全 文 : 第 vx卷 第 y期t | | |年 tt 月
林 业 科 学
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收稿日期 }t||z2su2sv ∀
国家/八五0攻关专题/南方地区杨树纸浆与胶合板材优化栽培模式研究0的部分内容 ∀
tl侯兆之 q发展木材培育业是世界林业的一个新战略 q国外林业科技资料 ot|{v okvl }t ∗ x ∀
南方地区杨树胶合板材定向培育技术的研究
方升佐 吕士行 徐锡增 唐罗忠 曹福亮
k南京林业大学 南京 utssvzl
关键词 } 胶合板材 o杨树无性系 o立地控制 o密度控制 o修枝 o优化栽培模式
ΣΤΥ∆ΙΕΣ ΟΝ ∆ΙΡ ΕΧΤΙς Ε ΣΙΛςΙΧΥΛΤΥΡ Ε ΟΦ ΠΟΠΛΑΡ
ς ΕΝΕΕΡ ΓΛΥΕ∆ ΩΟΟ∆ ΙΝ ΤΗΕ ΣΟΥΤΗΕΡ Ν Ρ ΕΓΙΟΝ ΟΦ ΧΗΙΝΑ
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( Χολλεγε οφ Φορεστ Ρεσουρχεσ ανδ Ενϖιρον µεντ , Νανϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανϕινγ utssvz)
Αβστραχτ :
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√¤·¬²± ³¤··¨µ±¶
随着工业技术的发展 o工业生产对木材和其它林产品提出了更高 !更新的要求 o要求各类用材实行
定向培育 o这是世界人工林发展出现的战略变化tl ∀杨树具有生长快 !成材早 !产量高和易于更新的特
点 o为最适的短轮伐期工业用材林经营树种k方升佐等 ot||vl ∀所谓定向培育 o是指按最终用途所确定
的对木材原料的要求 o采用集约经营等科学管理措施 o生产出种类 !质量 !规格都大致相同 o价格具竞争
力的大批木材原料 ∀本文简要总结了南方地区杨树胶合板材定向培育技术中关于无性系选择 !立地控
制 !密度控制 !栽植材料选择及优化栽培模式等研究结果 o旨在为我国杨树胶合板材基地建设及林木定
向培育提供理论依据和应用技术 ∀
1 无性系选择
目前 o营造杨树短轮伐期工业用材林主要采用无性系造林 ∀据美国 !加拿大对众多杨树无性系的
观察研究表明 o同一立地上不同的无性系 o其生物量生产相差约 ws h左右 o最大的可相差 w倍 ~比重和
纤维长度变异可达 ys h k方升佐等 ot||vl ∀因此 o做到适地适无性系是杨树胶合板材定向培育中的关
键技术措施之一 ∀
在同一地区 o可能有几个或几十个杨树无性系或品种能够生长 o但由于无性系间的遗传基础不同 o
则势必造成生长和产量上的差异 ∀ts多年的研究结果表明 o无性系间无论在树高 !胸径及材积生长上 o
均存在较大差异 ∀在南方地区 o以 2zu杨k Ποπυλυσ≅ ευραµεριχαναk⁄²§¨ l∏¬±¬¨µ¦√ q/ ≥¤± ¤µ·¬±²0l !
2y|杨k Π. δελτοιδεσ
¤µ·µq¦√ q/ ∏¬0l及 2yv杨k Π. δελτοιδεσ
¤µ·µq¦√ q/ ¤µ√¤µ§0lv个无性系的生长速
度较快 otu年生树高可达 vs ° o胸径在 wy ∗ xt¦° o单株材积达 t1{ ∗ u1v °v o每公顷年材积生长量高达
ux ∗ vs °v o明显高于 2utw杨k Π. ≅ ευραµεριχαναk⁄²§¨ l∏¬±¬¨µ¦√ q/ 2utw0l的生长量 ∀
在无性系选择上 o杨树胶合板材定向培育不仅要考虑生长快 !产量高 o而且其木材特性要达到胶合
板材的要求 ∀据对美洲黑杨无性系 2y| !2yv及欧美杨无性系 2zu和 2utw的研究表明 o从单板的光洁
度 !裂隙度 !厚度变异以及干燥 !胶合性能等方面综合比较结果看 o以 2y|和 2yv两个无性系最优 o2zu
杨次之 o2utw最差k张济生 ot|{ul ∀李大纲从与胶合板质量有关的木材性状 o如木材密度 !胶质纤维出
现机率 o心边材在 ³ 值 o总缓冲容量及脲醛树脂胶固化时间的差异等 o对 w个杨树无性系进行了系统
研究 o结果认为 o用作胶合板材适宜性的顺序是 2y| 2yv 2zu 2utwtl o与张济生的研究结果一致 ∀
由此可知 o在南方地区建立杨树胶合板材基地时 o2y|杨和 2yv杨为首选无性系 o2zu杨次之 o2
