陳金艷 侯遠(yuǎn)瑞 黃小榮

（廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院/國(guó)家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室/廣西壯族自治區(qū)優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧530002）

石漠化地區(qū)芳樟人工林生長(zhǎng)表現(xiàn)*

陳金艷 侯遠(yuǎn)瑞 黃小榮

（廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院/國(guó)家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室/廣西壯族自治區(qū)優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧530002）

通過(guò)對(duì)石漠化地區(qū)8 a生芳樟（Cinnamomum camphora）人工林測(cè)定分析，結(jié)果表明：芳樟的樹高、胸徑及材積生長(zhǎng)規(guī)律均呈現(xiàn)出前期緩慢、后期快速的特性，造林第4年后胸徑生長(zhǎng)進(jìn)入速生期，第5年后樹高快速生長(zhǎng)，材積生長(zhǎng)的速生期則出現(xiàn)在第6年；估算芳樟單位面積纖維材產(chǎn)量達(dá)24.32 t/ hm2，芳樟油95.67 kg/hm2，單位面積產(chǎn)值達(dá)18 080元/hm2；枯落物蓄積量為5.57 t/hm2，有效攔蓄量達(dá)6.36 t/hm2，高于相同立地的任豆(Zenia insignis)和蘇木(Caesalpinia sappan)。

石漠化；芳樟；人工林；生長(zhǎng)

樟樹（Cinnamomum camphora）屬樟科（Lauraceae）樟屬常綠大喬木，樹高可達(dá)30 m，胸徑達(dá)3 m[1-2]。根據(jù)其樟油化學(xué)成分，該樹種可劃分為5類——包括芳樟、油樟、龍腦樟、異樟和本樟（腦樟）[3-8]。其中芳樟根、枝、葉及木材均有芳香氣味，可提取芳樟油，是樟樹樹種中的一個(gè)優(yōu)良類型，產(chǎn)于長(zhǎng)江流域及以南地區(qū)，以中國(guó)臺(tái)灣為最多，湖北、湖南、廣東、廣西壯族自治區(qū)、貴州、云南、福建、江西省等地均有人工種植[1,9]。芳樟木材耐腐、耐水濕、防蟲蛀、結(jié)構(gòu)致密、有香氣，是高檔家俱和雕刻的優(yōu)良用材，同時(shí)可供建筑、造船、箱柜、板料等使用。另外，其枝葉濃密、四季常綠、樹形美觀，也是庭院綠化的優(yōu)良樹種。

廣西壯族自治區(qū)的地形概貌是“八山一水一分田”，也是我國(guó)西南8?。ㄊ?、區(qū)）中石漠化最嚴(yán)重的區(qū)域之一，石漠化土地面積192.6萬(wàn)hm2，排全國(guó)第2位，潛在石漠化土地面積229.3 萬(wàn)hm2[2,10]。石漠化土地主要以中度和重度石漠化居多，兩者面積之和占石漠化面積的81.2%[11-12]。廣西壯族自治區(qū)石漠化地區(qū)主要植被類型是草叢、灌草、灌叢和疏林等，主要造林樹種為任豆(Zenia insignis)、香椿（Toona sinensis）、吊絲竹(Dendroca lamus)、側(cè)柏（Platycladus orientalis）、木棉(Bombax ceiba)、蘇木(Caesalpinia sappan)、核桃(Carya cathayensis)等[13-14]。文獻(xiàn)資料顯示廣西壯族自治區(qū)和相鄰的廣東省樟樹人工林在花崗巖、頁(yè)巖風(fēng)化發(fā)育而成的赤紅壤或紅壤土山丘陵生長(zhǎng)良好，但未見石山造林的報(bào)導(dǎo)[15-18]。因此，開展芳樟在石漠化地區(qū)造林試驗(yàn)，與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)造林樹種任豆和蘇木比較，旨在探索一種新的生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹種，促進(jìn)石漠化地區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于廣西壯族自治區(qū)平果縣，屬多雨的亞熱帶季風(fēng)氣候，冬季干冷，夏季炎熱多雨，春秋干旱。太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，平均總太陽(yáng)輻射量106 kcal/cm2，年日照平均時(shí)數(shù)1 600 h以上，年平均氣溫19.0～21.5 ℃，極端最低溫-1.3 ℃，極端最高溫40.9 ℃，1月份平均氣溫最低為12.4 ℃，7月份平均氣溫最高為28.2 ℃，≥10 ℃的活動(dòng)積溫為6 500～7 400 ℃，全年≥10 ℃共有280 d以上，年無(wú)霜期345 d以上，年平均降雨量1 356 mm，年平均蒸發(fā)量1 572 mm，相對(duì)濕度80%以上[14,19]。試驗(yàn)地地形為巖溶山地，海拔280～300 m，坡向?yàn)槲鞅逼?，坡?5°，巖石裸露率約50%，中度石漠化土地。試驗(yàn)地土壤為棕色或黑色石灰土, 零星分布于石窩或石縫。原生植被有紅背山麻桿（Alchornea trewioides）、雞屎果（Psidium guajava)、穿破石(Cudrania cochinchinensis)、構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）、飛龍掌血（Toddalia asiatica）、黃茅（Heteropogon contortus）、腎蕨（Nephrolepis cordifolia ）、蜈蚣草(Pteris vittata)等。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)采用的芳樟樹苗為廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院培育的1 a生容器苗，苗高30 cm，地徑0.3 cm。

