全 文 :香樟无性系扦插林和实生人工幼林
生长性状比较研究*
李富福 1 , 吴幼媚 2 , 易 平3 , 黄开勇2 , 韦颖文 2 , 覃子海 2
(1.广西林业厅速丰站 , 广西 南宁 530022;2.广西林业科学研究院 , 广西 南宁 530002;3.广西国营黄冕林场 , 广西 鹿寨 545600)
摘要:通过对 2.5年生香樟组培幼态枝扦插无性系人工林和实生人工林 , 不同季节林木生长量 、 生物量及生产力
进行对比研究 , 结果表明:香樟扦插无性系林树高、 地径生长量比实生林具有优势;方差分析表明 , 香樟 2种类
型人工林树高在不同季节的生长差异经历 “不显著 -显著 -极显著” 的过程 , 而地径的生长差异不显著;2种类型
香樟人工林四季的生长曲线符合 Logistic数学方程的生长规律。 2.5年生香樟实生林生物量达 31 241.99kg· hm-2 ,
仅占无性系林的 59.2 %, 净生产力的差异也相似;香樟无性系林分凋落物达 9 145.45kg· hm-2 , 是实生苗人工
林的 1.92倍。
关键词:香樟;实生林;扦插无性系林;生长量;生物量
中图分类号:S792.23 文献标识码:A 文章编号:1672-8246 (2010) 04-0015-05
ComparativeStudyonGrowthPerformanceofCinnamomumcamphora
PlantationsofCloneCutingsandSeedlings
LIFu-fu1 , WUYou-mei2 , YIPing3 , HUANGKai-yong2 , WEIYin-wen2 , QINZi-hai2
(1.Intensively-managedPlantationOfice, GuangxiZhuangAutonomousRegionForestryDepartment, NanningGuangxi530022, P.R.China;
2.GuangxiAcademyofForestry, NanningGuangxi530002, P.R.China;
3.HuangmianStateForestFarmofGuangxi, LuzhaiGuangxi545600, P.R.China)
Abstract:Comparativestudywasconductedon2.5yearsoldCinnamomumcamphoraplantationestablishedusing
clonecutingsandseedlings, growthincrementbiomassandproductivityofdiferentseasonwerechosenastheindi-
cators.Thestudyresultstheperformanceofplantationestablishedwithclonecutingswasbeterthanthatestab-
lishedwithseedlings.Theresultsofvarianceanalysisimpliedthatthetreeheightdiferenceoftwotypesofplanta-
tionsexperiencedtheprocedureof“notsignificant, significantandverysignificant”, whilethediferenceofbasal
diameterwasnotsignificant.Thegrowthoftwotypesofplantationswasinconformitywiththegrowthregularityof
Logisticequation.Thebiomasof2.5 yearsoldplantationestablishedwithseedlingswas31 241.99 kg/hm2 ,
whichwas59.2 % ofthatofplantationestablishedwithclonecutings, theconditionofnetproductivitywassimi-
lar.Theliteramountofplantationestablishedwithclonecutingswas9145.45kg/hm2 , 1.92timesoftheseedling
plantation.
