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邓恩桉在闽北年节律与多年生林分生长适应性探讨



全 文 :Vol. 32 No. 4
Apr. 2012
第 32卷 第 4期
2012年 4月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期:2011-12-28
基金项目:福建省财政厅重大专项基金资助
作者简介:郭祥泉(1967—), 男 , 高级工程师 , 博士 , 主要从事林木育种栽培与资源管理 , E-mail: gxq19670709@sina.com
桉树Eucalyptus. pps是桉树属970多种的总称,
现被世界 100 个多国家或地区引种,许多种在引
种区表现良好的速生性,且材质好,应用广泛。
桉树能较大提高林地单位生长力,增加区域森林
资源总量,有效减少引种区森林资源采伐面积,
保护生态环境,有利于区域林业生态环境可持续
发展 [1-3]。邓恩桉 Eucalyptus dunnii 是较抗寒-速
生的桉树种,现为我国南方地区的主要造林树种
邓恩桉在闽北年节律与多年生林分生长适应性探讨
郭祥泉
(福建省三明市林业局,福建 三明 365000)
摘 要:通过对闽北当年生邓恩桉幼树高与地径生长进行定期观察,对 1 ~ 8 年生不同林分树高、胸径生长量
进行调查。结果表明:该树种在引种地年节律生长,呈现两个生长峰期,树高生长峰期较地径生长峰期在季节
上来得早些,对 1 ~ 4 a 生不同林分树高、胸径生长进行统计分析,群体表现为正态分布,个体性状早期表现较
大分化,优势个体在早期已表现显著的遗传优势,适宜早期进行优良基因型选择;对 1 ~ 8 生林分生长规律分析,
林分的树高、胸径平均个体生长量 3 年后生长逐渐减缓、材积生长量加大,处于上升状态,8 年生材积生长速生
期未结束,还不宜进行采伐。该结果可为闽北及相似气候条件以南区域桉树经营提供理论指导。
关键词:邓恩桉;闽北;物候;生长节律;适应性
中图分类号:S792 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2012)04-0045-06
Study on the growth rule of Eucalyptus dunnii in different seasons and
ages stands in northern of Fujian province
GUO Xiang-quan
(The Forest Bureau of Sanming City of Fujian Province, Sanming 365000 , Fujian, China )
Abstract: The growth of height and root collar of one-year-old E.dunnii were observed and the growth of height and breast-diameter
of E.dunnii between one-year-old and eight-year-old stands were investigated in the northern of Fujian province. It indicated that two
growth peak of height and root collar of E.dunnii during year existed, but the growth peak of root collar was later than height and the
distribution of height and breast-diameter of E.dunnii between one-year-old and four-year-old stands fitted on the normal distribution
through statistics and the individual growth emerged the obvious differentiation and the genetic dominance of dominant individual was
emerged and the rule fits on selection of elite gene type in the early period growth. The annual average growth of height and breast-
diameter will be decreasing after 4 years and the annual average growth of timber-volume will be increasing after 4 years and keeping
rapid-growth and the annual average growth of timber-volume still keep the rapid-growth in 8-years-old through analyzing the growth
rule in 1~8 years. It indicated that the stands is not fitted on harvest cutting. It will provide the guidance for scientific company period of
elite of E.dunnii in the northern of Fujian province and lower latitude areas.
