林東升

摘要：通過研究臺(tái)灣巒大杉幼林年生長動(dòng)態(tài)，以永定仙崬國有林場工區(qū)的巒大衫為例，采取一定的試驗(yàn)方法，進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，進(jìn)而得出了巒大杉幼林的逐月生長的結(jié)果、巒大衫幼林逐月生長過程的數(shù)學(xué)模型以及巒大杉幼林生長期的劃分，從而推出了臺(tái)灣巒大杉幼林年生長動(dòng)態(tài)的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：臺(tái)灣巒大杉;年生長規(guī)律;logistic曲線

中圖分類號(hào)：S7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2018）11-0171-02

1 引言

臺(tái)灣巒大杉（Cunninghamia konishii）又名香杉、臺(tái)灣杉木，為杉科（Taxodiaceae）杉屬（Cunninghamia）臺(tái)灣特有而珍貴的針葉樹種之一[1]，是建筑、交通、造船、特種工藝等優(yōu)良用材樹種。巒大杉于臺(tái)灣北部至中部山脈的高海拔山地呈天然分布，并且在海拔1300～2800m的地帶垂直分布。巒大杉耐瘠薄，一般性喜溫涼的亞高山氣候，最為適合生長在濕潤、肥沃、粘質(zhì)的土壤上。臺(tái)灣與福建在維度上很相近，同屬于亞熱帶氣候區(qū)，每年的水熱條件充足，在引進(jìn)樹種資源的方面有極大潛力。目前，對(duì)臺(tái)灣巒大杉引種的文獻(xiàn)報(bào)道集中于巒大杉的生態(tài)適應(yīng)性與抗逆性及其生長表現(xiàn)[1]、混交林營造及合理經(jīng)營密度研究[3]、扦插育苗技術(shù)[4]、建立巒大杉胸徑與樹高生長相關(guān)模型等研究。對(duì)巒大杉人工林生長規(guī)律的研究[8]僅見張璐穎等利用24年生標(biāo)準(zhǔn)木樹干解析資料探討巒大杉人工林的生長規(guī)律，而年度的生長動(dòng)態(tài)未見報(bào)道。為了了解巒大杉幼林的年度生長規(guī)律，以便在生產(chǎn)中采取適當(dāng)?shù)拇胧?，筆者在7年生巒大杉幼林中，逐月調(diào)查巒大杉的生長量，用logistic曲線模擬幼樹生長動(dòng)態(tài)，為幼林生長的經(jīng)營管理提供科學(xué)依據(jù)。

2 試驗(yàn)地概況

實(shí)驗(yàn)場地位于永定縣仙峪森林公園，經(jīng)緯度為：北緯24°28″，東經(jīng)117°36″，位于永定縣湖山鄉(xiāng)，年平均氣溫19.7℃，年平均降水量1577mm，年平均蒸發(fā)量1206mm，相對(duì)濕度80%，年平均日照時(shí)數(shù)1987 h;無霜期300 do永定縣國有林場現(xiàn)有生態(tài)公益林面積2937.1hm²，占森林面積的63.5%（其中國家級(jí)生態(tài)林531.9hm²，省級(jí)生態(tài)林2405.2hm²），是典型的生態(tài)公益林場。根據(jù)地區(qū)情況，森林農(nóng)場的生態(tài)公益分為美分和湖泊，水資源保護(hù)和水土保持按功能劃分。仙游水源涵養(yǎng)林是汀江一級(jí)支流的主要來源。它在調(diào)節(jié)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村的農(nóng)田，水電和飲用水供應(yīng)方面發(fā)揮著重要作用?；⑸揭运帘３至譃橹?。河流二級(jí)支流的來源在周邊環(huán)境的生態(tài)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。在試驗(yàn)場地之前，人工林被砍伐到杉木種植園。林地主要是高海拔林場，土壤為山地紅壤，立地質(zhì)量等級(jí)綜合評(píng)定為3級(jí)。

