干热河谷区紫檀与柚木生长适应性研究初探

2011-02-26龙汉利谢大军蔡小虎李晓清雷彻虹

四川林业科技 2011年4期

刘义，龙汉利，谢大军，蔡小虎*，李晓清，雷彻虹

(l.四川省林业科学研究院，四川成都 6l008l;2.攀枝花市林业局，四川攀枝花 6l7000)

紫檀与柚木是世界热带地区最名贵的用材树种，在我国无天然分布，虽近年来云南、广西、广东、福建和海南等省区有引种栽培(陈青度等，2004;马华明等，2003)，但其木材资源，我国目前大部分仍靠进口，价格十分昂贵，竞争激烈(曾杰等，2000;张燕，2009;刘金风等，2003;胡启荣，2009)。

攀西地区干热河谷地区光照丰富，气候炎热，多种亚热带甚至热带植物均能生长。独特的区域环境能否也为紫檀与柚木的发展提供条件，增加我国的后备木材资源?本文研究人员分别于2009年、20l0年从广东引进紫檀和柚木苗木，在该区域进行栽植试验，观测和分析苗木成活率、生长量及叶片光合速率等参数，研究紫檀与柚木的生长适应性状况，旨在为干热河谷区紫檀与柚木的发展可行性提高理论依据与科学参考。

l 试验地概况与研究方法

l.l 试验地概况

本研究在攀枝花市岔河林场进行(北纬26°36'、东经l0l°48')，位于金沙江与雅砻江交汇处，海拔l 035 m～l l78 m，隶属南亚热带干热河谷气候。日照时间长(2 06l h·a-l～2 695 h·a-l)，年均气温20.5℃，年蒸发量 l 877 mm ～2 097 mm，年降水量762 mm～950 mm，年相对湿度50% ～60%，年无霜期280 d～330 d。区域内干湿季明显，旱季为l l月至翌年的5月，降水量占到全年l0%以下;雨季为6月至l0月，降水量占全年的90%以上。主要植被类型为干热河谷稀树灌木草丛，原生木本树种有攀枝花、牛角瓜、云南黄芪、密柚子、锥连栎等，草本植物有扭黄茅等。土壤为燥红土。

l.2 试验设计

2009年l2月对岔河林场试验地进行等高梯田改造，穴状整地，规格50 cm×50 cm×40 cm，每穴施入20 g～30 g保水剂，栽植成活后开展生长观测，随机抽取紫檀与柚木苗木各300株，调查成活率;随机抽取各l50株，观测树高和基径等参数，该工作于20l0年l0月完成。

20l0年7月，分别选择基径和苗高基本一致的紫檀、柚木l a生营养袋苗进行盆栽。苗木栽植40 d后，分别选择有代表性的紫檀与柚木各l0株，采用GFS-3000便携式光合仪(Walz，Effeltrich，Germany)于晴朗天气7:30～l9:30测定叶片净光合速率，同时记录光合有效辐射量。

l.3 土壤理化性质分析

对于紫檀与柚木试验样地，采用对角线法分别取0～20 cm表层土壤，测定pH值(电位法)、有机质含量(重铬酸钾氧化-外加热法)、全氮(半微量开氏法)、全磷(NaOH-钼锑抗比色法)、全钾(火焰光度法)、水解氮(碱解扩散法)、速效磷(Olsen法)和阳离子交换量(EDTA-铵盐快速法)。

l.4 统计分析

试验数据统计和分析采用Excel数据分析插件XLSTAT 20l l(Tan et al.，2008)完成。运用非参数Wilcoxon signed-rank test过程对紫檀与柚木的基径和树高、叶片的净光合速率等进行比较，运用Spearman's rank correlation过程分析基径与树高之间的相关性。

2 结果与分析

2.l 苗木成活率

栽植一段时间后，紫檀苗木成活率明显高于柚木，紫檀为80.3%，柚木的成活率很低，不足30%(见图l)。

图l 栽植后紫檀(左)与柚木(右)的成活率

2.2 基径与树高

相较紫檀，柚木的基径和树高显著较小(p＜0.0l)(见表l)。紫檀与柚木的基径、树高分布表现为右偏(见图 2、图 3)，紫檀基径分布的偏度(l.l50)比柚木(0.855)约大，两者在数据较大一侧出现连续的较长拖尾，暗示基径的生长潜力被限制;紫檀的树高分布接近正态，生长表现良好，偏度0.292，远低于柚木树高分布偏度值(l.440)，柚木的树高生长被严重限制。

