不同栽植密度黃菠蘿材積生長量曲線
由表2及圖3可知,到林齡5 a時,1號、2號標(biāo)準(zhǔn)地和3號對照標(biāo)準(zhǔn)地林木的材積生長量差異不大。從林齡10 a開始,1號、2號標(biāo)準(zhǔn)地林木的材積生長量大于對照。1號標(biāo)準(zhǔn)地林木在林齡15 a后材積生長明顯加快,生長率遠(yuǎn)高于2號標(biāo)準(zhǔn)地和對照;在林齡20 a時材積生長量開始大于2號標(biāo)準(zhǔn)地。2號標(biāo)準(zhǔn)地林木在林齡25 a后材積生長率明顯降低,生長量越來越小。3號對照標(biāo)準(zhǔn)地林木在各個年齡段材積生長率均保持較低水平,生長量較小,且在林齡25 a后材積生長出現(xiàn)停滯。到林齡35 a時,1號標(biāo)準(zhǔn)地林木的材積生長量是2號標(biāo)準(zhǔn)地的2.58 倍、對照的7.35倍。
從材積生長情況看,栽植密度789株/hm2的林分林木材積生長穩(wěn)定,在林齡35 a時,林木材積生長量遠(yuǎn)高于栽植密度1 955株/hm2的林分和栽植密度10 000株/hm2的對照林分。栽植密度1 955株/hm2的林分林木材積生長量也明顯高于栽植密度10 000株/hm2的對照林分,但在林齡25 a后生長率明顯降低。
到林齡35 a時,栽植密度為789株/hm2和1 955株/hm2的黃菠蘿人工林林木胸徑、樹高、材積生長量均大于栽植密度為10 000株/hm2的人工林。同時,栽植密度為789株/hm2的林分林木胸徑和材積生長量大于栽植密度1 950株/hm2林分,并且保持正常生長。經(jīng)計算,栽植密度為789株/hm2,1 950株/hm2和10 000株/hm2的林分立木蓄積分別為53.60m3/hm2,20.74m3/hm2和7.30m3/hm2.綜合分析得出,在相似立地條件下,黃菠蘿人工造林宜采用789株/hm2的造林密度。
栽植密度為1 955株/hm2的黃菠蘿人工林,林木胸徑、樹高、材積生長量在林齡25 a左右時會出現(xiàn)明顯下降或停滯。若采用1 955株/hm2左右的造林密度,在林齡處于20 a~25 a時,必須對林分進行1次撫育間伐。
栽植密度為10 000株/hm2的黃菠蘿人工林,由于密度過大,光照、水分、養(yǎng)分等條件不能滿足林木正常生長的需求,生長嚴(yán)重不良。因此,在人工造林中,不宜采用。
[1] 趙慶喜,盧正茂,吳 江,等.黃菠蘿經(jīng)濟林定向培育技術(shù)初探[J].防護林科技,2010,98(5):103-104.
[2] 李靜賢.中國野生黃檗資源研究和保護現(xiàn)狀[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(7):2 893-2 897.
[3] 吳全德.對紅松黃菠蘿混交林經(jīng)營技術(shù)的探討[J].林業(yè)勘查設(shè)計,2013,165(1):70-71.
[4] 李光明,羿晶潔,程 明.黃菠蘿人工栽培技術(shù)及經(jīng)營對策[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計,2012,35(2):67-68.
[5] 衛(wèi) 星,劉 穎,陳海波.黃菠蘿不同根序的解剖結(jié)構(gòu)及其功能異質(zhì)性[J].植物生態(tài)學(xué)報,2008,32(6):1 238-1 247.
[6] 張志環(huán),王清君,劉立波,等.不同更新方式對黃菠蘿幼樹生長的影響[J].林業(yè)科技,2011,35(6):1-4.
[7] 李永哲,羅廣軍,王世平.落葉松與黃菠蘿混交林幼齡林分生長初步研究[J].延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報,2011,33(1):64-67.
[8] 周曉峰,王義弘,趙惠勛,等.關(guān)于三大硬闊的適生條件[J].東北林學(xué)院學(xué)報,1980(4):1-10.