拟赤杨研究现状和铅笔材工业原料林培育展望

姚丰平，程亚平，余久华，王平，吴益庆，倪荣新

（1.浙江省庆元林场，浙江 庆元 323800；2.庆元县自然资源和规划局，浙江 庆元 323800；3.浙江省丽水市林业技术推广总站，浙江 丽水 323000）

拟赤杨Alniphyllum fortunei又名赤杨叶，为安息香科Styracaceae 落叶阔叶乔木，高15～ 20 m，胸径达60 cm，在我国安徽、江苏、浙江、湖南、湖北、江西、福建、台湾、广东、广西、贵州、四川和云南均有分布，印度、越南和缅甸也有分布[1]。其木材纹理通直，结构致密，材质轻软，是制造火柴杆、铅笔材和雕刻图章、制作木盒的好原料，也是生产食用菌白木耳Tremella fuciformis的优良树种[1-3]。根据作者对1989—2021 年有关我国拟赤杨的维普和万方文献查询，之前的研究主要侧重于杉木Cunninghamia lan ceolata连栽引起地力衰退的问题开展杉木与拟赤杨混交林营造的研究[4-18]，较少针对拟赤杨火柴杆、铅笔材等工业原料林培育的研究。雍朝柱等[19]早在1995 年报道显示，中国是最大的铅笔生产和出口国，年产铅笔60 多亿支，消耗木材约20 万m3·a-1。在当前强化生态公益林建设和生态红线保护背景下，木材砍伐受到严格控制，对以利用拟赤杨为原料的铅笔生产企业产生较大影响，希望能够培育短周期中小径材工业原料林。为此，本文整理分析了有关拟赤杨育苗和造林技术以及生长特性方面的文献资料，并对拟赤杨铅笔材工业原料林培育提出展望。

1 种子特性和育苗技术

1.1 种子特性

选择健壮的拟赤杨母树，于10 月下旬至11 月上旬，当蒴果由青绿色转为黄褐色时即可采收，采收时连果序一起剪下，放在阴凉通风处摊开晾干10 d 左右，用圆木棒轻轻滚压，开裂后筛取种子，装进布袋保存；不能用曝晒方法脱种，以防止细小种胚过分失水降低萌发率[20]。拟赤杨种子细小，千粒质量为0.60～ 0.95 g，自然播种发芽率为5%～ 30%[20-23]，甚至不到1%[6]。何仕燕等[24]在放大镜下人工挑选饱满无损伤种子作发芽试验，结果表明低温储藏发芽率略高于室温储藏，种子在不遮光条件下发芽率显著高于遮光条件下；在80 mmol·L-1柠檬酸浸种24 h 处理后，发芽率由对照的58.33%提高到64.67%。说明拟赤杨种子的发芽率差异较大，这可能与测试方法和采种母树有关。

1.2 播种育苗

选择肥沃疏松、排水良好的地块作育苗地，冬季深翻，翌春碎土，细致整地作床，床高为30 cm，床宽为0.8～ l.0 m，床形略呈龟背形，中间高二侧稍低，于1—2 月或3 月上旬播种，撒播或条播，播种量为15～ 26.25 kg·hm-2[20-23]。播种后切忌覆土，对比试验表明[20]，播种后覆土的种子出苗率仅为不覆土的16%。但多数认为覆土以不见种子为度[21-23]。播后用0.5～ 1.0 kg·m-2的干稻草覆盖不见土壤即可。播种后30～ 35 d 开始发芽出苗，50～ 60 d 苗木出齐，此时应及时揭去覆盖物，并插上树枝等适当遮荫。6 月间苗、7 月定苗，保留苗木密度为40～ 50 株·m-2或65 株·m-2，可产合格苗40 万～ 50 万株·hm-2[21]，或可产Ⅰ级苗37.5 万株·hm-2[23]；也有研究者认为以保留苗木25 万～ 30 万株·hm-2为宜[20]。1 年生苗高为80 cm 左右，地径为0.8～ 1.0 cm。熊玉桢[25]于3月上旬播种，4 月下旬苗木基本出齐，从5 月5 日开始，选择50 株样苗，每月5 日、20 日进行定株观测表明（图1），拟赤杨生长初期苗高生长较慢，至7 月上旬高生长加快，8 月中下旬达到生长高峰，9—11 月生长速度放慢，至11 月20 日苗高生长基本停止。肖水清等[22]对1 年生拟赤杨播种苗生长的测试虽然平均苗高为42.6 cm、平均地径0.56 cm，但苗木的生长规律基本相似。拟赤杨若采用营养杯容器育苗，移苗上容器时很容易弄断苗茎和嫩根，影响成活率，且操作费工费时[20]。