Keywords:Cinnamomumcamphora;plantationestablishedwithseedling;plantationestablishedwithclonecut-
ting;growthincrement;biomass
第 39卷 第 4期
2010年 12月
西 部 林 业 科 学
JournalofWestChinaForestryScience
Vol.39 No.4
Dec.2010
* 收稿日期:2010-05-24
基金项目:世行贷款 “广西综合林业发展和保护 ” 项目科学研究与技术推广内容之一。
第一作者简介:李富福 (1959-), 男 , 广西南宁人 , 高级工程师 , 主要从事林木栽培技术研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2010.04.009
香樟 (Cinnamomumcamphora)又名芳樟 、小
叶樟 , 樟科 (Lauraceae)樟属 (Cinnamomum)植
物 , 为亚热带常绿阔叶树种 , 主要分布于我国的台
湾 、福建 、 江西 、广东 、 广西等地。香樟是我国特
有的珍贵用材及经济林树种 , 也是城市绿化 、固
堤 、吸尘 、 吸毒的优良树种之一 , 被誉为江南宝
树 [ 1 ~ 3] 。香樟最大的经济价值在于蒸馏提取樟
油 [ 4] , 是樟科植物中枝叶含芳樟醇最高的樟树类
型 [ 5] , 芳樟醇有 “香料之王” 的美称 , 气味清甜 、
诱人 , 高纯度的天然芳樟叶油能直接作为日用化工
和调配食品生产的香精 , 目前国内外市场紧俏 [ 6] 。
近年香樟人工林种植规模在不断扩大 , 有关的
研究也日益增多 , 香樟生物量是香樟单产出油量的
主要指标之一 , 而对香樟生物量方面的研究未见报
道 。为此 , 本项目对香樟实生林与扦插无性系林生
长量 、 生物量及生产力进行对比研究 , 为香樟人工
林的健康有序发展提供科学依据。
1 试验地概况
香樟无性系扦插苗和实生苗试验林设于广西中
北部的广西国营黄冕林场波寨分场 , 其地理位置为
东经 109°42′, 北纬 24°59′, 属中亚热带气候 , 光
照充足 , 雨热同季 , 年平均气温 19℃, 最高气温
39℃, 绝对最低气温 -2.8℃, 年降雨量 1 750
mm, 多集中在 4 ~ 8月 , 年蒸发量 1 426 mm, 雨
量系数 92.1, 为水分充足区 。林地平均海拔 150
m, 平均坡度约 20°, 土层较厚 , 肥沃 , 土壤为砂
岩 、夹泥岩 、紫红砂岩为主的母岩发育而成的山地
红壤 、 赤红壤等 , 试验地前茬树种为马尾松 (Pi-
nusmassoniana)纯林 。
2 材料与方法
2.1 试验设计和造林抚育
试验采用完全随机区组设计 , 设 3次重复 , 6
个试验小区 , 每个小区 30株。造林前 1年冬季炼
山整地 , 初植密度为 5 550株 /hm2 (株行距 1.2 m
×1.5 m), 穴规格为 35 cm×50 cm×60 cm, 穴土
风化 3个月后 , 回土一半 , 再每穴施复合肥 0.25
kg, 拌匀后继续回土。于 2007年 3月选择壮苗定
植 , 试验种苗为广西林业科学研究院培育并经过良
种认定的香樟优良扦插苗和实生苗 , 苗高约 20
cm。定植后对每株香樟挂牌标号 , 造林当年和次
年分别进行 1次铲草施肥抚育 。
2.2 生长量测定
定植 1个月后调查苗木成活率 , 并进行补植。
对全林进行每木检尺 , 测定内容为树高 、地径 、 冠
幅 , 测定时间分别为 2007年 12月 28日 , 2008年
4月 5日 , 2008年 7月 5日 , 2008年 10月 5日 ,
2008年 12月 5日。所调查的扦插无性系林 、实生
林郁闭度分别为 0.9、 0.8, 林木保存率均在 93 %
以上 。
2.3 生物量测定
林分生物量测定在 2009年 9月份。每个实验
小区分别选择代表平均值的样木 1株 , 测定各器官
的生物量 , 具体方法: (1)地上部分:用 Monsic