Key words: Eucalyptus dunnii; northern of Fujian province; phenomena; growth rule; adaptability
之一。但人们对该树种的年生长节律与不同年龄
林分生长规律还缺少研究,导致在管理上,许多
区域林农缺乏应有的理论指导,未能依据该树种
的生长规律进行高效经营,远不能体现它的优良
特性,反而出现栽植的负面问题。如在小树期,
施肥季节与生长节律不相适,造成施肥量过多,
造成大量肥料流失,污染区域水资源环境;在林
分郁闭后,林分个体竞争加剧,未能及时调整林
DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2012.04.027
郭祥泉:邓恩桉在闽北年节律与多年生林分生长适应性探讨46 第 4 期
得 663、568、528、596 株。四小班造林地为低丘,
海拔高都在 250 ~ 350 m,土层深厚,为 4 Ⅰ 6 Ⅱ
类立地,至调查期间,未有明显受冻现象,林相
良好,各抚育措施同引种地的其它邓恩桉造林小
班一致 [7]。
1 ~ 8 a 生林分生长规律分两次调查,1 ~ 4
年生数据,采用上述调查结果;5 ~ 8 年生林分,
于 2011 年 12 月 20 ~ 27 日分别再次调查上述 4
小班林分。经相隔 4 年,原林分年龄增加了 4 年。
林分的胸径、树高、材积取林分调查值的平均值,
1 年生的不调查林分胸径,取平均木的胸径。采用
该方法,林分小班数更多、生长时间更长,更能
体现各生长年龄的随机性,能较好表明区域不同
年龄林分生长,对生产指导更具有代表性。
林分生长分布统计归类。胸径按 1.0 cm 为一
个径阶,树高按 1.0 m 为一个区间,2a 生的胸径
从 2.0 cm 起,最高达 10.6 cm,划分为 9 个区间,
树高从 2.0 m 起,最高达 10.9 m,划分为 9 个区
间;3 a 生的胸径从 3.0 cm 起,最高达 15.2 cm,
划分为 11 个径阶,树高从 3.0 m 起,最高达 15.5
m,划分为 13 个区间;4 a 生的胸径从 3.0 cm 起,
最高达 17.4 cm,划分为 11 个径阶,树高从 3.0 m
起,最高达 17.2 m,划分为 15 个区间,按区间
权重统计归类。材积计算采用尾叶桉的计算公式
V=0.000 060 288D2.118 7×H0.656 8[7]
调查工具:地径测量采用游标卡尺,树高采
用钢卷尺,胸径用围径尺,分别测量树高与地径
生长值。
2 结果与分析
2.1 个体节律生长
2.1.1 树高年节律生长
邓恩桉在建阳市年生长规律,如图 1 所示。5
月份前,高生长缓慢,6 ~ 8 月份生长处于第一生
长高峰期,生长期长、生长量最大,9 ~ 12 月处
于第二生长峰期,但总生长量略小于第一生长峰。
期间在 9 月份生长量出现小的回落,与杉木生长
峰期不同,邓恩桉在高温期间处于速生状态,杉
木在高温期间停止生长 [8]。气温低于 15℃,生长
缓慢;日最高气温在 30℃以上、雨量充沛,树高
有较好的生长量,11 月份以后,随着气温的下降,
分密度,影响整体林分生长量;在经营类型上,
缺乏对该树种速生性状了解,实施短周期经营,
忽视该树种材积速生期,经营上未能获得高的材
积生长量,且过度的短周期经营,引起地力衰退,
给可持续经营带来生态不良效果,导致许多人对
桉树栽植会引起生态问题说法 [4-5]。为了更好发挥
该树种的潜在经营价值,提高林地生产力与经营
效益,解决我国林业资源贫乏与当前资源危机。
本文试图通过对该树种在引种区年节律生长与不
同年龄林分生长规律探讨,为丰产经营提供科学
的理论指导。
1 材料与方法
1.1 引种区气候条件
建阳市位于武夷山南麓 , 地处北纬 27°06′ ~
27°43′,东经 117°31′ ~ 118°38′, 属中亚热带季风
性气候 , 光热资源丰富。该区冬短夏长 , 气候宜人
, 静风多 , 温差大 , 雨季集中。年平均气温 18℃ ,
无霜期 282 d, 年平均降雨量 1 700 ~ 2 400 mm,
