湘西自治州桤木生长规律与适应性研究

2021-04-29钟少伟田开慧杨逸廷刘年元张金贵宋正忠

安徽农业科学 2021年7期

钟少伟田开慧杨逸廷刘年元张金贵宋正忠

摘要对湘西自治州历时多年的桤木造林推广成效进行全面调查和总结，并对湘西自治州内推广的桤木林分进行样方调查和解析木分析，测定径高生长量、活立木蓄积等，在此基础上分析建立桤木胸径和树高生长、立地因子选择模型，分析湘西自治州桤木林分生长规律和适应性，为湘西自治州森林生态系统的可持续发展和桤木林分可持续经营提供科学依据。

关键词桤木;生长规律;适应性;湘西州

中图分类号 S.792.14文献标识码A

文章编号0517-6611（2021）07-0118-03

AbstractByinvestigatingandsummarizingtheeffectofAlnuscremastogyneafforestationextensioninXiangxiAutonomousPrefecture，thispapercarriedoutthesampleplotinvestigationandanalysisofA.cremastogyneforestinXiangxiAutonomousPrefecture.Thegrowthofdiameter，heightandthevolumeofstandingtreesweremeasuredaswell.Onthisbasis，themodelsofalderDBH，treeheightgrowthandsitefactorselectionwereestablished，thegrowthregulationandadaptabilityofA.cremastogyneinXiangxiAutonomousPrefecturewereanalyzed.TheresultsprovidedimportantscientificbasisforsustainabledevelopmentofforestecosystemandsustainablemanagementofA.cremastogynestandinXiangxiAutonomousPrefecture.

KeywordsAlnuscremastogyne;Growthregulation;Adaptability;XiangxiAutonomousPrefecture

作者简介钟少伟（1967—），男，湖南龙山人，正高级工程师，从事森林培育与森林经营工作。

自20世纪80年代以来，湘西自治州推广桤木造林4.89万hm2[1-2]，占全州林分總面积的7.45%，桤木已成为湘西自治州主要阔叶树造林树种之一。研究湘西自治州桤木林分的生长规律和适应性，为湘西自治州桤木林的可持续经营提供科学依据显得极为迫切。

湘西自治州林业局一直致力于桤木引种和推广，并先后发表《湘西州岩溶山地桤木造林技术研究初探》《湘西州桤木造林及发展前景》《湘西自治州生态林营建模式初探》《桤木育苗技术试验》等研究论文[3-6]，制定并发布了《桤木播种育苗技术规程》（DB43/T260—2005）湖南省地方标准[7]。该研究在综合湘西自治州桤木现有研究成果的基础上，对全州推广的桤木林分进行样方调查和解析木测定，对湘西自治州桤木林分生长规律和适应性进行研究，以期为湘西自治州桤木林分可持续经营提供科学依据。

1研究方法

1.1编制实施方案

为科学、有序地开展湘西自治州桤木林分生长规律和适应性研究工作，编制了《湘西自治州桤木林分生长规律和适应性研究实施方案》，方案采用多因子复合式样方调查方法进行样方调查设计，并遵循数理统计样方设置量进行大样本和小样本设计，综合因子样方数量满足大样本要求，其他因子样方数量满足小样本要求。湘西自治州在综合因子分析上共设置50个样方进行调查，在立地因子、径高生长量等调查因子上共设置12个样方进行调查[8]。

1.2样地设置与调查

全州共选择50个桤木林分小班，每个小班布设1个样地，共布设50个样地，根据不同地类、海拔、造林年度等设置样方，样方为半径14.57m的样圆（面积为0.067hm2），花垣县10个，龙山县、保靖县、永顺县、泸溪县、凤凰县各布设8个样地，实测样地内每株林木的树高和胸径。

1.3解析木调查

解析木样株调查结合样地调查进行，每县选择2个样地，每个样地选择1株平均木作为样木和解析木。挖倒后截取圆盘，每2m截取1个，地径处和胸径处截取1个，标好方位，内业实测年轮及生长量。