3 材料與方法

3.1 材料

供試材料來自福建永定仙崬國有林場工區(qū)臺(tái)灣巒大杉。

3.2 研究方法

2014年3～12月，在巒大杉幼林中隨機(jī)抽取30株進(jìn)行掛牌和油漆標(biāo)注，作為觀察調(diào)查株，每半個(gè)月進(jìn)行胸徑、樹高的調(diào)查。用logistic曲線模擬幼樹生長動(dòng)態(tài)。

4 結(jié)果與分析

4.1 巒大杉幼林的逐月生長的結(jié)果

鄭天漢[2]通過12年巒大杉引種造林試驗(yàn)，觀察其生態(tài)適應(yīng)性、抗逆性及其生長表現(xiàn)，黃財(cái)聲[3];開展了巒大杉引種及經(jīng)營密度研究;林建東[4]在通過控制季節(jié)、插穗部位、激素處理方式等處理研究對(duì)巒大杉扦插生根的影響;張璐穎等[9]對(duì)24年生的巒大杉人工林生長規(guī)律進(jìn)行了研究一一以杉木對(duì)比試驗(yàn)林為試材，應(yīng)用來舟林業(yè)試驗(yàn)場24年生的巒大杉，采用標(biāo)準(zhǔn)木樹干解析和樣地調(diào)查的方式來對(duì)巒大杉人工林的生長態(tài)勢和生長規(guī)律進(jìn)行研究?？梢缘贸觯簬n大杉12年生時(shí)，樹高平均生長量能夠達(dá)到0.96m/年的最大值，在10年生時(shí)，連年生長量能夠達(dá)到1.35m/年的最大值，巒大杉樹高的快速生長期為造林后12年內(nèi);巒大杉胸徑平均生長變化較為平緩，并且出現(xiàn)逐年增長態(tài)勢，呈現(xiàn)出比較快的連年生長量增速特點(diǎn)，在16年生時(shí)，巒大杉出現(xiàn)了1.45cm/年的明顯高峰值，并且高峰期維持時(shí)間比較長;與此同時(shí)，材積連年生長量逐年平穩(wěn)增加，并于18年生時(shí)，產(chǎn)生0.00543m³/年的最大值，并且在10年生之前，巒大杉平均生長量平緩變化，10年生之后出現(xiàn)較大的變化。通過理查德方程，可以大致擬合出巒大杉的材積、胸徑、樹高的生長過程，分別為：樹高H=16.596（1-e-0.13554t）1.8279、胸徑D=16078.496（1-e-0.00019t）1.2677、材積V=0.02276（1-e-0.02646t）1.3974擬合效果好，樹高、胸徑、材積擬合方程的殘差平方和分別為0.1782、0.8528、0.0000194。方妙輝[5]用巒大杉與黃山木蘭、愷木混交造林，結(jié)果表明福建省三明市巒X蘭混交林比純林中巒大杉的樹高、年抽高、地徑、冠幅分別高107%、114%、114%、108%。黃道恩臺(tái)灣巒大杉不同造林密度效果分析。

4.2 巒大杉幼林逐月生長過程的數(shù)學(xué)模型

logistic方程是近代應(yīng)用最廣泛的、適應(yīng)性較強(qiáng)的生長曲線，是林業(yè)上常用來描述林木生長的數(shù)學(xué)模型，能夠較好的擬合林木生長過程。其公式為：

（1）式中y為胸徑或樹高累計(jì)生長量，k為胸徑或樹高生長極限值，x為時(shí)間變化，a、b為待定常數(shù)。

（2）式中x₁、x₂、x₃為曲線橫軸上等距離3點(diǎn)t₁、t₂、t₃所對(duì)應(yīng)的值。

對(duì)上述方程進(jìn)行回歸顯著性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明回歸關(guān)系達(dá)極顯著水平，這說明logistic方程能夠較好的描述巒大杉幼林年度的生長動(dòng)態(tài)。

