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27年生江南油杉人工林天然更新及其幼苗生长特征



全 文 :文章编号: 1006 - 1126 - 2016 ( 3) - 0334 - 04
27 年生江南油杉人工林天然更新及其幼苗生长特征
收稿日期: 2015 - 12 - 07
基金项目: 国家林业公益性行业科研专项 ( 201304108) ; 广西林业科技项目 ( 桂林科字 [2014]第 05 号) ; 广西十百千人才专项资金;
广西林科院基本科研业务费专项 ( 林科 201418 号) ; 广西优良用材林资源培育重点实验室自主课题 ( 14 - A - 03 - 02)
第一作者: 张 烨 ( 1986—) ,女,工程师,研究方向: 森林培育。
通讯作者: 蒋 燚 ( 1968—) ,男,教授级高工,主要从事森林培育研究。
张 烨,韦铄星,蒋 燚,刘 菲,刘雄盛,王 勇
( 广西壮族自治区林业科学研究院 国家林业局中南速生材繁育实验室
广西优良用材林资源培育重点实验室,南宁 530002)
摘 要: 对 27 年生江南油杉 ( Keteleeria cyclolepis) 人工林的生长状况和天然更新特征调查,结果表明: 树高年
均生长 0. 87 m,胸径年均生长0. 96 cm; 天然更新幼苗地径分布在 0. 5 ~ 3. 0 mm之间,苗高在 30 cm以内,并集
中于东、南方位树冠垂直投影范围; 幼苗生长密度峰值出现在距离树干 1 m 和 4 m 处。江南油杉人工林的幼苗
生长期,应及时抚育除草,避免遮挡光照,从而提高造林成活率。
关键词: 江南油杉; 天然更新; 幼苗
中图分类号: S791. 15 文献标识码: A
Natural Regeneration and Seedlings Growth Characteristics of
27-year-old Keteleeria cyclolepis Plantation
ZHANG Ye,WEI Shuo-xing,JIANG Yi,LIU Fei,LIU Xiong-sheng,WANG Yong
( Guangxi Forestry Research Institute,Key Laboratory of Central South
Fast-growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China,Guangxi Key Laboratory of
Superior Timber Trees Resource Cultivation,Nanning 530002,China)
Abstract: Survey on the growth characteristics and natural regeneration of 27-year-old Keteleeria cyclole-
pis found that the tree height of yearly average growth was 0. 87 m,diameter at breast height of yearly av-
erage growth was 0. 96 cm; basal diameter of seedlings from natural regeneration ranged from 0. 5 mm to
3. 0 mm with the height less than 30 cm,mainly distributed in eastern and southern side; the density
peak of seedlings concentrated between 1 m and 4 m from tree trunk. It was concluded that during the
seedling stage,it should weed in a timely manner and avoid shading in order to improve survival rate of
afforestation.
Key words: Keteleeria cyclolepis; natural regeneration; seedling
天然更新的成功不仅要有可靠的种子来源和
