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不同海拔下邓恩桉种源的林分生长特征分析

2016-02-18卢陆峰蒙江拢覃余武郭东强陈健波

桉树科技 2016年2期
关键词:分场邓恩保存率

卢陆峰,蒙江拢,覃余武,郭东强,陈健波*

(1. 广西环江毛南族自治县华山林场,广西 环江 547100;2. 广西环江毛南族自治县爱山林业试验场,广西 环江 547100;3. 广西壮族自治区林业科学研究院,广西 南宁 530002;4. 国家林业局中南速生材繁育实验室,广西 南宁 530002;5. 广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530002)

不同海拔下邓恩桉种源的林分生长特征分析

卢陆峰1,蒙江拢1,覃余武2,郭东强3,4,5,陈健波3,4,5*

(1. 广西环江毛南族自治县华山林场,广西 环江 547100;2. 广西环江毛南族自治县爱山林业试验场,广西 环江 547100;3. 广西壮族自治区林业科学研究院,广西 南宁 530002;4. 国家林业局中南速生材繁育实验室,广西 南宁 530002;5. 广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530002)

对广西环江华山林场两个不同海拔试点10个邓恩桉种源的保存率和生长性状进行观测和分析,结果表明:高海拔试点保存率下降幅度较大,并在2011—2012年间下降幅度达到最大值,低海拔试点由于2012—2013年间遭遇冬季霜冻天气,下降幅度出现最大值。4.5年生邓恩桉种源保存率表现为低海拔试点高于高海拔试点,表现最好的种源分别为D9509和D9507。随海拔升高4.5年生邓恩桉种源3个生长性状值明显下降,其中高海拔种源间树高变异性较大。各种源两个试点平均单位面积蓄积量最高的为D9509,且稳定性好,D9504、D9507生长较好,适合低海拔种植,D9502则适合高海拔种植。

邓恩桉;生长特性;海拔

桉树(Eucalyptus)是南方地区最重要的速生丰产林树种之一[1],由于桉树畏寒和对低温敏感性,限制了桉树向北及高海拔地区发展[2-3]。邓恩桉(E. dunnii)为桃金娘科(Myrtaceae)桉树属中抗寒性、速生性较好的树种[4-5],广西、湖南、福建、江西、陕西等地区对邓恩桉引种栽培和良种选育开展研究,对扩大桉树栽培区,降低造林风险起到重要的促进作用[6-9]。

广西桉树引种研究和人工林发展在国内处于领先地位[10],由于南北气候及海拔环境的差异存在,桉树的发展极为不平衡,品种、种源间耐寒性、适应性也有较大差异[11],所以对桉树在不同地区或海拔高度的生长差异研究有重要意义。本研究通过对位于桂北地区华山林场两个海拔邓恩桉10个种源的试验林进行观测,分析其5 a间保存率变化规律,以及成熟林生长性状差异,通过其丰产性及稳定性分析判断其适宜种植情况,为邓恩桉良种选育提供基础依据。

1 试验地概况

试验地位于河池华山林场的华山分场和雅龙分场,华山林场地处于环江毛南族自治县的中部,广西桂西北部云贵高原南部的边缘地带,东经108o15′49″,北纬25o6′37″。属于中亚热带气候,日照充足,干湿季节明显,年降水量1 402.1mm。试验地海拔、土壤类型和气温见表1。

表1 试验地概况

2 研究方法

2.1 材料与试验设计

参试邓恩桉种源10个,产地为澳大利亚昆士兰州(QLD)和新南威尔士州(NSW)(表2)。试验设计为随机完全区组,每个种源设置4个区组,每个区组4行,每行5株,共20株,株行距为2m×3m,林分密度为1 667 株·hm-2。造林时间为2009年5月,各林分造林前施基肥0.5 kg,造林后当年进行第一次追肥,林木2、3年生时进行第二次和第三次追肥,后期管理按常规营林措施。

2.2 测定方法

每年对试验林木进行每木调查,记录保存株数、胸径、树高,分别在2009年12月(0.5年生)、2010年11月(1.5年生)、2011年11月(2.5年生)、2013年1月(3.5年生)和2014年2月(4.5年生)时调查其林分生长情况等。

