向明,黃正明,向祖恒,彭先鳳,向華,姚茂華
(湖南省龍山縣林業(yè)局,湖南龍山 416800)
川黃柏(Phellodendron chinense)是蕓香科黃檗屬落葉小喬木,是傳統(tǒng)的木本藥材,在我國南方廣泛分布或栽培[1-3],其木材材質(zhì)優(yōu)良,是家具、裝飾及人造板的優(yōu)良用材[1]。人們對川黃柏的研究主要集中在育苗、栽培、樹皮環(huán)剝、藥用成分分析、病蟲害防治等方面[4-9],而對其人工林生長規(guī)律尚無研究報道?;诖?,筆者對頁巖山地川黃柏13 年生人工中林的生長規(guī)律開展了調(diào)查研究,以期為川黃柏木材及干皮的科學(xué)培育提供依據(jù)。
2021 年12 月,以湖南省桑植縣八大公山鎮(zhèn)中溝灣村生長良好的川黃柏13 年生人工林為研究對象,設(shè)置800 m2的臨時樣地,調(diào)查樣地內(nèi)每木胸徑、樹高等因子,獲取樣地胸徑、樹高平均值,根據(jù)胸徑及樹高結(jié)構(gòu)確定該林分為中林。從樣地中選擇平均木、優(yōu)勢木、劣勢木各1 株進行樹干解析。平均木的胸徑等于或接近于樣地胸徑平均值,優(yōu)勢木和劣勢木胸徑按樣地胸徑平均值±2 cm 確定,樹高生長正常。將解析木自樹干基部伐倒,按1m 區(qū)分段法截取圓盤,帶回室內(nèi)烘干、刨光,用常規(guī)方法判別和測定圓盤的年輪和直徑[10-11],計算樹干材積、形數(shù)和材積生長率。材積生長率按普雷斯勒公式[10]計算。
測定數(shù)據(jù)用Excel 2007 分析處理。
3 株川黃柏解析木胸徑、樹高及材積生長過程平均數(shù)據(jù)見表1。
結(jié)合表1、圖1 可見,該頁巖山地13 年生川黃柏胸徑平均生長量持續(xù)緩慢增長,13 年達到0.42 cm/年;胸徑連年生長量在0.20~0.90 cm 間波動,10 年出現(xiàn)最大值0.90cm。川黃柏胸徑生長過程見圖2。
圖1 胸徑連年生長量與平均生長量曲線圖
表1 13 年生川黃柏樹干生長過程
結(jié)合表1、圖3 可見,該頁巖山地13 年生川黃柏樹高平均生長量在0.50~0.64 m/年間波動;樹高連年生長量在0.33~1.00 m 間波動,6~7 年及11 年出現(xiàn)最大值1 m,8~10 年出現(xiàn)最小值0.33 m。由表1、圖2、4 可知,該林分營造時栽植的是未達標(biāo)的弱苗,苗高(第1 年樹高)不超過0.5 m,第3 年樹高僅達1.5 m、去皮胸徑僅0.2 cm,僅與1 年生Ⅰ級苗的高徑水平相當(dāng)),與Ⅰ級苗苗高≥1 m、地徑≥1 cm,Ⅱ級苗苗高≥0.6 m、地徑≥0.6 cm 的要求[2,5]相差較大。弱苗栽植至少會影響林分前期生長,降低林分質(zhì)量。川黃柏樹高生長過程見圖4。
圖2 胸徑生長量曲線
圖3 樹高連年生長量與平均生長量曲線
圖4 樹高生長量曲線
結(jié)合表1、圖5 可見,該頁巖山地13 年生川黃柏材積平均生長量持續(xù)緩慢增長,13 年達到0.000 763 m3/年;材積連年生長量前6 年緩慢增長,6 年后快速增長,13 年達到0.002 127 m3;連年生長量與平均生長量曲線呈明顯分離趨勢,短期內(nèi)難以相交,表明該川黃柏人工林尚遠(yuǎn)離數(shù)量成熟期[12];材積生長率隨年齡增長而降低,13 年仍維持在24%的較高水平(表1、圖6),表明該階段正處于材積快速生長期,需加大撫育培管措施,促進材積快速增長。川黃柏材積生長過程見圖7。
