周鳴驚 唐志強(qiáng) 來(lái)羽 戴薛 楊佳偉 張家來(lái)

摘 要： 以利川市紅椿林場(chǎng)17 a生鵝掌楸為研究對(duì)象，通過(guò)樹(shù)干解析對(duì)其生長(zhǎng)狀況進(jìn)行初步研究，結(jié)果表明：17 a生鵝掌楸樹(shù)高15.50 m，胸徑12.90 cm，單株材積0.090 91 m3;樹(shù)高、胸徑的平均生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量均出現(xiàn)先增加后減少的生長(zhǎng)規(guī)律。在15 a時(shí)，胸徑與樹(shù)高連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量相交。因17 a時(shí)材積平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量并未出現(xiàn)相交，表明17 a生鵝掌楸處于生長(zhǎng)旺盛期。因材積未達(dá)到數(shù)量成熟，故其主伐年齡暫無(wú)法確定。

關(guān)鍵詞： 石灰?guī)r山地;鵝掌楸;樹(shù)干解析;生長(zhǎng)規(guī)律;利川市

中圖分類(lèi)號(hào)：S792.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-3020（2022）01-0005-05

Growth Regularity ofLiriodendron chinensein Hongchun Forest Farm in Lichuan City

Zhou Mingjing（1） Tang Zhiqiang（1） Lai Yu（1） Dai Xue（2） Yang Jiawei（2） Zhang Jialai（2）

（1.Hubei Ecology Vocational College Wuhan 430200;2.Hubei Academy of Forestry Wuhan 430075）

Abstract： 17-year-oldLiriodendron chinensefrom Hongchun Forest Farm in Lichuan City as the research object，and conducts a preliminary study on its growth by stem analysis.The results showed that its height of 17 year-old tree was 15.5 m，DBH was 12.90 cm，and the volume per plant was 0.090 91 m3;the average growth of tree height，DBH，and annual growth all appear to increase first and then decrease.At 15th year，the DHB and its height of the tree intersect with the average annual growth.Because the average volume growth did not intersect with the annual growth at 17th year，it indicated that the 17 year-oldL.chinensewas in a period of vigorous growth.Because the volume has not reached the maturity of the quantity，the harvesting age of it cannot be determined temporarily.

Key words： Limestone mountain; Liriodendron chinense ;stem analysis;growth pattern;Lichuan

鵝掌楸 Liriodendron chinense 又名馬褂木，是木蘭科鵝掌楸屬植物。落葉喬木，樹(shù)高可達(dá)40 m，胸徑1 m以上。鵝掌楸為古老的孑遺植物，在日本、格陵蘭、意大利和法國(guó)的白堊紀(jì)地層中均發(fā)現(xiàn)化石，到新生代第三紀(jì)本屬尚有10余種，廣布于北半球溫帶地區(qū)，到第四紀(jì)冰期才大部分絕滅，現(xiàn)僅存鵝掌揪和北美鵝掌楸 Liriodendron tulipifera 兩種，成為東亞與北美洲際間斷分布的典型實(shí)例，對(duì)古植物學(xué)系統(tǒng)學(xué)有重要科研價(jià)值[1-2]。鵝掌楸花大而美麗，秋季葉色金黃，形似一個(gè)個(gè)黃馬褂，是珍貴的行道樹(shù)和庭園觀賞樹(shù)種;它生長(zhǎng)快，耐旱，對(duì)病蟲(chóng)害抗性極強(qiáng)，栽種后能很快成蔭，其木材建筑及制作家具的上好用材;鵝掌楸葉和樹(shù)皮均可入藥，味辛、性溫。有祛風(fēng)除濕，散寒止咳的作用，主治風(fēng)濕痹痛，風(fēng)寒咳嗽[3]。近二十年來(lái)，湖北省開(kāi)展了很多鵝掌楸研究，如鵝掌楸的天然分布并進(jìn)行了遺傳多樣性研究，開(kāi)展了優(yōu)樹(shù)選擇和種質(zhì)資源保存，雜交的基本規(guī)律，還營(yíng)建了優(yōu)良無(wú)性系采穗圃等。湖北省是鵝掌楸的天然分布區(qū)，且分布范圍廣，適于各種不同立地種植，因而開(kāi)展石灰?guī)r山地鵝掌楸生長(zhǎng)狀況研究具有重要的理論意義與生產(chǎn)實(shí)踐價(jià)值[4]。

1 研究區(qū)概況

鵝掌楸林地位于利川市紅椿林場(chǎng)境內(nèi)。該林場(chǎng)位于鄂西南隅，地處巫山流脈和武陵山北上余支交會(huì)部。屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，又因山巒起伏，溝壑幽深，為典型的山地氣候。夏無(wú)酷暑，云多霧大，日照較少，雨量充沛，空氣潮濕。海拔800～1 500 m的低山帶，四季分明，冬暖夏熱，年平均氣溫16.7 ℃，年降水量1 300～1 600 mm，日照時(shí)數(shù)1 409.2 h，無(wú)霜期232 d。

