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广东降香黄檀人工林生长及寒害调查分析



全 文 :Vol. 34 No. 10
Oct. 2014
第 34卷 第 10期
2014年 10月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期:2013-10-09
基金项目:广东科技计划项目“珍贵用材树种降香黄檀人工林抗寒性调查与耐寒品系选育”(2010B020303003)
作者简介:连辉明(1973-),男,广东仁化人,教授级高级工程师,主要从事林业遗传育种研究工作
降香黄檀 Dalbergia odorifera T. Chen是蝶形
花科黄檀属树种,又名黄花梨,国家Ⅱ级保护树种。
原产我国海南省,是海南省特有的名贵树种,广东、
广西以及福建南部均有零星引种,是珍贵的红木
家私、工艺品雕刻用材树种,其木材经蒸馏得降
香油,是重要的定香剂,根和干的心材能作药用,
为良好的镇痛剂 [1-4]。近几年其木价格一路飙升,
即便如此,市场现货也奇缺,处于一种有价无市
的状态。巨大的市场潜力,吸引了众多的社会资
金投入造林,营建降香黄檀珍贵用材人工林。降
香黄檀作为热带树种,一般认为降香黄檀能能耐
轻霜及短期 -3~ 0℃左右的极端低温 [5-6]。在广东
亚热带地区引种存在寒(冻)害的威胁。针对一
些地区引种栽培中存在的盲目性,笔者开展了广
东降香黄檀人工林的生长及寒害调查,旨在摸清
该树种在我省适宜栽培区域、次适宜栽培区域、
风险栽培区域和不宜栽培区域,为林农提供参考,
规避因盲目引种所带来的风险,引导降香黄檀珍
贵用材人工林的健康发展。
广东降香黄檀人工林生长及寒害调查分析
连辉明,张 谦,殷祚云,蔡燕灵,曾令海,何波祥,蓝燕群,陈一群,蔡静如,周丽华,何立平,王明怀
( 广东省林业科学研究院 广东 广州 510520 )
摘 要:对全省 18个县 24块新营建的降香黄檀林分在 2011~ 2013年连续开展寒害和生长调查,分析结果表明:
降香黄檀林分早期生长较快,树高年均生长可达 1.05 m,胸径年均生长达 1.03 cm,但是个体间差异较大;当最
低温在 0~ 5℃之间并保持 5~ 10天时,降香黄檀出现较为严重的寒害,林分寒害等级与月均温、海拔、树高
和林龄呈极显著的负相关,与纬度、胸(地)径呈极显著的正相关;林分所处地形对寒害等级也有一定影响;
受寒害的林分在次年寒害较轻的情况下可恢复生长。依据各地寒害等级,并结合各地气温及寒害恢复情况,绘
制广东省降香黄檀人工林寒害分区图,将全省划分为适宜栽培区、次适宜栽培区、风险栽培区和不适栽培区四
种类型。
关键词:降香黄檀;人工林; 生长; 寒害等级;广东
中图分类号:S792.29 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2014)10-0026-06
Survey and analysis on growth and chilling injury of Dalbergia odorifera
plantation in Guangdong province
LIAN Hui-ming, ZHANG Qian, YIN Zuo-yun, CAI Yan-ling, ZENG Ling-hai, HE Bo-xiang, LAN Yan-qun, CHEN Yi-qun, CAI Jing-
ru, ZHOU Li-hua, HE Li-ping, WANG Ming-huai
(Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China)
Abstract: Twenty-four plots of Dalbergia odorifera plantation in 18 counties across Guangdong province were selected for the
successive investigations of growth and chilling injury of tree species from 2011 to 2013. The results show that D. odorifera displayed
a quick early growth with an annual increase of 1.05 m in tree height and of 1.03 cm in diameter at breast height; there were signifi cant
differences among individuals in the tree growth and chilling injury; the species suffered severe continuous chilling injury for 5~10
days with minimum air temperature 0~5 ºC; the injury degree was negatively correlated with monthly mean air temperature, altitude,
tree height and age, and positively with latitude and diameter; the geography was also found to have impacts on the injury degree of
D. odorifera; the injured individuals had the potential to recover in the next year with less chilling climate. Based on the injury degree,
temperature variation and recovery situation, the zoning map of chilling injury for D. odorifera plantations was drawn out, in which the
whole Guangdong province was divided into four cultivation areas: suitable, sub-suitable, risky, and unsuitable cultivation area.
