全 文 ：广东林业科技
1 1 9 9年第 4期
非洲桃花心木的生长与气温水分关系的研究
中国林业科学研究院热带林业研究所
李炎香
摘要 时非洲桃花心木( K 人a ya: e肥 gl a e。: `: )月生长量的分析表明 , 它 全年不停止
生 长 . 生长高峰 出现二次 , 分别在 6 月和 8 月 ; 速生期 ,树高在 3一 6 月和 8一 1 1月 ,胸径在 6一 10
月 ; 慢生期 , 树高在 12 一 2 月和了月 , 胸径在 1 一 5 月 。 气温和降水量对林木生长有 显著 的影
响 , 其中月降水量为重要因子 , 时林木生长起着主要作用 。 在最干旱时期 ( 1一4 月 ) 的土攘
含 水 量 仅 为32 . 6 ~ 62 . g k g ” , 但林木并 未停止生长 , 表现 出较强 的付早能力 。
非洲桃花心木属棘科 , 原产非洲 。 是干
早和半千旱地区的荒 山造林和四 旁 绿 化 树
种 。 它生长快 , 用途广 , 为高纵家具和优 良
胶合板材 。 1 9 6 3一 19 6 4年从马里和越南引进
我国广东和广西 南部种植 , 生长表现 良好 ,
四旁树木最大的胸径年生 长量达 7 . oc m , 荒
山造林 , 一般树高年生长量约为 1 . 5 m 、 胸径
年生长量为2 . oc m 左右 。 若生态条件不 适 ,
则林木生长不 良出现早衰 , 达不 到 经 营 目
标 。 为了解非洲桃花心木对气温和水分条件
的反应 , 以及相互间的关系 , 从 中 找 出 规
律 , 为其发展提供依据 。 1 98 9年对非洲桃花
心木的月生长量和气温 、 水分因子进行了定
位观测研究 。
均气温 2 1~ 2 7 oC 。 年降水量 0 5 0~ 一 7 5 o m m ,
全年旱季达 4 、 5个月 。
1
.
2 试验 区概况
试验观测区 位 于 北 纬 18 ’ 42 ` , 东 经
1 0 8
’
0 9 ` 的海南省尖峰岭林区的山地外围 ,海
拔高约80 二 。 年平均气温 24 . 5℃ , 最热月平
均气温 30 . 2℃ , 最冷月平均气温 19 . 3 ℃ 。 年
降水量 1 67 3 m m , 干早季节长达 6个月 , 雨量
集中在 5一 10 月 (占全年雨量 8了. 9肠 ) ,平均相
对湿度 81 肠 , 属半湿润型的季风气候 。 原植
被为半落叶季雨林 。 土壤为褐色砖红壤 , 土
层较厚 , 肥力中等 .
自然概况
1
.
1 原产地
非洲桃花心木为非洲热带干草原环境中
的典型树种 , 分布区的年平均 气 温 2 4 . 5 ~
2 8
.
2℃ , 最热月平均气温 26 ~ 32 ℃ ,最冷月平
2 研究方法
2
.
1 试验设 t
试验的固定标准地设立在 5年生的 非 洲
桃花心木人工纯林中央 , 在标准地内机械地
顺序标定 30 株林木进行定位和定向观测 。 每
月的 3 0 日测定 1次树高和胸径 ,并记载当月的
气温和降水量 ( 根据距试验地 I km的气象站
观测资料 ) 。 同时 , 在标准地 内取土样 ( 探
。、 2 c0 m ) 用烘干恒重法 , 测定土壤的含 水
量 。
2
.
2 资料整理
获得的资料进行二元回归 , 以分析林木
生长与气温 、 降水量的关系 。 根据最小二乘
法原理建立 回归方程 , 方程精度 由剩余标准
离差 s 一 ` /一工 s 、 来衡量 。 比较 “ 标问乙 一 V 五二 示一 1 一余 ` 卜囚 生 ’ “ “ ~
准 回归 系 数 ” b飞一 b i丫主; ; , 确定主次因
子 。 计算自变量的 T值 t ;一必 p ; , 分析自
变量 ( 气温 、 降水量 ) 对因变量 (林木生长 )
的影响程度 ; 用一元线性 回归分析林木生长
与土壤水分的关系 。
3 结果分析
3
.
