川黄柏成熟林木生长规律研究

钟青山，向才海，向祖恒，向明，姚茂华，涂思思

（湖南省龙山县林业局，湖南龙山 416800）

川黄柏（Phellodendron chinense）是芸香科黄檗属落叶小乔木，在我国南方广泛分布或栽培[1-3]，树皮入药，是传统的木本药材[3]，其木材可作家具、装饰及人造板用材[1-2]。有学者对川黄柏的苗木培育、栽培、人工中林林分结构及生长规律，树皮再生、药理及药用成分分析、新用途开发及有害生物防治等方面进行了研究[2-12]，未见川黄柏成熟林生长规律的研究报道。掌握成熟林木生长规律是科学经营川黄柏的基础，为此，笔者开展了川黄柏成熟林木生长规律的相应研究。

1 材料与方法

以湖南省龙山县大安乡大红村成熟、近成熟的川黄柏为研究对象，选择农地中央散生木1 株、针阔混交林内混生木2 株，于2021 年7 月上旬将其自树干基部伐倒，按1 m 区分段法截取圆盘，带回室内烘干，刨光后用常规方法判别和测定圆盘年轮和直径[13-14]，计算树干材积和形数，按普雷斯勒公式[13]计算材积生长率。测定数据用Excel 2007 分析处理。

2 结果与分析

2.1 解析木基本情况分析

3 株解析木立地因子、生境及树体基本数据见表1。由表1 可见，3 株解析木立地条件均良好。da01 号、da03号生境为森林，前者居林冠上层，后者居林冠下层，两者高径比接近；da02 号单生于农地中央，生境极有利生长，由于光照充足，无其他林木竞争，树冠自然开展，高径比明显小于居于林内的da01 号和da03 号。3 株解析木的冠高比无明显差异。

表1 川黄柏解析木立地生境及树体基本数据

2.2 解析木生长过程

根据范立敏[15]、唐继新[16]、黄金桃[17]、汪智勇[18]等研究方法，3 株解析木胸径、树高及材积生长过程见表2～4。

表2 da01 号川黄柏树干生长过程

表3 da02 号川黄柏树干生长过程

表4 da03 号川黄柏树干生长过程

2.2.1 胸径生长规律。由表2～4 及图1 可见，3 株解析木胸径平均生长量前期均持续平稳增长，后期缓慢下降，da01 号前26 年在0.28～0.68 cm/年间波动性增长，26 年达最大值0.68 cm/年，27～31 年由0.68 cm/年逐渐降至0.62 cm/年；da02 号前22 年由0.02 cm/年逐渐升至0.93 cm/年，23～26 年由0.92 cm/年逐渐降至0.85 cm/年；da03 号前10年由0.28 cm/年逐渐升至0.87 cm/年，11～17 年由0.87 cm/年逐渐降至0.75 cm/年。

图1 解析木胸径连年生长量与平均生长量曲线

3 株解析木胸径连年生长量均明显波动（图1），da01号前12 年在0.15～0.55 cm/年波动（6 年出现最小值0.15 cm/年），13～26 年在0.70～1.30 cm/年波动（14 年、17 年出现最大值1.3 cm/年），27～31 年在0.25～0.45 cm/年小幅波动（29～31 年0.25 cm/年）；da02 号前10 年在0.30～0.65 cm/年波动，11～22 年在0.95～1.95 cm/年波动（16 年出现最大值1.95 cm/年），23～26 年在0.25～0.70 cm/年波动（24 年出现最小值0.25 cm/年）；da03 号前5 年在0.45～0.70 cm/年波动（7 年出现最大值0.70 cm/年），6～11 年在0.85～2.05 cm/年波动（7 年出现最大值2.05 cm/年），12～17 年由0.70 cm/年持续下降至0.35 cm/年，胸径生长明显早衰。胸径生长过程见图2。

图2 解析木胸径生长量曲线

2.2.2 树高生长规律。由表2～4 及图3 可见，3 株解析木树高平均生长量均小幅波动，da01号前6 年由1 m/年降至0.54 m/年，7～31 年在0.46～0.54 m/年小幅波动；da02 号比较平稳，一直在0.43～0.69 m/年小幅波动；da03 号5 年现最大值1.30 m/年，5～17 年持续平稳下降至0.62 m/年。

