闽北山地不同坡位闽楠人工林的生长规律

2019-09-05阙小黎

防护林科技 2019年8期

阙小黎

(南平市延平区大横林业站，福建南平 353033)

为促进森林生态系统良性循环、改善生态环境，近年来，针对针叶林多、阔叶林少的实际情况，福建省加大了林种树种结构调整力度，鼓励用乡土、珍贵阔叶树造林，大力发展珍贵树种培育基地，闽西北以闽楠、香樟、红豆杉、建柏、赤皮青冈等树种为主，闽东以柳杉、檫树、鄂西红豆树等树种为主，闽南以降香黄檀、香樟、火力楠、红锥、大花序桉等树种为主，打造各具特色、树种多样、阔叶混交的珍贵树种造林示范区，提高了森林质量和生态功能，满足了珍贵树种用材需求[1]。

闽楠(Phoebebournei)是我国特有的珍贵用材树种和优良观赏树种，自然分布于福建、江西、湖南、广西、广东等地，已被列为国家二级珍稀濒危植物[2-5]。闽楠木材芳香耐久，纹理结构美观，是上等建筑、高级家具、雕刻艺术和造船良材，在可能出现金丝楠木材性特征的8种楠木中，闽楠位居第二，而在高档仿古家具中，具有金丝特征的楠木，深受世人青睐，其价格与红木类几乎并驾齐驱，可见，闽楠具有广阔的市场前景和经济价值[6]。目前针对闽楠的栽培技术研究，已有大量报道，在其生长规律方面，主要集中在苗期[2]、造林地类型[5]和施肥效应[7]等。已有研究表明，坡位对造林效果有显著的影响[8，9]，而对闽楠人工林生长的影响还少见报道[4]。基于此，本文以闽北山地不同坡位上闽楠人工林为研究对象，研究了坡位对闽楠人工林生长规律的影响，对指导闽楠人工林造林时的立地选择，制定科学合理的闽楠栽培技术，实现闽楠人工林培育的预期效益等具有重要的理论和实践意义。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地设在福建省南平市峡阳镇，地处延平区西北，东与茂地、大洋相连，南同王台接壤，西和顺昌交界，北与建瓯相邻，位于中亚热带地区，117°54′—118°02′E，26°44′—26°52′N之间，海拔在180～230 m。年平均降雨量1 653 mm，年平均气温19.5 ℃，极端最高气温为41 ℃，极端最低气温为-5.8 ℃。

1.2 样地选择

采用空间代时间的样地调查方法，于2018年3月在峡阳国有林场横坑工区选择31林班56大班060小班的闽楠人工纯林进行样地设置，此林分造林时间为1965年，立地类型为Ⅰ类地，土壤较肥沃。在上坡位和下坡位两种立地中分别设置3个20 m×20 m的固定样地，对样地内的闽楠和林下植物进行详细调查，记录闽楠的胸径、树高，计算蓄积量和保存率，经调查，闽楠人工林林下植物主要有砂仁(Amomumvillosum)、苦竹(Pleioblastusamarus)、铁线蕨(Adiantumcapillus-veneris)、粗叶榕(Ficushirta)、朱砂根(Ardisiacrenata)、野姜(Zingiberaceae)、木荷(Schimasuperba)和毛背叶(Chukrasiatabularisvar.velutina)等[6]。

1.3 树干解析

根据每木调查结果，计算出不同坡位上闽楠的平均生长数据，确定标准木，在不同坡位上各选择闽楠平均标准木1株，伐倒前，用手持罗盘仪在标准木上确定南北方向后用粉笔标记，并标记0 m、0.3 m和1.3 m处位置，伐倒后，按照“树干解析”法以2 m为1区分段锯取厚度约5 cm的圆盘，用粉笔标记后带回实验室以1年为1个龄级，采用日本东洋理光器株式会社生产的A-Ⅲ型年轮测定装置进行年轮测量，分析其生长过程及生长量。

闽楠材积采用阔叶树材积计算公式：

V=0.000 052 76×D1.882 161×H1.009 317

式中，V为材积(m3)，D为胸径(cm)，H为树高(m)

1.4 数据处理

在Excel 2003中进行数据和图表整理，在SPSS 13.0中进行回归分析和相关性分析，拟合不同坡位上闽楠人工林的总生长方程。

2 结果与分析

2.1 不同坡位上闽楠人工林的胸径生长过程

由不同坡位上闽楠人工林胸径的总生长量可见，在整个生长过程中，下坡位的胸径总生长量均大于上坡位，31年生闽楠人工林的平均去皮胸径为下坡位(19.3 cm)大于上坡位(15.3 cm)。

在1～31年中，不同坡位上闽楠人工林的胸径生长均出现了3次主要的生长高峰，其中上坡位出现在第4、8、11年，下坡位出现在4、10、16年，在第20年之后，胸径的平均生长量和连年生长量均缓慢下降，并趋于平缓。

