苏柳932等5个柳树优良无性系幼林生长及干形的初步研究
2013-03-28张珏,郭群
张 珏,郭 群
(江苏省林业科学研究院,江苏 南京 211153)
柳树是平原地区营造用材林、防护林和城乡绿化的重要树种,它适应性强,生长迅速[1],可营建防风固沙林、公路沿线的防沙障、水土保持林等生态林,也适于在低湿滩地造林,有较强的耐涝、耐干旱能力[2],在防风防浪、改善环境和木材生产等方面,发挥着重要作用[3]。江苏省林业科学研究院选育的苏柳172等优良无性系,由于其广泛的适应性和较好的防护、木材生产效应,已成为低湿滩地造林的主要品种[4-5]。在江苏省林业科学研究院2005年营造的试验林中,有一批生长和适应性较好的乔木柳杂交无性系,本文选取了其中苗期表型优良的苏柳797,932,172,795,799等5个无性系,进行了生物量及干形的测定,并对其单株的材积和生物量分布进行了分析研究,作为评价引种和选择推广无性系的依据,使得苏柳优良无性系能够得到不同用途的准确定位,同时也为预测在当地条件下柳树无性系单株产量及其稳定性提供参考。
1 试验地概况
试验地设置在江苏省林业科学研究院本部,位于南京市江宁区东善桥,东经118°22',北纬31°14',海拔23 m,属于亚热带季风气候。栽植土壤为下蜀黄土,土质较疏松,富含钙质结核。
2 材料与方法
2.1 参试无性系
试验材料见表1。
表1 供试无性系
2.2 造林设计
2005年3月下旬植苗造林,株行距为1.5 m× 2.0 m,每个无性系苗木30~35株,分3行栽植。造林前深翻整地,栽植穴为80 cm×80 cm×60 cm,每穴施饼肥0.5 kg。4月中旬苗木平茬,幼林期内进行常规管理。
2.3 性状测定
2006年11月,进行生物量及干形的初步调查,共测定3类性状指标。
2.3.1 生长指标 树高、胸径、材积。在5个无性系中分别选取胸径和苗高较中等的单株4个,测量其平均胸径与树高,并从根茎部伐倒,伐倒样木按10等分区分求积法,计算全树和各分段材积[6]。对乔木柳各无性系的苗高、胸径和材积进行方差分析。
2.3.2 生物量指标 样木依树干高度3等分截取,称量主干、枝条、叶鲜质量和总生物量,计算各部分所占的比例[7]。
2.3.3 树形指标 同时量测树干0.1 H,0.5 H,0.7 H高度处直径,以0.5 H,0.7 H处直径与0.1 H处直径的比值计算形率(q0.5和q0.7)[8-9]。
3 结果分析
3.1 苏柳5个无性系的生长量
结果见图1,2,3。从图1可以看出,苏柳5个无性系的胸径平均值为4.28 cm,其中苏柳172的平均胸径最大为4.71 cm,苏柳797胸径最小为3.79 cm。图2显示,苏柳5个无性系的树高平均值为6.97 m,其中苏柳795平均树高最高为7.75 m,远高于苏柳797的6.01 m。图3显示,苏柳5个无性系的材积平均值为5.664 dm3,其中苏柳932平均材积最高为8.379 dm3,苏柳797平均材积最低为4.286 dm3。
苏柳5个无性系的平均胸径之间存在差异,其中苏柳172与苏柳799,苏柳795,苏柳797的平均胸径具有极显著差异,苏柳932、苏柳799与苏柳795、苏柳797的平均胸径之间具有极显著差异。苏柳5个无性系的平均树高之间存在差异,其中苏柳795、苏柳799与苏柳932、苏柳172、苏柳797的平均胸径具有极显著差异,苏柳932、苏柳172与苏柳797的平均胸径具有极显著差异,苏柳932与苏柳172的平均胸径具有显著差异。苏柳5个无性系的平均材积之间同样存在差异性,其中苏柳932与其他4个苏柳无性系的平均材积具有极显著差异,苏柳799与苏柳172、苏柳795、苏柳797的平均材积具有极显著差异,苏柳795与苏柳797的平均材积具有显著差异。
图1 苏柳5个无性系平均胸径对比
图2 苏柳5个无性系树高对比
3.2 苏柳5个无性系的生物量
