田小琴，韋小麗

（1. 貴州省林業(yè)科學(xué)研究院核桃研究所，貴州 貴陽(yáng) 550002；2. 貴州大學(xué)林學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550525）

不同密度和修枝強(qiáng)度對(duì)猴樟人工林冠層特性的影響

田小琴1，韋小麗2*

（1. 貴州省林業(yè)科學(xué)研究院核桃研究所，貴州 貴陽(yáng) 550002；2. 貴州大學(xué)林學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550525）

2009年采用正交區(qū)組設(shè)計(jì)不同密度、不同修枝強(qiáng)度和不同修枝時(shí)間3個(gè)試驗(yàn)因素對(duì)貴州省修文縣2年生猴樟（Cinnamomum bodinieri）人工林冠層特性的影響，2011年調(diào)查結(jié)果表明：猴樟人工林密度為2 505株/hm2時(shí)，各處理葉面積指數(shù)較高，為0.64 ~ 1.28，葉平均傾角為13.87 ~ 14.51°，透光率較大為0.21 ~ 0.49；密度為3 330株/hm2時(shí)，葉面積指數(shù)為0.76 ~ 1.52為最高；密度為1 665株/hm2時(shí)，葉面積指數(shù)為0.54 ~ 0.94，葉平均傾角為

密度；修枝技術(shù)；猴樟；冠層

猴樟（Cinnamomum bodinieri）樟科（Lauraceae）樟屬（Cinnamomum）植物，常綠喬木，是亞熱帶常綠闊葉林中的主要組成樹(shù)種，主要分布在云南、川東、湖北、湘西和貴州省。猴樟在貴州省分布較廣，主要分布于貴陽(yáng)、江口、德江、凱里、貞豐、錦屏、都勻、惠水、普定、興義、六枝、綏陽(yáng)、畢節(jié)、三都等縣市海拔500～2 000 m 的山地，常在山谷林中形成針闊混交或闊葉混交林，也常在山坡中下部、石灰?guī)r山、宅旁等生長(zhǎng)，喜生于深厚、肥沃、水濕條件好的土壤上，但適應(yīng)性強(qiáng)，在較差的立地條件下也可良好生長(zhǎng)；對(duì)水熱條件要求不嚴(yán)，抗寒性強(qiáng)，具有速生、觀賞性好、移栽容易、抗病蟲(chóng)害、抗污染、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

冠層結(jié)構(gòu)和林冠造成的林下光環(huán)境對(duì)于樹(shù)木的生長(zhǎng)和更新有著重要的作用和意義。植被恢復(fù)和綠化群落構(gòu)建過(guò)程中，光是一個(gè)非常動(dòng)態(tài)化的環(huán)境因子，林分由于冠形、冠層結(jié)構(gòu)的差異而對(duì)林下植被的生長(zhǎng)、分布影響作用的機(jī)制實(shí)質(zhì)上是通過(guò)控制光照為主的環(huán)境因子的變化影響林下植被的發(fā)育。修枝和密度調(diào)控是人工林經(jīng)營(yíng)培育中比較重要的措施之一，在林業(yè)集約經(jīng)營(yíng)中受到林業(yè)經(jīng)營(yíng)者們的重視。開(kāi)展不同密度和修枝強(qiáng)度對(duì)猴樟人工林冠層特征的研究，以探討有利于改善林分冠層特征的最佳技術(shù)組合，可為合理制定猴樟的培育技術(shù)措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)選擇猴樟人工栽培比較多的貴陽(yáng)市修文縣，位于貴州省中部，海拔1 200 ~ 1 400 m。屬北亞熱帶和南溫帶季風(fēng)氣候，雨量充沛、氣候溫和濕潤(rùn)、雨熱同季、四季分明，盛夏無(wú)酷熱、隆冬無(wú)寒冷、氣候宜人。年平均氣溫13.6℃，極端最高氣溫33.5℃，極端最低氣溫 -8.5℃；年降水量1 175.7 mm，無(wú)霜期為268 d。土壤主要是黃色壤土，pH6.5~7.5。