分层切割法[ 7]进行 , 现场将平均木按长度为 0.5 m
划分 1区段进行分段 , 按照干材 、 干皮 、树枝 、 树
叶等分别称重 , 并分别取样 250 ~ 500 g带回实验
室测定含水率和干质量。 (2)地下部分:采用全
根挖掘法 [ 8]进行 , 按侧根 、 根蔸等分别称鲜重记
录 , 并各取样 250 ~ 500 g带回实验室测定各器官
的含水率及干质量。 (3)林下凋落物:在每个标
准地 (小区)内设置 3个 1 m×1 m小样方 , 调查
样方内植被 、 凋落物等 , 采用样方收获法[ 8]测定 ,
并取样 250 ~ 500 g带回实验室测定含水率和干质
量。所有样品在 85℃恒温下烘干至恒重后测定样
品的含水率和干重 , 根据样品各器官的含水率推算
整株木各器官的干重。数据的统计整理以及生长量
的单因素方差分析采用 Excel、 SPSS17.0等计算机
软件完成 。
乔木层生物量 =平均木生物量 ×单位面积保存
株数
3 结果与分析
3.1 香樟不同类型人工林生长量比较
3.1.1 生长量比较
从图 1、 图 2可知 , 香樟实生林和扦插无性系
林 (以下简称无性系林)树高 、 地径的生长量与
时间成正相关 , 第 1年的生长量比第 2年的生长量
缓慢 , 树高 、 地径第 1年的生长量仅占第 2年总生
长量的 29.3 % ~ 33.3 %、 37.6 % ~ 40.7 %;两
类香樟人工林的树高 、 地径生长均具节律性 , 生长
曲线呈 S型曲线 , 符合 Logistic方程生长规律 , 其
净生长呈 “慢 -快 -慢 ” 过程 。两类型人工林生
长量比较 , 无论树高还是地径 , 其无性系林优于实
16 西 部 林 业 科 学 2010年
生林 , 树高生长量差异尤为明显。在不同的测定时
间(12月 28日 , 4月 5日 , 7月 5日 , 10月 5日 , 12月 5
日), 实生林的树高生长量分别占扦插无性系林的
91.8%、 89 %、 91.1 %、 80.9 %、 80.5 %;地径分
别占:102 %、 96.8 %、 86 %、 94.9 %、 94.4 %,
可见 , 香樟采用扦插无性系苗造林可获取较高的生
长量。
图 1 香樟无性系 、 实生林树高生长曲线
Fig.1 Heightgrowthcurveofplantationestablishedwith
clonecutingsandseedlings
注:测定时间 1为 12月 28日;2为 4月 5日; 3为 7月 5日; 4为
10月 5日;5为 12月 5日。图 2同。
图 2 香樟无性系 、 实生林地径生长量曲线
Fig.2 Basaldiametergrowthcurveofplantationestablished
withclonecutingsandseedlings
3.1.2 生长量单因素方差分析
表 1方差分析结果表明 , 香樟实生林与无性系
林树高生长量的差异经历 “不显著 -显著 -极显
著” 的过程 , 随着时间的推移 , 香樟无性系林树
高生长优势明显 , 且林相整齐。这说明香樟无性系
林树高的生长潜力比实生林大 , 生长后劲较足。主
要原因在于扦插苗的母体来源于优良个体组培幼态
枝 , 扦插繁殖的后代能保持母体优良性状的遗传稳
定性 。而地径生长量的差异则不同 , 除了 7月份生
长量差异显著外 , 其他均不显著 。这可能是因为无
性系林枝繁叶茂 , 郁闭早 , 林下透光度差而影响了
地径的生长。
表 1 2种类型香樟人工林不同季节林木生长量
单因素方差分析
Tab.1 One-wayANOVAongrowthincrementoftwotypes
ofplantationsindifferentseasons
项目 测定时间 /月·日
12· 28 4· 05 7· 05 10· 05 12· 05
F树高 2.004 2.895 5.064* 31.202** 32.195**
F地径 0.113 1.564 7.086* 1.384 1.876