1 非洲桃花心木的年生长规律
非洲桃花心木的月生长量 ( 表 1 ) 和 年
生长 曲线 ( 图 1 ) 说明 ,全年均不停止生长 ,
在 1年中 , 树高的速生期较长 , 出现 在 3一 6
月和 8一 1 1月 , 以 6月积 8月生长最快 。 ’漫生期
为 1 2一 2月和 7月 ; 胸径速生期在 6一 10 月 ,
以 6月和 8月生长最快 。 慢生期较长 , 出现在
1 一 5月 。树高和胸径的生长均因受雨季中的
7月 份降水量骤然大幅度减少所形成 的 干热
气候所影响 , 在 8月份 出现第二次生长高峰 .
l七 万厅 t l
图 1 非洲桃花心木年生长曲线
表飞 非洲桃花心木的月生长量与生态因子
月 份 …树高 ( m )
一一几一 一…一毛` . ~ -
2
.
0
_
0 6
胸径 ( “ m ) 降水量 ( m m )
14
.
8
土壤含水量
( 9 k g
一 ’
)
5了 .
3 2
.
3
4
勺
6
`
8
9
l 0
1 l
1 2
0
.
1 5
0
.
14
0
.
1 6
0
.
2 5
0
.
10
0
.
2 6
0
.
1 2
0
.
19
0
.
17
0
.
1 1
0
.
1 0
0
.
0 9
0
.
0 9
0
.
0 8
0
.
0 8
0
.
2 8
0
.
1 9
0
.
2 8
0
.
12
0
.
1 2
.
0 8
.
12
} 气温 ( ℃ )
{ 2 0
_
4
{ 2 0
_
3
一 2 1 . 9
{ 2 7
.
4
一 2 8 . 4
} 2 8
.
3
1 2 7
.
9
} 2了
.
3
2 6
.
8
2 5
.
3
2 2
.
4
2 0
.
2
2
.
5
2 4
.
5
2 8
.
5
1 1 5
.
3
4 6 2
.
4
8 7
.
6
4 1 2
.
5
10 4
.
8
34 3
.
7
1了4 . 6
3
. 了
5 5
.
6
6 2
.
9
了了 . 8
1 3 8
.
5
1 3 6
.
2
14 4
.
9
14 7
.
1
18 0
.
1
12 6
.
9
1 0 9
.
2
3
.
2生长与气温 、 降水量的关系
观测表明 , 非洲桃花心木是 比较耐干旱
的树种 , 对试验区的气候条件虽 能 基 本 适
应 。 但是 , 气候因子特别是降水量 , 对其生
长影响仍然是明显的 。 例如 6月的降水 量 为
4 6 2
`
4 m m
, 林木的月生长量树高为 o . 2 5 m ;
胸径为 o . 2 8c m 。 2月的降水量 2 . s m m , 林木
的月生长量 ,树高仅有 o . 06 m , 胸径 。 . 09 “ m 。
然而降水量对林木生长影响的程度与气温也
有关 , 在适温范围内 , 气温低可提高降水量
的效应 。 如 12 月的气温为 20 . 2℃ , 降水量仅
有 3 . 7 m m , 林木胸径月生长量达。 , 1 2c m ,而
5月的气温为28 . 4 ℃ , 降水量达 1 1 5 . 3 m m ,
林木胸径月生长量却仅有 0 . o sc m 。 故 为 了
探讨非洲桃花心木的生长与气温 、 降水量的
关系 , 了解各因子的重要性 , 对获得的资料
进行二元回归分析 , 并对各因子的量作 T 值
检验 , 以找出其规律性 。
①树高 ( y ) 与 气 温 ( x , ) 、 降 水 量
(
x :
) 的回归方程 : 了= 0 . 0 9 7 + 0 . 0 0 0 3 3 X I
+ 0
.
0 0 0 3 2 x 2
, 全相关系数 r = 0 . 9一 , 剩余标
准离差 S一 0 . 0 2 7 , 标准回归 系数 b : 一 0 . 90
则是不可忽略的重要因子 。 例如 1月和 2月的
气温相近 ( 20 . 4 ℃和 20 . 3 ℃ ) , 由于降水量 .