1.2 試驗(yàn)區(qū)設(shè)置

選擇大致相同的坡向、坡度、坡位和坡形，猴樟幼林的生長(zhǎng)量也大致相同，于2009年9月在修文縣大山村7年生猴樟人工林地上設(shè)置試驗(yàn)地。本實(shí)驗(yàn)采用正交區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)小區(qū)面積400 m2，設(shè)計(jì)密度、修枝強(qiáng)度、修枝時(shí)間3個(gè)試驗(yàn)因素。每因素三個(gè)水平，間伐后保留密度 3 330株/hm2（1.5 m×2.0 m）、2 505株/hm2（2.0 m×2.0 m）、1 665株/hm2（3.0 m×2.0 m），修枝強(qiáng)度為不修枝、修掉樹(shù)冠高度的2/3、修掉樹(shù)冠高度的1/3三種修枝強(qiáng)度，修枝時(shí)間為春季、夏季、秋季三個(gè)季節(jié)。試驗(yàn)前先將試驗(yàn)地按照表1的設(shè)計(jì)間伐到設(shè)計(jì)的保留密度，間伐后對(duì)每個(gè)小區(qū)進(jìn)行每木檢尺，之后于2010年3月、6月、9月進(jìn)行修枝。用鋒利的小鋸修剪，切口與樹(shù)干表面齊，防止傷及樹(shù)干韌皮部。

表1 正交設(shè)計(jì)表L9(34)Table 1 Orthogonal design L9(34)

1.3 試驗(yàn)方法

利用CI110冠層圖像分析儀在2011年的5月、7月、9月和11月進(jìn)行冠層測(cè)量。操作時(shí)魚(yú)眼鏡頭放在小區(qū)內(nèi)地表上1 cm處，將數(shù)字圖像輸入計(jì)算機(jī)后用CI110軟件獲得半球灰度圖像，可直觀比較葉片分布狀況并計(jì)算出有關(guān)參數(shù)，其中包括葉面積指數(shù)、平均葉片傾角和林分透光率等。

2 結(jié)果與分析

表2 不同處理葉面積指數(shù)Table 2 Leaf area index in different combinations of experiments and different seasons

2.1 不同處理對(duì)葉面積指數(shù)的影響

葉面積指數(shù)的大小直接影響林木對(duì)光能的截獲，進(jìn)而影響林木的生長(zhǎng)。由表2可知，各處理的葉面積指數(shù)的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化是一致的，都是先增加后減少，但處理之間有一定差異。不修枝的處理葉面積指數(shù)開(kāi)始下降時(shí)修枝處理葉面積指數(shù)仍在增加，修枝能夠延長(zhǎng)樹(shù)木生長(zhǎng)期。同時(shí)，葉面積指數(shù)隨著密度的減小而降低，5月、7月、9月和11月變化趨勢(shì)都一致，隨著密度的減小葉面積指數(shù)逐漸降低。葉面積指數(shù)隨著修枝強(qiáng)度的增大也逐漸減小，當(dāng)不修枝處理在9月葉面積指數(shù)開(kāi)始下降的時(shí)候，修枝處理的葉面積指數(shù)仍在上升，但增長(zhǎng)的程度不同，修枝強(qiáng)度為1/3時(shí)的增長(zhǎng)量更大，葉面積指數(shù)增長(zhǎng)量為0.1，修枝強(qiáng)度為2/3時(shí)增長(zhǎng)量為0.06。這說(shuō)明合適的修枝強(qiáng)度更有利于延長(zhǎng)樹(shù)木的生長(zhǎng)期，修枝強(qiáng)度太小和太大都不利于樹(shù)木生長(zhǎng)。修枝季節(jié)對(duì)猴樟林分葉面積指數(shù)的影響不大，在各個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)差異都不顯著。