图1同坡位上闽楠人工林的胸径生长过程

整个生长过程中，连年生长量与平均生长量出现多次相交，若以连年生长量大于平均生长量为标志，4～13年为上坡位闽楠胸径速生期，4～18年为下坡位闽楠胸径速生期。

2.2 不同坡位上闽楠人工林的树高生长过程

由不同坡位上闽楠人工林树高生长过程可知，闽楠树高的生长与林龄成正相关，31年生上坡位闽楠树高18.1 m，下坡位13.8 m，在12年之前，下坡位的树高总生长量和平均生长量大于上坡位，12年之后，上坡位的树高总生长量和平均生长量显著大于下坡位。

图2不同坡位上闽楠人工林的树高生长过程

在1～31年中，上坡位的闽楠总共出现了6次树高生长高峰，分别是第7、11、13、19、21、24年，期间树高连年生长量分别为1.3、0.9、2.0、1.0、1.3、1.7 m；下坡位的闽楠总共出现了2次明显的树高生长高峰，分别是第4年和第13年，期间树高连年生长量分别是1.04 m和1.71 m。第25年后，树高连年生长量迅速下降，在第31年时，上坡位和下坡位树高连年生长量均为0.2 m，随着林分郁闭度的提高，闽楠的树高生长也趋于平缓。

闽楠的树高平均生长量比较稳定，下坡位在第6年最高，为0.67 m·a-1，上坡位在第14年最高，为0.71 m·a-1，其他年份大多维持在0.4～0.6 m·a-1之间；从生长曲线来看，连年生长量和平均生长量出现多次相交，可能与不同立地上水热条件等气候变化有关，可见，闽楠的树高生长对气候的变化具有较强的敏感性。

2.3 不同坡位上闽楠人工林的材积生长过程

从不同坡位上闽楠人工林的材积生长可见，闽楠人工林的材积总生长量、平均生长量均随着林龄的增加而不断增加，31年时上坡位的单株去皮材积为0.167 m3，下坡位的单株去皮材积为0.196 m3。整个生长过程中，下坡位的材积总生长量均大于上坡位。

1～31年中，上坡位闽楠人工林的材积连年生长量出现3次主要生长高峰，分别为第14年、21年和24年，材积连年生长量分别为0.010 9、0.011 4和0.014 4 m3，下坡位材积连年生长量出现4次生长高峰，分别为第13年、17年，23年和28年，材积连年生长量分别为0.010 9、0.011 9、0.010 7和0.012 6 m3。

图3不同坡位上闽楠人工林的材积生长过程

从平均生长量来看，0～19年为下坡位材积快速增长期，20～31年为缓慢增长期，0～14年为上坡位材积快速增长期，15～31年为缓慢增长期；1～31年期间，两种坡位上闽楠的连年生长量均大于平均生长量，说明，31年生时闽楠的材积生长并未达到数量上的成熟，其数量成熟期还需要进一步研究。

2.4 不同坡位上闽楠人工林的生长率

由不同坡位上闽楠人工林的树高、胸径和材积生长率可见，两种坡位上闽楠的树高和胸径生长率曲线较为相似，两者在18年后几乎重合，说明在此之后的树高和胸径生长速度几乎接近，18年后两种坡位上树高和胸径的生长率均保持在较低水平，说明在此阶段两者的生长速度较为缓慢；材积生长率的降低速度比树高和胸径生长率慢，降到最低点的时间比树高和胸径生长率晚，但材积和树高的生长率始终大于树高和胸径，在整个生长过程中，1～18年为材积生长率较快下降阶段，19～31年为缓慢下降阶段。

图4不同坡位上闽楠人工林的生长率

2.5 不同坡位上闽楠人工林的总生长量模型

运用SPSS 13.0中的曲线估计功能对不同坡位上闽楠人工林的树高、胸径和材积总生长量进行模拟，建立了不同测树因子与时间的关系方程，其中上坡位树高总生长量模型为H=0.666 6T-0.961 4，R=0.987，胸径总生长量模型为D=5.729 lnT- 5.690 1，R=0.904，材积总生长量模型为V=0.000 2T2+0.000 1T-0.005 5，R=0.989；下坡位树高总生长量模型为H=0.449 4T+1.034 8，R=0.974，胸径总生长量模型为D=7.097 5 lnT- 6.576 1，R=0.905、材积总生长量模型为V=0.000 2T2+ 0.001T- 0.012 1，R=0.989；从拟合结果看，精确度较高，可用来快速估算闽楠的树高、胸径和材积总生长量。

3 结论

不同坡位上闽楠人工林的树高、胸径和材积具有显著差异，31年生闽楠人工林的平均去皮胸径为下坡位(19.3 cm)大于上坡位(15.3 cm)。上坡位闽楠树高18.1 m，下坡位13.8 m，上坡位单株去皮材积0.167 m3，下坡位的单株去皮材积0.196 m3。整个生长过程中，下坡位的材积总生长量均大于上坡位，1～18年为材积生长率较快下降阶段，19～31年为缓慢下降阶段。