修枝抹芽对红椿幼林生长及干形的影响

徐 远，杨 岚，刘 球，肖兴翠，杨勇智，杨滨豪，王树山

(1.筠连县自然资源和规划局，四川 宜宾 645250; 2.四川勿角自然保护区管理处，四川 阿坝 623400；3.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004; 4.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081)

红椿(Toonaciliata)为楝科香椿属落叶大乔木，属国家二级濒危保护树种[1]，其生长迅速，树干通直，木材红褐色，结构细密，木纹美丽，耐腐性较好，在国际市场上享有“中国桃花心木”之美誉，具有很高的经济价值和开发前景[2-3]，被多省列为珍贵树种重点发展。处于野生状态的红椿大部分侧枝粗大，或者分叉早，没有主梢，干材利用率低。红椿幼林为羽状复叶，长达80～100 cm，从栽植第2年起，开始从叶腋萌生大量的侧枝，侧枝非常发达[4]，并常形成霸王枝，影响主干和树高的生长。目前尚未有学者对红椿幼林修枝抹芽方面进行研究。

修枝是一种重要的营林方式[5]，合理修枝可以调节干、枝、叶之间物质能量分配或改变树形，有利于提高树干形质、木材产量[6]。为了促进红椿幼林的生长，培养良好的干形和无节良材，本文突破常规修枝的桎梏，从第2年开始对红椿开展持续修枝抹芽试验，通过研究修枝抹芽对红椿幼林生长及干形的影响，为红椿幼林的侧枝管理提供依据。

1 试验地及林分概况

试验地位于乐至国家现代林业科技示范园(乐至县孔雀乡)，中心点地理坐标为105°04′8″E，30°11′56″N，海拔440 m。该区域属中亚热带湿润季风气候，年均气温16.7 ℃，年均降水量949.4 mm。土壤为紫色土，通透性好，有效土层厚度20～40 cm，pH值6.8，肥力中等。试验地为挖机整成的台地，面积2 hm2。

试验林于2015年3月上旬造林，株行距3 m×3 m，红椿与桢楠以1∶1行状相间混交。受2015年冬霜冻影响，红椿树干部分全部被冻死；2016年3月距离地面10 cm处截干后让其重新萌条，2016年底平均胸径5.2 cm，平均树高3.8 m；2017年4—5月，红椿树干上开始长出大量侧枝，6月底测量的侧枝基本情况见表1。

表1 红椿幼林侧枝基本情况统计表Tab.1 Statistics of lateral branches of young Toona ciliataforest项目基径/cm长度/m数量/枝·株-1最大值3.02.021最小值0.60.21平均值1.31.213

2 试验方法

2.1 试验设计

2017年6月下旬，对2年生红椿幼林进行初次修枝与抹芽，先将所有侧枝全部修掉，修枝后在树干上萌芽不超过20 cm前进行抹除；2018年5月上旬、2019年5月上旬对初次修枝后的红椿继续进行修枝抹芽，修去树高1/2以下的侧枝及霸王枝，并在树干上萌芽不超过20 cm前进行抹除，以不修枝作对照，小区面积为667 m2，每个小区30株以上，3次重复。

2.2 数据调查与分析

3 结果与分析

3.1 修枝抹芽对红椿幼林生长的影响

修枝抹芽对红椿幼林生长的影响，主要通过胸径、树高、单株材积、林分蓄积量、冠幅5个生长指标来表述。初次修枝后各指标生长情况见表2，第1—3年修枝抹芽后各指标生长量见表3，连年生长量见图1～图5。

由表2可见，红椿幼林初次修枝后，修枝处理与不修枝的胸径、树高、单株材积和林分蓄积量均没有显著差异，说明修枝处理与不修枝处理的林分生长基数是基本一致的。

表2 初次修枝后各生长指标基本情况Tab.2 Basic situation of growth indexes after primary pruning处理胸径/cm树高/m单株材积/m3林分蓄积量/m3冠幅/m未修枝7.03±1.274.39±0.550.009 9±0.003 65.49±2.011.81±0.13**修枝7.19±0.824.67±0.320.010 5±0.002 55.85±1.361.49±0.12 注: 表格中数据后的 “*”表示在0.05水平上显著差异, “**”表示在0.01水平上显著差异。下同。