苏柳5个无性系生物量的测量数据中,干量、枝量、叶量及总生物量,均以苏柳932为最大,分别为5.42,5.19,1.74,12.35 kg/株;总生物量和干量最小的是苏柳797,为3.13,4.91 kg/株;苏柳795枝量最小,为0.76 kg/株;苏柳172叶量最小,为0.24 kg/株(见图4)。
图3 苏柳5个无性系材积对比
图4 苏柳5个无性系地上部分生物量
苏柳795主干生物量占单株地上部分总生物量的比例最高为76.0%,苏柳932最低为43.7%;枝条占地上部分生物总量最大的是苏柳 932,为42.0%,最低的是苏柳795,为15.1%;叶量占生物总量比例最多的则是苏柳932,为14.4%,远高于苏柳172的4.5%等其他无性系(见图5)。
主干生物量比例大,则出材率高,对于用材林来说,能高效利用土地资源生产更多木材。树木枝叶生物量比例多,因其枝繁叶茂而能更有效地利用光能,生产包括枝条在内的木质部分。如本文中的苏柳932无性系,其单株主干和枝条的生物量之和达到10.61 kg,远高于苏柳172、苏柳799等无性系。对于用材林经营者而言,生物总量中主干所占比例越大,则无性系结构越佳,但在防风、防浪等林中对于造林树种生物量结构中的枝、叶比例要求与用材林分却多有不同,粗枝大叶树型亦是较好的选择[10]。
图5 苏柳5个无性系地上部分生物量比例分配
3.3 苏柳5个无性系的干形结构
3.3.1 苏柳5个无性系的形率 图6中苏柳795的形率q0.5,q0.7值为0.68和0.44,是各无性系中形率的最高值,苏柳932的形率q0.5,q0.7值为0.59和0.35,是各无性系中形率的最低值。由此可见,苏柳795是尖削度小、树干圆满的无性系,苏柳932则是尖削度大、下粗上细的无性系柳树。相比较而言,在材积相同的情况下,苏柳795的出材率比苏柳932要高[11]。
图6 苏柳5个无性系的形率
3.3.2 苏柳5个无性系的材积在树高的分布 对苏柳5个无性系不同高度段的材积进行比较,可以看出,苏柳932变化最大,说明它的尖削度也大,苏柳795变化较小,说明它尖削度小,树干的材积分布较为均匀(见图7)。
图8列出了苏柳5个无性系在各高度树干上的材积分配比例,0.3 H以下苏柳5个无性系的材积占全树的比例平均为61.0%,其中苏柳795为57.5%,苏柳932为64.8%;0.5 H以下苏柳5个无性系的材积占全树材积的比例平均为83.7%,其中苏柳795为82.2%,苏柳932为85.2%;0.7 H以下苏柳5个无性系的材积占全树材积的比例平均为96.2%,其中苏柳799的比例值最小,为95.4%,各无性系的树干材积均已占总材积的95.0%以上。
图7 苏柳5个无性系不同树高段的材积分布
3.4 各生物量指标的相关性
从表2可以看出,在胸径、树高、干量、枝量、叶量、总生物量和材积这7个生物量指标中,叶量与枝量具极显著相关性,叶量高,则枝量高。枝量、叶量跟总生物量都具有极显著相关性,枝量、叶量越大,则总生物量也越大。材积跟干量、叶量具有显著性相关,跟总生物量具有极显著性相关,干量、叶量和总生物量的数值大,则全树的材积也高。
图8 苏柳5个无性系的材积比例分配
表2 7个生物量指标的相关性
4 小结
通过对苏柳5个无性系的生长指标的测定和单株树干、枝条和叶的生物量的比较,可以看出,苏柳795的平均树高数值最大,主干占全树生物总量的比例最高,形率q0.5、q0.7值也是各无性系中的最高值,说明苏柳795是尖削度小、树干圆满的无性系。苏柳799的干量占总生物量的比例仅次于苏柳795,主干生物量比例大,则出材率高。主干圆满通直、出材率高是选育用材林优良无性系的主要指标,所以,苏柳795、苏柳799的干形结构合理且较完美,可以作为用材柳树优良无性系。
苏柳932枝条和叶的生物量比例最大,其侧枝多且粗壮,枝叶茂盛,适合营造防风、防浪林和能源林。
在材积等7个生物量指标的相关性上可以看出,枝量、叶量与总生物量之间相互影响,材积的大小和干量有关。
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