肖敏 王文文 唐梅

摘 ? 要 ? 根據(jù)樂(lè)山市林業(yè)局對(duì)四川省樂(lè)山市現(xiàn)有紅椿資源的調(diào)查，結(jié)合實(shí)際地理位置，2017年9—11月，選取樂(lè)山市沙灣區(qū)范店鄉(xiāng)為觀測(cè)點(diǎn)，調(diào)查其紅椿資源現(xiàn)狀。測(cè)量紅椿的樹高、冠幅、胸徑、地徑和第一側(cè)枝下高，再通過(guò)數(shù)據(jù)分析、考察、走訪調(diào)查等方法，對(duì)長(zhǎng)勢(shì)良好的樹進(jìn)行標(biāo)記并列為優(yōu)勢(shì)樹種，以便后期進(jìn)一步做繁育方面的研究。觀測(cè)結(jié)果：隨著樹齡梯度的升高，胸徑、地徑的值在不斷增大且增長(zhǎng)速度不斷加快;地徑的增長(zhǎng)量大于胸徑的增長(zhǎng)量;地徑值與胸徑值的差值一定時(shí)，樹高與胸徑、地徑呈正比;冠幅與第一側(cè)枝下高呈反比;樹高的增長(zhǎng)呈現(xiàn)先快后慢的趨勢(shì)。調(diào)查紅椿的樹高平均值為16 m，胸徑平均值為23.21 cm，均處于正在生長(zhǎng)的過(guò)程中。綜合選出了3株初選優(yōu)樹和7株候選優(yōu)樹，并對(duì)其采種。

關(guān)鍵詞 ? ?紅椿;資源調(diào)查;優(yōu)勢(shì)樹種;生長(zhǎng)趨勢(shì);四川省樂(lè)山市

中圖分類號(hào)：S718.3 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ?DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.25.006

社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展直接提高著人們的生活質(zhì)量，體現(xiàn)在居家方面，各種實(shí)木家具憑借自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)受到消費(fèi)者的喜愛，這種消費(fèi)漸漸成為了現(xiàn)今社會(huì)的一種潮流。目前，市場(chǎng)對(duì)無(wú)毒、無(wú)污染的環(huán)保實(shí)木高檔家具需求量很大。因此，發(fā)展相關(guān)用材樹種效益巨大。紅椿是一種速生優(yōu)質(zhì)用材樹種，具有材質(zhì)優(yōu)良、便于繁殖、病蟲害輕、樹形優(yōu)美、脅地力弱等優(yōu)良特性[1]，具備極大的開發(fā)潛力。

紅椿（Toona ciliate Roem）是楝科（Meliaceae）香椿屬（Toona）常綠落葉喬木。其樹體高大，可高達(dá)30 m，胸徑可超過(guò)150 cm。作為中國(guó)新興速生用材優(yōu)質(zhì)樹種之一，紅椿又被譽(yù)為“中國(guó)桃花心木”，屬于國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物[2]。紅椿具有多種生物活性[3]，且木材還具有質(zhì)地堅(jiān)韌、易加工等特點(diǎn)[4]。此外，野生紅椿環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，不僅能適應(yīng)短期的霜凍，還耐高溫。野生紅椿生長(zhǎng)對(duì)土壤的要求并不高，在濕潤(rùn)、肥沃的酸性土壤（pH值為4.5～6.0）中長(zhǎng)勢(shì)良好。近年來(lái)，隨著人們對(duì)木材需求的不斷增大，過(guò)度開采、天然林更新速度緩慢等原因直接影響著紅椿的資源總量，生態(tài)環(huán)境惡化也使紅椿的適生環(huán)境在不斷縮小[5]。野生紅椿的繁育特性決定了其種間混交嚴(yán)重、優(yōu)良基因不斷減少。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)紅椿的研究主要集中在資源調(diào)查方面。鄒高順對(duì)紅椿進(jìn)行采種、育苗等研究，通過(guò)生物量分析揭示了紅椿的部分生物學(xué)特性，為紅椿人工造林提供一定的數(shù)據(jù)支撐[6];汪洋等對(duì)天然紅椿林進(jìn)行選優(yōu)研究，建立了紅椿優(yōu)樹選擇的多元線性回歸方程[7];龍漢利等通過(guò)分析紅椿數(shù)據(jù)，以胸徑和樹高為指標(biāo)對(duì)材積的回歸方程進(jìn)行了擬合[8]。

