造林措施对银杏用材林生长的影响

刘莉娟，邢世岩，曹福亮，汪贵斌，李 真，付兆军，吴岐奎，刘晓静，辛 红

(1.山东农业大学林学院，山东 泰安 271018;2.南京林业大学森林资源与环境学院，江苏 南京 210037)

银杏(Ginkgo biloba L.)又名白果、公孙树，是我国特有树种，素有“活化石”、“银香木”之称，目前全国有20多个省(区)均有广泛栽培。在浙江西北与安徽东南的天目山地带有天然银杏次生林，是中国银杏的起源地，但尚未发现自然生长的银杏原始林。费本华[1]研究了北京地区17年银杏木材密度及其变异特点，认为银杏作为人工用材林树种，有很好的发展前景。银杏木材易加工，用途广泛，是工艺雕刻、精美家具、豪华建筑及室内装修的优良材料。同时，银杏木材具有良好的声学特性，是制作乐器的理想材料，在林业界视为不可多得的珍贵用材树种。但银杏生长缓慢，20年后生长开始加快，周期长，林业生产无法满足日益增长的市场需求，导致银杏木材供需紧张。因此，影响银杏用材林生长的主要因素成为国内外研究的热点。对银杏人工林影响最大的3个因素主要是立地选择、种源选择、密度调控[2]。海拔是立地选择的主要因素，温度是限制高海拔林木生长的主要环境因子，降水量是限制低海拔林木生长的主要因子[3]。1859年故斋藤孝藏博士在日本山形县发现了日本唯一一片栽植在山地的银杏人工林，并进行了调查，今野敏雄于1983年再次对该林分进行了调查，对2次调查结果进行比较分析，发现密度对直径生长的影响较大[4]。树木的密度与经济增长之间呈负相关[5]。形数是树木尖削度指标，尖削度大，树干材积小，随银杏年龄的增加，银杏树高、胸径、材积的生长逐渐增大[6]，但林金根[7]调查发现，银杏用材林的形数随年龄增加而减少。曹福亮[8]认为，银杏树在生长高峰期，高平均年生长能达到0.6－0.8 m，胸径平均年生长能达1.0 cm以上。因此，选择好的造林地、造林密度以及有效的栽培技术尤为重要。

本研究通过对山东省泰安市泰山潘官岭、泰山树木园、聊城市临清县鑫兴银杏大观园、临沂市郯城县郯南农场以及北京鲁能银杏园5个试验点银杏用材各项生长指标进行调查，分析不同造林措施对各项生长指标的影响，以期为银杏用材林生产实践提供栽培管理的理论依据。

1 试验地概况

山东省泰安市泰山潘官岭位于泰山上海拔 785 m 处，E117°03'－117°13'、N36°05'－36°20'，年均温13.2 ℃，年均降水量803.7 mm，无霜期187 d，年均日照时数2655 h，月温度1月份最低，平均 －2.7 ℃，具有明显的高山气候特征。植苗造林，沙质土壤，中性偏碱。

泰山树木园海拔200 m，年均温20℃，年均降水量697 mm，属温带半湿润大陆性季风气候区。植苗造林，壤土，中性。

山东省临沂市郯城县郯南农场属温带半湿润大陆性季风气候区，E118°05'－118°31'、N34°22'－34°56'，海拔 26 m，年均温 13.2 ℃，年均降水量 835.5 mm，无霜期 212 d，年均日照时数 2354.5 h，月温度 1月份最低，平均－1.1℃。植苗造林，沙质土壤，中性偏碱。

山东省聊城市临清县鑫兴银杏大观园，地势平坦，海拔36 m，属半湿润大陆性气候，E115°37'43.7″、N36°44'20.9″，年均温12.9 ℃，年均降水量557.1 mm，无霜期 193 d，年均日照时数 2567 h，月温度 1 月份最低，平均－2.5℃。植苗造林，沙质土壤，中性偏碱。

北京鲁能银杏园位于北京市顺义区潮白河东岸，海拔 25 m，E116°42'29.6″、N40°09'1.4″，年均温 11.5℃，年均降水量约625 mm，无霜期195 d，年均日照时数2750 h，月温度1月份最低，平均气温4.9℃，属暖温带半湿润大陆性季风性气候。植苗造林，沙质土壤，中性土壤。

