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2012,41(2):32-36.
Subtropical Plant Science
孑遗树种钟萼木幼树生长特性探讨
郭祥泉1,周立华2,熊自华2,孙晓冬1,郭祥堆3,吴载璋1,
林建丽4,郑经池5,彭小勇1
(1.福建省三明市林业局,福建 三明 365000;2.福建省建宁县林业局,福建 建宁 354500;3.福建省永安市第六中学,
福建 永安 366000;4.福建省林业规划设计院,福建 福州 350002;5.福建省永安市林业局,福建 永安 366000)
摘 要:研究了 5 年生钟萼木幼树株高、地径连年生长、侧枝分生特性。结果表明,调查群体 5 年生株高、地
径平均值、最大值与最小值分别为 2.0 m、3.4 m、0.5 m 和 3.2 cm、9.5 cm、0.5 cm;群体幼树株高、地径生长
分布遵循正态分布;幼树群体的株高、地径生长在早期表现显著的遗传分化。1~5 年生幼树的株高、地径年
生长量表现为:株高在前 3 年表现较低生长量,第 4、5 年明显加快;地径在第 1 年生长量占比较大。幼树株
高小于 2.0 m 的个体未发现分生侧枝,冠幅小且高生长较缓慢。
关键词:钟萼木;幼树;生长特性;正态分布
Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2012.02.008
中图分类号:Q945.4 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2012)02-0032-05
Study on the Growth Characteristic of Young Trees of
Bretschneidera sinensis
GUO Xiang-quan1, ZHOU Li-hua2, XION Zi-hua2, SUN Xiao-dong1, GUO Xiang-dui3, WU Zai-zhang1,
LIN Jian-li4, ZHENG Jing-chi5, PEN Xiao-yong1
(1.The Forest Bureau of Sanming City of Fujiang Province, Sanming 365000, Fujian China; 2.The Forest Bureau of Jianning
County of Fujian province, Jianning 354500, Fujian China; 3.The Sixth Middle School of Yong’an City of Fujian Province,
Yong’an 366000, Fujian China; 4.Forestry Planning and Design Institute of Fujian Province, Fuzhou 350002, Fujian China;
5.Yong’an City Forestry Bureau ofFuJian Province,Yong’an,FujJan 366000 China)
Abstract: The growth characteristics of height, root collar diameter and lateral branch of 5-year-old
Bretschneidera sinensis trees were investigated. The results indicated that the averages, max, minimum
of height and root collar diameter were respectively 2.0 m, 3.4 m, 0.5 m and 3.2 cm, 9.5 cm, 0.5 cm.
The growth distributions of height and root collar diameter kept to the normal distribution. The
growth of height and root collar diameter were evenly differentiated in treelet group. The current
growth of height and root collar diameter of 1 to 5-year-old trees showed that the growth of height
was lower in 3-year ago and higher at the 4 and 5-year. The growth of root collar diameter was bigger
in the first year. The young trees which height were less than 2.0 m were not found lateral branch
growth and their crown diameter was narrow and height growth was slowly.