种子的落地萌发[1],同时与幼苗的生长和存活密
切相关[2 - 3]。科学地认识一个树种的天然更新特性
及其影响因素,是制定合理的人工促进天然更新
措施或采用人工仿生栽培措施,进行其自然资源
保护和发展的生态学基础[4 - 5]。
第 45 卷 第 3 期 广 西 林 业 科 学 Vol. 45 No. 3
2016 年 9 月 Guangxi Forestry Science Sep. 2016
江南油杉 ( Keteleeria cyclolepis) 属松科 ( Pina-
ceae) 油杉属 ( Keteleeria ) 的中国特有常绿大乔
木,为国家三级保护植物[6],树干高大笔直,高
达 40 m 以上,最大胸径超过 2 m,材质致密,材
色美观,枝叶茂密浓绿,是珍贵的用材树种和优
良的园林绿化观赏树种[7],主要分布在福建、浙
江、江西、广东、广西、湖南、贵州、云南等
地[8],多生于海拔 800 m 以下,年平均气温 17 ~
22. 5℃,年降水量 1 000 ~ 1 900 mm,干湿季节交
替明显的山地,一般在 20 年林龄后进入开花结实
盛期。目前对江南油杉的研究集中于种群分布规
律[8]、结构特征[9 - 10]、容器育苗基质筛选[11]、营
养袋培育技术[12]、人工林冠幅与胸径相关性研究
及应用[13]等方面。本研究对江南油杉人工林生长
状况和天然下种更新特征进行研究,旨在了解江
南油杉幼苗生长与种群更新的规律,以期为江南
油杉的人工栽培提供参考。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验林地位于广西林科院树木园 ( 22°56N,
108°21E) ,属南亚热带季风气候,年平均气温为
20 ~ 21℃,1 月平均气温为 11. 8℃,极端最低气温
- 1. 5℃,7 月平均气温 27. 6℃,极端最高气温
39. 4℃,一般年份有 2 ~ 4 d 的轻微霜冻,年降雨
量 1 350 mm,为江南油杉适生区。试验江南油杉
人工林所处地海拔 108 m,地形为低丘陵,地势平
缓,土壤为赤红壤,土壤 pH 值 5 ~ 6。试验林为
1988 造林,林地面积约 2 hm2,株行距 3 m × 4 m,
人工除草抚育 2 年后自然生长。由于旅游开发,
2011 年林下植被受到一定程度的人为干扰破坏,
而调查发现,林分中江南油杉植株均能正常开花
结果。
1. 2 调查方法
1. 2. 1 林分调查
在种子成熟期,球果未开裂前,开展试验地
江南油杉全林林分调查 113 株,每木检尺测量树
高、胸径、冠幅,并记录结实情况,冠幅测量时
按照东、南、西、北分开记录。
1. 2. 2 天然更新调查
根据林分调查结果选择树干通直、生长良好,
且其冠幅所覆盖外延 4 m以内无其他树覆盖的平均
木作为调查母树,共计 3 株。调查时以母树树干为
中心,以东南 45°、西南 45°、东北 45°和西北 45°
为界,将冠幅覆盖外延 2 m 的范围划为东、南、
西、北 4 个 90°夹角的扇形区域,分别调查记录各
区域内幼苗的高度、地径及其与母树中心的距离。
根据幼苗与母树距离把扇形样带划分为环形
样带。环形样带的幼苗密度公式为:
D = N /A[14]
式中: D为密度,N 为环形样带内的个体数,
A为环形样带的面积。
环形样带的面积公式为:
A = πR2 /4 - π ( R - 1) 2 /4
式中: R为半径,即环形样带外边界与母树的
距离。
2 结果与分析
2. 1 生长状况
江南油杉于 1988 年种植,在近自然生长条件
下生长,27 年生江南油杉平均树高 23. 4 m,平均
胸径 25. 8 cm,东、南、西、北 4 个方位平均冠幅
分别为 6. 6、7. 9、5. 8、6. 5 m。总冠幅与树高比
为 0. 29,树高年均生长 0. 87 m,胸径年均生长
0. 96 cm,据此来选择天然更新调查的单株 ( 表
1) 。
表 1 江南油杉生长状况
Tab. 1 The growth situation of Keteleeria cyclolepis Flous
生长量 树高 /m 胸径 /cm
方位冠幅 /m
东 南 西 北
平均冠幅 /m
林分 23. 4 25. 8 6. 6 7. 9 5. 8 6. 5 6. 70
样木 1 23. 5 25. 3 7. 1 7. 8 5. 5 5. 9 6. 58