紅椿主要分布于安徽、福建、湖南、廣東、云南和四川等地[9-11]，其中，四川樂(lè)山的紅椿數(shù)量較多。本研究旨在對(duì)樂(lè)山市沙灣區(qū)紅椿的數(shù)量、樹齡、性狀進(jìn)行調(diào)查，選出優(yōu)勢(shì)樹種并采種;根據(jù)年齡梯度計(jì)算平均值，對(duì)比分析其增長(zhǎng)趨勢(shì);根據(jù)地徑與胸徑的差值，分析紅椿樹的胸徑與地徑增長(zhǎng)趨勢(shì);對(duì)胸徑與樹高的關(guān)系進(jìn)行曲線方程擬合，根據(jù)增長(zhǎng)趨勢(shì)為當(dāng)?shù)卮迕裉岢鲞m當(dāng)?shù)姆N植及砍伐意見，從而增加村民收入。

1 調(diào)查方法

1.1 調(diào)查地概況

樂(lè)山市林業(yè)局就紅椿數(shù)量及分布進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，其中沙灣區(qū)現(xiàn)存紅椿最多，約有32 000株（見表1）。龔咀鎮(zhèn)紅椿雖然數(shù)量最多，但樹齡集中，主要為人工造林，不宜作為本研究的調(diào)查對(duì)象。范店鄉(xiāng)紅椿數(shù)量較多，且各齡級(jí)均有分布，被選作本研究的調(diào)查樣地。

范店鄉(xiāng)東經(jīng)103°25′13″～103°30′15″、北緯29°17′25″～29°23′20″，海拔528～1 740 m，氣溫3.5～30.0 ℃，年降水量約1 600 mm。本研究實(shí)地調(diào)查范店鄉(xiāng)紅椿400余株，并在鬧市旁、山谷和山坡隨機(jī)取樣100株（涵蓋10～20 a、20 ～ 30 a和≥30 a三個(gè)齡級(jí)）進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量。

1.2 調(diào)查林分概況

本研究選取三個(gè)林分進(jìn)行紅椿生長(zhǎng)性狀的調(diào)查，林分1位于平原的鬧市旁，林分2、3分別位于山谷和山南坡。林分經(jīng)緯度、海拔均由海拔測(cè)量?jī)xRuntastic Altimeter GPS軟件測(cè)得。

林分1位于東經(jīng)103°28′5″、北緯29°19′46″，海拔530 m，周圍無(wú)明顯的高山環(huán)繞，紅椿樹齡大約在20年及以上，胸徑大多超過(guò)30 cm，最大胸徑達(dá)52 cm。

林分2位于東經(jīng)103°27′23″、北緯29°18′7″，海拔634 m，周圍有海拔約400 m的山體環(huán)繞，紅椿樹齡多為10～20年，胸徑多為25～30 cm。

林分3位于林分2旁的山南坡，東經(jīng)103°30′21″、北緯29°16′41″，海拔685 m，紅椿多達(dá)300余株，樹齡多為8～10年，胸徑多為15～23 cm。

1.3 調(diào)查方法

1.3.1 取樣方法

林分1采用隨機(jī)取樣方式，調(diào)查了大部分紅椿立木，共14株;林分2由南至北沿直線進(jìn)行取樣調(diào)查，涵蓋了該林分約40%的紅椿立木，共29株;林分3面積最大，紅椿數(shù)量最多，以林分中心點(diǎn)為定位地點(diǎn)，分別從橫向、縱向進(jìn)行調(diào)查，樣地大小約700 m2（見圖1），調(diào)查樣地內(nèi)所有紅椿立木共69株。

1.3.2 立木調(diào)查方法

樹高和枝下高使用CGQ-2型測(cè)高儀（哈爾濱光學(xué)儀器廠）進(jìn)行觀測(cè)，重復(fù)測(cè)量3次取平均值，觀測(cè)位置位于立木1.6 m高水平距離30 m處，山坡上無(wú)法保證水平距離時(shí)，根據(jù)坡度進(jìn)行測(cè)高值修正，分別于據(jù)地面0.2 m和1.3 m處，使用圍尺測(cè)量紅椿立木的地徑和胸徑。冠幅采用樹干投影法，分別測(cè)量東西、南北向的樹干投影，取平均值作為立木冠幅。受測(cè)量?jī)x器的限制，對(duì)樹齡的調(diào)查采用走訪調(diào)查方式，主要走訪對(duì)象為林業(yè)局工作人員和當(dāng)?shù)鼐用?，?年作齡級(jí)對(duì)紅椿立木進(jìn)行分級(jí)。單株立木材積采用由林業(yè)部門頒布的闊葉樹材積公式[10]