Key words: Dalbergia odorifera T. Chen; plantation; growth; chilling injury grage; Guangdong province
27第 34卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
1 材料与方法
1.1 调查点概况及方法
在我省各地新营建的降香黄檀人工林中,
在全省 18个县的 24块人工林,林龄分别是 1~
4a,随机选择 30株进行寒害调查,记录树高、胸
径和寒害等级。各调查地点及其经纬度、海拔及
坡向坡位情况如表 1。分别在 2011~ 2013年三个
年度的 5~ 6月开展调查。
1.2 寒害等级划分
寒害等级划分方法参照杨曾奖等 [5]在 2008年
开展寒害调查分级方法,并根据降香黄檀树种受
冻情况适当修改。寒害等级划分如表 2。
表 1 调查点地理位置及地形
Table 1 Location and topography of investigation spots for surveying the chilling injury of Dalbergia odorifera
序号 市县 小地名 北纬 东经 坡向 坡位 海拔 /m
1 广州萝岗 联和街天麓湖 N23°15.186′ E113°25.982′ 西南 全坡 145
2 河源连平 溪山镇丰盘村 N24°16.422′ E114°26.770′ 西北 中坡 254
3 河源紫金 柏埔镇复兴村 N23°41.420′ E114°50.911′ 西南 上坡 101
4 河源紫金 龙窝镇龙窝村 N23°17.465′ E115°28.813′ 西南 缓坡 219
5 惠州龙门 永汉镇油田村 N23°35.902′ E114°01.181′ 北坡 中坡 94
6 茂名信宜 东镇镇六梢 N22°22.960′ E111°02.140′ 西北坡 中坡 450
7 梅州丰顺 留皇镇石久村 N23°57.705′ E116°32.680′ 西坡 中坡 600
8 梅州蕉岭 蕉城镇黄田村 N24°39.536′ E116°09.763′ 平地 平地 112
9 梅州蕉岭 新铺镇三合水村 N24°33.799′ E116°05.049′ 平地 缓坡 99
10 梅州平远 大柘镇乔庄村 N24°32.435′ E115°54.206′ 南坡 上坡 174
11 梅州平远 中行镇中行村 N24°39.574′ E115°49.486′ 平地 缓坡 233
12 梅州兴宁 永和镇鸡鸣山 N24°08.842′ E115°49.831′ 南坡 中坡 172
13 清远连山 福堂镇跑石界 N24°19.943′ E112°07.738′ 西南坡 中上坡 402
14 清远连山 连山林场山口工区 N24°34.918′ E112°05.200′ 北坡 中坡 336
15 清远连州 西岸镇罗角村 N24°52.832′ E112°20.242′ 平地 缓坡 122
16 清远清城 东城街金鸡岩 N23°44.496′ E113°05.801′ 西北 中坡 59
17 清远清新 石马村石门坑 N23°47.512′ E112°50.855′ 平地 缓坡 142
18 韶关翁源 官渡镇刘村 N24°17.768′ E113°52.524′ 西坡 中坡 183
19 云浮郁南 都城镇石洞村 N23°13.587′ E111°30.941′ 东南 中坡 81
20 肇庆鼎湖 北岭山林场 N23°08.749′ E112°30.767′ 东坡 下坡 190
21 肇庆封开 江口镇台洞村 N23°29.793′ E111°31.442′ 西坡 上坡 50
22 肇庆怀集 中洲镇枫华林场 N24°05.857′ E112°09.081′ 西北坡 中坡 108
23 肇庆怀集 中洲镇水下村 N24°11.708′ E112°08.709′ 平地 缓坡 130