明显不同 ( 14 . s m m 和 2 . s m m ) , 其树高生
长差异较大 ( 0 . ` Z m 和 o . o 6 m ) ; 3月和 4 月1的降水量相近 ( 24 . 5 m m和 28 . 5 nr 。 ) , 即使 {
气温相差较大 ( 21 . 9 ℃和 2了 . 4 ℃ ) , 其树高
生长差异也不大 ( o . 1 5 m 和 o . 1 4 m ) 。
3
.
3 生长与土壤含水量的关系
根据观测结果 , 非洲桃花心木全年是不
停止生长的 。 最干旱的 1一 4月土壤含水量为
咒 . 6 ~ 6 2 . 9 9 k g 一 ’ , 生长量树高仍有 0 . 0 6 、
o
.
15 m
、 胸径 0 . 0 8 、 o . l o e m ,说明非洲桃 花
心木的耐干旱能力和对土壤水分的适应性较
强 。 生长因子与土壤含水量的关系 : 树高的
相关系数 r 一 0 . 6 9 、 胸径的相关系数 r = 0 . 72 ,
经显著性检验 ( r 。 . 。 。 = 0 . 5 8 、 r 。 . 。 , = 0 . 7 1 )
达显著 、 极显著的正相关 . 根据上述分析情
况表明 , 虽然非洲桃花心木的耐干旱能力较
强 , 但其生长仍然受到土壤含水量的制约 。
> b扩一 0 . 02 , 自变量 ( x ; ) 的 T 值 t Z 一
5
.
4 6 > 2
,
t
,
= 0
.
12 < z
。
②胸径 ( y ) 与 气 温 ( x : ) 、 降 水 量
(
x Z
)的回归方程 : y = 0 . 0 3 2 6 1+ o . o o 2 4 5 x ,
+ 0
.
0 0 3 x2
2 , 全相关系数 r 一 0 . 78 , 剩余标
准离差 S一 0 . 05 1 , 标准回归系数 b , 一 0 . 72
> b
l 一 0 . 1 1 , 自变量 ( x ; ) 的 T 值 t : -
2
.
9 5 > 2
,
t
;
= 0
.
4 6 < 一
。
分析结果 , 树高和胸径的全相关系数均
靠近 1 . 说明它们与气温 、 降水量的关系比较
紧密 。 从标准回归系数来看 , 影响树高和胸
径生长的主要因子均为降水量 , 气温为次要
因子 。 自变量的 T值 表 明 , 气 温 ( 20 . 2 ~
28
.
4 ℃ ) 对树高和胸径影响不大 , 而 降水量
4 结论与讨论
4
.
1 年生长规律
非洲桃花心木全年不停止生长 , 树高的
速生期较长 , 出现在 3一 6月和 8一 1 月 , `漫生
期在 12一 2月和 7月 ; 胸径速生期在 6一 10 月 ,
慢生期较长 , 出现在 1 一 5月 。 树高和 胸 径
在 6月和 8月二次出现生长高峰 , 其中第二次
生长高峰均与了月份的干热气候影响有关 。
4
.
2 气温 、 降水量对生长 的影响
对非洲桃花心木生长的影响 , 降水量是
重要因子 , 对生长影响较大 , 气温 ( 20 . 2、
28
.