注:1.F0.05 (1, 58) =4.00, F0.01 (1, 58) =7.09; 2.*表示
差异显著 , **表示差异极显著。
3.2 香樟不同类型人工林生长节律比较
季节的变化对林木的生长影响十分显著 , 从表
2可知 , 2种类型的香樟人工林 , 其树高 、 地径生
长高峰期一致 , 均出现在春 、夏季 , 秋 、冬季节生
长缓慢 , 季节间生长量的差异最大近 10倍。2种类
型的林分其净生长量差异因林龄不同而异 , 1年生
时林木生长量相当接近:实生林 、无性系林的树高
季净生长量分别为 0.06 m、 0.07 m, 地径 1.70
mm、 1.65mm, 第 2年生长差距加大 , 第 1、 2季
度的差异尤为明显 , 无性系林树高 、地径净生长量
明显大于实生林。第 3季度 , 实生林地径净生长量
略高于无性系林 , 这可能是无性系林生长旺盛 , 树
冠庞大 , 林分郁闭度大之故 。通过以上的分析可
知 , 在第 2年开春对香樟进行一定量的施肥 、抚育
管理是十分必要的 , 以满足在其生长高峰期到来时
有充足的养分 。
17 第 4期 李富福等:香樟无性系扦插林和实生人工幼林生长性状比较研究
表 2 2种类型香樟人工林树高 、 地径净生长量对比
Tab.2 Comparisonofnetgrowthincrementofheightandbasaldiameteroftwotypesofplantations
项目 测定时间 /月
3 ~ 12 1 ~ 3 4 ~ 6 7 ~ 9 10 ~ 12
树高 /m 实生苗 0.06 0.03 0.26 0.19 0.03扦插苗 0.07 0.03 0.30 0.31 0.04
地径 /mm 实生苗 1.70 0.39 3.61 5.32 0.07扦插苗 1.65 0.75 5.08 4.47 0.22
注:测定时间第 1列为苗木种植第 1年生长平均值 , 其他列为相应时间段内的生长平均值。
3.3 香樟不同类型人工林单株生物量及其分配
森林的生物量是森林生态系统最基本的数量特
征 , 能够反映森林的经营水平及开发利用价值 , 同
时又反映森林与其环境在物质循环和能量流动上的复
杂关系[ 10] 。从表 3可知 , 两种类型香樟人工林单株生
物量差异明显 , 无性系林生物量达 10 221.16g·株-1 ,
是实生林的 1.69倍 。除了叶片生物量外 , 无性系
林各器官的生物量均明显高于实生林。各器官所占
比例顺序为:实生林:枝 >干材 >根兜 >根系 >叶
>树皮 , 无性系林:干材 >枝 >根兜 >根系 >叶 >
树皮 。说明扦插苗人工林具有较高的光合速率及较
快的物质循环 、能量流动性能 , 比实生苗人工林更
有利于林木光合产物的积累 , 利用无性系造林可获
得较高的生物量。
表 3 2种类型香樟人工林平均木生物量及其分配
Tab.3 Comparisonofbiomassanddistributionofaveragetreeoftwotypesofplantations g·株 -1
项目 干材 树皮 枝 叶 根兜 根系 合计
实生林 生物量所占比例 /%
1 368.33 292.27 2 074.05 691.54 926.77 699.93 6 052.89
22.6 4.8 34.3 11.4 15.3 11.6 100
扦插林 生物量所占比例 /%
3 191.53 822.87 3 139.92 610.56 1 707.16 749.12 10 221.16
31.2 8.1 30.7 6.0 16.7 7.3 100
3.4 香樟不同人工林乔木层生物量及生产力
林分乔木层生物量与净生产力受林分结构 、经
营管理 、 立地条件和林龄等因素影响较大。从表
4、 表 5可知 , 乔木层生物量实生林为 31 241.99
kg· hm-2 , 无性系林为 52 756.49kg· hm-2 , 前者
仅为后者的 59.2 %, 实生苗的年净生产力为
12 496.80kg·hm-2· a-1 , 而扦插苗达到 21 102.6
kg· hm-2·a-1 , 两者差别十分明显。在乔木层各器