Key words: Bretschneidera sinensis; treelet; growth characteristic; normal distribution
钟萼木(Bretschneidera sinensis)为钟萼木科钟萼木属高大落叶乔木,是我国特有的第三纪孑遗树
种,国家一级保护植物。分布于云南、四川、贵州、广东、江西、湖南、浙江、福建和广西等省(区)。
只适宜在海拔 500~1 500 m中、低山气候温凉、年降水量 1 000~2 000 mm地带生长,土壤以流纹
岩、凝灰岩为母岩的黄红壤、pH 4.5~6.0、有机质 4.8%以上生长较好。该树生态习性为中性偏
收稿日期:2011-10-08
基金项目:财政部、国家林业局投资项目资助
作者简介:郭祥泉(1967-)男,福建永安人,高级工程师,博士,从事林木育种栽培与资源管理研究。E-mail: gxq19670709@sina.com
第 2 期 郭祥泉,等:孑遗树种钟萼木幼树生长特性探讨 ﹒33﹒
阳、幼树耐荫,具有深根性、抗风力较强、较耐寒但不耐高温等特点。长期以来,因人为干扰,
目前处于濒危状态 [1-2]。钟萼木还是重要的药用植物,其树皮入药,有祛风活血作用[1-3]。该树种木材
硬度适中,不翘裂,色纹美观,为优良的家具及工艺用材 [2]。目前已见对其化学成分初步探讨
的相关报导 [3],以及对种子休眠特性与解除、组织培养与快速繁殖及褐斑病等的研究 [4-7],但对
幼树生长规律、造林效果尚未见报。因该树种早期生长缓慢,人工栽植还未被重视,其潜在经
济价值、药用价值、生态价值与特有的物种保护价值还未被人们所关注。本文探讨该树种幼树多
年生长特性,生长规律,旨在为低、中山地带造林树种选择提供参考,对提高低、中山地带区域植被
覆盖率与生态环境的改善及该物种的保护利用具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验区气候条件
试验地位于福建省建宁县(北纬 26°30′~27°06′,东经 116°30′~117°04′)林业局苗圃,地处武夷
山西南,属中亚热带季风湿润气候,光热资源丰富,气候温暖,雨量充沛,四季分明。全县年平均气
温在 11~17 ℃,日均温≥10 ℃的年积温 4 800~5 100 ℃,无霜期 260~265 d;年均降雨量 1 720~1
910 mm,年降水日数 130~175 d,年蒸发量 1 347.4 mm(气象资料来源于建宁县气象局)。
1.2 试验材料与调查方法
钟萼木种子经休眠处理后于 2005 年 2 月播于圃地[6],萌发成苗后于年底移植于大田,株行距 45 cm
×55 cm,定植后幼树未再移植,幼树管理仅进行抚育锄草,未作其它施肥处理。定植苗木未预先做分
级处理,随机直接定植于大田,幼树生长条件相对一致。
钟萼木小枝有明显的心脏形叶痕,幼树主干有明显冬芽痕,可依据不同年度冬芽痕测定年树高生
长量。在试验地中,选择生长良好、长势相近的 20 棵幼树为一小区,共分 3 个小区,即 3 个重复,分
别测定各小区单株不同年度树高生长量,以 20 株的平均值作为小区高生长观测值。选择 3 重复小区中
树高平均值相近的 10 株小树树干基部进行截干,分别测定地径年轮,以 10 株的平均值作为地径生长
观测值[8]。2010 年 3 月 6 日进行观测。
群体调查在消除林木边际效应前提下,以群体中的优势木为测定中心,按 500 株以上大样本调查
方法,依株行距预确定调查面积。经测算,调查范围为半径 7.0 m,面积 150 m2,共 618 株,分别测定
相应幼树的株高与地径。
1.3 统计分析方法
幼树株高、地径的群体分布采用聚类分析,并进行统计分析,地径按0.5 cm为一个区间,从0.5 cm
起,最高达9.5 cm,树高按0.3 m为间隔区间,从0.3 m起,最高达3.4 m,依各区间权重作分布图,并进
行统计分析[8-12]。幼树高不同年度生长量比较采用LSD多重比较统计分析,多年生幼树高、地径生长关
系采用回归分析,相关数理统计模型参照文献[8-10]。
2 结果与分析
2.1 幼树株高、地径连年生长
由图 1 可知,该物种前 3 年树高年生长量约为 30 cm,在第 2 年,可能受移植影响,高生长量还略
低于第 1 年,第 4 年后高年生长量明显增加,第 5 年年生长量达 50 cm,4 年生后生长加速,且有较高