1.3 試驗(yàn)林營(yíng)建及管理措施

2007年春季，選取芳樟、任豆、蘇木共3個(gè)石山造林樹種在立地條件相同的地塊分別營(yíng)建純林，面積約3 hm2。造林株行距為2 m×3 m，穴狀整地，規(guī)格為40 cm×40 cm×30 cm，每坑施放250 g鈣鎂磷肥作底肥。造林后前3 a加強(qiáng)除草和施肥撫育，造林當(dāng)年6月和9月分別除草1次，6月除草后施肥1次，每株施復(fù)合肥100 g。第2、第3年每年4月除草和施肥各1次，每次每株施復(fù)合肥200 g。第4年及以后參照當(dāng)?shù)匾话阌貌臉浞N進(jìn)行護(hù)林防火和病蟲害防治等日常管理。

1.4 試驗(yàn)林測(cè)定

1.4.1 生長(zhǎng)量測(cè)定 造林后對(duì)芳樟試驗(yàn)林設(shè)3個(gè)20 m×20 m樣地每年進(jìn)行一次每木調(diào)查，測(cè)定林木的胸徑（或地徑）、樹高，采用參考文獻(xiàn)[20]中的公式計(jì)算植株的單株材積，并計(jì)算各生長(zhǎng)指標(biāo)的總生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量。

式（1）中V為林木單株材積，D為林木胸徑，H為樹高。

1.4.2 枯落物采集及持水能力測(cè)定 分樹種在每個(gè)樣地的上、中和下坡位置分別取1個(gè)水平面積為50 cm×50 cm的枯落物層小樣方，每個(gè)樹種收集9個(gè)小樣方的枯落物。在每個(gè)小樣方中調(diào)查枯落物層總厚度、未分解層厚度和半分解層厚度，按照未分解層和半分解層分別收集枯枝落葉，分層稱重，測(cè)定自然狀態(tài)下枯落物的質(zhì)量。對(duì)所收集的枯落物,分樹種取未分解層和半分解層樣品各3份放置在80 ℃恒溫下烘干24 h后稱量,測(cè)定枯落物未分解層和半分解層的水分換算系數(shù)KL、KF。再根據(jù)KL、KF值計(jì)算枯落物總蓄積量。依據(jù)枯落物最大持水率和最大攔蓄率及單位面積蓄積量，推算出各樹種林下枯落物的最大持水量和最大攔蓄量，最大持水率與自然含水率差值為最大攔蓄率，枯落物的有效攔蓄量測(cè)定方法參照參考文獻(xiàn)[21-24]。主要計(jì)算公式如下：

式中：M為枯落物總蓄積量,t/hm2；KL、KF為枯落物未分解層和半分解層的水分換算系數(shù)；ML、MF分別為枯落物未分解層和半分解層自然狀態(tài)下的質(zhì)量，t/hm2；W為有效攔蓄量，t/hm2；Rh max為最大持水率，%；R0為自然含水率，%；M24為枯落物吸水飽和質(zhì)量，g；M0為枯落物干質(zhì)量，g；Md為自然狀態(tài)下枯落物質(zhì)量，g。

1.4.3 生物量測(cè)定 8 a生時(shí)在每個(gè)樣地測(cè)定1株平均木的樹干、細(xì)枝葉的生物量,進(jìn)行單位面積產(chǎn)值估算。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft excel 2007軟件統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 芳樟生長(zhǎng)特性分析

2.1.1 樹高生長(zhǎng)特性 不同年齡芳樟林的樹高生長(zhǎng)過(guò)程見圖1。從圖中可見，石漠化地區(qū)8 a生芳樟人工林平均樹高達(dá)6.31 m，年平均生長(zhǎng)量達(dá)0.79 m。芳樟樹高生長(zhǎng)呈現(xiàn)隨樹齡遞增而持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中前5 a生長(zhǎng)較慢，連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量均在0.7 m以下， 5 a后樹高生長(zhǎng)快速增加，連年生長(zhǎng)量在0.9 m及以上。前8 a中芳樟樹高連年生長(zhǎng)量均大于平均生長(zhǎng)量，并且隨樹齡增加兩者之間的差距逐漸加大，同時(shí)兩者均有隨樹齡增長(zhǎng)而加速生長(zhǎng)的趨勢(shì)，其峰值和交點(diǎn)均未出現(xiàn)。