官生物量所占比例方面 , 两种类型香樟人工林的不同
器官所占比例趋势与单株平均木的相似 , 就乔木层总
生物量而言 , 无性系林比实生林具有明显优势 。
除叶子的年净生长量较实生林低外 , 无性系林
其他器官均明显高于实生苗 , 但要指出的是 , 在测
定时无性系林的凋落物总和达到了 9 145.45
kg·hm-2 , 是实生林 4 761.92 kg·hm-2的 1.92倍 ,
其中无性系叶片的凋落物达 7 853.44 kg·hm-2 , 是
实生林 4 067.82 kg·hm-2的将近 2倍。由此说明 ,
无性系林分鲜叶年净生产力比实生林低 , 可能是因
为无性系林郁闭过早造成的 。香樟新鲜叶片是芳樟
醇含量最高的器官 , 然而 , 以经营叶用林为目的 ,
选择合理的收获时间或造林密度对获得鲜枝叶较大
生物量具有重要的意义 , 并以无性系林尤为明显 。
表 4 2种类型香樟人工林乔木层净生产力 、 生物量及其分配
Tab.4 Comparisonofnetproductivity, biomassanddistributionoftreelayersoftwotypesofplantations
项目 干材 树皮 枝 叶 根兜 根系 合计
实生林 生物量净生产力
7 062.66 1 508.53 10 705.21 3 569.38 4 783.52 3 612.69 31 241.99
2 825.06 603.41 4 282.08 1 427.75 1 913.41 1 445.08 12 496.80
扦插林 生物量净生产力
16 473.08 4 247.24 16 206.70 3 151.41 8 811.51 3 866.56 52 756.49
6 589.23 1 698.90 6 482.68 1 260.56 3 524.60 1 546.62 21 102.60
注:生物量单位为 kg· hm-2;生产力单位为kg· hm-2· a-1。
18 西 部 林 业 科 学 2010年
表 5 2种类型香樟人工林凋落物生物量比较
Tab.5 Comparisonofbiomassoflittersoftwotypesof
plantations kg· hm-2
类型 枯枝生物量 比例 /%
落叶
生物量 比例 /% 合计
实生林 694.10 14.6 4 067.82 85.4 4 761.92
扦插林 1 292.01 14.1 7 853.44 85.9 9 145.45
4 结语
综上所述 , 无论是林分的生长量 、生物量还是
生产力 , 扦插无性系人工林均比实生林具有明显的
优势。从香樟林分的生长情况来看 , 无论是扦插无
性系林还是实生林 , 林分的高生长期集中在春 、夏
两季 , 在此期间林木对水 、热 、肥等条件要求相对
要高 , 在此之间应加强对林分的抚育 、 施肥管理 ,
以满足林分高生长期到来所需的养分 。另外 , 林分
的林木的生长量 、生物量 、生产力受林分密度 、立
地条件 、林龄 、 抚育措施等影响较大 , 不同地域的
香樟生长特性应予以区别对待 。根据经营目的 、探
索无性系人工林合理的造林密度 、枝叶收获季节等
对获取林分最大的经济效益具有重要的现实意义。
香樟人工林林下植被的草本层和灌木层生物量
均非常小 , 几乎没有 , 说明郁闭度对林分的生长影
响十分明显 , 尤其对优良扦插无性系林的影响十分
明显 , 造林密度过大导致林分郁闭时间过早 , 林下
植被生存空间十分有限 , 这也导致了林分枯落物提
前大量增加 。可见 , 应当通过合理的栽培措施 , 适
当增加林下植被的生物多样性 , 进而加快林下枯落
物的降解与利用 , 提高土壤的理化性能以及自肥能
力。鉴于本次研究的香樟林分林龄较小 , 扦插无性
系林与实生林在这些方面的差异性还有待进一步跟
踪研究。
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(责任编辑 胡光辉)
19 第 4期 李富福等:香樟无性系扦插林和实生人工幼林生长性状比较研究