4 ℃ ) 是次要因子 , 且对生长影响不大 。
原因是由于在这个气温范围内均较适于林木
生长 , 几无低温的影响 。 在高温期恰好雨量
充足 , 从而缓和了高温对林木生长的不 良作
( 下转第 10 页 )
的进化程度大致清楚 , 可 以列为气 苦 梓 含
笑一深山含笑一醉香含笑一金叶含笑 , 白兰
, 白花含笑 * 野含笑 、 黄兰 。
从上述演变分化的情况来看 , 8个 树 种
间在系统分类中似乎有某种进化上的联系 。
白兰和白花含笑的管孔 、 复管孔 、 管孔团数
目 、 管孔直径 、 单列射线与多列射线之比例
等非常接近 ; 轴向薄壁组织离管带状 , 宽度
都是 3、 5个细胞 ;射线组织 类 型 以 k r i b s l *
型为主 , 这些特征在发育上均有 一 定 的 相
连 , 是 比较接近的一组 。
苦梓含笑 、 醉香含笑和深山含笑的轴向
薄壁组织 以轮界状为 基 础 ; 射 线 组 织 以
kr ib
s l * 型为主 ; 管孔横切面形状以多 角 形
为主 , 径向复管孔的细胞数 、 管壁厚度比较
接近 , 管孔在生 一长轮 内的排 列 为 径 向 ( 斜
向 ) 排列 。 虽然它们之间有些差异 , 但大致
是接近的一组较原始类型 。
黄兰 、 金叶含笑和野含笑三 种 较 为 分
化 。 黄兰和野含笑较为相似之处是轴向薄壁
组织离管带状 , 而金叶含笑的常为轮界型 。
在前所述的进化特征来看 , 金叶含笑 在这8
种中可能处于较低级与较高级之间的类型 。
可以这样设想 , 广东含笑属的 8个 树 种
中 : 苦梓含笑是原始的 , 可以并列演变为醉
香含笑 、 深山含笑和金叶含笑等轮界状的薄
壁组织类型 ; 在深山含笑中偶有离管带状的
轴向薄壁组织可能向白兰 、 白花含笑和黄兰
这些离管带状薄壁组织类型的树种演化 。 然
后设想黄兰演化为傍管型薄壁组织类型 ; 醉
香含笑分化为野含笑这些具有微波状排列的
管孔的种类 。
, 这里箭头是指明前一种的待征原始一些 , 并不是指种间的进化过程。
( 上接第 27 页 )
优树所处纬度平均值为 2 6 0 48 ` , 相 当于湖南
会同 、 贵州 、 锦屏一线 , 所处经度平均值为
1 14
’
45
` , 在我国偏东地区 。
第开类 : 芽晚展开 , 早封顶物候型 。 此
类数量最多 , 共 3 5个家系 , 占参 试 家 系 的
31
.
26 肠 。 主要来自龙泉 、 开化 、 安徽等地 .
物候期 , 芽始展在 5月下旬 , 芽全封在 1 月
中旬 , 主长期最短 , 只有 196 、 197 天 。 树高
生长最慢 , 只有第 I 类的 6 9 . 4 9拍 , 优 树 所
处的纬度较高 , 为 2 8 ’ 2 2 ’ , 相当于四川省叙
永县 、 江西省上高县 、 浙江省龙泉县一线 ,
所处经度偏东为 1 1 5 0 10 ` 。 针叶变色较早 。
以上是根据物候特征对杉木物候型所进
行的分析 , 要确定总的变异性 , 尚需对木材
产量特征 , 例如总树高生长或直径生长 , 干
物质生产或木材比重进行分析 , 同时由于衫
木生 一沃尚受当地气象因子 、 土壤立地条件 、
地理分布等影响 , 只有结合各方面条件进行
分析 , 才能进一步确定其总的变异型 .
( 上接第 30页 )
用 。 因此 , 气温始终形成不 了影响生长的重
要因子 。 而降水量 的分配不均 〔最低月降水
量仅有 2 . s m m , 最高月降水量达 4 6 2 . 4 m m ,
且观测区的干旱期很长 ( 1 一 5月 ) 〕 , 悬殊
的雨量便成了重要的因子 , 明显地影响着林
木的生长 。
4
.
3 土壤水分对生长的影响
非洲桃花心木是耐干旱的树种 , 2 月 份
的土壤含水量下降到 3 2 . 6 9 k g 一 `时 , 它仍未
停止生长 , 树高生长量仅有 0 . 06 m , 说明 土
壤水分仍然明显地影响着它的生长 。 它们之
间达显著和极显著的正相关 , 树高相关系数
r 一 。 . 6 9 、 月匈径相关系数 r 一 。 . 72 。
根据上述结论 , 非洲桃花心木可在干旱
地区发展 。 在最低月平均气温大于 20 ℃ , 最
低月雨量 2 . s m m , 最 低 土 壤 含 水 量 为
3 3
.
o g k g
一 ’ 的持续时间不超过 1个月的地区 ,
只要在适宜的立地上均可种植 。