的生长量,前期较慢生长可能与该树种小树耐荫性有关。由群体调查表明,该物种 5 年生树高平均 200
cm,少数单株第 5 年高年生长量达 70 cm以上,最优单株第 5 年生高生长为 106 cm,相对于其它乡土
树种,5 年生高生长量偏低[13]。该树种幼树前期高生长缓慢,若采用 1、2 年生苗造林,不易成林或需
要更长的幼林抚育时间,增加营林投资成本,且不便管理。而 5 年生树高 200 cm左右,无或少分生侧
枝,有利于大苗造林,且可不必进行幼树抚育,减少投资成本,缩短经营期限。
第 41 卷 ﹒34﹒
经对钟萼木 5 年生幼树地径分析显示,第 1 年年生长量约 1.0 cm,2~5 年生地径平均年生长量 0.5
cm,5 年生个体平均地径约 3.2 cm,相对偏小,可能因该树种早期无分生侧枝、冠幅小、相对光合作
用面积小、净生物量积累少,影响地径的年生长量。经群体调查,少数优树有分生侧枝,5 年生最大地
径达 9.5 cm,胸径达 3.2 cm。
2.2 幼树高与地径不同年度生长量比较
由图1表明,该树种1~3年生株高年生长量都较小,且生长量基本一致,2~3年生生长还略低于第
1年,第4年开始生长量明显增加。经不同年度树高生长量差异性检验,第4、5年显著高于1~3年的年
均生长量,说明该树种进入第4年后,能较好适应生长环境,高生长有较大增长。由表1、2可知,4、5
年之间的生长量不存在差异,表明高生长增量处于相对稳定的时期。由图2表明,地径生长量第1年较2~
5年生长量大,由表1、表2可知,第一年与2~5年生长量存在显著差异,而2~5年各年之间基本相近,
差异不显著,这与冠幅生长小有关,有待于进一步对有侧枝个体进行研究。
表 1 树高与地径连年生长量方差分析
树高 地径
变差来源 自由度 离差平方和 均方 均方比 变差来源 自由度 离差平方和 均方 均方比
处理间 4 1060 265 处理间 4 59.46 14.86
误差 10 102 10.2 误差 10 2.92 0.29
总和 14 1162
25.98
F0.05(4,10)=3.48
F0.01(4,10)=5.99 总和 62.38
51.24
F0.05(4,10)=3.48
F0.01(4,10)=5.99
表 2 树高与地径连年生长 LSD 多重比较
树高 地径
年度 平均值 x i x i-29.7 x i-31.8 x i-34.5 x i-46.2 年度 平均值 x i x i-4.9 x i-5.1 x i-5.5 x i-5.6
5a 51.0 21.3** 19.2** 16.5** 4.8 1a 10.2 5.3** 5.1** 4.7** 4.6**
4a 46.2 16.5** 14.4* 11.7* 3a 5.6 0.7 0.5 0.1
1a 34.5 4.8 2.7 4a 5.5 0.6 0.4
3a 31.8 2.1 5a 5.1 0.2
2a 29.7 2a 4.9
2.3 幼树株高、地径生长分布
2.3.1 幼树株高生长分布 本研究的钟萼木幼树为实生苗,存在个体分化。在定植后 5 年,小树绝大多
数未分生侧枝,仅个别特优单株分生侧枝,个体生长空间竞争并不激烈。林木个体生长的差异,在未
受人为干扰的情况下,群体的高生长表型分化由遗传决定,各径阶区间生长属于连续型随机分化。依
据对群体的大样本调查,对其树高的调查数据经不同权重分类,如图 3 所示,5 年生钟萼木幼树树高生
长遵从正态分布[8-11]。经统计分析,n=618,H− =157.5 cm,Δσ=39.05,v=0.2479。
图1 幼树高生长
0
50
100
150
200
250
1 a 2 a 3 a 4 a 5 a
年度
生
长
量
(c
m
)
图2 地径年生长
0
5
10
15
20
25
30
35
1 a 2 a 3 a 4 a 5 a
年度
生
长
量
(m
m
) 不同年度地径
地径连年生长量连年生长量
不同年度树高
第 2 期 郭祥泉,等:孑遗树种钟萼木幼树生长特性探讨 ﹒35﹒
图3 树高生长分布
0
50
100
150
200
0-30 30-60 60-90 90-120 120-150 150-180 180-210 210-240 240-270 270-300 300-330 330-360
区间(cm)
区
间
株
数
(株
250)
依据正态分布理论,在变化区间中误差超过3Δσ的概率仅为0.0027,非常大或非常小的概率各为