2 造林和生长特性

拟赤杨苗木主根不明显，侧须根多，适合裸根苗造林[22]。造林时间宜选择在冬季或春季的阴天或雨后，纯林造林密度为2 505～ 3 000 株·hm-2，混交林造林密度为2 250～ 2 505 株·hm-2，定植穴规格为60 cm×60 cm×50 cm[23]，也有40 cm×40 cm×30 cm[18]、50 cm×40 cm×30 cm[26]规格等，营造纯林[27]、混交林[14]和以天然更新方式形成混交林[28]等。

2.1 拟赤杨纯林

陈文荣[27]对位于福建省建宁县黄坊乡任田村界碑亭山的17 年生拟赤杨纯林进行调查，该林分前茬为杉木人工林，总面积约为20 hm2，造林密度为2 500 株·hm-2，选取位于上、中、下坡的9 株平均木进行树干解析。图2 显示了平均木树高和胸径的生长过程。从图2 可知，17 年生平均木的平均胸径为15.37 cm、平均胸径生长量为0.90 cm·a-1，平均树高为12.20 m、平均树高生长量为0.72 m·a-1。胡松竹等[29]认为，人工栽培的拟赤杨林比天然林生长快，高生长量在前20 a 时可达0.7～ 1.0 m·a-1，胸径速生期在第15～ 第30 年时的生长量可达1 cm·a-1以上，广东信谊林场18 年生拟赤杨林平均树高为18 m、平均胸径为21 cm，江西武功山28年生拟赤杨林平均树高为21.3 m、平均胸径为34 cm、平均单株材积为0.8 m3。从而说明拟赤杨是一个造林早期就迅速生长的速生树种，平均每年树高生长量为1 m左右、胸径生长量为1 cm 左右。

图2 拟赤杨树高、胸径生长量（引自文献[27]数据作图）Figure 2 Height and DBH growth of 17-year A.fortunei in Fujian

魏秀英[30]为比较拟赤杨纯林与杉木纯林、杉木-拟赤杨混交林的生长差异，在福建省泰宁县大渠乡红地村开展3种处理的造林试验，各处理的造林密度均为3 000株·hm-2，其中混交林采用7 杉木∶3 拟赤杨星状混交，3 林分生长情况见表1。由表1 表明，混交林中拟赤杨的径高比为1∶115.5，而拟赤杨纯林的径高比为1∶112.4，说明纯林树干尖削度相对较大，出材率较低；并且还表明11 年生混交林中的拟赤杨胸径10 cm 以上的株数比纯林多15%，而且分枝细、夹角小、枝下高较纯林高，自然整枝好，死节小而少。说明拟赤杨很适应于与杉木混交造林，并且出材率高。

表1 11 年生杉木-拟赤杨混交林与拟赤杨纯林生长情况Table 1 Growth of 11-year mixed forest of C.lanceolata and A.fortunei and pure C.lanceolataforest and pure A.fortuneiforest

2.2 拟赤杨混交林

2.2.1 拟赤杨-杉木混交林 范辉华[14]在福建省建瓯市东安村采用简单对比法进行杉木纯林和杉木-拟赤杨混交林的试验，该试验林前茬为荒山荒地，造林株行距2.2 m×2.2 m，混交处理中杉木和拟赤杨以3∶1 带状混交，测试表明（表2），16 年生时杉木-拟赤杨混交林的总林分蓄积和杉木平均树高、胸径均大于杉木纯林，并且从中也看出拟赤杨与杉木混交，拟赤杨的树高要高于杉木。

表2 16 年生杉木纯林和与杉木-拟赤杨混交林生长状况Table 2 Growth of 16-year pure C.lanceolata forest and mixed forest with A.fortune in Fujian

何国勇[18]在福建省武夷山市洋庄乡小浆村杉木采伐迹地上开展混交林试验，于2005 年植苗造林，造林密度为3 000 株·hm-2，其中杉木与拟赤杨按1∶1 比例行间混交，2017 年3 月，在上、中、下不同坡位设立杉木纯林和杉木-拟赤杨混交林标准地进行调查，结果见表3。从表3 中可看出，上、中、下坡不同立地条件对拟赤杨的生长影响很大，下坡立地上树木的生长量明显高于中坡和上坡立地。通常下坡土层较深厚，立地条件较好，因此也表明拟赤杨喜生于土层较深厚的立地。