1.4内业统计分析

外业完成后对50个样地和12株解析木进行各项因子指标统计分析汇总，计算平均活立木蓄积、年生长量、样木平均胸径和平均高，并计算每公顷蓄积等指标。

2研究结果

2.1样地调查共选择50个桤木林分小班，调查了50个样地，涉及湘西州6个县，29个乡镇，42个村，涉及小班面积177.07hm2，小班平均面积3.54hm2;调查样地海拔140～925m，平均海拔513m;调查样地土层厚度35～150cm，平均厚度72cm;调查样地母岩为石灰岩的19个，白云岩的10个，板（砂）页岩的10个，紫色岩的11个;调查样地树龄8～15年，平均树龄11.36年;调查样地郁闭度0.5～0.9，平均郁闭度0.66;调查样地株数38～184株，平均株数87.64株;调查样地平均树高15.75m，平均胸径12.42cm，最大树高27.0m，最大胸径25.90cm;调查样地平均活立木蓄积128.72m3/hm2。

2.2解析木调查共调查12株解析木，树龄最大为15年，最小为9年，平均树龄为12.5年，平均树高为18.92m，平均胸径为14.60cm，对应的12个样地平均树高为16.90m，平均胸径为13.73cm，解析木年平均树高生长量为1.50m，年平均地径（去皮）生长量为1.52cm，年平均胸径生长量为1.16cm，12株解析木活立木蓄积年平均生长量0.17m3，年平均单株活立木蓄积生长量为0.014m3（表1）。

3结果分析

3.1桤木生长规律

通过分析解析木，将平均树高生长分4个阶段：初始生长阶段（1～3年）、高速生长阶段（4～8年）、稳定生长阶段（9～11年）、生长下降阶段（12年以后）。初始生长阶段树高年生长量为0.76～1.48cm，均值为1.09cm，为年平均树高生长量（1.50cm）的72.7%;高速生长阶段树高年生长量为1.89～2.04cm，均值为1.95cm，为年平均树高生长量（1.50cm）的130.0%;稳定生长阶段树高年生长量为1.41～1.68cm，均值为1.53cm，为年平均树高生长量（1.50cm）的102.0%;生长下降阶段树高年生长量为0.80～1.14cm，均值为0.99cm，为年平均树高生长量（1.50cm）的66.0%。

桤木地径生长同样分4个阶段：初始生长阶段（1～4年）、高速生长阶段（5～9年）、稳定生长阶段（10～13年）、生长下降阶段（13年以后）。初始生长阶段地径年生长量为0.93～1.31cm，均值为1.11cm，为年平均地径生长量（1.50cm）的74.0%;高速生长阶段地径年生长量为1.89～2.17cm，均值为2.03cm，为年平均地径生长量（1.50cm）的135.3%;稳定生长阶段地径年生长量为1.30～1.46cm，均值为1.37cm，为年平均地径生长量（1.50cm）的91.3%;生长下降阶段为13年后，地径年生长量为1.20～1.30cm，均值为1.15cm，为年平均地径生长量（1.50cm）的76.7%。

3.2桤木立地因子适应性

由表2可知，桤木造林地母岩对桤木树高、胸径及公顷蓄积年平均生长量影响明显，最适宜桤木生长的母岩为板页岩，其树高、胸径及蓄积的年平均生长量分别为平均值的105.0%、108.3%、115.9%，其次是紫色页岩和石灰岩，差的为白云岩，其树高、胸径及公顷蓄积的年平均生长量分别为平均值的88.5%、87.2%、82.4%，仅为板页岩84.2%、80.5%、71.1%;桤木造林地土层厚度对桤木树高、胸径及公顷蓄积的年平均生长量影响明显，最适宜桤木生长的为80cm以上的厚土，其树高、胸径及公顷蓄积的年平均生长量分别为平均值的105.0%、103.7%、109.4%，其次土层厚度为40～80cm的中土，差的为40cm以下的薄土，其树

