全 文 ：第 4 卷 第 6 期
1 9 9 1 年1 2月
林 业 科 学研 究
FO R E S T R E S EA R C H
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6
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优 良 阔 叶 树 种一档 木的分布 、生长与利用 .
杨 志 成
(中国林 业科 学研究院亚热带林业研究所 )
摘要 通过引种栽培和原产地的生态环境及生长状况的调查 , 主要阐述了档木的适生环境及
在不同生态条件下的生长发育规律 ; 总结了档木的多种利用途径 。 恺木是一种适应性强 、 生长迅
速和具有广泛用途的优良阔叶树种 , 值得进一步研究和引种推广 。
关锻词 恺木 , 分布 , 个体一幼林生长 ; 利用
恺木 (A ln : : : r e二a s to“ , e B u r k )属桦木科(B e tu la e e a e )恺木属 , 中国特有种 。 原产四
川邓蛛山脉 , 栽培历史已逾千年 , 是国产恺木属n 个种中最重要的一个种 [‘] 。 恺木生长迅速 、
适应性强 、易于繁殖推广 , 能较快地生产木材并提供绿肥及饲料。 因其根系富含根瘤和耐水湿
生长 , 具有极好的改良土壤和抗洪蓄淤等改良生态环境的功能。 近几年来 , 档木作为一种具
有广泛用途的优良阔叶树种 , 已愈来愈 引起人们的广泛重视 , 成为我国长江流域极有发展前
途的推广树种之一。
本项研究自1 9 8 2年由四川夹江引进恺木种子到江西分宜育苗造林开始 , 在 对 恺 木 的生
产 、 经营现状作系统调研的基础上 , 确定了从种子、 生态至种源的全方位研究目标 。 1 98 7年
秋冬 , 结合优树采种工作, 笔者特分赴四川邓睐 、 金堂 、 黔江及湖北咸丰四县 , 对恺木的适
生环境 、 生长状况及引种表现作了较全面深入的考察研究 , 计调查了76 个单株 , 采集土样31
份 。 各单株单独采种处理 ; 土样采集是在植株近侧地表 50 c m 深土层混合取样 ; 生长调查是
按立地类型对各单株进行树龄、 树高等各项生长指标 、 树皮特征 、 生长势及伴生树种等作详
细测量记录 。 并在调查基础上 , 进行了各种源的人工育苗、 造林试验 。
1 恺木的分布 、 引种范围和适生立地
生长范 围 恺木原产区以成都平原为中心 , 遍及四川全省 , 尤以邓睐山地的生长最好 。
在贵州北部 、 陕西南部 、 甘肃东南部等地也有分布 。 解放后 , 特别是 60 年代以来 , 湘 、 鄂 、
皖 、 赣、 闽 、 浙、 苏、 沪等长江中下游地区相继引种栽培 , 获得成功 。 而今 , 恺木的生长区
域为 : 西起四川康定(1 0 2 “ E ) , 东至浙江舟山 (1 2 1 0 4 9 ‘ E ) ;南及云南东北部 (2 6 O N ) , 北抵
秦岭南坡(3 “ N ) , 基本上可在长江流经的狭长地带内生长 。
本文于1 9 9 0年1 2月 26 日收到 。
* 本项研究先后有罗国茂 、 葛万川 、 岳水林 、 何贵平 、 罗福海、 张良君等 同志参加部 分工作 。 土壤等 分析及材料计 算
皆由本所中心实验室完成 。 调查中蒙 四川邓妹林场 、 黔江林业局 , 湖北咸丰林科所 , 四川省林业厅种苗公 司 , 特另{
是 四川金堂林业局 的协助支持 , 值此一并致谢卫
6 4 4 林 业 科 学 研 究 4 卷
据四川全省每年对外的调种量等估测 , 目前恺木在全国的人工造林总面积将近2 0 万亩 ,
而且以每年超过 10 万亩的速度扩展 。
恺木的垂直分布 , 由东部的海拔 s m 低地 , 到西部的 1 Zo om 山地 , 甚至 在 海 拔 1 SOo m
的中山区也偶有发现 。
生长区 气候 恺木生长区的年均温14 ~ 18 ℃ , 年 降雨 量 7 40 ~ 1 6 0 0 m m , 绝对最低气