2.1.2 胸徑生長(zhǎng)特性 不同年齡芳樟林的胸徑生長(zhǎng)過(guò)程見圖1，石漠化地區(qū)8 a生芳樟人工林平均胸徑達(dá)7.21 cm，年平均生長(zhǎng)量達(dá)0.9 cm。芳樟1～4 a生時(shí)胸徑生長(zhǎng)較慢，連年生長(zhǎng)量在0.8 cm以下，4 a后胸徑進(jìn)入速生期，連年生長(zhǎng)量在1.0 cm以上；胸徑平均生長(zhǎng)量在1～5 a生時(shí)增長(zhǎng)緩慢，5 a后加速，平均生長(zhǎng)量在0.7 cm以上；前8 a中芳樟胸徑連年生長(zhǎng)量均大于平均生長(zhǎng)量，兩者的峰值和交點(diǎn)未出現(xiàn)，胸徑增長(zhǎng)規(guī)律與樹高生長(zhǎng)趨勢(shì)相似。

2.1.3 材積生長(zhǎng)特性 不同樹齡芳樟林的材積生長(zhǎng)過(guò)程見圖1，8 a生芳樟平均單株材積達(dá)0.01 524 m3，年平均生長(zhǎng)量達(dá)0.00 191 m3。隨著樹高和胸徑加速生長(zhǎng)，材積生長(zhǎng)量也呈現(xiàn)隨樹齡增加而持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。其中前5 a生長(zhǎng)緩慢，從第6年起進(jìn)入快速生長(zhǎng)期。芳樟材積連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量的增長(zhǎng)規(guī)律與樹高和胸徑生長(zhǎng)趨勢(shì)相似。前8 a中芳樟材積連年生長(zhǎng)量均大于平均生長(zhǎng)量，兩者的峰值和交點(diǎn)尚未出現(xiàn)，因此，其數(shù)量成熟年齡也未能確定。

2.2 芳樟枯落物持水特性分析

森林枯落物蓄積量及其對(duì)降水的有效攔蓄量可用來(lái)估算枯落物對(duì)降水的實(shí)際攔蓄能力[21-24],為分析8 a生芳樟人工林水土保持能力，對(duì)芳樟與相鄰的生長(zhǎng)條件相同的任豆和蘇木林下枯落物蓄積量及其持水能力指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。從表1可見，芳樟枯落物厚度與任豆相近，比蘇木大58.3%，芳樟枯落物總蓄積量為5.57 t/hm2，比蘇木大259.3%，比任豆大74.1%。可見芳樟落物蓄積量明顯大于目前石漠化地區(qū)造林面積最大的任豆和蘇木。從表2可見，芳樟枯落物的最大持水量、最大攔蓄和有效攔蓄量均高于任豆和蘇木，其中芳樟有效攔蓄量達(dá)6.36 t/hm2，比任豆大33.3%，比蘇木大205.8%。因此，芳樟對(duì)降水的實(shí)際攔蓄能力大于任豆和蘇木人工林。

2.3 芳樟經(jīng)濟(jì)潛力分析

圖1 廣西壯族自治區(qū)平果縣石漠化地區(qū)芳樟樹高、胸徑和材積8 a生長(zhǎng)過(guò)程曲線

表1 廣西壯族自治區(qū)平果縣石漠化地區(qū)8 a生芳樟林枯落物蓄積量

表2 廣西壯族自治區(qū)平果縣石漠化地區(qū)8 a生芳樟林枯落物持水能力

芳樟的經(jīng)濟(jì)利用部位主要是木材和細(xì)枝葉，大徑材主要用于制作高檔家具，小徑材可作纖維材，細(xì)枝葉用于提取芳樟油。8 a生芳樟人工林標(biāo)準(zhǔn)株為小徑材、14.6 kg/株，細(xì)枝葉5.92 kg/株，芳樟的細(xì)枝葉平均含油率0.97%[25]，按本試驗(yàn)造林密度1 666株/hm2,據(jù)此測(cè)算芳樟人工林單位面積纖維材產(chǎn)量可達(dá)24.32 t/hm2，芳樟油95.67 kg/ hm2。參照當(dāng)?shù)?016年中密度纖維板廠的纖維材收購(gòu)價(jià)格350元/ t和芳樟油的市場(chǎng)平均銷售價(jià)格100元/ kg估算，則8 a生的芳樟人工林單位面積產(chǎn)值達(dá)18 080元/hm2。