圖5 材積連年生長量與平均生長量曲線
圖6 材積生長率曲線
圖7 材積生長量曲線
形數(shù)反映樹干的尖削或飽滿程度,是決定樹干材積的三大因素之一,通常會隨年齡的增加而下降,直至某一穩(wěn)定水平。形數(shù)主要有胸高形數(shù)、正形數(shù)和實驗形數(shù)[12],該次研究使用胸高形數(shù)(簡稱形數(shù))。結(jié)合表1、圖8 可見,川黃柏形數(shù)在3 年生時為9.07,5 年生時降至1.18,6 年生后持續(xù)平穩(wěn)降低在1 以下,13 年生時降至0.57,仍處于較高水平,表明該階段的川黃柏樹干尖削度較小。
圖8 形數(shù)變化曲線
(1)頁巖山地川黃柏13 年生人工中林,胸徑平均生長量持續(xù)緩慢增長,13 年達到0.42 cm/年;胸徑連年生長量在0.20~0.90 cm 間波動,10 年出現(xiàn)最大值0.90 cm。樹高平均生長量在0.50~0.64 m/年間微弱波動;樹高連年生長量在0.33~1.00 m 間波動,6~7 年及11 年出現(xiàn)最大值1 m,8~10 年出現(xiàn)最小值0.33 m。
(2)頁巖山地川黃柏13 年生人工中林,材積平均生長量持續(xù)緩慢增長,13 年達到0.000 763 m3/年;材積連年生長量前6 年緩慢增長,6 年后快速增長,13 年達到0.002 127 m3;材積連年生長量與平均生長量曲線呈明顯分離趨勢,13 年尚遠(yuǎn)離數(shù)量成熟期;材積生長率隨年齡增長而降低,13 年仍維持在24%的較高水平,處于材積快速增長階段,需加大撫育培管措施,促進材積增長。
(3)形數(shù)隨年齡增長而降低,頁巖山地13 年生川黃柏形數(shù)降至0.57,明顯大于同齡光皮樹(形數(shù)0.34)[11],樹干尖削度較小,有利于干材利用。可考慮結(jié)合樹皮利用發(fā)展川黃柏中小徑工藝、裝飾及人造板用材,培育材藥兼用林。
(4)川黃柏是大宗藥材,傳統(tǒng)栽培的目的是獲取樹皮,樹皮產(chǎn)品以樹干產(chǎn)出的寬厚的板皮價值最高,枝椏產(chǎn)出的枝皮價值低下,藥用栽培應(yīng)以追求寬厚的樹干板皮為目標(biāo)。樹干板皮的產(chǎn)量與胸徑、樹高和材積顯著相關(guān)[13-15],川黃柏藥用林應(yīng)側(cè)重培育中、大徑木。近40 年來,湘西北高寒山區(qū)川黃柏藥用栽培極普遍,但大多數(shù)在10 年左右即成片采伐利用,均系幼林及中林的過早采伐,大部分為小徑木,林分的速生優(yōu)勢未得到充分利用,既喪失了應(yīng)有的產(chǎn)量,也降低了藥材及木材的品質(zhì)。川黃柏培育應(yīng)提倡中幼林撫育性間伐,成熟林方可皆伐的經(jīng)營理念。由于川黃柏中、成林資源稀少,該次研究對象林齡較小,研究結(jié)果存在一定的局限性,未來需進一步開展中、成林生長規(guī)律的研究,為川黃柏資源的合理利用提供科學(xué)依據(jù)。
(5)該片川黃柏營造時栽植的是未達標(biāo)的弱苗,弱苗栽植至少會影響林分前期生長,降低林分質(zhì)量。川黃柏栽培應(yīng)嚴(yán)把苗木質(zhì)量關(guān),只栽植Ⅰ級或Ⅱ級苗,不栽弱苗。