2.3 数据处理

采用EXCEL做基本数据统计,DPS软件对试验结果进行方差分析、Duncan多重比较和一年多点的品种区域试验统计。单株材积计算采用广西林业勘测设计院研制的速生桉单株材积( V)计算公式[12]:

式中:V为材积(m³),D为胸径(cm),H为树高(m);

单位面积蓄积量(m)计算公式:

式中:M为蓄积量(m³),V为单株材积(m³),N为单位面积内株数。

表2 参试种源地概况

3 结果与分析

3.1 不同海拔邓恩桉年保存率变化规律

2010—2014年连续5 a对不同海拔邓恩桉试验林的造林保存率进行调查,结果如图1所示。随林龄增加,两个分场的邓恩桉整体保存率下降。0.5年生邓恩桉保存率表现为雅龙分场高于华山分场6.7%,1.5年生增加到7.33%,2011—2012年间雅龙分场邓恩桉的保存率急速下降了18.65%,下降幅度达到5 a间的最大值。2012—2013年间华山分场保存率下降了13.20%,海拔较高的雅龙分场下降幅度为10.45%,略低于华山分场。2014年止,华山分场邓恩桉保存率较高为66.47%,雅龙分场保存率较低为63.11%。

图1 2010—2014年邓恩桉总体保存率变化规律

10个邓恩桉种源的年保存率变化如表3所示。华山分场0.5年生(2010年)10个种源的保存率最高为D9506(98.51%),最低为D9501(80.00%),雅龙分场最高为D9502(100%)和D9508(100%),保存率最低为D9501(92.16%)、D9505(92.16%)和D9506(92.16%),除D9506外,9个种源皆表现为雅龙分场保存率较高,种源间极差表现为华山分场较大,低海拔对种源间保存率影响差异较大。

受到种源生长和环境因素的影响,随着栽植年限的增加,各种源的保存率皆有所下降,其中华山分场2012—2013年间下降幅度最大,除每年保存率下降10%以内的D9502、D9508和D9509外,其他种源的保存率皆下降10%以上,下降幅度最大值为D9501(18.57%)。极差呈增加趋势,最大值出现在2014年(37.58%)。雅龙分场2011—2012年间下降幅度最大,除D9504、D9505、D9506和D9507保,其他种源的保存率皆下降10%以上,下降幅度最大值为D9510(36.36%)。保存率极差表现为不同种源先增大后下降,最高值出现为2012年(52.45%)。2012年后(2.5年生),雅龙分场各种源保存率除D9504、D9505、D9507外,皆低于华山分场。华山分场2014年(4.5年生)邓恩桉种源保存率最高D9509(80.00%),D9502等5个种源达到70%以上,最低为D9505(42.42%)。雅龙分场最高为D9507(82.35%),达到70%以上还有D9504(79.41%)、D9506(78.43%),最低为D9501(35.29%)。除D9504、D9505、D9506、D9507外,其他种源保存率均表现为华山分场较高。

表3 海拔对邓恩桉种源的保存率影响 %

3.2 不同海拔邓恩桉种源生长性状差异

不同海拔4.5年生邓恩桉种源生长性状差异见表4。华山分场10个种源平均树高为18.48m,比雅龙分场高25.54%,最高为D9502(19.67m),其次为D9509(19.59m),分别比平均水平高6.44%和6.01%,最低为D9501(17.35m),比平均水平低1.13%,极差为2.32m。雅龙分场最高为D9503(16.60m),其次为D9502(16.01m),分别比平均水平高12.77%和8.76%,最低为D9501(12.27m),比平均水平低16.64%,极差为4.33m。各种源树高皆表现为华山分场高于雅龙分场,由变异系数可知,树高离散程度也表现为雅龙分场大于华山分场。

华山分场10个种源平均胸径为16.72 cm,比雅龙分场大15.62%,最大为D9509(17.92 cm),其次为D9510(17.37 cm),分别比平均水平大7.18%和3.89%,最小为D9506(14.66 cm),比平均水平小12.32%,极差为16.72 cm。雅龙分场种源间胸径差异较小,未达到显著水平,最高为D9502(15.08 cm),其次为D9509(14.93m),分别比平均水平大0.04%和0.03%,最低为D9506(13.71m),比平均水平小0.05%,极差为1.37cm。各种源胸径皆表现为华山分场高于雅龙分场,由变异系数可知,胸径离散程度是华山分场大于雅龙分场。