表3 第1—3年修枝抹芽后各生长指标生长量Tab.3 Increment of all growth indexes after pruning and sprouting观测时间处理胸径/cm树高/m单株材积/m3林分蓄积/m3冠幅/m第1年未修枝2.47±0.582.47±0.690.017 1±0.006 9 9.51±3.832.09±0.48*修枝抹芽2.25±0.642.80±0.670.017 5±0.006 0 9.69±3.311.57±0.47第2年未修枝5.83±1.133.99±0.600.047 4±0.014 626.27±8.092.94±0.54修枝抹芽6.31±1.204.22±0.570.055 0±0.014 030.56±7.772.82±0.39第3年未修枝8.55±1.584.73±0.800.080 0±0.024 644.42±13.673.09±0.54*修枝抹芽8.81±1.754.96±0.490.088 5±0.026 249.12±14.552.70±0.40

3.1.1 修枝抹芽对红椿幼林胸径生长的影响 由图1可见：修枝抹芽处理第1年和第3年的胸径连年生长量均略小于未修枝，第2年大于未修枝，但差异均不大。由表3可见：修枝与抹芽处理第1年的胸径生长量比未修枝小8.9%，但没有显著差异；第2—3年的胸径生长量分别比未修枝大8.2%和3.0%，但均没有显著差异。

图1 修枝抹芽后胸径连年生长量Fig.1 Annual DBH growth after pruning and sprouting

3.1.2 修枝抹芽对红椿幼林树高生长的影响 由图2可见：随着修枝抹芽时间的推移，修枝抹芽处理的树高连年生长量逐渐减小，在第1年略大于未修枝，第2年略小于未修枝，第3年与未修枝大小相当。由表3可见：修枝抹芽处理1—3年的树高生长量均大于未修枝，分别比未修枝大13.4%、5.8%和4.9%，表明修枝抹芽处理的树高生长量与未修枝之间的差异逐渐变小，但均没有显著差异。

图2 修枝抹芽后树高连年生长量Fig.2 Annual height growth after pruning and sprouting

3.1.3 修枝抹芽对红椿幼林单株材积生长的影响 由图3可见：随着修枝抹芽时间的推移，修枝抹芽处理的单株材积连年生长量均明显大于未修枝； 修枝抹芽处理第1—3年的单株材积总生长量均大于未修枝，分别比未修枝大2.3%、16.0%和7.1%，但均没有显著差异。

图3 修枝与抹芽后单株材积连年生长量Fig.3 Annual individual volume growth after pruning and sprouting

3.1.4 修枝抹芽对红椿幼林林分蓄积量生长的影响 由图4可见：随着修枝时间的推移，修枝抹芽处理的林分蓄积量连年生长量在第1年和第3年与未修枝相当，第2年的连年生长量大于未修枝。由表3可见：修枝抹芽处理第1—3年的林分蓄积总生长量均大于未修枝，分别比未修枝大1.9%、16.3%和10.6%，但均没有显著差异。

图4 修枝与抹芽后林分蓄积连年生长量Fig.4 Annual stand stock growth after pruning and sprouting

3.1.5 修枝抹芽对红椿幼林冠幅连年生长量的影响 由图5可见：修枝抹芽处理第1年及第3年的冠幅连年生长量均小于未修枝，第2年的冠幅连年生长量略大于未修枝。修枝抹芽处理第3年的冠幅连年生长量为负值，主要是因为第3年修枝抹芽去除冠幅的大小大于冠幅生长量的原因所致。由表3可见：第1—3年修枝抹芽处理的冠幅生长量均不同程度小于未修枝，其中修枝抹芽处理第1年和第3年的冠幅生长量均显著小于未修枝(P<0.05)。

图5 修枝抹芽后冠幅连年生长量Fig.5 Annual crown width growth after pruning and sprouting

3.2 修枝抹芽对红椿幼林干形的影响

第1—3年修枝抹芽后的干形各指标变化情况见表4。

表4 第1—3年修枝抹芽后干形各指标生长情况Tab.4 Growth of various indexes of stem shape after pruning and sprouting观测时间处理枝下高/m冠长/m冠长率/%高径比胸高形数2017年6月下旬未修枝3.01±0.721.38±0.57*0.32±0.13*0.64±0.140.55±0.01修枝抹芽3.65±0.25**1.02±0.210.22±0.040.66±0.070.55±0.002017年12月未修枝3.11±0.783.75±0.77*0.55±0.09**0.74±0.130.53±0.01修枝抹芽4.29±0.51**3.18±0.630.43±0.070.80±0.080.53±0.012018年12月未修枝3.27±0.645.12±0.74*0.61±0.07**0.67±0.110.51±0.01修枝抹芽4.57±0.66**4.33±0.700.49±0.070.67±0.100.51±0.002019年12月未修枝3.33±0.625.79±0.86**0.64±0.06**0.59±0.090.51±0.01修枝抹芽4.85±0.63**4.78±0.610.50±0.060.61±0.090.50±0.00