温 一 14 ℃ 。 生长区内大多是湿润型的季风气候 , 温度适宜 , 雨量充沛 。 然而 , 位于四川 盆地
东缘的金堂县境内的龙泉山脉地区 , 春旱秋雨 , 干湿分明 。 该县年均温 1 6 . 8 ℃ , 年 降 雨 量
96 0 m m
, 但降雨量各季分布不均 , 年蒸发量超过 1 5 0 0 m m , 明显大于年降雨量 。 就是在 上
述地区 , 恺木也能正常生长 。 该县现有恺木林 1 . 2万亩 , 而且正以每年 2 万亩的速度发展 。
生长区土壤 恺木在海涂 、 沙滩 、 溪谷 、 平原及丘陵山地上都能生长 。 生长地土壤有海
相泥质沙土或粉砂土 、 砾土 、 沙壤、 红黄壤 , 砖红壤 , 甚至紫 色土 , 土 层厚 度 40 一2 0 0 c m
不等。 沿海滩涂含盐量接近 2 编的地区也能正常生长发育 (如浙江舟山 、 江苏大丰县等 处 ) 。
该树种对土壤的 p H 值适应范围很宽 , 由4 . 4 ~ 8 . 6都未见不 良反应 。 生长区内的土壤养分状
况 更加千差万别 : 有机质含量—0 . 7 0 9 % ~ 8 . 5 6 2 % , 全 N—0 . 0 5 0 % 一0 . 2 7 8 % , P : 0 ‘—0 . 04 6 % ~ 0 . 17 2 % 。 而各地林分土壤中K 含量都稳定在2 %上下。虽然如此 , 恺木生长发育最佳的地区还是在流水线两侧及土壤湿润 、 土层深 厚 _ 的 山 地
上 , 在通气良好 、 常年湿润且富含有机质的沙壤土上生长最好 。 常年地下水位偏高或死水佛
滞 , 使根系上浮 , 生长停滞甚至死亡 。
2 恺木的生长
2
。
1 单株生长
为了说明该问题 , 解析了四川邓睐火井的一株13 年生的中龄树木 (图 1 ) 。 该树生长于表
层为石砾而底层为沙壤的冲积地上 , 4 至12 年平均每年的高
生长为 1 . 5 m , 胸 径 1 . 8 7 c m , 该树材积为 0 . 2 9 2 3 m 3 , 年
均 0 。 0 2 2 5 m 3 , 湿材重约 7 2 0 k g / m 3 。 另据报道 [“] , 枪木胸
径生长盛期在 10 年以后 , 20 年左右 出现高峰 , 连 年 生长 量
达 1 . 7 8 c m , 至 40 年左右开始下降 , 材积生长15 年后加速 ,
平均生长量为。. Olo 4 m ‘, 其生长率最高达15 % , 40 年出现
最大值 , 其后 , 尚能保存生长率 6 %一 7 写的水平 [z] 。 由此
可见 , 恺木单株的生长进 程是前期高生长迅速 , 而胸径生长
及材积增长则在 10 年以后 , 至40 年仍不衰 , 其个体生长潜力
较大。
2
·
2 幼林生长
现以营造于中国林科院亚热带林业实验中心 (江西分宜 )
的一片人工幼林为 例 (面 积 3 . 75 亩 , 造林密度每亩 16 7株 , 立
地条件见表 2 ) , 说明其生长情况 (表 1 )。
造林当年生长量较低 , 至第二年后 即能维持较高生长的
水平 。 恺木人工林比天然林生长快 , 尤以初期更突出 , 生长
1 6
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图 1 13 年生艳木解析 示意(四 川邓味火 井
6 期 杨志成: 优良阔叶树种—祖木的分布、 生长与利用 6 4 5
裹 1 江西分宜人工幼林的年均生长 ,
林 龄
项 目一苗木 一年 二年 三年 四年 总均树高(m )胸径或地径(e m ) 0 . 7 3O 。 7(地 0 . 6 2 1 . 8 0}粼 2 · 20 1 . 87 1 . 5 6 1 . 3 11 . 8 0 1 . 77 1 1509
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注 : 1 9 8 4年造林 , 1 9 87年冬调查 , 随机取 20 株的平均
值 .