华山分场种源间单株材积差异显著,平均单株材积为0.188 0m³,比雅龙分场高49.11%,最大为D9509(0.227 7m³),其次为D9504(0.215 8m³),分别比平均水平大21.12%和14.79%,最小为D9506 (0.131 4m³),比平均水平小30.11%,极差为0.096 3m³。雅龙分场种源间胸径差异较小且不显著,最高为D9509(0.142 9m³),其次为D9505(0.138 4m³),分别比平均水平大0.13%和0.10%,最低为D9506 (0.105 7m³),比平均水平小0.16%,极差为0.037 2m³。各种源单株材积皆表现为华山分场高于雅龙分场,由变异系数可知,单株材积种源间离散程度是华山分场大于雅龙分场。

表4 不同海拔的邓恩桉种源间生长性状差异

由表5可知,海拔与种源的主效应和交互作用对邓恩桉3个生长性状的影响存在较大差异。其中海拔对邓恩桉树高、胸径、单株材积的影响极显著(P<0.01)。种源对树高的影响亦极显著(P<0.01),但对胸径和单株材积的影响未达到显著水平。海拔和种源的交互作用对树高的影响较大,对胸径和单株材积影响较小,但皆未达到显著水平。

表5 生长性状的方差分析

3.3 不同海拔邓恩桉种源间单位面积蓄积量差异和丰产性、稳定性分析

根据不同海拔各种源生长性状和保存率测算单位面积蓄积量(表6),4.5年生邓恩桉种源华山分场平均单位面积蓄积量192.87m³,比雅龙分场的139.28m³高38.48%,最高为D9504(285.60m³),其次为D9509(242.90m³),分别比平均水平高48.10%和25.97%,最低的D9501(125.22m³)比平均水平低35.05%。雅龙分场最高为D9509(190.57m³),其次为D9503(168.14m³),分别比平均水平高36.83%和20.72%,最低为D9505(97.83m³),比平均水平低29.76%。变异系数分别为0.26和0.22,表现为华山分场单位面积蓄积量离散程度大于雅龙分场。

表6 邓恩桉种源丰产性及稳定性分析

以华山分场和雅龙分场4.5年生邓恩桉单位面积蓄积量为依据,计算和分析2个试验海拔和10个种源的适应性,其种源丰产性参数和稳定性参数如表6所示。产量平均值为166.08m³,其中最高为D9509(216.74m³),其次为D9504(196.34m³)和D9507(194.74m³),最低的为D9501(114.68m³)。单位面积蓄积量作为评价邓恩桉种源丰产性重要指标,把其比总体平均值高10%作为生长迅速类型。根据模型理论,回归系数大于1表示该种源低于平均稳定性,在有利条件下有良好表现,在不利条件下表现较差,对环境有单一适应性;回归系数小于1表示该种源超过平均稳定性,对环境有普遍适应性[13]。除D9504、D9507、D9505表现为华山分场单一适应外,其他种源表现为稳定型。根据丰产性参数和稳定性参数对10个种源进行分类,第Ⅰ类为生长迅速、稳定型,蓄积量比平均值高10%,回归系数小于1,包括种源D9509;第Ⅱ类为生长迅速、不稳定型,蓄积量大于平均值10%,回归系数大于1,适应海拔为华山分场,包括种源D9504、D9507;第Ⅲ类为生长一般、稳定型,蓄积量大于平均值10%以下,两个试点产量蓄积量相差不大,包括种源D9502;第Ⅳ类为生长较差、稳定型,蓄积量小于平均值,两个试点产量蓄积量相差不大,包括种源D9503、D9506、D95010、D9508、D9501,第Ⅴ类为生长较差、不稳定型,蓄积量小于平均值,且在华山分场表现明显高于雅龙分场,如种源D9505。