24 肇庆四会 大南山林场 N23°21.954′ E112°46.088′ 南坡 中上坡 136
表 2 寒害调查分级标准
Table 2 Classification criteria of chilling injury of Dalbergia odorifera
寒害级别 叶 侧枝 干
0 叶片正常,未见冻害或失绿 正常 正常
1 ≤ 1/4的叶片受冻失绿,干枯宿存或或非正常脱落 侧枝< 10%受冻枯死 不明显
2 ≤ 1/2的叶片受冻失绿,干枯宿存或或非正常脱落 侧枝 10%~ 50%受冻枯死 顶梢受冻,干枯宿存
3 > 1/2的叶片受冻失绿,干枯宿存或或非正常脱落 侧枝 50%~ 80%受冻枯死 明显受冻,25%~ 50%干枯
4 全部叶片受冻失绿,干枯宿存或或非正常脱落 侧枝> 80%受冻枯死 >50%至树基颈部以下存活
5 全部叶片受冻失绿,干枯宿存或或非正常脱落 枝条全部受冻枯死 全树冻死
1.3 三个年度低温概况与气温记录
热带树种引种,寒害主要受冬季的低温因子
影响所致 [5],因此连续记录各调查地点 3个年度
最冷月(1月)各天最低气温、日均温和寒潮情况。
广东 2011~ 2013年的最冷月(1月)低温及寒潮
情况如表 3[7]。3个年度中以 2011年寒害较为明显。
连辉明,等:广东降香黄檀人工林生长及寒害调查分析28 第 10期
经过分析,2011年全省降香黄檀平人工林均寒害
等级 2.58,2012年度为 0.24,2013年为 0.44。因
2012年和 2013年寒害等级较低,难以体现寒害一
般规律,因此以 2011年数据开展寒害分析。
1.4 分析方法
林分寒害等级计算公式:C=(1X+2X+3X+4X+
5X)/Σx。式中:C为林分寒害等级,1,2,3,4,5为不
同受害等级;X为不同受害等级株数;Σx为观察
总株数 [8]。
采用 Excel软件整理数据并绘制折线图;采用
SAS软件 CORR模块进行相关分析 [9]。
2 结果与分析
2.1 生长量分析
综合 2011~ 2013三个调查年度的生长量数
量,对不同林龄的降香黄檀林分进行归类,并计算
其 1~ 4 a的林分平均生长量,不同林龄的降香黄
檀林分平均生长量及变异情况如表 4。由表 4可知,
降香黄檀林分生长较快,树高年均生长可达1.05 m,
胸径年均生长达 1.03 cm,林份中个体间分 化较大,
树高各年度变异系数在 26.11~ 36.91%之间,胸
(地)径变异系数在 40.01~ 42.79%之间。
表 3 2011~2013年的最冷月(1月)低温概况
Table 3 Low temperature situation of coldest month (January) in 2011~2013
年度 平均气温 /℃ 同期比 /℃ 极端低温 /℃ 寒流次数 /次 寒害等级 气候特点
2011 9.6 -4.0 -1.0 4 2.58
全省月均温为 1951年以来历史同期最低,分别在 1-6日、
10-11日、16-21日和 26-28日间断性 16天寒流天气,粤北等
地出现低温霜(冰)冻天气,降水偏少(17.2mm),对植物
生长影响大,寒害明显。
2012 11.4 -1.9 0.5 2 0.24 分别在 5-6日、21-26日间断性 8天低温天气,出现大范围的低温阴雨天气,平均降水量 74.0mm,局部有寒害。
2013 13.1 -0.2 -0.2 1 0.44 气温略低于平常,在 4-7日气温较低在 6-9℃之间,降水显著减少(8.8mm),冷空气影响少。
表 4 不同林龄降香黄檀林分平均生长量及变异情况†
Table 4 Average growth and variation of Dalbergia odorifera stands with different ages
林龄 /年 调查点数 /个 调查株数 /株