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旺盛期到来也早 。 根据对20 年生人工林与天
然林的树干解析材料比较 , 人工林较天然林
高生长大3 1 。 5 % , 径生长大20 。 1 % , 单株材
积生长大59 。 3 % 。 而树高和胸径生长旺盛期
则要提早 5 ~ 10 年。 可见以20 年左右为目标
的轮伐期是切实可行的工’1。
2
.
3 不同生态环境下的生长状况
2
.
3
。
1 不同地理 区域的生长比较 ( 见表2)
多元回归分析结果 , 恺木的树高和材积的生
长量 , 在不同地理区域的差异极显著 ; 树高
生长与当地的雨量 、 积温和土壤有机质含量
呈极显著相关 ; 材积生长与 积 温、 雨 量 相
关 ; 而胸径增长在地区间无明显差异 。 说明
恺木发展的地理选择的重要 , 而胸径的生长
主要与密度相关 。 如以中心产区邓睐的生长
量为对照 , 除金堂县的生长量偏低 外 (雨量
限制 ) , 其余地区的生长量都 不 低 于 原 产
区 , 可见恺木向东部引种之潜在能力 。 笔者
认为 , 通过进一步的种源试验与优良单株的
无性系筛选 , 华东 、 中南地区发展恺木将大
有希望 。
2
。
3
。
2 不 同海拔高度生长比较 今 就 四川
邓睐 、 金堂两县的资料列于表 3 , 表明 生 长
量随海拔高低而波动 , 80 O m 以下的 地区生
长量明显地优于其上的地区 , 这与温度及无
霜期的递减从而导致生长期的缩 短 密 切 相
关 。 1 9 8了年12 月初调查时 , 同是 金 堂 县 ,
90 0 m 以上的山 地 , 恺木已叶枯凋零进入休
眠期 , 而平坝区仍枝叶茂盛 。 另外 , 金堂县
70 o m 以上多为山 地 , 土层浅薄 , 故而生长
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的台 林 业 科 学 研 究 4 卷
量较7 0 m 以下的平坝地区小得多。
2
.
3
.
3 不同林地土攘和 小地形生长比较 枪木的生长速度受局部立地的影响颇大 。表 4 示不
同条件下的生长差异 。 由此可知 , 土层深厚、 肥沃 、 湿润是恺木速生丰产的必要条件 tl] 。
裹 3 不同海拔地区生长t 理异
(1 9 87年 ) 裹 4 不同立地的艳木生长t 位异
海 拔 邓 蛛 金 堂 产 地
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树龄
( a )
树高 脚 径 胸离断面 林 积 材积生长
立地
(m ) (em ) 积(m Z ) (m 3 ) 率(% )
6 0 0~ 7 0 0
7 0 0~ 8 00
8 0 1~ 9 0 0
9 01 ~ 1 0 00
加权均效
7 2
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.
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3 6
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四川
范县
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1
.