4 结论与讨论

(1) 保存率是体现林木内在生活力和环境抵抗力的重要指标[14]。不同海拔对邓恩桉林木保存率影响存在差异,0.5年生时高海拔试点邓恩桉种源保存率高于低海拔试点,随着林龄增大两个试点林木保存率下降,雅龙分场在2011—2012年间下降幅度达到最大值,2012—2013年有所缓和,但仍有较大的下降率,这可能与高海拔试点常年风速较大、温度较低等环境因素有关,至2014年下降幅度有所减少,林木表现出一定程度的抗性。华山分场保存率下降幅度最大值出现在2012—2013年间,这与该时间段华山林场遭遇冬季霜冻天气,试验林木被冻伤、冻死和压倒有关,2013年后由于气候条件恢复,保存率下降幅度减少。4.5年生时表现为低海拔试点保存率高于高海拔试点。

10个种源间保存率也存在较大差异,由于海拔和气候环境变化影响,保存率总体下降幅度最大的年份,表现相对稳定的种源低海拔试点为D9502、D9508和D9509,高海拔试点为D9504、D9505、D9506和D9507,至4.5年生达到保存率80%以上的仅有低海拔试点D9509和高海拔试点的D9507,此外D9504、D9505、D9506、D9507保存率表现为高海拔试点高于低海拔试点。

(2) 海拔对邓恩桉树高、胸径、材积的影响十分明显,随海拔升高4.5年生邓恩桉种源3个生长性状值明显下降。种源对树高的影响明显,但对胸径和单株材积的影响不明显。高海拔试点种源间树高变异程度较大,遗传差异性较明显,胸径和单株材积的变异程度相对较小。低海拔试点树高表现最好的为D9502,胸径和单株材积为D9509,高海拔试点树高、胸径和单株材积表现最好的分别为D9503、D9502和D9509。

(3) 对两个试点单位面积蓄积量的丰产性、稳定性分类分析,属于Ⅰ类的D9509种源生长迅速,皆适合高、低海拔种植,表现最好;属于Ⅱ类的D9504、D9507生长迅速,适合低海拔种植,表现较好;属于Ⅲ类的D9502生长速度一般,高、低海拔种植产量相差不大,但在各种源中较适合在高海拔种植。

由于本试验缺少对过熟林指标值的分析,并不能说明在中、大径材的经营措施下各种源的生长优劣。试验林适宜性仅针对华山林场不同海拔的气候环境,各种源在其他地区的适宜性有待研究。

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Analyses on the Growth Characteristics ofEucalyptus dunniiat Different Altitudes

LU Lu-feng1, MENG Jiang-long1, QIN Yu-wu2, GUO Dong-qiang3,4,5, CHEN Jian-bo3,4,5
(1.Huashan Forest Farm of Huanjiang Country,Huanjiang547100,Guangxi,China; 2.Aishan Forest Experimental Station of Huanjiang Country,Huanjiang547100,Guangxi,China; 3.Guangxi Forestry Research Institute,Nanning530001,Guangxi,China; 4.Key Laboratory of Central South Fast-growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China,Nanning530001,Guangxi,China; 5.Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation,Nanning530001,Guangxi,China)

Results from investigations of survival and growth characteristics for 10 provenances ofEucalyptus dunniiat HuaShan Forest Farm across two altitudes indicated that: survival rates decreased at the higher altitude and reachedmaximum between 2011 and 2012. On the other hand, survival rates decreased themost between 2012 and 2013 due the incidence of snow, especially at the lower altitude. At the stand age of 4.5 years, survival rates at the higher altitude were greater than at the lower altitude. Provenances D9509 and D9507 showed the best survivals among all provenances. With the increase of altitude, growth traits decreased significantly and tree height (H) differed significantly among the provenances at the higher altitude. The investigations showed that: provenance D9509 was suitable for planting at both altitudes, having the highest andmost stable yields; provenances D9504 and D9507 were suitable for planting at the lower altitude, and provenance D9502 was suitable for the higher altitude.

Eucalyptus dunnii; growth characteristics; altitude

S758.5+2

A

中央财政林业科技推广示范资金项目([2015] TG18号)

卢陆峰(1986— ),大专,助理工程师,主要从事人工林栽培.E-mail: 237852265@qq.com

*通讯作者:陈健波(1964— ),硕士,教授级高级工程师,主要从事桉树育种与栽培.E-mail: cjbgfri@163.com

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