（V=0.000 050 479 055×D1.908 505 4×H0.990 765 07）

計(jì)算。

1.3.3 選優(yōu)方法

在郁閉度大于0.6的林分中，對(duì)10 a以上的紅椿進(jìn)行選優(yōu)，通過(guò)與林分平均值比較，按照立木胸徑、樹高和材積這3種生長(zhǎng)量指標(biāo)分別超過(guò)林分平均值25%、15%和100%的標(biāo)準(zhǔn)，篩選出初選優(yōu)樹，同時(shí)選出滿足以上任意兩個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的紅椿作為候選優(yōu)樹。另外，在初選優(yōu)樹和候選優(yōu)樹中剔除形質(zhì)不良的單株，保留具備樹干通直、樹形飽滿、枝下高度大和冠幅大等優(yōu)良性狀的單株。參考龍漢利對(duì)四川盆地紅椿生長(zhǎng)的研究，對(duì)異齡林樹齡進(jìn)行校正，校正值=生長(zhǎng)性狀指標(biāo)-（年生長(zhǎng)量×樹齡差），胸徑、樹高和材積年生長(zhǎng)量也參考龍漢利[8]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Origin9.0對(duì)紅椿數(shù)量性狀（均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）隨樹齡的增長(zhǎng)作曲線圖。使用SPSS19分析紅椿數(shù)量性狀間的相關(guān)性，并對(duì)樹高和胸徑進(jìn)行曲線擬合。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅椿的數(shù)量性狀分析

調(diào)查的100株紅椿平均胸徑為19.46 cm，平均樹高為16.00 m，平均材積為0.273 m3，其中5～10 a、10～15 a、15～20 a、20～25 a、≥25 a這5個(gè)齡級(jí)分別有11株、67株、17株、4株和1株。調(diào)查統(tǒng)計(jì)各齡級(jí)立木的數(shù)量性狀均值，發(fā)現(xiàn)紅椿立木的地徑、胸徑、樹高、枝下高、冠幅和材積皆隨著樹齡的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)（見表2）。其中，樹高和枝下高的生長(zhǎng)隨著樹齡的增長(zhǎng)逐漸減緩，在20 a后，枝下高生長(zhǎng)停滯，而冠幅的生長(zhǎng)加快。地徑、胸徑和材積的生長(zhǎng)隨著樹齡的增長(zhǎng)逐漸加快，其中，20～25 a材積的積累速度最快，該階段材積的積累大于0～20 a材積積累的總和（見表2）。此外，大于25 a的紅椿（009號(hào)）胸徑達(dá)52.17 cm，樹高達(dá)25.15 m，材積高達(dá)2.339 m3，說(shuō)明在25 a后，紅椿的胸徑與材積依舊有較高的生長(zhǎng)潛力。

2.2 紅椿各數(shù)量性狀的相關(guān)性

由表3可知，紅椿的地徑、胸徑、樹高、枝下高、冠幅和材積性狀之間關(guān)系密切，除枝下高和冠幅之間僅為顯著相關(guān)（P<0.05）外，其余性狀兩兩之間極顯著相關(guān)（P<0.01）。各數(shù)量性狀間皆為正相關(guān)，其中，樹齡與地徑、胸徑、樹高和材積的相關(guān)系數(shù)均大于0.750，表明這些性狀的生長(zhǎng)與樹齡的增長(zhǎng)息息相關(guān)。此外，材積積累與胸徑、地徑、樹高的生長(zhǎng)之間也有很高的相關(guān)性。因胸徑與材積的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.944，故可考慮使用胸徑估算材積，且選優(yōu)時(shí)應(yīng)作主要參考指標(biāo)。

對(duì)調(diào)查的100株紅椿立木的胸徑與樹高進(jìn)行擬合（見圖2），所得曲線方程為：y=0.000 5x3-0.053 2x2+2.067 2x-6.924，方程的R2=0.863※※，表明該曲線較為全面地表達(dá)了胸徑10～40 cm時(shí)紅椿樹高生長(zhǎng)與胸徑生長(zhǎng)的關(guān)系。擬合曲線于胸徑約27.5 cm處出現(xiàn)拐點(diǎn)，隨著胸徑的升高樹高的升高幅度逐漸降低，尤以拐點(diǎn)之后附近樹高增量最低，如胸徑由28 cm增大10 cm時(shí)，樹高僅增長(zhǎng)1.63 m，而胸徑由17 cm增大10 cm時(shí)，樹高增長(zhǎng)可達(dá)4.85 m。