年平均蒸发量 779.8 mm,年平均日照时数 1 802
h, 一月份平均气温为 7.1℃,七月份平均气温为
28.1℃,历史极端最低气温为 -8.7℃,最高气温
41.3 ℃,土壤类型以山地红壤为主。
1.2 试验设计与调查方法
年节律生长规律观察试验采用当年造林小树
, 试验地在建阳市东风苗圃所属林地,整地规格为
60×60×40×40 cm,株行距为 2 m×3 m,密度为
1 650 株·hm-2,基肥为过磷酸钙,按 0.5 kg·穴 -1,
于 2007 年 3 月 23 日栽植,栽植苗木为邓恩桉实
生苗,平均苗高为 12 cm,苗木来源于建阳市林业
局种苗站,抚育方法与该树种其它造林一致。观
察试验选择初植苗木生长相近的连续 10 棵幼树,
定期于每月 1、15 日测定幼树的地径、高生长,
应用 10 株的平均值作为观测生长指标 [6]。
1 ~ 4 年生林分空间分布试验调查,应用邓恩
桉选优的林分调查方法,于 2008 年 3 月 12 ~ 16
日进行。在建阳市震前 70 林班 1-3 小班 1a 生、水
尾 44 林班 4-4 小班 2a 生、回瑶 68 林班 1-5 小班
3a 生与震前 103 林班 8-2、5 小班 4a 生邓恩桉林分,
采用大样本调查方法,面积为 4 000 m2,分别调查
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生长速度减缓。9、10 两月份高生长出现低峰,从
植物生长与土壤年温度变化规律,该时期是植物
地下部分生长高峰,影响地上部分生长,这是许
多林木生长特性 [6]。根据上述生长节律,该树种
第一次施肥应在 6 ~ 7 月期间,可促进小树生长,
保障速生期的养分供给;施肥后应结合抚育锄草,
减少非目的物种的养分竞争,促进小树生长。在 9
月上旬,降雨适中,可进行第二次施肥,促进后
期生长,高温干旱则不宜施肥,10 月份以后则不
施肥,以提高新梢的木质化程度,提高抗寒能力。
图 1 树高年生长曲线
Fig.1 Annual growth curves of height
2.1.2 地径年节律生长
邓恩桉在建阳市年地径生长节律,结果如图
2 所示。其生长结果与树高生长有相似规律,地径
生长在 5 月份前,基本处于停滞状态;6 ~ 8 月生
长处于第一生长高峰;8 月底至 9 月中旬,地径生
长量出现下降;9 月下旬后,地径生长进入全年速
生期,月生长在 0.6 cm 以上,11 月上、中旬达全
年生长高峰,此后生长量开始下降,但 12 月份生
长量还可达 0.4 cm。地径与树高生长一样有两个
生长峰期,但地径生长置后,生长量集中在 9 月
份以后,地径生长与个体的冠幅生长有关,前期
冠幅小,地径生长量小,后期冠幅得到充分生长
,地径生长量达生长高峰。
图 2 地径年生长曲线
Fig.2 Annual growth curves of ground diameter
2.2 不同年龄林分空间分布
2.2.1 不同年龄林分胸径的分布
邓恩桉二年生林分已经郁闭,林分中个体生
长进入竞争,个体各生长因子进入快速生长阶段,
该树种二年生,其胸径生长已有较大的生长量。
依据上述调查统计方法分别对 2 ~ 4 年生林分平
均胸径按径阶进行归类统计,胸径归类从最小的
2.5 cm 开始,按 0.5 cm 为间隔区间,如图 3 可知,
2 ~ 4 a 生林分胸径生长表现明显分化,随着林分
年龄增大,林分胸径分化加剧,生长分布遵从正
郭祥泉:邓恩桉在闽北年节律与多年生林分生长适应性探讨48 第 4 期
态分布。由林分胸径分布规律,表明该树种胸径
生长早期就表现出明显遗传差异性,该特性可为
早期优良个体选择做为主要选择因子 [7]。
2.2.2 不同年龄林分树高的分布
邓恩桉 2 a 生林分,平均高达 6.3 m,林分完
全郁闭,林分中个体空间竞争变得激烈,到 4 a 生,
高生长个体分化加剧。如图 4 可知,2 ~ 4 年生林
分个体,树高生长分化随着年龄增大变得明显,
分布的区间跨度加大,优势个体变得突出,4 a 生