2 材料與方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置與調(diào)查

2020年8月按常規(guī)方法對(duì)紅椿林場(chǎng)鵝掌楸林采用隨機(jī)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地方式進(jìn)行了林分調(diào)查。標(biāo)準(zhǔn)地面積20 m×30 m，共5塊。在各標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)對(duì)所有鵝掌楸進(jìn)行每木檢尺，并以林分平均樹(shù)高以及平均胸徑為標(biāo)準(zhǔn)，選擇1株最接近于平均高和平均胸徑的鵝掌楸作為標(biāo)準(zhǔn)木。

2.2 樹(shù)干解析

按常規(guī)方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)木進(jìn)行伐木，按2 m區(qū)分段截取圓盤(pán)。根據(jù)樹(shù)齡、樹(shù)高等情況采用3 a為一個(gè)齡階進(jìn)行樹(shù)干解析。對(duì)所截取的圓盤(pán)進(jìn)行年輪和直徑測(cè)定得出各齡階胸徑及樹(shù)高等數(shù)據(jù)[5]。

2.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel通過(guò)各齡階階胸徑及樹(shù)高計(jì)算出對(duì)應(yīng)的材積，并進(jìn)一步計(jì)算鵝掌楸各齡階胸徑、樹(shù)高和材積的連年生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量及生長(zhǎng)率。用Origin 9.1繪制樹(shù)高、胸徑、材積和生長(zhǎng)率生長(zhǎng)曲線圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 利川市石灰?guī)r山地鵝掌楸生長(zhǎng)狀況

3.1.1 同一標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)鵝掌楸生長(zhǎng)差異

利川市紅椿林場(chǎng)境內(nèi)鵝掌楸林生長(zhǎng)狀況如表1所示。本次試驗(yàn)所選取的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地113株平均胸徑為11.80～13.50 cm，平均樹(shù)高為14.80～16.30 cm，平均單株材積為0.08～0.11 m3。胸徑變動(dòng)系數(shù)為3.9%～5.2%，樹(shù)高變動(dòng)系數(shù)為3.5%～4.1%，材積變動(dòng)系數(shù)為7.7%～13.7%（表1）。

3.1.2 不同標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)鵝掌楸生長(zhǎng)差異

由表1可知，本次試驗(yàn)所選取的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)17 a生鵝掌楸平均胸徑12.72 cm，平均樹(shù)高15.50 m，平均單株材積0.092 m3。5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地間，胸徑變動(dòng)系數(shù)4.2%，樹(shù)高變動(dòng)系數(shù)3.8%，材積變動(dòng)系數(shù)10.6%。通過(guò)SPSS對(duì)5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)所有鵝掌楸進(jìn)行方差分析，5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地間鵝掌楸的胸徑（ P =0.092>0.05）、樹(shù)高（ P =0.119>0.05）、材積（ P =0.056>0.05）間均不存在顯著差異。因此，在5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地中選取1株高15.50 m，胸徑12.90 cm且長(zhǎng)勢(shì)良好、無(wú)病蟲(chóng)害的17 a鵝掌楸做為此次分析對(duì)象。

3.2 利川市石灰?guī)r山地鵝掌楸生長(zhǎng)過(guò)程分析

3.2.1 鵝掌楸胸徑生長(zhǎng)過(guò)程分析

3.2.2 樹(shù)高生長(zhǎng)規(guī)律分析

從表2可以看出，17 a生鵝掌楸樹(shù)高15.50 m，平均年生長(zhǎng)0.91 m。從圖3中可以得出，0～15 a，鵝掌楸樹(shù)高生長(zhǎng)快速，年均樹(shù)高增長(zhǎng)約0.97 m，15 a后生長(zhǎng)速度減慢，15～17 a年均生長(zhǎng)量為0.45 m。通過(guò)圖4可以看出0～12 a，鵝掌楸樹(shù)高平均生長(zhǎng)量呈快速上升趨勢(shì)，12 a后生長(zhǎng)速度開(kāi)始放緩，0～9 a連年生長(zhǎng)量也出現(xiàn)快速上升趨勢(shì)，12 a后連年生長(zhǎng)量出現(xiàn)大幅度下滑。在第15年時(shí)，樹(shù)高連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量相交，樹(shù)高達(dá)到樹(shù)齡成熟。