高、胸径及公顷蓄积的年平均生长量分别为平均值的71.9%、81.7%、48.3%，仅为厚土的68.5%、78.8%、44.1%;而湘西州桤木造林地海拔对桤木树高、胸径及公顷蓄积的年平均生长量影响不明显，考虑到桤木抗冰雪灾害能力差，其最适宜海拔为600～800m;湘西州桤木成林密度控制在600～1500株/hm2，最好为600～1050株/hm2，密度大于2250株/hm2，其树高、胸径的年平均生长量仅为平均值的81.3%和76.1%，不利于培育中、大径材（短轮伐期，培育造纸材等工业原料林除外）。

3.3桤木林分活立木蓄积总量

根据湘西州桤木造林推广与生态效益研究样地调查汇总表50个样地折合每公顷蓄积量之和除以年轮权重，可计算出桤木林年平均蓄积生长量为11.33m3/hm2，据此可计算出湘西州推广的桤木林活立木总蓄积量为572.71万m3，占湘西州活立木总蓄积（3042.28万m3）的18.83%，占湘西州阔叶树总蓄积（1066.54万m3）的53.7%，无论从造林面积，还是从蓄积来说，桤木都是湘西州名副其实的第一大阔叶树。各县市分年度现有桤木林的活立木蓄积量见表3。

4结论

（1）桤木的引种与推广解决了湘西自治州岩溶山地及石漠化地区造林树种选择难题。桤木在湘西自治州的成功引种和推广让多年多次造林失败的“三难地”披上了绿装，为

裸露的石灰岩山地绿化找到了先锋树种，为顺利完成全州33.33余万hm2退耕还林和其他林业重点工程任务，确保阔叶树混交比例和造林保成率起到了决定性作用，使全州森林覆盖率提高了4百分点。无论从面积还是从蓄积来说，桤木都是湘西自治州名副其实的第一大阔叶树，其为湘西自治州造林绿化事业和社会经济发展作出了突出贡献[9-10]。

（2）桤木适应湘西州板页岩、石灰岩、紫色页岩、白云岩发育的土壤生长，其中板页岩发育的土壤最适宜桤木生长，石灰岩和紫色页岩次之，白云岩发育的土壤中桤木生长相对较差。

（3）桤木耐干旱瘠薄能力差[11]，在土层厚度低于40cm的薄土地上生长较差，而在土层厚度大于80cm的厚土地上生长良好，40～80cm的中土地上表现次之;桤木对湘西州海拔适应性较广，在400～800m的山地生长良好。由于桤木抗冰雪灾害能力差，建议海拔800m以上地段造林要慎重选择。

（4）桤木造林适宜初始密度1650～2505株/hm2，造林后5～8年进行间伐，保留株数750～1050株/hm2;桤木对坡向、坡位要求不严，但山顶、山脊瘠薄地段忌造桤木;桤木混交造林应采用块状或多行间（7～10行针叶树混交3～5行桤木）混交，株间和行间混交效果差[3];从桤木树高和胸径生长规律分析可以看出，桤木树高和胸径生长高峰期大约都为5年，树高生长高峰期比胸径早1年（4～8年），然后进入3年稳定生长阶段，12年以后树高生长量开始逐步下降;而地径生长稳定期为10～13年，13年后开始下降。由此可以推断出，桤木科学间伐时间为造林后5～8年，间伐后最终保留750～1050株/hm2，短轮伐期工业原料林培育周期仅需12～15年。

参考文献

[1]湘西自治州林業局.湘西自治州2000-2013年造林验收汇总报告[R].2000-2014.

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[4]钟少伟，向志斌.湘西州桤木造林及发展前景[J].湘州林业科技，1999（17）：30-32.

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[6]钟少伟.桤木育苗技术试验[J].湖南环境生物职业技术学院学报，2003，9（2）：107-109.

[7]彭险峰，向志斌，钟少伟，等.

桤木播种育苗技术规程：DB43/T260—2005[S].湖南省质量技术监督局，2005.

[8]湘西自治州林业局.湘西自治州桤木林分生长规律研究实施方案[Z].2015.

[9]湖南省森林资源与生态环境监测中心.湖南省二Ο一四年度森林资源统计年报[R].2014：2-3..

[10]湘西自治州林业局.湘西自治州林业数据库[R].2012-07-20.