將（1）式對(duì)x求二階導(dǎo)數(shù)，令d₂y/dx₂=0，解得巒大杉幼林年度生長發(fā)育速度最大值時(shí)的x值[14，15]，

x=a/b（3）

將（1）式對(duì)x求三階導(dǎo)數(shù)，令d，y/dxa一。，解得計(jì)算曲線拐點(diǎn)的公式為：

X₁=（a-1.317）/b（4）

X₂=（a+1.317）/b（5）

4.3 巒大杉幼林生長期的劃分

4.3.1 臺(tái)灣巒大衫胸徑與樹高生長

采取隨機(jī)抽樣調(diào)查法，測定出福建省閩清巒大杉的樹高和胸徑生長模型，再利用回歸分析的方法將樹高與胸徑的最佳相關(guān)模型篩選出來。研究結(jié)果表明，巒大杉樹高與胸徑最佳相關(guān)模型為H=1.6928e0.1037D，相關(guān)系數(shù)r=0.945，0.106的剩余標(biāo)準(zhǔn)差，通過顯著性檢驗(yàn)，達(dá)到極顯著水平，從而得出回歸方程總體系統(tǒng)誤差為一0.0153%，精度相對(duì)較高。

4.3.2 巒大衫扦插生根及生長

把巒大杉用扦插法繁殖的各種影響參數(shù)條件等相關(guān)因素進(jìn)行分別研究。通過分析結(jié)果可得出：①巒大杉作為皮部生根類型的樹種，不定根產(chǎn)生于插穗扦插后84d。②采用具備不具頂芽的1級(jí)側(cè)枝的并且1年生已木質(zhì)化的插穗，浸泡在100mg/kg的ABT生根粉中4h，插穗長度為12cm，扦插前將下半部2/3針葉去掉，黃心土為扦插基質(zhì)的扦插繁殖技術(shù)，能夠幫助插穗的生根和生長，為扦插繁殖巒大杉的最優(yōu)組合。

4.3.3 臺(tái)灣巒大衫扦插育苗及其栽培

通過杉木與臺(tái)灣巒大杉在扦插繁育方面的比較，可以得出：隨著不斷升高的ABT處理濃度，巒大杉的成活率經(jīng)歷了從不斷上升到不斷下降的過程，成活率達(dá)到最高點(diǎn)為80 mg/L時(shí);NAA處理濃度不同的巒大杉成活率都大于杉木，并且兩者成活率差距最大的時(shí)期為120mg/L時(shí)，隨著不斷升高的ABT處理濃度，巒大杉成活率呈現(xiàn)出先升后降的特點(diǎn)，但杉木成活率則持續(xù)下降。

4.3.4 臺(tái)灣巒大衫扦插生根技術(shù)

通過對(duì)不同季節(jié)、不同樹冠部位的穗條采用不同激素處理的臺(tái)灣巒大杉的扦插生根試驗(yàn)，可以得出：以上3種因素對(duì)臺(tái)灣巒大杉生根率的影響表現(xiàn)為激素插穗采集部位扦插季節(jié);不同樹冠部位采集的穗條影響生根率的大小分別是上部、下部、中部等;不同扦插季節(jié)對(duì)生根率主要是在夏季、春季以及秋季的影響;不同激素對(duì)生根率的影響表現(xiàn)為ABT1#IBAIAA;在夏季樹冠下部采集的臺(tái)灣巒大杉的穗條，經(jīng)ABT1號(hào)生根粉600×10^-6速蕉后達(dá)到最高扦插生根率，達(dá)85.4%。

4.3.5 臺(tái)灣巒大衫關(guān)于造林密度效果研究

經(jīng)過臺(tái)灣巒大杉引種造林密度試驗(yàn)，可以得出，在2500～3500株/hm²造林密度范圍內(nèi)，適當(dāng)密植能夠幫助提升巒大杉造林保存率;造林后1～2年，本地杉木高徑生長明顯大于巒大杉，達(dá)顯著差異水平，3年生，巒大杉高徑生普遍達(dá)到杉木水平，6年生林分巒大杉生長態(tài)勢顯著超過杉木，雖然對(duì)巒大杉單株材積生長、樹高生長期等的影響不是特別明顯，但對(duì)林分蓄積量、冠幅生長、胸徑等的影響達(dá)到極為明顯的效果，即通過密度較低栽植方式，有利于促進(jìn)巒大杉冠幅與胸徑生長;巒大杉冠幅面積與胸徑最佳模型為C=-1.5181+0.5664D，從而為生產(chǎn)實(shí)際提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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