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九连山国家自然保护区贵州石栎的生长过程研究



全 文 :九连山国家自然保护区贵州石栎的生长过程研究
杨治国,黄红兰 (江西环境工程职业学院,江西赣州 341000)
摘要 [目的]了解贵州石栎的生长过程以挖掘其开发利用潜力。[方法]对九连山国家自然保护区天然阔叶林中的 3株贵州石栎和 1
株野生杉木进行树干解析。[结果]贵州石栎具有早期速生的特性,且超过该地野生杉木的长势,后期胸径生长潜力较大。[结论]选择
贵州石栎造林地时,宜避开湿地、湿润等地下水位过高湿地,幼龄抚育间伐宜创造一定的荫蔽环境,中龄期及以后则需保持一定的采光
条件,减少种植密度以缩短培育期。
关键词 贵州石栎;杉木;早期速生;湿地;培育期
中图分类号 S792. 189 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)23 -11718 -03
Growth Process of Lithocarpus elizabethae in Jiangxi Jiulianshan Nature Reserve
YANG Zhi-guo et al (Jiangxi Environment Engeering Vocational College,Ganzhou,Jiangxi 341000)
Abstract [Objective]In order to study the growth course of Lithocarpus elizabethae to exploit and utilize its development potential.[Method]
Three Lithocarpus elizabethae trees and one Cunninghamia lanceolata tree in the natural broad-leaved forest of Jiangxi Jiulianshan nature reserve
were selected for stem analysis in this paper.[Result]Lithocarpus elizabethae had the characteristics of the early fast-growing,and more than wild-
fir growing. At the late stage,the DBH growth potential was a litter larger.[Conclusion]If Lithocarpus elizabethae was selected for afforestation,it
should avoid wetlands and other water table with high humid,create some shade environment during young tending,but aim to shorten the incuba-
tion period,it should be reduced the planting density,supplied the lighting conditions in middle-aged and after middle-aged.
Key words Lithocarpus elizabethae;Cunninghamia lanceolata;Early fast-growing;Wetlands;Cultivation period
壳斗科(Fagaceae)植物在我国共 7 属 300 多种,其分布
几乎遍布全国。随着林业加工行业对栎类木材需求不断增
加,壳斗科植物占据了农林业生产十分重要的地位[1 -2]。壳
斗科植物是组成江西九连山国家级自然保护区的主要树种,
也是植物区系的主要成分[3]。为开发利用贵州石栎,笔者调
查九连山自然保护区内贵州石栎种群数量及分布,其贵州石
栎(Lithocarpus elizabethae)的自然群丛类型[4]以南岭栲(Cas-
tanopsis fordii)+ 贵州石栎 +杜茎山(Maesa japonica)+柃木
(Eurya japonica)+狗脊群丛(Woodwardia japonica)为主。立
木层 2 ~ 3 亚层,在优势种和部分伴生种中常具有湿地生境
条件较显著的小型板根。下木 2 个亚层,以杜茎山、柃木等
小灌木,草本地被物蕨类的狗脊蕨和瘤足蕨(Plagiaogyria ja-
ponica)为主,次有山姜属(Alpinia)的斑叶山姜(Alpinia pumi-
la) ,还有一些低矮的草本如虎舌兰(Ardisiav mamillata)、九