表l紫檀与柚木基径和树高的基本特征描述

图2 紫檀(左)与柚木(右)基径分布密度函数图

图3 紫檀(左)与柚木(右)高度分布密度函数图

图4显示了紫檀、柚木基径和树高生长的相关性。因柚木基径和树高生长均受限，两者相关性更强，生长更显一致，而紫檀因基径生长受限，与树高的相关性相对较弱，一致性相对差。

图4 紫檀(左)与柚木(右)基径和树高之间的相关性

2.3 叶片净光合速率

统计结果显示，紫檀与柚木叶片的净光合速率在9:30、l7:30和l9:30没有显著差异(p＞0.05);在l l:30、l3:30和l5:30这3个时段，紫檀叶片的净光合速率极显著的高于柚木叶片(p＜0.0l);在7:30时，紫檀叶片的净光合速率明显高于柚木叶片(p＜0.05)(见图6)。

2.4 土壤理化性质

从表2看出，土壤pH值、有机质、全氮、全磷和全钾等各项指标，紫檀与柚木试验样地之间的差异并不大，土壤表现出弱酸性。根据土壤养分分级标准，有机质、全氮和全钾处于5级水平，水解氮、全磷和速效磷处于6级。

图5 试验样地光合有效辐射日变化

图6 紫檀(左)与柚木(右)叶片净光合速率日变化

表2 紫檀与柚木试验样地土壤理化特性

3 讨论

虽然紫檀与柚木均为典型热带树种，但在攀西干热河谷区，紫檀与柚木的成活率存在显著差异。本试验紫檀成活率80.2%，最新收集的资料表明，栽植l a后保存率为75.5%，有报导，紫檀在云南普洱市前3 a的造林保存率分别是88.9%、80%和72.80%(史鸿飞等，20l0)，这说明与其它试验地比较，紫檀可能适应干热河谷区的气候条件，且旱季对成活率有一定影响。柚木在海南儋州市前两年的保存率为l00%和92%(翁启杰等，2002)，本试验柚木成活率为28.6%，栽植l a后保存率为2l.3%，暗示柚木对干热河谷气候的适应性较差。

另外，紫檀与柚木苗木的生长量也明显不同，紫檀的全天累积净光合作用强于柚木，表现出紫檀的基径与树高生长显著比柚木快。试验地紫檀栽植3个月后，干型修长，出现倒伏，需要人工扶直定干，而柚木没此必要，这也源于紫檀的基径生长受限制，但树高生长良好，基径与树高生长不一致，地上部分呈畸形发展;相对的，柚木基径和树高生长均受限，基径与树高生长一致性强，地上部分形态发展反而较均衡。

与我国其他紫檀、柚木试验地相比，攀西干热河谷独特的气候条件主要反映在热量和水分状况上。据报导，攀西干热河谷区最冷月平均气温＞l2℃，最暖月平均气温24℃ ～28℃，≥l0℃年平均积温＞7 000℃，持续天数＞350日。在水分条件方面，年干燥度2.l ～3.4，雨季l.0～l.4，＞2.0 的时间＞6 月～7个月。与我国其他紫檀、柚木试验地相比，紫檀与柚木的成活率和生长量表现不良，可能也是受热量和水分条件影响所致，但热量和水分效应有待研究。广东阳春市的试验表明，紫檀幼苗期生长不需要全日照，用遮阴网遮阴其成活率可提高40.6～44.2个百分点，用透光度为75%或50%的遮阴网遮阴较适宜幼苗生长(张燕，2009)，说明在栽植的早期，加强造林地人工抚育管理，实施遮阴等措施，对紫檀有望提高造林成活率。紫檀基径生长、柚木树高和基径生长受限制，除了是对干热河谷气候适应的反映，也可能由试验地土壤养分亏缺造成。本试验样地土壤养分含量不仅在分级标准中处于相当低的级别，与国内其它紫檀和柚木栽培地比较，土壤有机质、全氮、全磷、水解氮和速效磷也要低很多(表3)。据报导，不同磷水平处理，柚木苗木生长和干物质质量存在极显著的差异(梁坤南等，2005)，柚木树高在高磷水平是低磷水平的2.24倍(梁坤南等，2002)。另外，氮含量也会制约柚木的生长(Mohan，2005)。营养条件的改变对紫檀苗木生物量分布比例也存在影响，导致苗木生物量结构的变化(周庆等，2006)。上述研究暗示了试验地土壤养分与紫檀和柚木生长之间存在的紧密联系，通过改良土壤，加强肥料管理，苗木生长量可望提高。值得一提的是，紫檀受养分条件的制约可能没柚木明显(这从试验地紫檀的树高生长良好，且紫檀基径和树高显著高于柚木可证明)，同样表明紫檀的生长适应性相对较强。

表3 我国紫檀与柚木引种栽培试验地土壤特性

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