最大个体树高达 17.5 m,最小个体仅 3.0 m,优势
木已对邻近劣势木产生抑制,开始影响林分整体
生长状况。从林分中个体树高生长归类分析,遵
从正态分布 [7]。树高是林木生长主要经济性状之一,
影响林分生长总量的主要因子,对林分群体高生
长变化探讨,可较好了解林分中个体竞争状况,
对适时调整林分结构,具有科学指导价值,也可
为该树种优良个体早期筛选提供依据。
2.3 不同年龄林分的生长规律
2.3.1 不同年龄林分树高的生长规律
邓恩桉高生长在造林当年表现良好的的速生
性,2 a 生林分平均高生长达 6.0 m 以上,3 a 生林
分平均高生长达 9.0 m 多,如图 5 所示,3 a 后林
分平均高生长速度减缓,8 a 生林分高平均生长量
为 15.1 m,4~ 8 a林分高平均生长量仅 1.0 m左右,
林分高生长速生性变得不明显。但根据对林分调
查,8 a 生最大个体高可达 27.6 m,优势木个体年
平均生长量可达 3.4 m,有良好的高生长速生性。
从优势木生长量与林分平均生长量比较,差异很
大,林分平均值较小,表明林分中优势个体占比
重较小,高生长对林分平均高影响被劣势木削弱
或抵消,从图 4 可知,如果及时伐除林分中不良
个体,林分平均高生长将得到有效提高,探讨群
图 3 不同年龄林分胸径分布
Fig.3 The breast-diameter distribution in different stands
图 4 不同年龄林分树高分布
Fig.4 The height distribution in different stands
49第 32 卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
体生长分布与平均木年生长,可揭示影响林分平
均生长因素,对提高林分整体经营水平与高生长
潜力具有重要意义。
定,特别是胸径对材积的影响,在胸径生长达到一
定生长值时,胸径生长对材积生长量影响较大,从
4 ~ 7 a 生单株材积生长可知,虽然每年胸径生长
量相近,但材积生长量远大于前一年生长量。由图
5 和图 6 可知,林分胸径、树高生长在 3 a 后开始
减缓,而材积却表现为快速生长,到 8 a 生,还处
于快速生长状态。这表明通常所采用的 7 a 生短周
期经营,还不能实现林分速生丰产水平,林分还处
于材积速生阶段,如果通过调整林分结构,提高胸
径与树高平均生长量,材积将达到更高水平。说明
短周期经营该树种,不能较好体现它的速生丰产性
状,根据林分材积生长规律,目前桉树的短周期经
营是不适宜经营类型,同时还产生生态问题。结果
表明邓恩桉经营周期还需要更长些,并及时调整林
分结构,可实现丰产经营。
图 5 不同林分平均个体树高
Fig.5 Average height in different stands
图 6 不同林分平均个体胸径
Fig.6 Average breast-diameter in different stands
2.3.2 不同年龄林分胸径生长规律
胸径生长是林分整体经营的重要因子,是材
积生长量的指数倍,也是体现林分个体中竞争主要
表现性状。造林当年,生长优良个体已有一定胸径
生长量,有的树高还达不到胸径测定,未能进行胸
径测定,但平均木高达 3.0 m, 已有胸径生长量。由
图 6 可知,前 3 a,林分平均胸径生长达 8.2 cm,3
a 后,平均胸径生长速度减缓,8 a 生林分平均胸径
为 13.9 cm,林分平均胸径生长量约 1.2 cm,与乡土
树种比较,林分整体生长优势明显减弱。经林分调
查结果,8 a 生个体最大胸径可达 27.1 cm,表现良
好速生性状,表明林分中个体竞争激烈,分化明显,
从图 3 可知,随着林分年龄增大,胸径分化跨度也
不断加大,劣势木所占比例不断加大,从而影响林
分整体胸径生长量,如果及时伐除生长劣势木,林
分胸径平均生长量可有效提高。由优势个体胸径生
长的表现,林分胸径生长潜力还有较大空间,提高
林分胸径平均生长,就可有效提高该树种经营水平
与林分生长总量。探讨林分胸径平均生长与群体分
布规律,对及时调整林分结构极有价值,可较好指