节龙(A. pusilla)等。该研究在九连山自然保护区贵州石栎
自然地理区域内,选择具代表的 3 株贵州石栎与 1 株杉木
(Cunninghamia lanceolata) (当地称为“龙木”[4])的树干解析
分析,对其生长过程进行比较,为今后森林培育时采取有效
造林和营林措施提供依据。
1 材料与方法
选取 3个典型样地 20 m × 20 m,对样地每木检尺,然后
选择具代表的 3株贵州石栎与 1 株杉木,其中取自 1号样地
的 1号贵州石栎解析木与杉木比邻,2 号与 3 号解析木分别
来自 2、3号样地。树干解析的外业、内业工作按《测树学》方
法[4]进行。各试验地按《土壤农业化学常规分析方法》取土
样并常规检测[5]。
2 结果与分析
2. 1 土壤状况 解析木生长环境基本情况见表 1。3个试验
样地的土壤常规分析结果如下:pH 4. 4 ~ 4. 9,有机质 6. 7% ~
7. 3%,全氮含量 0. 231% ~ 0. 271%,全磷含量 0. 061% ~
0. 072%,全钾含量 5. 92% ~ 6. 21%,速效磷含量 0. 9 ~ 1. 1
mg /g,速效钾 74. 0 ~76. 6 mg /g,各试验地土壤成分含量差异不
显著,肥力中等,1号样地的磷、钾元素含量比湿地环境 2、3号
样地要高,但含量均偏少[6]。表明湿地条件季节性涨落对上游
溪流湿地的磷、钾元素有一定冲蚀影响,尽管该保护区次生林
天然恢复已 40余年,土壤的这 2种营养成分还比较缺失。
表 1 九连山国家级自然保护区解析木生长环境概况
解析木 样地
海拔
m
坡向 郁闭度
枯落物
厚度∥cm
植物种数
(盖度∥%)
解析木
胸径∥cm
树高
m
冠幅东西 ×
南北∥m ×m
林龄
a
杉木 1号 595 W 0. 65 2 ~3 乔 6(35) ,灌 3(20) ,草 7(65) 33. 2 22. 7 5. 5 ×4. 2 35
1号 1号 595 W 0. 65 2 ~3 乔 6(35) ,灌 3(20) ,草 7(65) 36. 0 23. 0 6. 1 ×6. 7 35
2号 2号 610 NW 0. 80 5 ~8 乔 6(55) ,灌 10 (60) ,草 15(60) 16. 1 18. 0 4. 0 ×3. 6 21
3号 3号 600 NE 0. 90 6 ~10 乔 6(60) ,灌 12 (65) ,草 23(75) 36. 9 28. 1 6. 5 ×7. 8 53
注:乔为乔木,灌为灌木,草为草本;括号前为物种数,括号内为盖度值。
作者简介 杨治国(1970 - ),男,江西萍乡人,教授,硕士,从事园林植物
教学与研究,E-mail:403578133@ qq. com。
收稿日期 2012-04-09
2. 2 贵州石栎生长过程
2. 2. 1 树高。贵州石栎早期树高生长迅速态势明显(图
1,2)。1号贵州石栎、杉木位于同一样地且比邻,早期生长
至 18年间两者生长曲线相似。在贵州石栎林龄为 6 ~ 8 年
和 10 ~ 14 年间,其连年生长曲线出现 2 个生长高峰期,杉
木仅 6 ~ 10 年间有 1 个生长高峰,随后一直落后于贵州石
责任编辑 高菲 责任校对 卢瑶安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(23):11718 - 11720
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.23.131
栎。生长于郁闭度较高环境的 2 号早期树高生长最快,6年
生已达 8. 8 m,15年平均高生长为 1. 01 m。3号其次,6年生达
8. 2 m,15年平均高生长反而超过 2号,达 1. 04 m。1号早期树
高生长最为缓慢,但 1、3号贵州石栎的连年生长、平均生长曲
线相交 2次。从贵州石栎的树高生长变化来看,贵州石栎早期
耐阴,在郁闭度高的湿地环境中其生长具优势,所以湿地环境
的 2、3号林木早期树高生长远比 1号快。
图 1 树高生长曲线
图 2 树高连年生长和平均生长曲线
2. 2. 2 胸径。各林木胸径生长随时间的动态变化见图 3、4。
1号贵州石栎胸径平均生长最快,但其幼龄期(0 ~ 6年)胸径
生长较杉木慢,随后保持较杉木快的增长态势,平均生长超
过 1 cm(表 2) ,35年生胸径达 36 cm,接近 3 号 53 年生胸径
36. 9 cm。1、3号 10年后生长较快,平均生长量随树龄增加
几乎同步升降变化,在 16 ~ 21 年间与 30 ~ 34 年间出现 2 个
小高峰,它们胸径连年生长和平均生长曲线相交于 32 ~ 34
年,据此推断其数量成熟年龄为 34 年左右。郁闭高湿地环
境的 2、3号样地,贵州石栎胸径生长普遍比 1 号慢,可能阴
湿环境不利于贵州石栎胸径生长。
位于 1号样地的 1号贵州石栎、杉木的胸径生长动态多