0 74一 注 : 引 自参考文献〔1 」.注 : 玉为年均树高(H ) x 脚径 (D )的值 。2 . 3 . 4 不同生态环境下的树皮差异 恺木的树皮一般为青灰色或灰白色 , 平滑而 不 裂 , 至20 年生以后 , 树皮变糙并伴有片状剥落。 然而调查过程中还发现以下几种类 型 : 即 薄 皮型(皮青白色 ) 、 桦皮型 (树皮呈环状剥落 , 该种果型特大 ) 、 栋树型 (树皮呈块状 剥落)与厚皮型几种 。 干皮特征与其适应性有一定的相关性 , 一般薄皮型的较耐水湿 , 而厚皮型的则较耐干旱。 至于栋树皮型的单株是在邓睐火井小学发现的 , 该单株生长于较粘重的红壤土 , 很耐干旱 , 而且其树干粗壮 , 径高比明显偏低 , 抗风能力增强 , 是有利于恺木干型改良 的 重 要 原始材料 。3 恺木的利用及其效益实践表明 , 恺木是典型的多功能树种 , 其干材除可加工成胶合板材 、 矿柱、 农用材及纸浆材外 , 枝 、 叶、 干 、 皮均能合理利用 , 经济、 生态效益俱备(见图 2 ) ‘〕。
3
.
1 恺柏浪交林及其效益
在一定的立地条件上 , 营造配制适当的混交林 , 可以充分利用光照和地力 , 提高林分的
生产力 , 并具蓄水保土 、 改良土壤和易于控制森林病虫害及森林火灾等优越性。 利用恺木和
柏木混交 , 我国自古就有之 。 经过长期生产实践和科学总结 , 近 20 年来 , 恺柏混交林作为一
种较成熟的经营模式在川 中、 川东等丘陵区得到大面积推广 。
密度与结构 根据恺木早期速生 , 柏木初期生长缓慢 , 10 年左右也可加速生长以及其根
系分布不同等特点 , 调查总结出恺柏混交林各龄期两树种的合理保存株数如下 :
树龄 ( a ) ( 10 10一 15 15 ~ 2 0 ) 2 0
恺木(株/ h a ) ( 2 0 0 0 1 0 0 0 ~ 1 5 0 0 5 0 0~ 1 0 00 5 0 0左右
柏木(株/ h a ) l 万株 5 0 0 0 ~ 8 0 0 0 3 0 0 0 ~ 5 0 0 0 ( 3 0 0 0
在营林作业时 , 应视具体立地条件的不同 , 选择合理的造林密度 , 及时修枝间伐 , 以促
进恺 、 柏的共荣生长 〔“J。
生态 、 经济效益 调查表明 , 生长良好的15 年生左右的枪柏混交林 , 生物总 量 达48 . 91
~ 7
。
7 5 t/ h a
, 是相 同条件下柏木纯林的 1 . 64 倍 , 无林草坡生物量的14 倍有余 I“, 。
1 ) 杨志成译 , 1 9 8 3 , 格木麟的造林与利用 (C . E hre n be r g—瑞 典农业科技大学) , 林 业译丛 , 2 : 1的 ~ 1。汤。
6 期 杨志成: 优良阔叶树种一恺木的分布、 生长与利用 己4李
}一胶合板材一出材率‘。% ,
}一矿 么 水工用材
}—农 用 、 家具及建筑材
!一纸 浆 材
⋯三:::{{::‘ 纸‘
质量中等 , 最宜作芯 板
—干 材—
一蔷袭鑫一
—{—树 皮—提炼单宁—含量 20 %物生产一 —肥 田—含N 量3 . 1 7 % , 每亩水田 施叶 4 0 0~ 6 0 k g,可增产水稻 5 ~ i o o k g
—饲 料—喂猪羊等 , 氨基酸含量达16 种之多—沼气原料—。. 25 k g叶可产气 2 。。。m l, 比稻草多1 0 . 4 %—药 用—治腹妈 、 止血有效恺 木效益— —根瘤及根须—十年生恺木单株干重约1 . s k g , 含氮。. 45 k g
生态
效益
⋯一抗 ‘ 尘 _⋯一大气中 5 0 2 含 量的监铆
{一农田防 护 , 促进农田 稳产 高产一{一绿化荒“’ 麟水源
}一改造河滩沙地 ’ 沼泽舱林
}一根濒 ‘增肥 , 改 “土,—叶为高效有机肥源
图 2 艳木利用总 况
枪木具有强大的主侧根系。 七八年生时直径大于 2 c m 的粗根相当于细根的 1 . 6~ 40 倍 ,
而柏木的细侧根则十分发达 。 正是由于枪柏混交林地下部分有发达完整的根系 , 地上部分有
良好的复层林冠 、 较大的郁闭度 , 故其固土保水的功能十分显著 。 七八年生郁闭 度。. 7的 枪
柏混交林 , 降水树冠截留量达20 % ~ 32 % , 地表通流较荒山减少 53 . 6 %一 78 . 3 % , 表土流
失减少 98 % 。
3
.