2.3 初選優(yōu)樹

按照立木胸徑、樹高和材積這3種生長(zhǎng)量指標(biāo)分別超過(guò)林分平均值25%、15%和100%的標(biāo)準(zhǔn)，篩選出3株初選優(yōu)樹（040號(hào)、042號(hào)和047號(hào)），同時(shí)以滿足任意2個(gè)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，篩選出6株候選優(yōu)樹（039號(hào)、044號(hào)、045號(hào)、066號(hào)、085號(hào)和090號(hào)）。另外，由于009號(hào)紅椿樹齡較大，是唯一25 a以上的調(diào)查立木，且生長(zhǎng)量指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其余調(diào)查立木，故也將其作為候選優(yōu)樹。上述10株紅椿均具有樹型飽滿、樹干通直、枝下高度大和冠幅較大等優(yōu)良形質(zhì)（見表4）。

3 討論與建議

范店鄉(xiāng)人工種植紅椿比天然林紅椿的長(zhǎng)勢(shì)更好，結(jié)合實(shí)際的地理位置分析認(rèn)為：生態(tài)環(huán)境對(duì)紅椿的生長(zhǎng)有著較大的影響;紅椿的性狀是否優(yōu)良直接影響紅椿的長(zhǎng)勢(shì)。單株立木的材積受到樹齡、數(shù)量性狀、形質(zhì)等多方面的影響，故在優(yōu)樹選擇中應(yīng)對(duì)各種指標(biāo)綜合考慮。在數(shù)量性狀中，胸徑和樹高2項(xiàng)指標(biāo)對(duì)材積的影響最大，故通常考慮使用胸徑和樹高來(lái)估算立木材積。在胸徑不超過(guò)40 cm時(shí)，用胸徑擬合的一元材積曲線對(duì)紅椿材積的估算效果最佳[8]，表明胸徑對(duì)立木材積的影響比樹高更大。本文根據(jù)胸徑、樹高、材積和形質(zhì)調(diào)查指標(biāo)，綜合選出了3株初選優(yōu)樹和7株候選優(yōu)樹，并對(duì)其采種。

在營(yíng)林管理中，用材林合理采伐時(shí)間的判斷依據(jù)通常是數(shù)量成熟，故可通過(guò)樹齡、胸徑、樹高和立木材積來(lái)估算合理的采伐時(shí)間。樂(lè)山地區(qū)紅椿的胸徑和材積生長(zhǎng)隨樹齡的增長(zhǎng)逐漸增大，20～25 a生長(zhǎng)量最大，且在25 a之后也具有較大的增長(zhǎng)潛力;而樹高生長(zhǎng)方面，幼齡紅椿樹高生長(zhǎng)快，隨年齡的增長(zhǎng)樹高生長(zhǎng)逐漸減慢，這與龍漢利的研究結(jié)果[8]一致。綜合考慮胸徑和樹高的生長(zhǎng)特點(diǎn)，粗略通過(guò)胸徑大小對(duì)采伐時(shí)間進(jìn)行規(guī)劃，建議選取胸徑25～30 cm的紅椿實(shí)施采伐，此時(shí)紅椿樹齡大約為30 a左右，雖然紅椿的胸徑仍有較大的生長(zhǎng)潛力，但樹高生長(zhǎng)接近停滯。

結(jié)合實(shí)際情況，提出以下建議：1）在營(yíng)造人工林之前選優(yōu)，綜合考慮胸徑、樹高等數(shù)量性狀和枝下高、干形等形質(zhì)指標(biāo)，其中數(shù)量性狀重點(diǎn)考慮胸徑指標(biāo)。2）采用間種的方式營(yíng)造人工紅椿林，以減少病蟲害的發(fā)生。3）若種植紅椿純林，建議以10 a作為間隔期種植，或采用撫育間伐措施，減少林分中立木間的競(jìng)爭(zhēng)，提高空間利用率。4）對(duì)人工林中的紅椿幼木進(jìn)行人工整枝，以保證枝下高為10～15 m為宜，枝下高太小易影響頂端優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致樹高生長(zhǎng)緩慢。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）