呈交替升降生长变化,可能两者间存在较大竞争,30 年后杉
木胸径生长一直保持低于贵州石栎胸径生长的态势。这可
能与贵州石栎后期胸径生长潜力较大,比杉木更有竞争优势
有关。
图 3 胸径生长曲线
图 4 胸径连年生长和平均生长曲线
表 2 解析木胸径年平均生长数据 cm
解析木
树龄∥年
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 21 22 24 26 28 30 32 34 35
1号 2. 0 4. 8 7. 0 9. 4 11. 6 13. 9 16. 5 19. 0 21. 3 23. 2 23. 8 25. 4 27. 3 28. 9 30. 6 32. 3 34. 1 35. 6 36. 0
2号 1. 4 4. 0 5. 8 6. 9 8. 8 10. 4 11. 9 13. 0 14. 4 15. 5 16. 1
3号 2. 0 4. 2 5. 8 7. 4 8. 8 10. 4 12. 0 13. 6 15. 4 16. 8 17. 4 18. 0 19. 2 20. 6 21. 8 23. 0 24. 6 26. 2 26. 8
杉木 2. 3 4. 8 7. 6 9. 0 10. 2 11. 8 13. 2 15. 8 18. 8 20. 8 21. 9 23. 0 24. 8 26. 8 28. 9 30. 0 31. 4 32. 6 33. 2
注:以树龄 35年为基准,略去了 3号贵州石栎 35年后的胸径数据。
2. 2. 3 材积。贵州石栎、杉木材积年变化动态见图 5、6 和表
3,材积年平均生长量由总生长量除以年龄计算得出贵州石栎
在早期幼龄 10年间的材积生长动态接近,增长速率涨势均相
差不明显。1号贵州石栎、杉木于 10年后材积交替升降,26 ~
28年间材积平均年生长速率再一次与杉木接近,随后贵州石
栎材积呈快速增长趋势,杉木则快速下降后一直明显低于贵州
石栎材积的增速,显见这两者间竞争剧烈。随后贵州石栎约在
30年始先是缓慢平降,32年后加速下降,而 3号缓慢增长后于
46年后平稳下降。这种异常现象的出现是与其生物学特性有
关,亦环境因素或与杉木竞争所致,有待于进一步研究。
2. 2. 4 生长率曲线。生长率可以说明树木相对生长速度,以
树木某调查因子的连年生长量与其总生长量的百分比数值表
示。贵州石栎和杉木均早期下降较快。贵州石栎在年龄(约
30年)增大而渐趋平稳,杉木约在 21年时趋于平稳(图 7、8)。
9171140 卷 23 期 杨治国等 九连山国家自然保护区贵州石栎的生长过程研究
图5 材积生长曲线 图6 材积年平均生长曲线
表3 不同样地各解析木林木的材积平均生长数据 m3
解析木
树龄∥年
6 8 10 12 14 16 18 20 21 22 24 26 28 30 34 35
1号 0. 009 0 0. 022 1 0. 039 0 0. 067 5 0. 105 9 0. 153 5 0. 209 4 0. 269 7 0. 295 1 0. 344 6 0. 422 6 0. 501 2 0. 592 7 0. 698 3 0. 935 9 0. 982 7
2号 0. 009 8 0. 018 2 0. 032 7 0. 049 2 0. 069 1 0. 086 9 0. 112 1 0. 136 2 0. 153 8
3号 0. 009 1 0. 018 4 0. 030 9 0. 049 9 0. 073 1 0. 102 4 0. 141 5 0. 181 5 0. 199 6 0. 220 1 0. 258 9 0. 307 8 0. 355 7 0. 409 8 0. 549 9 0. 580 2
杉木 0. 009 4 0. 020 6 0. 036 6 0. 059 4 0. 079 8 0. 122 3 0. 182 0 0. 233 7 0. 2 625 0. 294 0 0. 355 3 0. 433 0 0. 524 5 0. 587 8 0. 740 8 0. 776 2
图 7 解析木2 ~12年间胸径生长率曲线
图8 解析木胸径生长率曲线
3 结论
(1)上述结果表明:1号贵州石栎的树高、胸径、材积的 16
年平均生长量分别为 0. 8 m,1. 2 cm和 0. 01 m3,且超过杉木的
生长,表明该树种具有早期速生的特性。据此,宜选作以材用
为主的工业原料林进行培育。
(2)结合林地土壤分析以及环境调查,贵州石栎幼龄期需
一定的荫蔽环境,但宜避开湿地、湿润等地下水位过高湿地。
中龄期及之后则需保持一定的采光条件,有利于促进胸径生长
和增加蓄积量,缩短培育期。
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02711 安徽农业科学 2012 年