2 试验设计与方法

2.1 试验设计

(1)选择泰山潘官岭和树木园45年生银杏用材林，研究海拔对银杏用材林生长的影响;(2)选择山东省聊城市临清县鑫兴银杏大观园内10年生造林密度为2.0 m×4.0 m的实生和嫁接苗混交的银杏用材林，分析造林方式对银杏用材林生长的影响;(3)选择山东省聊城市临清县鑫兴银杏大观园和北京鲁能银杏园10、15、17年生银杏用材林，分别研究造林密度对各年龄用材林生长的影响;(4)选择山东省临沂市郯城县郯南农场造林密度为 2.0 m ×3.0 m、3.0 m ×4.0 m、4.0 m ×4.0 m 银杏用材林，研究各经营密度下最适宜生长的年龄。

2.2 调查方法

2012年4－6月，分别在每个试验点设置3个20 m×20 m标准样地，用 GPS定位仪确定试验点的具体位置、海拔高度，调查样地内银杏用材林的株数，分别测量每棵银杏用材林的树高、胸径、中央直径、冠幅和枝下高。随机选取3株，用生长锥取材法调查每个样地银杏用材林的年龄。

2.3 数据统计方法

利用EXCEL统计软件进行数据分类并计算平均值，采用费希尔公式计算形数，利用胸高形数法计算材积[9]。利用SAS软件对整理的数据进行T检验和ANOVA分析，检验不同海拔、树龄对银杏用材林生长的影响及不同密度下生长指标平均数差异的显著性。

式中，D1.3表示胸径;V表示树干材积;H表示树高;f1.3表示胸高形数;q表示形率。

3 结果与分析

3.1 造林地海拔对银杏用材林生长的影响

由图1可见，泰山潘官岭和树木园45年生银杏用材林，除冠幅外，位于海拔200 m的泰山树木园银杏用材林的树高、胸径、枝下高、材积的平均值明显高于海拔785 m的潘官岭银杏用材林。T检验表明(表1)，除树高T=1.82，P差异不显著，其余各生长指标差异均达极显著水平，其中材积的T值为5.75。

图1 不同海拔45年生银杏用材林生长比较Fig.1 Comparison of the growth of 45 years old ginkgo timber forests among different altitudes

表1 不同海拔45年生银杏用材林材积差异检测1)Table1 Detection of volume difference in 45 years old ginkgo timber forests among different altitudes

3.2 造林方式对银杏用材林生长的影响

除冠幅和枝下高，鑫兴银杏大观园10年生实生苗银杏用材林的树高、胸径、材积生长明显优于同年龄的嫁接苗银杏用材林(图2)。T检验表明(表2)，胸径、材积的T值分别为1.06、1.98，P分别为0.3407和0.1185，差异不显著，其余各生长指标差异均达极显著水平，其中树高、枝下高的T值分别为2.78、3.13。

3.3 造林密度对银杏用材林生长的影响

从山东省聊城市临清县鑫兴银杏大观园15、17年生和北京鲁能银杏园10年生不同密度银杏用材林比较分析可以看出(表3)，1.5 m ×1.5 m、2.0 m ×3.5 m、1.5 m ×6.0 m、1.5 m ×2.0 m 4 种造林密度下 10年生银杏用材林各生长指标差异显著，其中树高差异极显著，P＜0.0001。F检验表明，密度为2.0 m×3.5 m和1.5 m×2.0 m树高、胸径、冠幅、枝下高、材积的生长明显优于其他密度下的用材林。以4.0 m×4.0 m、5.0 m ×5.0 m、4.5 m ×4.5 m、3.0 m ×4.0 m 4 种密度造林的15 年生银杏用材林树高、冠幅、枝下高生长差异不显著，胸径差异显著，该年龄最适密度为 4.5 m ×4.5 m。以 5.0 m ×7.0 m、2.0 m ×4.0 m、2.0 m ×3.0 m 3种密度造林的17年生银杏用材林，除枝下高差异显著外，其他各生长指标差异均极显著，最适密度为5.0 m ×7.0 m。