树高 胸(地)径
均值 /m 标准差 /m 变异系数 /% 均值 /cm 标准差 /cm 变异系数 /%
1 10 300 1.47 0.54 36.91 2.48* 0.99 40.01
2 20 600 2.61 0.8 30.67 2.65 1.13 42.79
3 17 510 3.46 0.9 26.11 3.59 1.48 41.38
4 8 240 4.23 1.11 26.23 4.11 1.66 40.39
† *表示为地径。
2.2 寒害与低温的关系
2011年 1月广东月平均 气温为 9.6℃,比同期
气温低 4℃,是 60多年来最低月平均气温,间接
出现 4次 16天的寒流天气,受其影响,各地降香
黄檀林分出现不同程度的寒害。绘制该月平均气
温分布及各调查点平均寒害等级图,如图 1。由图
可知,怀集、清新、佛岗、新丰、河源、紫金、五华、
兴宁、平远到蕉岭一线以北月平均气温在 8℃以下,
并在连山出现 -1.0℃的极端低温,相应该线以北出
现了 2.2~ 4.4级的寒害,对降香黄檀的生长产生
严重的影响,轻的顶梢受冻、干枯宿存,严重的
全株主干冻死,个别林分受地形影响,呈现寒害
较轻,如连平溪山寒害等级为 1.4。此次调查中,
以蕉岭新铺镇林分受害最为严重,该林分处于狭
窄的沟谷中,该县低温情况是极端低温是 2℃,最
低温在 5℃以下有 20天,并且连续 5℃以下低温
的长达 9天,持续时间较长。连州和连山低温情
况也与蕉岭类似。据此可知,当日最低温在 0~
5℃之间并保持 5~ 10天时,降香黄檀将出现较
为严重的寒害。
2.3 林分寒害等级与纬度的关系
用林分寒害等级与纬度绘制出折线图,如图 2,
并添加线性趋势线。从图 2可以看出,线性趋势
线表明,林分寒害等级随纬度的增加而升高,但
是有个别地区可能受地形的影响,低纬度的林分
也会出现高寒害等级,而高纬度林分也可能会出
现低寒害等级的现象。如位于低纬度的紫金龙窝
(N23.29°)的林分位于地势低洼的农田中,该林
分 2011年寒害等级为 3.72;而高纬度的连平溪山
29第 34卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
(N24.27°)林分位于地势较高的山脊,地形较为
开阔,冷空气不易长时间沉积,因此该林分寒害
等级较低为 1.43。
2.4 寒害与树高生长的关系
以 1 m/cm为高阶和径阶,对调查植株进行生
长分级,绘制寒害等级随高、径生长量变化折线图,
并相应添加其线性趋势线,结果见图 3。由图 3可
知,林分寒害等级随着树高增长而降低、随着胸
径的增长而增加,即“高瘦”的植株抗寒能力强,
这与殷祚云等 [10]尾巨桉“矮壮者抗寒能力强”结
论相反,这可能与树种的特性有关。
等级,结果见表 5。由表 5可知,2011年度中,
寒害等级随着林龄的升高而降低,而且寒害等级
差距明显,3年生寒害等级比 2年生低 0.78,而 2
年生寒害等级比 1年生低 0.88,需要说明的是,3
龄林由于是单点数据,代表性可能稍差。
表 5 降香黄檀寒害等级与林龄的关系
Table 5 Relationship between chilling injury grade and
stand age of D. odorifera
林龄 /年 害寒等级 调查地点数 /个 调查株数 /株
1 3.19 7 210
2 2.31 12 360
3 1.53 1 30
注:此图转自广东气象网,红色数字为自行加注的各调查点寒害平均等级。
图 1 2011年 1月广东平均气温分布及各调查点寒害等级图
Fig.1 Distribution of mean temperature and classifi cation of chilling injury of D. odorifera in different study sites on January,