表3 不同坡位杉木纯林和杉木-拟赤杨混交林样地生长情况Table 3 Growth of pure 12-year C.lanceolata forest and mixed with A.fortunei at different slope sites in Fujian

陈清堤[26]在福建省大田桃源国有林场14 地位级杉木采伐迹地上，以萌芽杉木与拟赤杨按3∶1 配置混交造林，拟赤杨的造林密度为625 株·hm-2，留萌芽杉木条密度为1 880 株·hm-2，以保留杉木萌芽条密度2 505 株·hm-2作对照，结果见表4。从表4 中可看出，在混交林中，拟赤杨的平均树高要高于萌生起源的杉木，这说明拟赤杨也非常适合于杉木采伐迹地营造与杉木萌芽更新形成的混交林。

表4 萌芽杉木-拟赤杨混交林生长状况Table 4 Growth of C.lanceolata sprout and mixed with A.fortunei

2.2.2 拟赤杨-马尾松混交林 林信良[31]于2004 年底对福建省永定县大溪乡莒溪村石壁坑的马尾松Pinus massoniana-拟赤杨混交林进行了调查，该林地原为疏林地，于1988 年炼山清杂后，在1999 年春按3 000 株·hm-2种植马尾松纯林，炼山时，林地边缘残留几株拟赤杨大树，自然下种，形成人工马尾松与天然拟赤杨混交林。调查结果显示（表5），在同一环境条件下，15 年生天然下种的拟赤杨比17 年生马尾松人工林平均胸径大60%，平均树高高出38%，平均单株材积大3.2 倍；全林分径阶虽然基本属正态分布，但胸径大于16 cm 的林木都是拟赤杨（表6），说明拟赤杨也非常适合与马尾松混交，但胸径＜16 cm 的拟赤杨立木缺乏，在该林分中的自然更新能力较弱。

表5 拟赤杨-马尾松混交林生长情况Table 5 Growth of mixed A.fortunei with P.massoniana forest

表6 拟赤杨-马尾松混交林树木径阶分布情况Table 6 Diameter class distribution of A.fortunei and P.massoniana mixed forest

田有圳[32]在福建省戴云山西侧桃源国有林场天然拟赤杨混交林中选择代表性地段设置20 m×20 m 样地6 个进行林木生长情况调查（表7），调查结果显示该林分密度为850 株·hm-2，其中拟赤杨的密度为625 株·hm-2，根据对每个样地选取1 株平均木的6 株解析木的分析，拟赤杨树高、胸径和材积随年龄（A）的生长量最佳拟合方程分别为：

表7 天然混交林分生长现状Table 7 Growth of A.fortunei and P.massoniana natural mixed forest in Fujian

并且认为，拟赤杨树高连年生长量高峰值出现在第15 年，胸径连年生长量最大值出现在第12 年。这与陈文荣[27]对拟赤杨人工林平均木树干解析的生长过程基本一致。根据拟合的材积生长方程预测拟赤杨材积连年生长量和平均生长量曲线相交于第35 年和第37 年之间。说明拟赤杨的数量成熟年龄相对较迟，生长期较长，同时，根据林分中拟赤杨的直径分布分析（图3），发现拟赤杨在与马尾松等树种混交的天然林分中结构冗余，具有较强的自然更新能力。

图3 拟赤杨直径分布柱状图（引自文献[32]数据）Figure 3 Diameter class distribution of A.fortunei in mixed forest with P.massoniana

2.2.3 拟赤杨与其他树种混交 2016 年，徐水根[28]在福建省建宁县马尾松采伐迹地上，测定拟赤杨自然混交林的生长情况，结果表明（表8），经过20 a 封育，马尾松采伐迹地由次生裸地演替为以拟赤杨为优势的次生阔叶混交林，其中，拟赤杨胸径＞22.5 cm 的Ⅴ级大树有210 株·hm-2，占该径级拟赤杨立木数的79.25%。但与前述田有圳[32]的研究结果有所不同，拟赤杨种群直径小于7.5 cm 的更新幼树或幼苗缺乏，自然更新能力弱，这可能与林分亚层中的青冈Cyclobalanopsis glauca、米槠Castanopsis carlesii、木荷Schima superba常绿阔叶树种的发育较好有关。