2 恺木的叶成份、 产叶量及其利用
据测定 , 恺木叶片富含N 、 P 、 K , 并以新鲜叶为佳 。 叶片氨基酸含量多达巧种 , 并含
多种维生素与微量元素 。 如表 5 所示 , 新 、 老叶氨基酸总量分别达到1 5 . 4 7 %和 1 4 . 5 8 % ; 而
糖分含量 , 水解性的占30 . 75 % , 水溶性的达5 。 54 % , 1 0 鳍 干 叶 相 当 于 萝 卜80 k g (萝
卜的碳水化合物占6 。 36 % )。 可见 , 恺木叶不仅是一种很好的饲料与肥料 , 而且作为食 品及
药品的开发加工也极有前景。
对 13 年生恺木作解析结果 , 整株地上部分的生物总 量 为 3 15 。 5 k g , 而叶 的 总 鲜 重 为
羚 , 75 k g , 占 6 。 26 % 。 又 据 邓廷秀对四川盐亭的恺木人工林研究川 , 立地间产叶量差异极
e4台 林 业 科 学 研 壳 ; 卷
衰5 恺 木 树 叶 奴 ‘ 吐 含 t ¹
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¹ “% ”为1。。g 干样品中含各拭墓酸 的 g 数 , º 鲜叶采于 19 8 7年 6 月 , » 老叶采于 19 8 6年1 2月 。 系本所液相色 谱 仪 讨
定结 果。
其明显 。 另据观测 , 比较而言一年中数夏季叶发育最好。 在恺木林培育中 , 需要既能保证恺
木正常生长发育 , 又能获得较多的叶子产量 , 这方面的最佳经营模式 , 有待进一步研究 。
3 . 3 恺木根右固氮增肥能力 ts, ‘l’)
恺木是我国特有的非豆科结瘤固氮树种。 其固氮增肥量 , 通常10 年生 前 林 分 为 16 一40
k g / h a. a ; 另据加拿大研究者报道 , 成年恺木林每年每公顷可固氮 150 k g , 相当于硫 按 8 95
k g 。 另外每公顷恺木林一年的根瘤腐烂量可增加土城有机氮6 。 s kg 【. 1。
不同发育阶段的根瘤 , 其活性有很大差异 。 不同生境微域、 不同土壤条件 , 显著地影响
着恺木的结瘤固氮能力。 影响恺木固氮量的主要土壤因素是酸度 , 其次是有效磷 、 CO : 与有
机质 、 C O : 与有效钥的联合效应 。 固氮活性有明显的季节变化 , 3 ~ n 月为固氮活跃期 , 适
宜的温度为20 ~ 32 ℃ [ , l。
根瘤固氮作用明显地增加了叶的含氮量并促进了植株的生长 。 前人工作表明 [v] , 根瘤固
定的氮素大部分输送给植株地上部分 。 一年生苗木叶片的含氮量 , 与根瘤固氮作用具有一致
性 , 也明显有利于植株的生长 l,1 。
, 考 文 献
〔1」中国树木志编委会 , 19 7 8 , 中国主要树种造 林技术 , 农业出版社 。
〔2〕张小富等 , 19 85 , 枪木栽培 , 中国林业出版社。
〔3〕 邓廷秀 等 , 19 87 , 艳柏混 交林 的初步研究 , 植 物生 态学 与地植物学学报 ,
“〕 邓廷秀 , 19 8 1 , 枪木叶 t 的初步 研究 , 生态学报 , 1(3 ) : 221~ 225 。
〔5〕 刘国凡等 , 19 8 3 , 不 同紫色土上几种树苗结启固笼及其对位株生 长的影响 ,
〔6〕陈园等 , 19 8 5 , 生物固氮 , 上海科学技术 出版社 。
〔7 〕陈华癸等 , 19 8 2, 生物固撼作用 , 植物生理生化进展 , 1 : 8 一2 。
1 1(1 ) : 5 9~ 6 6 。
生态学报 , 3( 4 ) : 349一3 55 .