utw较差 ∀随着杨树选育工作的广泛开展 o新的杨树无性系不断涌现k如南京林业大学选育出的 2
{svxt o就是一个适于在南方栽植的优良胶合板用材无性系l o但必须从产量和木材材性两个方面来综
合考虑 o为本地区选出最优的适于作胶合板的杨树无性系 ∀
2 立地控制
在相同或相似的气候范围内 o胶合板材定向培育能否成功 o取决于立地条件 o特别是土壤条件 ∀大
量的调查材料表明 o在众多的影响杨树生长的土壤因素中 o土壤有效层厚度k即根系能够正常生长和可
能生长的土层厚度l和土壤的水分状况是最重要的 u个因子 ∀
土壤有效层厚度之所以对杨树生长具重要作用 o其根本原因在于土壤有效层提供了杨树根系充分
生长发育的条件 o从而使根系能充分利用土壤中的肥水 ∀大量的研究和实践表明 o最适宜杨树生长的
立地条件 o其土壤有效层厚度在 {s ∗ tss¦°以上 ~土壤有效层在 ys ∗ {s¦°的立地为中等立地条件 ~土
壤有效层在 ws ∗ ys¦°的立地 o尚能种植杨树 ~而土壤有效层在 ws¦°以下的立地不宜栽植杨树 ∀
影响根系生长发育的另一个土壤因子是土壤的水分状况 o土壤水分过多或亏缺都会限制根系的生
长及其功能的发挥 ∀经回归分析表明 o杨树的高生长和胸径生长与地下水位变化呈二次抛物曲线的相
关关系 o相关系数均在 s1{s以上 o达显著程度 ∀因此 o可以认为 o最好的立地条件 o地下水位应在 t1x ∗
u1s °之间 o如果地下水位长期在 s1x °以下 o又无排水措施 o则不宜栽植杨树 ~如果地下水位稍高于
u1s ° o但土壤结构较好 o尚能栽植杨树 ∀否则 o就不宜种植杨树 ∀
tl李大纲 q南方型无性系杨树木材材性的研究 q南京林业大学硕士学位论文 ot||v ∀
3 密度控制
林分密度是人们在培育森林过程中最易控制的因子k丹尼尔等 ot|{zl ∀根据我国的具体情况 o培
育杨树胶合板用材林 o轮伐期一般为 ts ∗ tx¤o并要求培育的木材小头直径要达到 uw¦° ∀
v qt 密度与胸径达到胶合板材标准的年限 在相同或相似的立地条件上 o林分平均直径的大小实际
上是决定胶合板材产量的最重要因素 ∀从大量的密度试验材料得出 o在一般的立地条件上k≥ t{
°l o2zu杨在株行距为 { ° ≅ { °或 z ° ≅ z °的林分中 o其林分平均直径达到 uw ¦°的年限为 x ∗ y¤~
在 y ° ≅ y °的林分中约为 y ∗ z¤~在 x ° ≅ x °的林分中为 z¤~而在 w ° ≅ w °的林分中需 ts ∗ tx¤才有
可能达到这个标准 ∀2y|杨的胸径生长较 2zu杨稍慢 o在株行距为 { ° ≅ { ° !z ° ≅ z ° !y ° ≅ y °和 x
° ≅ x °林分中 o胸径达到 ux¦°的年限分别为 y1x¤!y1x¤!z¤和 {¤~而在 w ° ≅ w °的林分中 o约在 tu ∗
tut y期 方升佐等 }南方地区杨树胶合板材定向培育技术的研究
tx¤时才有可能达到 uw¦° ∀从这个角度看 o杨树胶合板材林分的密度不宜小于 wss株#«°p u ∀
v qu 密度与林分产量 林分单位面积上的产量主要取决于两个因素 o一是单株材积 o另一个是单位面
图 t tu年生 2y|杨林分密度 !立地条件与产量的关系
ƒ¬ªqt ¨¯¤·¬²±¶«¬³¶¥¨·º¨¨ ±¶·¤±§§¨ ±¶¬·¼o¶¬·¨ ¦²±§¬·¬²±
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积上的株数 ∀经对大量的调查材料进行分析后表明
k图 tl o无论在何种立地条件上 otu年生时 o2y|杨林
分的总蓄积量随林分密度的增大而增加 o但在不同
立地条件下增加的幅度不同 ∀梁 军 !吕士行等对 2
y|杨密度及立地效应研究后认为 o立地条件对林分
产量的影响比密度效应要大k梁 军等 ot||yl ∀据计
算 o当密度增加 t h时 o单株材积仅增加 s1uxt{ h ∗
s1yyvz h o可是当优势高增加 t h时 o单株材积生长
可增加 t1{syv h ∗ u1w{ts h ∀当林分密度为 txy
株#«°p uk株行距 { ° ≅ { °l时 o生长在 uu指数级立
地条件上的 2y|杨林分 o其平均胸径达到 vs ¦°径
级的年限为 y ∗ z年 o达到 ws ¦°径级的年限为 { ∗ |
年 ~而生长在 ty指数级立地条件上的 2y|杨林分 o