样木 2 23. 0 24. 8 6. 7 7. 4 5. 3 6. 6 6. 50
样木 3 24. 0 26. 5 7. 2 8. 3 6. 2 5. 7 6. 85
533第 3 期 张 烨,韦铄星,蒋 燚,等: 27 年生江南油杉人工林天然更新及其幼苗生长特征
2. 2 更新个体的地径分布
在天然更新调查中,共调查到 54 株更新幼株,
地径分布在 0. 5 ~ 3. 0 mm。地径 1. 0 ~ 2. 5 mm 占
92. 6%,其中 1. 5 ~ 2. 0 mm 占 33. 3%,更新幼株
地径呈 1. 5 ~ 2. 0 mm为制高点的明显单峰型分布。
从图 2 可以看出,更新幼株主要分布在东、南
2 个方位,达 38 株,占 70. 4%。其中,南位数量
最多,占 38. 9% ; 北位最少,占 11. 1%。这可能
是受坡向及树冠生长方向影响。天然更新幼株地
径的方位分布差异较大。东位地径在 1. 0 ~ 1. 5 mm
分布最多; 南位地径在 1. 5 ~ 2. 0 mm、2. 0 ~ 2. 5
mm分布最多,均为 8 株; 西位地径在 1. 5 ~ 2. 0
mm分布最多; 北位地径在 1. 0 ~ 1. 5 mm、2. 0 ~
2. 5 mm分布数量相同。
图 1 幼苗地径分布
Fig. 1 The basal diameter distribution
of regenerated seedlings
图 2 幼苗苗高分布
Fig. 2 The height distribution of regenerated seedlings
2. 3 更新个体的苗高分布
从图 3 可以看出,更新幼株树高分布在 5 ~ 35
cm之间。其中,树高在 15 ~ 20 cm 分布最多,达
19 株; 其次树高 10 ~ 15 cm有 18 株,而树高在 25
~ 30 cm区间甚少,仅为 2 株。这说明江南油杉天
然更新过程,幼株生长至 25 cm后大部分植株面临
淘汰,存活率极低。
从图 3 看出,天然更新幼株树高的方位分布差
异较大。东、南位树高在 15 ~ 20 cm分布最多; 西
位树高在 10 ~ 15 cm分布最多,均为 7 株; 北位 6
株树高平均分布在 5 ~ 10 cm、10 ~ 15 cm、15 ~
20 cm。
2. 4 更新个体的生长密度
图 3 油杉幼苗的空间密度
Fig. 3 Space density of regenerated seedlings
江南油杉母树天然更新幼苗分布范围在 0 ~ 9
m 之间,其中超出冠幅以外的 5 株,占 9. 26%
( 图 3) 。在距离树干 1m以内范围,仅南位和西位
分别有更新幼树 2 株和 1 株,数量少,但由于面积
小,其空间密度均出现了最大值,分别为 2. 55、
1. 27 株 /m2,同时提高了相应距离上的总密度,为
0. 96 株 /m2。东位和北位在 2 m以内范围无幼株分
布,其空间密度均出现了最低值 0。随着距离树干
2 m以后的外延,各方位天然更新幼树的空间密度
均呈现提高趋势,出现峰值后在 9 ~ 10 m的环形内
密度降为 0,各方位幼树空间密度峰值出现的距离
不一,东位出现在 6 m,南位出现在 5 m,西位和
北位出现在 4 m,总体分布的空间密度峰值出现在
4 m。
3 结论与讨论
江南油杉喜光,较耐干旱,适宜在中亚热带
至北热带的低山、丘陵及平原栽培,在人工栽培
种植下,干形通直,生长良好迅速,树高年均生
长 0. 87 m,胸径年均生长 0. 96 cm,但天然更新能
力较差; 天然更新幼苗地径分布在 0. 5 ~ 3. 0 mm,
苗高在 30 cm以内; 幼苗主要集中于东、南方位树
冠投影范围之内; 天然更新幼苗地径在生长到 2. 5
mm、树高 25 cm后死亡率最高。
所调查的江南油杉林分树冠幅大多偏向东南,
633 广 西 林 业 科 学 第 45 卷
这可能是受试验林的地理位置、坡向和阳光照射
影响。林分整体更新植株幼小,成活年龄不大。
这可能跟林分在 2011 年以前受人为干扰严重有关,
林下植被遭到破坏造成较大株更新个体消失所致。
此外,江南油杉为阳性树种,林下树荫常年遮盖,
天然更新幼株光照不足,过早消亡。
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733第 3 期 张 烨,韦铄星,蒋 燚,等: 27 年生江南油杉人工林天然更新及其幼苗生长特征