表8 马尾松采伐迹地拟赤杨自然混交林主要种群个体大小的数量分布Table 8 Quantitative Distribution of Individual Size of Main Populations in Natural Mixed Forest of A .fortunei on P.massoniana Cutting Slabs in Fujian

李铁华等[33]对湖南省永顺县杉木河国有林场采伐迹地上自然更新形成以拟赤杨为优势的林分进行调查，结果表明（表9），拟赤杨的数量、平均树高、平均胸径和平均单株材积均大于其他树种，林分下层100 m2样方中还有29 株平均高为2.29 m 的拟赤杨幼树，说明结构冗余，自然更新能力强；根据对5 个样地5 株平均标准木的树干解析，认为拟赤杨树高连年生长量到第9 年最高，为1.27 m·a-1，胸径连年生长量到第15 年达到最大，为1.1 cm·a-1，材积连年生长量到第33 年最大，达0.056 3 m3·a-1（图4），比前述[27]拟赤杨纯林生长更为迅速，说明拟赤杨也适合与枫香树Liquidambar formosana等落叶阔叶树种混交。

图4 拟赤杨树高、胸径、材积随年龄生长曲线（引自文献[33]）Figure 4 Curves of height,DBH and volume of A.fortunei with age in Hunan

表9 拟赤杨自然更新林分的树种组成和生长量Table 9 Tree species composition and increment in a naturally regenerated mixed forest dominated by A.fortune in Hunan

也有学者[34-35]提出拟赤杨与毛竹Phyllostachys edulis混交，并从群落生态学角度研究自然条件下拟赤杨的林分结构[36-39]、分布格局[40-42]、种间竞争和种间关联与分离[43-45]，以及群落演替[46-47]、生态位[48]、多样性[49-50]和生态经济效益[51]等。这些研究均为培育拟赤杨工业原料林提供了一定的基础资料和技术背景。

3 拟赤杨铅笔材工业原料林培育展望

工业原料林是以林—工结合基本特征为林产工业等企业提供原料而培育的人工林[52-55]。拟赤杨是生产铅笔的好原料。虽然我国商品木材约有190 多类、400 多树种，但铅笔生产的70%木材是东北椴木[19]（紫椴Tilia amurensis或椴树T.tuan），30%是南方的拟赤杨。椴木生长缓慢，50 年生时平均树高只有9.56 m、平均胸径只为9.87 cm[56]，加上资源日趋枯竭和天保林工程建设，人工资源培育缺乏。拟赤杨由于生态公益林建设和生态红线保护等，木材砍伐受到严格控制。这给铅笔生产原料的供给带来困难和危机。因此人们纷纷开发杨树Populusspp.作为铅笔材资源的替代品，经测定，杨树木材（简称杨木）的质量基本符合铅笔的材性要求[57]，在现行工艺条件下，可用做中低档铅笔用材[58]，并且需要在加工上进行改性处理，目前许多铅笔生产只能通过杨木改性处理作为椴木和拟赤杨传统铅笔材的替代品[59-61]，然而增加了生产成本，质量也相对降低，以致有些制笔企业由于铅笔材原料问题而停产，甚至转移生产地址。

浙江省庆元县铅笔行业起步于20 世纪70 年代，2010 年，中国轻工业联合会和中国制笔协会授予了庆元县“中国铅笔生产基地”[62]，成为全国铅笔生产的特色产业。2016 年，有43 家铅笔生产及配套企业实现产量50亿支、产值17.25 亿元、出口额12.62 亿元，产量和出口量均占全国铅笔总产量和总出口量的20%以上[63]；2017年，庆元县铅笔总产量达60 多亿支，占全国铅笔总产量的27.84%，出口量亦占全国铅笔出口总量25%以上[64]。根据作者调查了解，庆元县铅笔总产量占全国总量的20%以上，年消耗木材约20 万m3，如此大量的铅笔材需求，当地市场远远不能满足供给，更不能充分提供拟赤杨优质铅笔材原料，大量使用的是杨木改性材料，不仅生产质量下降，而且加工、运输等生产成本增加。因此，作为我国南方地区，生产培育拟赤杨铅笔材工业原料林是保障南方铅笔生产可持续发展的必由之路，并且拟赤杨生长迅速，根据以上拟赤杨生长特性的研究分析，只要经营管理得好，15 年生拟赤杨胸径一般能够达到15 cm，这也正是生产企业选购拟赤杨铅笔材原料的起始规格。