in 2011
图 2 降香黄檀寒害等级与纬度关系
Fig.2 Relationship between chilling injury grade of
D. odorifera and latitude
图 3 降香黄檀寒害等级与树高生长关系
Fig. 3 Relationship between chilling injury grade and
height growth of D. odorifera
2.5 寒害与林龄的关系
计算 2011年度各个调查林分林龄的寒害平均
连辉明,等:广东降香黄檀人工林生长及寒害调查分析30 第 10期
2.6 寒害与海拔的关系
以 100 m为一个海拔范围,统计各范围内的
的寒害等级,结果如图 4。由图 4可知,在 0~
400 m范围内,寒害等级随着海拔高度升高而增加,
海拔每升高 100 m其对应的寒害等级增加 0.51~
0.53。值得说明的是 301~ 600 m的 3个海拔范围
单点 30株植株数据,代表性较差,受纬度影响明
显,如 401~ 500 m范围的林分是信宜东镇六梢
的林分,该林分地处亚热带南缘,总体气温较高,
因此寒害较低。但从 0~ 300 m范围看,总体是
呈现寒害等级随着海拔高度升高而增加的规律。
场林分 2011年寒害等级为 3.7,林分中大部分植
株受寒害,致根颈以上部位冻死。2012~ 2013
年连续开展调查,发现枯死的主干腐朽后,有 3
~ 8个新芽从根颈部位萌出,并迅速生长,后两
个年度由于气温较高,林分寒害等级仅为 0.07和
0.80,即受轻微寒害,生长正常,生长恢复情况如
表 7。但是今后是否仍会受冻,还有待继续观察。
表 7 连山林场降香黄檀人工林寒害后恢复情况†
Table 7 Recovery of D. odorifera plantation in Lianshan
Forest Farm after chilling injury
调查年度 林龄 /a 平均树高 /m 平均胸 (地 )径 /cm
2011 2 1.91 3.10*
2012 3 1.89 1.23
2013 4 2.92 2.10
† *表示为地径。
2.9 栽培区划
2011年 1月出现广东 60年来月平均气温最低
的记录,并出现 4次且持续时间较长的严重的寒
流天气,这种天气情况下,对于考察降香黄檀的
耐寒性是比较适合的。按照 2011年寒害调查结果,
认为寒害等级在 0~ 1.5以下的区域是适合栽培的
区域,1.6~ 3.5是风险栽培区域,而 3.6~ 5.0则
是不适宜栽培区域,据此并结合当年各县 1月气
温情况及寒害恢复情况,初步绘制广东省降香黄
檀寒害栽培区划图,如图 5。
图 4 寒害等级与海拔高度关系柱形图
Fig.4 Relationship between chilling injury grade of
D. odorifera and elevation
2.7 林分寒害等级与各影响因子相关分析
采用 2011年单株调查数据对林分寒害等级与
各影响因子进行相关关系分析,结果如表 6。从表
中可以看出,林分寒害等级与月均温、海拔、树
高和林龄呈极显著的负相关,而与纬度、胸(地)
径呈极显著的正相关关系,此结论与上述分析结
果相合。
表 6 降香黄檀林分寒害等级与各影响因子相关分析
Table 6 Correlation analysis on chilling injury grade and
its effect factors
变量 月均温 纬度 海拔 树高 胸 (地 )径 林龄
寒害等级
(P值)
-0.306 23 0.489 19 -0.139 67 -0.133 53 0.175 63 -0.349 97
< 0.000 1 < 0.000 1 0.000 6 0.001 0 < 0.000 1 < 0.000 1
2.8 寒害恢复情况调查
调查发现各地受寒害后的林分均可得到恢复