鵝掌楸標(biāo)準(zhǔn)木解析數(shù)據(jù)，從表2可以看出，17 a生鵝掌楸胸徑總生長(zhǎng)量、平均年生長(zhǎng)量分別為12.90 cm、0.76 cm。從圖2可以看出，0～12 a鵝掌楸平均生長(zhǎng)量呈逐年上升趨勢(shì)，隨后增長(zhǎng)開(kāi)始放緩。0～9 a連年生長(zhǎng)量快速上升，9～12 a開(kāi)始出現(xiàn)下降趨向，12 a后出現(xiàn)大幅度下降。第15年胸徑平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量相交，胸徑達(dá)到數(shù)量成熟。從胸徑總生長(zhǎng)量來(lái)看，0～12 a胸徑生長(zhǎng)速度快，年均生長(zhǎng)量約為0.82 cm。12 a后生長(zhǎng)開(kāi)始出現(xiàn)減緩。16～17 a期間生長(zhǎng)極為緩慢，年增長(zhǎng)率約為1.96 cm。

3.2.3 材積生長(zhǎng)規(guī)律分析

從表2可以看出，17 a生鵝掌楸總蓄積量為0.090 91 m3，平均年蓄積量為0.005 35 m3，從圖5看出，0～3 a材積總量生長(zhǎng)慢，6 a以后總材積開(kāi)始出現(xiàn)快速上漲階段，至17 a仍未出現(xiàn)下降趨勢(shì)。6～17 a材積年均生長(zhǎng)量為0.008 m3。分析圖6后可得出，0～6 a材積平均生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量都呈緩慢上升趨勢(shì)。6～12 a，材積連年生長(zhǎng)量快速上漲，6～15 a平均生長(zhǎng)量也呈上升趨勢(shì)。15 a后平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量開(kāi)始出現(xiàn)下降趨勢(shì)。至17 a材積平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量并未相交。

3.2.4 連年生長(zhǎng)率分析

鵝掌楸胸徑、樹(shù)高、材積生長(zhǎng)率如圖7所示，可以看出，17 a生鵝掌楸胸徑、樹(shù)高、材積生長(zhǎng)率均呈現(xiàn)出隨樹(shù)齡增加而出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。其中，胸徑、樹(shù)高、材積生長(zhǎng)率0～3 a出現(xiàn)快速上升趨勢(shì)并達(dá)到巔峰，分別為33.33%、33.08%、37.50%，第15～17 年，胸徑的生長(zhǎng)率出現(xiàn)微小幅度的上漲。

4 結(jié)論與討論

對(duì)湖北省典型地區(qū)之一的石灰?guī)r山地的鵝掌楸進(jìn)行樹(shù)干解析，可以揭示其生長(zhǎng)規(guī)律，以推測(cè)其速生期、輪伐期，對(duì)其林分管理，營(yíng)造有利生長(zhǎng)發(fā)育條件具有重要意義。本研究通過(guò)解析17 a生鵝掌楸發(fā)現(xiàn)，17 a生鵝掌楸樹(shù)高、胸徑及材積處于生長(zhǎng)旺盛期，尚未達(dá)到生長(zhǎng)最高峰，還存在生長(zhǎng)空間。樹(shù)高和胸徑的平均生長(zhǎng)量、連年生長(zhǎng)量出現(xiàn)先增加后減少的生長(zhǎng)規(guī)律。鵝掌楸胸徑生長(zhǎng)快速期為0～9 a，9 a后開(kāi)始放緩，15 a胸徑連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量相交。樹(shù)高生長(zhǎng)快速期為0～12 a，12 a后樹(shù)高生長(zhǎng)開(kāi)始減緩，在15 a時(shí)，樹(shù)高連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量相交。材積生長(zhǎng)量前3 a較為緩慢，3 a后開(kāi)始進(jìn)入快速生長(zhǎng)期，在17 a時(shí)，材積平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量并未出現(xiàn)相交。因17a鵝掌楸并未達(dá)到數(shù)量成熟，故暫無(wú)法確定主伐年齡。李輝虎等在2020年通過(guò)研究江西省高安市19 a鵝掌楸時(shí)也發(fā)現(xiàn)鵝掌楸生長(zhǎng)呈現(xiàn)S型生長(zhǎng)規(guī)律，并且直到19 a仍未達(dá)到數(shù)量成熟。對(duì)比李輝虎的研究可以看出，雖然紅椿林場(chǎng)鵝掌楸樹(shù)高生長(zhǎng)量大于江西，但胸徑與材積生長(zhǎng)量小于[6]。這可能是品種以及立地條件差異所致。

我們將繼續(xù)監(jiān)測(cè)本地區(qū)鵝掌楸生長(zhǎng)趨勢(shì)，以取得本區(qū)域鵝掌楸的生長(zhǎng)完整過(guò)程。通過(guò)完善生長(zhǎng)期、主伐期及形成等數(shù)據(jù)，構(gòu)建生長(zhǎng)過(guò)程數(shù)學(xué)模型，為湖北省特殊立地條件下鵝掌楸的生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

參 考 文 獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：鄭京津）