6 期 杨志成 : 优良阔叶树种—枪木的分布、 生长与利用 6 4 9
S u Pe r io r B r o a d
一
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麟, 衡户朴价户扮‘p 衡户份心洲洲份头冲娜黄扣令谬 , 仑洲扮为邸朴燕衬扮句州铸燕户朴舜户朴甸 吕卜
“用材林基地立地分类、 评价及适地适树
研究 ”在北京通过成果鉴定
由中国林科院林研所 、 贵州农学院林学系 、 黑龙江林科院林研所 、 林业部调查规划院造林经营室 共同
承担的 “用材林基地分类 、 评价及适地适树研究 ”专题 , 于 1 9 9 1年 5 月 17 日至 18 日在北京通过林业部鉴 定 。
鉴定会由林业部顾锦章司长 、 刘效章副司长等主持 , 鉴定委员会由北京农业大学林培教授 、 林业部 黄枢枚
授级工程师 、 中国林科院昊中伦、 侯治溥、 刘于鹤研究员等i3 名高级专家组成。
该专题组织全国194 个单位 、 85 4名科技人员参加历经 5 年得以完成。 运用现代林学 、 生态学 、土 坡学、
林学系统工程 , 进行了大规模、 跨地区 、 跨部门 、 多学科的 “七五 ”国家重点科技攻关协作。 从东北大 小兴
安岭一直到南部的中越边境 , 遍及2 0 万平方公里 , 对我国14 个重点用材林基地进行了全面深入的 调 查 研
究 , 完成立地调查样地9 8 5 块、 解析木9 2 。, 株、 植株土城分析5 7 8 4 项次 、 设置立地固定 样 地10 5块 , 首
次在我国建立起完整的森林立地分类系统 、 立地质量评价系统和应用技术系统 , 取得突破性进展 。
—中国森林立地系统反映了中国森林分布的自然规律和环境条件的特殊性 , 能正确指导森林立 地分区 、 分类和森林经营、 适地适树造林 。 分类系统科学先进 、 分区合理实用 。
—森林立地评价系统是通过建立地位指数和数量化地位指数模型、 标准收获量模型以及立地质 量村种代换评价技术来实现的 。 该系统为评价不同立地类型生产力提供了准确 、 迅速的判别手段 。
—森林立地应用系统中绘制了三维立地图在内的系列森林立地图, 研制了功能齐全 、 运用方便 的森林立地数据库应用系统 , 为我国森林的科学经营和林地合理利用提出了重要途径 。
该项成果立题正确 , 对我国林业建设的宏观决策和微观造林设计具有重大的现实意义和长远意 义 。 居
统计 , 各项成果已在东北 山地林区 、 华北中原 、 平原混农林区 , 南方丘陵山区用材林基地的速生丰产 林比
及世界银行贷款速生丰产林选地中得到应用, 面积已达 20 。多万公顷。
专家们一致认为 : 该项研究成果在总体上达到国家先进水平 , 在森林立地分类 、 立地质量评价及 应月
拉术的紧密结合上达到了国际领先水平 ,
‘中国林业科学研究碑林业研究所 趁宝玻)