生长,在次年寒害较轻的情况下,可以迅速恢复
生长。受害最重的蕉岭林分因老板对发展此树种
失去信心,将林分砍伐后改种其他树种。连山林
图 5 广东省降香黄檀人工林栽培寒害区划
Fig.5 Zoning of D. odorifera plantation on basis of chilling
injury classifi cation in Guangdong province
3 讨 论
(1)降香黄檀林分早期生长较快,树高年
均生长可达 1.05 m,胸(地)径年均生长达 1.03
31第 34卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
cm。但是个体间分化较大,树高各年度变异系数
在 26.11~ 36.91%之间,胸(地)径变异系数在
40.01~ 42.79%之间。
(2)受 2011年 1月低温与寒潮的影响,我
省各地降香黄檀林分出现不同程度的寒害,以粤
北和粤东地区较为严重,一般认为当日最低温在
0~ 5℃之间并保持 5~ 10天时,降香黄檀将出
现较为严重的寒害。通过分析发现林分寒害等级
随纬度的增加而升高,但是有个别地区可能受地
形的影响,低纬度的林分也会出现高寒害等级,
而高纬度林分也可能会出现低寒害等级的现象;
随着树高增长而降低、随着胸径的增长而增加,
即“高瘦”的植株抗寒能力强;随着林龄的升高
而降低,而且寒害等级差距明显,3年生寒害等级
比 2年生低 0.78,而 2年生寒害等级比 1年生低
0.88;寒害等级随着海拔高度升高而增加,海拔每
升高 100 m其对应的寒害等级增加 0.51~ 0.53。
这些结论相关分析结果也得到验证。
(3)调查发现各地受寒害后的林分均可得到
恢复生长,在次年寒害较轻的情况下,可以迅速
恢复生长。连山林场林分 2011年受寒害前平均树
高为 1.91 m,平均地径达 3.10 cm,当年寒害致大
部分植株根颈部位以上受冻干枯,但是在 2012年、
2013年调查发现植株都可以从根颈部位从新萌芽,
长出多枝主干,树高在 2013年平均高为 2.92 m,
平均胸径为 2.10 cm。但是今后是否仍会受冻,还
有待继续观察。
(4)依据 2011年各地寒害情况,并结合当
年各县 1月气温情况及寒害恢复情况,初步绘制
广东省降香黄檀寒害栽培区划图,认为从怀集北
部、阳山南部到英德、新丰、龙川、五华到大埔
北部一线以上是不适宜栽培区;封开、广宁、清
新、佛岗南部、源城、紫金、丰顺到大埔南部一
线以北部为风险栽培区;罗定、新兴、鹤山、顺德、
东莞、博罗、陆河、普宁到饶平北部一线以北为
次适宜栽培区,该线以南则为适宜栽培区。本区
划图与孟慧 [11](2010)降香黄檀产地适宜性分析
的广东部分大致相同 [12]。
(5)在风险栽培区和不适栽培区中选择合适
的地形种植也可能取得成功,而在适宜栽培区和
次适宜栽培区,某些局部地形在较寒冷的年份也
可能受到严重的寒害。如本次调查的连平溪山和
紫金龙窝的林分就是这样一个例子。因此而在,
在营建降香黄檀林分时,应注意局部地形的选择,
一般在山脊、地形开阔、空气流通较快的地方不
易受寒,而在山沟、狭窄山谷中的平地、农田,
空气流通不畅的地方则易受寒受。因此合理的选
择地形,特别是在风险栽培区和不适栽培区中是
成功的关键,如平远县河头镇地处不适宜栽培区,
但在该镇黄田水库边生长有降香黄檀人工林群落,
目前约有 20多年的树龄,虽然寒冷年份有寒害,
但是不致于冻死。主要是该处地势开阔,水体可
以调节气温所致。同时提倡四旁绿化应用,鼓励
农户在房前屋后或庭院中种植 [4],因人居周边环
境气温较高,受寒害可能性较低,如蕉岭县城旁
边蕉城镇一块林分,2011年寒害等级为 2.2,受害
较轻。
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[本文编校:吴 彬 ]