2.2 不同處理對(duì)林分透光率的影響

散射輻射透過(guò)系數(shù)反應(yīng)冠層的透光狀況，光是影響植物生長(zhǎng)的一個(gè)重要因子，密度調(diào)控和修枝是人工林經(jīng)營(yíng)的重要措施，必然會(huì)影響林分內(nèi)光因子的分布。密度、修枝強(qiáng)度和修枝季節(jié)參與的正交設(shè)計(jì)，不同處理間的變化趨勢(shì)是一致的，但處理間的林分透光率有一定的差異（見(jiàn)表3）。9號(hào)處理在5月、7月、9月和11月透光率都是最大的，最小的是1號(hào)處理，分別為0.22、0.22、0.17和0.20。林分透光率的季節(jié)變化和葉面積指數(shù)的變化正好相反，隨著生長(zhǎng)季節(jié)的到來(lái)逐漸降低，7月出現(xiàn)最低值，9月后又開(kāi)始上升，但是下降和上升的幅度都不大，這是因?yàn)楹镎潦浅＞G闊葉樹(shù)種，因此透光率的季節(jié)變化幅度沒(méi)有落葉闊葉樹(shù)種變化幅度大。修枝強(qiáng)度為1/3和為2/3的處理在各月都比不修枝處理的透光率大，但是季節(jié)動(dòng)態(tài)變化的趨勢(shì)是一致的，都呈現(xiàn)出在生長(zhǎng)期逐漸降低，過(guò)了生長(zhǎng)期后，從9月開(kāi)始逐漸增大。修枝季節(jié)對(duì)于林分的透光率影響不大，春、夏、秋三種處理的透光率接近且季節(jié)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)和密度、修枝的處理是一致的。

表3 不同處理的林分透光率Table 3 Light transmittance of C. bodinieri stands with different treatments

2.3 不同處理對(duì)葉平均傾角的影響

平均葉傾角指葉表面垂線與鉛垂線的夾角，自然界的多數(shù)植物能夠以銳角截獲陽(yáng)光，這樣可以避免直接輻射造成灼傷[6]，葉傾角的大小及其分布影響著林分對(duì)光能的截獲與利用。

由表4可以看出，冠層葉平均傾角在生長(zhǎng)盛期7月最低，到9月開(kāi)始升高，11月又開(kāi)始下降，各處理都呈現(xiàn)出這樣的趨勢(shì)，但不同處理之間有很大的差異。6號(hào)處理在5月、7月、9月和11月平均葉傾角都是最大的，分別為14.46、14.37、14.51和14.48o。平均葉傾角最小的是1號(hào)處理，分別為9.32、9.26、9.34和9.31o。平均葉傾角隨著密度的增大先增大后減小，密度為2 505株/hm2時(shí)的平均葉傾角在各月都明顯大于密度為3 330株/hm2和密度為1 665株/hm2的平均葉傾角，這說(shuō)明猴樟林分冠層葉傾角的調(diào)節(jié)幅度受到林分密度的影響，葉傾角的調(diào)節(jié)幅度的大小可能有一個(gè)臨界密度，大于這個(gè)密度，葉傾角調(diào)節(jié)受到限制，小于這個(gè)密度，冠層變得稀疏。平均葉傾角隨著修枝強(qiáng)度的增大而逐漸增大，修枝強(qiáng)度為1/3和2/3的處理的葉平均傾角都大于不修枝的。修枝季節(jié)對(duì)于猴樟林分冠層的平均葉傾角影響不大，春、夏、秋處理的平均葉傾角在各月都比較接近。

表4 不同處理猴樟的葉片平均傾角Table 4 Mean leaf angle of C. bodinieri stands with different treatments

3 結(jié)論與討論

從葉面積指數(shù)增長(zhǎng)情況來(lái)看，合適的修枝強(qiáng)度更有利于延長(zhǎng)樹(shù)木的生長(zhǎng)期，修枝強(qiáng)度為1/3時(shí)葉面積指數(shù)增長(zhǎng)量最大（0.1），修枝強(qiáng)度太小和太大都不利于樹(shù)木生長(zhǎng)。修枝季節(jié)對(duì)猴樟林分葉面積指數(shù)的影響不大，在各個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)差異都不顯著。修枝強(qiáng)度為1/3和為2/3的處理在各月都比不修枝處理的透光率大，但是季節(jié)動(dòng)態(tài)變化的趨勢(shì)是一致的，都呈現(xiàn)出在生長(zhǎng)期逐漸降低，過(guò)了生長(zhǎng)期后，從9月開(kāi)始逐漸增大。修枝季節(jié)對(duì)于林分的透光率影響不大。林分冠層葉傾角的調(diào)節(jié)幅度受到林分密度的影響，葉傾角的調(diào)節(jié)幅度的大小可能有一個(gè)臨界密度，大于這個(gè)密度，葉傾角調(diào)節(jié)受到限制，小于這個(gè)密度，冠層變得稀疏。平均葉傾角隨著修枝強(qiáng)度的增大而逐漸增大，修枝強(qiáng)度為1/3和2/3的處理的葉平均傾角都大于不修枝的。修枝季節(jié)對(duì)于猴樟林分冠層的平均葉傾角影響不大，春、夏、秋處理的平均葉傾角在各月都比較接近。