导生产经营,提高经营水平。
2.3.3 林分材积生长规律
邓恩桉林分个体主要经济生长因子是胸径、树
高与材积,材积生长是由胸径、树高的幂指数倍决
定。由图 7 可知,1 ~ 8 a 生林分平均单株材积年
生长量处于不断增加,虽然第 3 年后,平均个体的
胸径、树高年生长量下降,但材积生长量处于增加
趋势。主要原因是材积由胸径、树高的幂指数倍决
图 7 不同林分平均个体材积
Fig.7 Average timber-volume in different stands
2.4 不同年龄林分抗寒适应性
低温是邓恩桉北移栽植的重要限制因子,不
同个体与年龄对低温胁迫反应不同。通过对不同
郭祥泉:邓恩桉在闽北年节律与多年生林分生长适应性探讨50 第 4 期
年龄个体调查表明,幼树受低温胁迫后,不同抗
寒个体因抗寒性差异,表现不同状况,笔者在邓
恩桉抗寒性选优上做了探讨 [6,9-10]。对 1 ~ 8 a 生
抗寒性调查,多年生木质化程度高个体的抗寒性强
于木质化程度低的 1 ~ 2 a 生个体,3 a 以上至 8 a
生抗寒性对年龄影响不大,主要表现为个体抗寒差
异性,林木的抗寒能力是由个体的遗传所决定,选
择抗寒 - 速生基因型对该区域推广该树种栽植是重
要的。由上述胸径、树高生长的早期分化结合个体
抗寒性的早期表现,可对该树种进行早期的抗寒 -
速生基因型选择,为生产培育良种提供科学决策。
3 小结与讨论
邓恩桉现为我国南方地区的主要造林树种之
一,但人们对该树种的年生长节律与多年生林分生
长规律还缺少研究 [4-5]。本研究经对 1 ~ 8 a 生林分
与个体生长节律观察,总结该树种在引种区生长规
律,并提出相应的经营措施,与同行共同探讨。
邓恩桉在引种区年节律生长,日最高气度
在 20℃以下,生长缓慢,25℃以上,生长加速,
30℃以上的较高气温有利于该树高生长,当年生 6
~ 8 月份,是该树种高生长的重要季节,处于生长
第一高峰期,9 ~ 12 月份为第二高峰,12 月份中
旬后高生长基本停止;地径生长在 7、8 月份生长
处于第一生长高峰,9 ~ 12 月为第二高峰,第二生
长高峰期占主要生长量,属于全期生长型。根据生
长节律,建议第一次施肥应在 6 ~ 7 月期间,施肥
后应结合抚育锄草,9 月上旬,降雨适中,可进行
第二次施肥,高温干旱则不宜施肥,10 月份以后则
不宜施肥,以提高新梢的木质化与抗寒能力 [6]。
邓恩桉 1 ~ 4 a 生林分胸径与树高空间生长为
正态分布,随着林分林龄增大,林分胸径与树高
分化跨度加大,个体空间竞争加剧,优势木在林
分表现明显的空间优势,劣势木处于抑制状态,
林分中个体分化对总体生长影响变得明显,同时
对该树种优良个体早期筛选与更好经营管理提供
科学指导 [7]。
邓恩桉 1 ~ 8 a 生林分胸径、树高与材积生长
规律表明,前 3 a 林分胸径与树高有更高平均年生
长量,3 a 后年平均生长量呈下降趋势,林分空间
竞争加剧,地下养分竞争也表现强烈,导致林分
胸径与树高平均年生长量下降,适时调节林分个
体的空间与地下养分竞争,可提高林分个体与总
体生长。林分到 8 a 生,材积还处于快速生长状态。
目前我国桉树通常实施 7 a 左右的短周期经营,表
明林分处于材积还速生阶段就被采伐,不能较好
体现它的速生丰产性状 [4]。根据林分材积生长规律,
目前桉树的短周期经营类型是不适宜,同时还产
生生态问题,建议经营周期更长些,并及时调整
林分结构,可实现更高的林分生产量,更好维护
林地循环耕作。
邓恩桉在引种区,温度是主要限制因子,个
体抗寒性影响着该树种的经营,经多年生抗寒性
研究,个体的木质化程度对抗寒性存在一定影响,
1 ~ 2 a 生个体木质化程度低,抗寒性较弱;3 a 生
以上个体抗寒性相近,主要表现为个体差异,由
个体的遗传所决定,选择抗寒 - 速生基因型对该区
域推广该树种栽植是重要的,通过对 1 ~ 8 年生
该树种不同个体抗寒性探讨,可为抗寒个体早期
筛选提供科学决策。
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[本文编校:吴 彬 ]