3 結(jié)論與討論

3.1 芳樟適合在石漠化地區(qū)造林， 造林后第4年胸徑生長(zhǎng)進(jìn)入速生期，5 a后樹高生長(zhǎng)加快，材積速生期則出現(xiàn)在6 a后，其樹高、胸徑及材積生長(zhǎng)規(guī)律均呈現(xiàn)出前期緩慢、后期快速的特性。石漠化地區(qū)8 a生芳樟樹高年平均生長(zhǎng)量達(dá)0.79 m，年平均胸徑生長(zhǎng)量達(dá)0. 9 cm。據(jù)報(bào)導(dǎo)，廣東省曲江縣2 a生樟樹平均樹高為1.80 m，平均胸徑1.20 cm[17]；廣東省東江林場(chǎng)的優(yōu)良樟樹無(wú)性系苗1 a生樹高為1.13 m[18]；廣西壯族自治區(qū)南寧市國(guó)有高峰林場(chǎng)1.5 a生芳樟平均樹高0.89 m，2.5 a生樹高1.49 m[15]；福建省永安國(guó)有林場(chǎng)不同坡位20 a生樟樹樹高和胸徑平均生長(zhǎng)量分別為：上坡6.30 m和6.60 cm，中坡7.90 m和7.40 cm，下坡14.20 m和13.40 cm[26]。可知，本研究石漠化地區(qū)芳樟人工林的生長(zhǎng)量與上述研究結(jié)果相當(dāng)，也接近廣西壯族自治區(qū)主要速生用材樹種杉木（Cunninghamia lanceolata）和馬尾松（Pinus massoniana）的平均生長(zhǎng)水平[27-28]。

3.2 石漠化地區(qū)8 a生芳樟人工林單位面積纖維材產(chǎn)量達(dá)24.32 t/hm2，芳樟油95.67 kg/hm2，單位面積產(chǎn)值達(dá)18 080元/hm2，隨著樹齡增長(zhǎng)，林木生長(zhǎng)加速，大徑材產(chǎn)出，價(jià)格提升，以及芳樟油產(chǎn)量逐漸增加，據(jù)黃文養(yǎng)[17]測(cè)算，20 a生樟樹林每年每公頃可獲利7 500元，可見芳樟的后期經(jīng)濟(jì)潛力巨大。同時(shí)芳樟人工林枯落物蓄積量為5.57 t/ hm2，有效攔蓄量達(dá)6.36 t/hm2，兩項(xiàng)指標(biāo)均大于目前廣西壯族自治區(qū)石漠化地區(qū)大面積造林的任豆和蘇木，其中枯落物蓄積量也大于非石山地區(qū)的杉木、桉樹（Eucalyptus sp.）兩種人工林[29-30]，水土保持作用顯著，生態(tài)效益良好。研究表明芳樟兼有良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，可在石漠化地區(qū)推廣應(yīng)用。

3.3 本文僅研究了8 a生的芳樟人工林生長(zhǎng)狀況，林木正處在速生期，其樹高、胸徑和材積的連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量的峰值和交點(diǎn)尚未出現(xiàn)，未能確定其成熟利用的年齡，往后的生長(zhǎng)表現(xiàn)有待進(jìn)一步觀測(cè)；同時(shí)在石漠化地區(qū)對(duì)芳樟材用和油用如何進(jìn)行分類經(jīng)營(yíng)或兼營(yíng)也有待深入研究。

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Growth Performance of Cinnamomum camphora Plantation in Karst Desertification Area

CHEN Jinyan HOU Yuanrui HUANG Xiaorong
(Guangxi Forestry Research Institute/Key Laboratory of Central South Fast-growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China/Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation, Nanning，Guangxi 530002,China)

The 8-year-old Cinnamomum camphora plantation in karst desertification area was measured and analyzed. The results showed that the tree height, diameter at breast height (DBH) and volume growth regularity of C. camphora showed a trend of early slow development and later rapid growth. The fast-growing period began on the fourth year, the fifth year and the sixth year in DBH, tree height and volume growth respectively. The fibre timber yield was 24.32 t/hm2; aromatic camphor oil yield was 95.67 kg/hm2; the output value was￥18 080 per hectare; forest litter amounts was 5.57 t/hm2; and the effective retaining contents was 6.36 t/hm2, which was higher than the Zenia insignis and Caesalpinia sappan.

karst desertification；Cinnamomum camphora ；plantation；growth

S728

A

2096-2053（2017）01-0029-05

廣西壯族自治區(qū)主席科技資金項(xiàng)目 “優(yōu)良經(jīng)濟(jì)用材樹種油樟和相思高效栽培技術(shù)研究與示范” （1517-16號(hào)），廣西林業(yè)科技項(xiàng)目 “桂西南石漠化治理樹種選擇及復(fù)合栽培研究”（桂林科字[2012]第3號(hào)）。

陳金艷（1966— ），女，工程師，主要從事經(jīng)濟(jì)林栽培及苗木培育技術(shù)研究，E-mail:yrhou8581@163.com。