图3 解析木树高连年生长量与平均生长量曲线

3 株解析木连年生长量均明显波动（图3），da01号前23 年在0.33～1.00 m/年波动，24～31 年在0.25～0.40 m/年小幅波动；da02 号1～26 年在0.12～1.5 m/年波动；da03 号波动幅度最大，前8 年在0.5～2.0 m/年波动，树高生长较快，9～17 年在0.16～0.34 m/年小幅波动，树高生长速度急剧下降，应与位居林冠下层，受上层林木严重压抑导致高生长早衰有关。树高生长过程见图4。

图4 解析木树高生长量曲线

2.2.3 材积生长规律。由表2～4 及图5 可见，3 株解析木均生长量均持续平稳增长，连年生长量前期波动性增长，后期快速下降。da01 号26 年达到最大值0.013 545 m3，30 年材积连年生长量与平均生长量曲线相交，表明该川黄柏于26 年进入数量近成熟期，30 年进入数量成熟期[19]。da02 号21 年达到最大值0.026 962 m3，26 年材积连年生长量与平均生长量曲线相交，表明该川黄柏于21 年进入数量近成熟期，26 年进入数量成熟期[19]。da03 号10年达到最大值0.007 691 m3，10～15 年波动性下降，16 年明显下降，材积连年生长量与平均生长量曲线趋近于相交。根据da01 号、da02 号近成熟至成熟阶段的材积生长率下降规律及da03 号材积生长率下降趋势，推测da03 号材积连年生长量与平均生长量曲线将于20 年相交，据此推测该川黄柏于16 年进入数量近成熟期，20 年进入数量成熟期[19]。川黄柏材积生长过程和生长率见图6～7。

图5 解析木材积连年生长量与平均生长量曲线

图6 解析木材积生长量曲线

da01 号位居针阔混交林主林层，应视为林分中的正常林木，26 年及30 年应为川黄柏人工林正常林分的近成熟期和成熟期。da02 号生于农地中央，立地条件好，生长环境优越，无其他林木竞争，数量成熟期会正常提早[19]，因此，21 年及26 年应为立地优良、无竞争生境的川黄柏散生木的近成熟期和成熟期。da03 号处于阔叶林下层，受环境胁迫严重，16 年及20 年可能是这类下层受严重胁迫的川黄柏的近成熟期和成熟期。

2.2.4 形数变化规律。由表2～4 及图8 可见，3 株川黄柏解析木胸高形数均随年龄增加而下降，平均形数在4 年降至1 以下，13 年降至0.50，24 年降至0.40，27 年后稳定在0.35。形数反映树干的尖削程度或饱满程度，由其生物学特性决定[13]。川黄柏形数较小，主要原因在于其分枝较低、侧枝强旺、冠幅庞大、高径比小，干性不强（表1）。川黄柏形数变化趋势见图8。

图8 解析木形数曲线

3 结论与讨论

（1）川黄柏成熟木胸径平均生长量前期平稳增长，后期缓慢下降，最大值出现在10 年以后，最大可达0.93 cm/年；胸径连年生长量前期在0.15～0.70 cm/年范围内波动，中期在0.70～2.05 cm/年范围内波动，后期在0.15～0.70 cm/年范围内波动。

（2）川黄柏成熟林木树高平均生长量在0.5～1.0 m/年小幅波动；树高连年生长量在0.16～2.00 m/年大幅波动。

（3）川黄柏成熟木材积平均生长量持续平稳增长；材积连年生长量前期波动性增长，后期快速下降，10 年后出现最大值0.026 962 m3；林分上层的川黄柏26 年进入数量近成熟期，30 年进入数量成熟期；立地优良、无林木竞争生境的川黄柏散生木21 年进入数量近成熟期，26 年进入数量成熟期；受上层林木压迫，生长早衰的下层木可能于16 年进入数量近成熟期，20 年进入数量成熟期。由于川黄柏成熟林木资源稀少，该研究样本较少，所得结论有待未来在川黄柏成熟林分中进一步验证和修正。

（4）川黄柏胸高形数随年龄增加而持续下降，4 年降至1 以下，13 年降至0.50，24 年降至0.40，成熟阶段稳定在0.35。川黄柏形数较小，干性较弱，人工栽培应适时修枝，促进树干生长，增加树干高度，提高树干饱满度。川黄柏修枝技术及成效有待后续研究。