图2 实生、嫁接10年生银杏用材林生长的比较Fig.2 Comparison of the growth of 10 years old ginkgo timber forests between the seedling and grafting stand

表2 实生、嫁接10年生银杏用材林材积差异检测1)Table2 Detection of volume difference in 10 years old ginkgo timber forests between the seedling and grafting stand

表3 不同密度、同年龄银杏用材林生长指标的F检验结果1)Table3 F、SSR test results of the growth indices of ginkgo timber forests in the same age and with different densities

3.4 树龄对银杏用材林生长的影响

山东省临沂市郯城县郯南农场造林密度为 2.0 m ×3.0 m、3.0 m ×4.0 m、4.0 m ×4.0 m 银杏用材林除枝下高，造林密度为2.0 m×3.0 m的19年生银杏用材林树高、胸径、冠幅、材积的生长明显优于17年生银杏用材林(表4)。T检验表明，2.0 m×3.0 m密度下19年和17年生的树高、材积差异显著，P值分别为0.0101和0.0583;造林密度为3.0 m×4.0 m的3个年龄银杏用材林的树高、胸径、冠幅、枝下高、材积F检验表明，3个年龄的银杏用材林各项生长指标差异均极显著。最适宜3.0 m×4.0 m密度的为19年生银杏用材林，各项生长指标均优于其他年龄;造林密度为4.0 m×4.0 m的15年生银杏用材林各项生长指标均优于13年生，并且树高、胸径、冠幅、枝下高、材积各指标经T检验，差异均极显著。

表4 不同年龄、同密度银杏用材林生长指标的T、F检验Table4 T，F test of the growth indices of ginkgo timber forests with the same density and in different ages

4 结论

通过对不同地区银杏用材林的各项生长指标进行比较分析，发现不同造林措施对银杏用材林各项生长指标的影响程度不同:(1)海拔对银杏用材林生长影响明显，高海拔与低海拔的银杏用材林生长差异显著，随着海拔的升高，银杏用材林的生长减缓，其中，对用材林材积生长的抑制作用尤为突出。(2)不同造林方式的苗木对用材林的高度和胸径生长的影响较大，差异较显著。相同立地条件下，实生苗用材林的树高生长比嫁接苗用材林快，径向生长则减缓，但整体的材积生长比嫁接苗用材林快。(3)在不同的年龄段，用材林适宜密度不同。随着年龄的增长，对生长空间的需求也增大，要适当减小用材林的密度。8－17年生用材林，密度控制在1.5 m×2.0 m－2.0 m×3.0 m为宜;随着树龄的增长，用材林的密度要不断进行调整，12 －45 年生用材林，林地的密度控制在 2.0 m ×4.0 m －5.0 m ×7.0 m。其中以 3.0 m ×3.0 m、4.0 m×4.0 m两种类型最适宜。

[1]费本华，阮锡根.北京地区银杏木材密度及其变异研究[J].北京林业大学学报，2000，22(3):14－18.

[2]吴济生，刘恩海，张万荣，等.人工林定向培育密度控制的研究[J].林业科技，1994，19(1):12－14.

[3]王婷.天山中部不同海拔高度天山云杉林的生态学研究[D].武汉:武汉大学，2004.

[4]今野敏雄.银杏人工林生长过程调查[J].许绍远，译.浙江林业科技，1982(4):44－46.

[5]GREAVES B L，BORRALHO N M G，RAYMOND C A，et al.Age-age correlations in，and relationships between basic density and growth in Eucalyptus nitens[J].Silvae Genetica，1997，46(5):264 －270.

[6]侯九寰，闫长智，祝自丽，等.银杏大苗培育与胸径相关关系的研究[G].银杏资源优化配置及高效利用，2006(8):96－101.

[7]林金根，陶银周.银杏干才生长规律研究简报[J].浙江林业科技，1994，15(4):35－37.

[8]曹福亮.中国银杏志[M].北京:中国林业出版社，2007:81－93.

[9]郑小贤，刘东兰，宋新民，等.用正形数胸高形数和经验回归方程编制人工林立木材积表[J].林业科技，1996，21(5):1－4.