,属于小概率分布,植物生长个体出现非常大或非常小的数值是遗传中固有的变异性0.00135 ,属于异
常数
单株所对应的地径调查结果进行不同权重分类,
2.4 幼树高与
林木个
进行调查,以地径(x)、树高(Y)为参数变量,通过一元线性回归分析,得如下回归方程:
0.9739**
值。对于林木的树高生长,异常数值的出现是由基因重组或突变引起,特别小与特别大的数值是
林木生长变异过程朝有利与不利的方向发展,该现象同时存在是生物变异的固有特性。由上述的平均
高生长与标准差可知,该树种高生长性状存在早期分化,可在苗木期或多年生幼树中进行早期选择。
本试验结果可为该树种优株选择提供理论参考[8-9,11]。
2.3.2 幼树地径生长分布 依据林木生长规律,林木群体的地径生长与高生长一样属于随机分化,地径
各径阶区间生长分布遵从正态分布[8-11]。对该树种树高
结果如图 4 所示,5 年生钟萼木幼树地径生长遵从正态分布。经统计分析,n=618,D=2.70 cm,Δσ
=0.7742,v=0.2867。依据正态分布理论,林木的地径生长与树高生长具有相同的变异规律,因此,
可利用该树种地径生长性状的早期分化情况结合树高生长性状,对苗木期或多年生幼树进行选择。这
为优良突变个体筛选提供另一重要参考指标。
−
160
株
)
图4 地径生长分布
0
20
40
60
80
100
120
140
0-0.5 0.5-1.0 1.0-1.5 1.5-2.0 2.0-2.5 2.5-3.0 3.0-3.5 3.5-4.0 4.0-4.5 4.5-5.0 5.0-
区间(cm)
区
间
株
数
(
地径生长的关系
体生长过程中,株高与地径生长存在着一定的谐调关系。本试验对 618 株幼树的树高、地
径
Y=3.96+59.82x r=
第 41 卷 ﹒36﹒
由回归方程与方程的相关系数 r 可知,该树种的幼树高与地径生长存在线性关系,且彼此相关性
达极显著水平。由方程可知,该树种早期因少有侧枝生长,地径与树高生长彼此关系密切,影响较大。
这可为多年生苗木培育定植的密度提供参考。
好的树冠。该生长阶段的幼树为无分生侧枝的直杆小
1 年生苗木造林,5 年生林不能郁闭成林。而利用该树种 5 年幼树无侧枝及落叶的
特性
与药用价值,适宜于海拔 500~1 500 m中、低山地
土树种,因种子具有生理休眠特性,通常育种发芽率低,自然更新难度大,且
,目前已处于濒危状态[1-6]。本试验对该树种人工培育的 5 年生幼树的生长特性
进行
性状。依据早期不分枝且生长
相对
成林的
效果
考。
参考文献:
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2.5 幼树侧枝生长
调查表明,钟萼木 5 年生幼树平均株高为 2.0 m,绝大多数个体没有分生侧枝,极个别优势木株高
在 2.5 m 以上且有分生侧枝,3.0 m 以上个体有良
树,冠幅小,若用
,以 5 年生大苗造林,可保障造林的成活率与保存率,小树能在造林当年即进入树高速生期,可
达到当年造林成林,减少或省略幼林抚育成本。
3 小结与讨论
钟萼木是国家一级保护树种,具有良好的材质
带栽植。该树种虽是乡
幼树阶段生长相对缓慢
研究,初步了解幼树期的生长规律,可为其造林提供理论参考。
该树种 1~3 生树高生长缓慢,年生长量小,平均仅 30 cm;第 4 年高生长开始加速,生长量明显
高于第 3 年,达到 50 cm;第 5 年高生长量与第 4 年相当,增加量未达显著水平,说明树高生长增量趋
于稳定。个别单株第 5 年生长量达 116 cm,说明该树种具有潜在的速生
缓慢、而 4、5 年后具有较高生长量的特性,可制定相应的培育措施,挖掘其生长潜力。
该树种 5 年生幼树平均株高约为 2.0 m,多数个体不分生侧枝,个体株高 2.5 m 以上才有分生侧枝,
小树在 3.0 m 以上个体有良好的树冠。未分生侧枝的小树树冠小,落叶,适宜多年生大苗造林。因此,
可改变传统的小苗造林方法,以 5 年生小树造林,造林后当年便可进入树高速生期,达到当年
,这可减少或省略幼林抚育,节省造林投资成本。
对该树种随机大样本调查并做聚类统计分析,结果显示,该树种 5 年生株高与地径生长分布表现
为正态分布,在大与小两方向均存在变异个体,说明该树种在幼树期已明显表现出生长分化,这可为
该树种苗期或小树阶段进行早期选择优良个体提供理论参
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