冠长是树高减去枝下高的差，因此大小与枝下高相反。冠长率是冠长与树高的比值，比值越小，表明冠长生长量越小。初次修枝抹芽至第3年，修枝抹芽处理的枝下高均显著大于未修枝(P<0.01)，冠长均显著小于未修枝(P<0.05)，冠长率均显著小于未修枝。修枝抹芽后冠长减小，致使冠长率显著减小。

高径比是树高与胸径的比值，是衡量树干尖削度和圆满度的主要指标之一，高径比越大，表明树干圆满度越大[11]。初次修枝抹芽至第3年，修枝抹芽处理的高径比均略大于未修枝，表明修枝抹芽处理的树干圆满度略大，但两者之间没有显著差异。

胸高形数是以树干胸高断面作为比较圆柱体的横断面所计算的形数，其大小反映树干粗度变化的快慢，值越大表示干形越饱满[12]。初次修枝抹芽至第3年，修枝抹芽与未修枝胸高形数大小相当，且均没有显著差异。

3.3 连续3年修枝抹芽对树节个数的影响

连续3年修枝抹芽后活枝以下树干上树节的个数见图6。由图6可知:连续3年修枝抹芽后活枝以下树节的个数比未修枝少45.8%。表明修枝抹芽可以明显减少树干上树节的个数，有利于培育无节良材。

图6 连续3年修枝与抹芽后活枝下树节个数Fig.6 Number of nodes under living branches after pruning and sprouting for 3 consecutive years

4 结论与讨论

红椿幼树从第2年开始萌发大量侧枝，最多达21枝·株-1，平均达13枝·株-1，侧枝基径达1.3 cm、长度达1.2 m；并常形成霸王枝，最大基径达3.0 cm、长度达2.0 m，严重影响主干和树高的生长。若修枝抹芽不及时，修枝后会留下较大的树节，影响红椿的材质。因此提出红椿从幼林开始在侧枝未木质化之前进行修枝抹芽，与其他树种在中龄林进行修枝、培养无节良材的方法有所区别，具有创新性。

适度修枝可以减小植物生长激素类对高生长的抑制[13]，提高林木整体水分利用效率[14]，提高林木生长量和生物量[15]，过度修枝会对胸径和树高生长产生不同程度的抑制作用[5]。本文对红椿幼林进行连续3年树高的修枝抹芽，对红椿幼树的生长整体上有一定的促进作用，修枝抹芽对胸径生长量的影响除了在第1年有一定的削弱作用外，从第2 年开始表现出对胸径生长的促进作用。修枝抹芽对树高、单株材积和蓄积生长量均有一定的促进作用，并在第2 年达到最大，从第3年开始呈减小的趋势。主要是因为红椿幼林适度修枝抹芽后，可促进红椿叶片的生长，使其羽状复叶长达80～100 cm，增加了其光合营养面积，因此适度的修枝抹芽不但没有对红椿生长造成负面的影响，反而促进了红椿幼林的生长。第1—3 年修枝抹芽对冠幅生长量均有不同程度的削弱作用，但削弱作用随时间的推移逐渐减小。

修枝抹芽可以有效改善幼林的干形[16]，提高树干的通直度[17]和圆满度[18-19]，培养出良好的干形[20-21]。本文研究表明,修枝抹芽对红椿幼林的干形有一定的促进作用，使枝下高显著高于未修枝，冠长和冠长率显著小于未修枝，高径比略大于未修枝，使干形略为饱满，与上述研究结果一致。

修枝抹芽在无节材的培养方面，可以大幅减少木材死节和活节，增加木材中的无节部分[22]，从而提高木材质量。本文研究表明，修枝抹芽后的红椿幼林活枝以下树干上的树节个数比未修枝低45.8%，有利于无节良材的培养。

综上所述,修枝抹芽能够促进红椿幼林的生长，使干形更为饱满，树节减少，可采用该方法对红椿幼林进行侧枝管理。但因本试验进行修枝抹芽的红椿幼林树龄过小，无法进行修枝强度试验，随着树龄的增大，有待进一步开展修枝强度试验，为红椿幼林的侧枝管理提供进一步的依据。