冠層結(jié)構(gòu)與光分布對(duì)光合作用有很大的影響，合理的冠層結(jié)構(gòu)有利于調(diào)節(jié)冠層內(nèi)的光分布，提高群體光合生產(chǎn)能力[2]。葉面積是植物截獲光能的物質(zhì)載體[1], 葉面積指數(shù)是反映冠層結(jié)構(gòu)性能的重要指標(biāo)。猴樟人工林適宜葉面積指數(shù)應(yīng)保持在一定的范圍, 過(guò)大可能引起冠層中下部蔭蔽, 光合有效面積減小，從而減小植物干物質(zhì)的生產(chǎn)，種植密度和修枝強(qiáng)度對(duì)冠層結(jié)構(gòu)和功能的影響要大于修枝季節(jié)。猴樟人工林密度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，冠層內(nèi)部不能維持較高的透光率，修枝處理的猴樟林分冠層結(jié)構(gòu)優(yōu)于不修枝的林分，這說(shuō)明密度調(diào)控和樹(shù)木修枝對(duì)林分冠層結(jié)構(gòu)有很大的影響。

因此，在生產(chǎn)造林中首先要考慮如何通過(guò)適宜的種植密度來(lái)構(gòu)建一個(gè)高效的冠層結(jié)構(gòu), 從而使林分獲得合理的光分布和優(yōu)越光環(huán)境，當(dāng)林分成林郁閉之后，通過(guò)修枝調(diào)整林分的冠層構(gòu)建，以使得林木在各個(gè)生長(zhǎng)期都有良好的冠層結(jié)構(gòu)，培育出健康的林分和優(yōu)質(zhì)的木材。

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Effect of Density and Pruning Intensity on Canopy Characteristics of Cinnamomum bodinieri Stand

TIAN Xiao-qin1，WEI Xiao-li2*

(1. Guizhou Forestry Academy, Guiyang 550002, China; 2. College of Forestry, Guizhou University, Guiyang 550525, China)

Experiments were carried out in 2009 on effect of different density, pruning intensity and pruning time on canopy characteristics of Cinnamomum bodinieri plantation in Xiuwen, Guizhou province, with orthogonal design. Investigations in 2011 demonstrated that leaf area index ranged from 0.64 to 1.28, mean leaf angle was 13.87°-14.51°, light transmittance was 0.21-0.49 at stands with density of 2505 trees/ha with different pruning intensity and time. Stand with density of 3330 tree/ha had the highest leaf area index of 0.76-1.52, and that with density of 1665 tree/ha had the largest light transmittance, up to 0.58. Stand with pruning treatments had better canopy structure than that without pruning. Pruning time had no great effect on stand canopy. The experiment resulted that the plantation with density of 2505 tree/ha, pruning of 1/3 branch in spring had the best canopy structure.

density; pruning; Cinnamomum bodinieri; canopy

S792.23

A

1001-3776（2016）01-0006-04

2015-08-16 ；

2015-11-30

貴州省農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)課題“闊葉鄉(xiāng)土樹(shù)種猴樟培育關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”(黔科合NY字[2009]3061)

田小琴（1986－），女，助理工程師，從事種苗繁育與理論技術(shù)研究；*通訊作者。

10.19 ~ 10.84°，透光率最大為0.21 ~ 0.58。修枝處理的猴樟林分冠層結(jié)構(gòu)優(yōu)于不修枝的林分。修枝季節(jié)對(duì)于猴樟林分冠層的影響不大。猴樟人工林在密度為2 505株/ hm2、修枝強(qiáng)度為1/3、修枝季節(jié)為春季的組合為猴樟人工林冠層結(jié)構(gòu)的最佳組合。