综合以上拟赤杨的研究现状分析，其育苗技术为：于10 月下旬至11 月上旬采种制种，5℃低温储藏，翌年2 月前后播种，1 年生苗苗高70 cm 左右可出圃造林，苗木主根不明显，侧须根多，适合裸根苗造林。在造林方面，以往拟赤杨的造林研究多为营造混交林，作为伴生树种以改良土壤、促进杉木等树种生长提高整体产量，对于纯林通常作为对比试验的参照物，但也基本清楚了营造拟赤杨混交林优于纯林，混交林中的拟赤杨自然整枝好，死节小而少，出材量高，不同的立地条件拟赤杨生长存在一定差异。但是针对拟赤杨铅笔材工业原料林培育的研究几乎没有，为此，现在新的起点上提出拟赤杨工业原料林培育五点展望。

3.1 创新育种研究工作

至今为止，有关拟赤杨的育种研究未见报道。拟赤杨广泛分布于浙江、福建、江西等我国南方省（区），不同的地理种源和长期的生殖隔离与个体差异，可能蕴藏着丰富的良种资源，需要去发掘或开发利用，可开展良种选育、杂交育种等，从种子抓起、从良种抓起、从苗木抓起，为拟赤杨工业原料林培育提供优良种质基础，同时开创拟赤杨工业原料林良种选育新局面。

3.2 注重基础理论研究

根据近33 a 的文献资料查询，未见有关拟赤杨光合作用和他感效应、干旱胁迫和水肥特性等生理生态方面的研究报道。拟赤杨适合于混交造林[30]，具有生长迅速、出材率高的特点，并且适生于下坡立地[18]。基础理论研究是开拓创新思维和制订良好试验设计的基础。开展光合作用和他感效应研究，有利于揭示混交效应，为拟赤杨混交林营造和更新技术提供理论支撑；开展干旱胁迫和水肥特性研究，可为拟赤杨适生立地条件的准确选择提供依据。通过基础理论研究，能够加快提升拟赤杨工业原料林培育的技术水平。

3.3 深入开展混交试验

在现有技术基础上，在符合有关林业法律法规、规范性文件和林业政策前提下，结合目前有关南方林区针叶林阔叶化改造、毛竹低产低效林改造、杉木大径材林下经济培育等发展背景，宜开展毛竹与拟赤杨混交、杉木大径材在合理密度调控下培育拟赤杨形成复层混交、低产低效林种植拟赤杨近自然混交等各种混交试验，在既定拟赤杨适合混交造林基础上，深入研究拟赤杨铅笔材工业原料林培育的树种配置与混交模式，为培育拟赤杨工业原料林提供多种用地资源。

3.4 重视病虫害防治研究

有关拟赤杨的病虫害及其防治研究甚少，只见在拟赤杨育苗和栽培技术的个别文献中少有提及，如：苗木一般无病虫害，可以喷施1%波尔多液防止病害侵袭[20]，主要有立枯病造成幼苗大量死亡、白粉病危害幼苗或成年树叶引起早期落叶，影响幼苗和树木生长，小地老虎Agrotisypsilon从地面将幼苗咬断造成幼苗损害[29]，苗木主要有蚜虫Aphidoidea 危害[34]。根据作者平时观察和2021 年3 月在庆元林场采用1 年生拟赤杨裸根苗造林的生长情况调查，发现拟赤杨病虫危害还是比较严重的，出现叶片病斑和凋萎枯落现象。因此要重视病虫防治研究，揭示拟赤杨人工林特异性病虫危害，研究特殊防治措施，为培育拟赤杨铅笔材工业原料林保驾护航。

3.5 精准培育模式研究

要从生态与经济双重角度聚焦拟赤杨工业原料林培育的最佳结合点，既要生态效益、又要经济效益，从良种、立地、密度三维控制短周期铅笔材工业原料林的培育模式，根据市场需求准确研究拟赤杨短周期铅笔材工业原料林的经济成熟期，将良种选择、苗木质量、立地控制、密度控制、抚育管理、病虫防控、主伐作业等全过程精准作业应用于培育始终并制订培育技术标准，实现拟赤杨短周期铅笔材工业原料林的精准、定向培育。