其平均直径要达到 uw ¦°就需要 ts年左右 o并且在
这类立地上 o林分的平均胸径很难达到 ws ¦° o总蓄
积量仅为 uu指数级上的 trv ∀
v qv 密度与胶合板材产量及出材率 密度大小对
胶合板材的产量和出材率有显著的影响 o但在不同
立地条件及不同年龄时作用方式不同 ∀由表 t不难看出 o当立地指数 ≥为 ty时 o2y|杨林分的胶合板
材产量及出材率都随密度的增大而减小 ~而当 ≥为 us和 uu时 o在一定密度范围内 o胶合板产量随密度
的增大而增加 o出材率基本相近 o约为 xs h ∀由表 t可以看出 o林分年龄对胶合板材的产量影响很大 o
说明选择适当的轮伐期也十分重要 ∀
表 1 密度 !立地条件对 Ι269 杨胶合板材产量及出材率的影响
Ταβ .1 Ινφλυενχεσ οφ στανδ δενσιτψ, σιτε χονδιτιον ον ψιελδ οφ ϖενεερ γλυεδ ωοοδ ανδ περχενταγε οφ ουτ2τυρν φορ Ι269 ποπλαρ
林分年龄
≥·¤±§¤ª¨
k¤l
林分密度
≥·¤±§§¨ ±¶¬·¼
k≥·¨°¶#«°p ul
立地指数 ≥¬·¨¬±§¨ ¬k°l
ty t{ us uu
产量
≠¬¨ §¯
k°vr«°ul
出材率
° µ¨¦¨±·¤ª¨ ²©
²∏·2·∏µ±
k h l
产量
≠¬¨ §¯
k°vr«°ul
出材率
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产量
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出材率
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产量
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出材率
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k h l
ts txy ut1v u{1x w|1u wy1u y{1t w|1v tty1t xs1s
usw tz1z tv1u xs1z v|1| {y1| w|1t tws1z xs1s
uz{ {1x z1v wu1{ uz1w tsu1z wy1y tzy1z xs1s
wss s1y s1w wv1y t|1| ttv1w v|1x uvu1w w|1|
tu txy xs1{ wy1t {u1x xs1s ttu1v xs1s t{t1y xs1s
usw yv1u ww1{ |{1{ w|1z tvy1t xs1s uts1x xs1s
uz{ yv1v vy1v tus1x w{1y tzs1| xs1s uyy1z xs1s
wss wx1y us1u twx1z wx1s usz1w w|1w vvv1z xs1s
综上所述 o合理的杨树造林密度不是常量 o而是随培育目标 !立地条件及轮伐期的变化而变化 ∀培
育杨树胶合板材 o如轮伐期定为 ts ∗ tu¤o立地指数为 uu指数级 o则造林密度以 uz{株#«°p u和 wss株#
«°p u为宜 ∀
4 栽植材料的选择
杨树造林可用植苗 !扦插和插干 v种方法 o但在培育胶合板用材林时 o必须注意栽植材料的选择 ∀
w qt 苗木的选择
多年的研究表明 o采用大苗和壮苗造林既可提高造林成活率 o苗干比较通直 o又有利于培育无节良
uut 林 业 科 学 vx卷
材k吕士行等 ot||yl ∀因此 o在培育杨树胶合板用材林时 o以采用 w °以上的 tru苗ku年生根 ot年生
干苗l或 uru苗ku年生根 ou年生干苗l造林为宜 o少用 t¤生小苗 !弱苗造林 o且在造林时必须按照/ v大
t深0的技术规格进行 ∀
w qu 扦插材料的选择
扦插造林不需要经育苗 !起苗和栽植等工序 o成本较低 ∀实践证明 o扦插造林的杨树幼林在最初几
年的生长比植苗造林要快 o但来自不同部位的插穗 o在高 !径生长上存在差异 o其中以基部和中部的插
穗所形成的幼林生长较好 ∀因此 o在扦插造林时 o必须选择健壮 !芽饱满 !无病虫害的 t年生苗干中部
或基部插穗作为扦插材料 o穗长控制在 ws ∗ ys¦°之间 ∀
w qv 插干造林材料的选择
插干造林是以杨树的苗干直接扦插于造林地上的造林方法 ∀此方法可在水肥条件较好的立地上
采用 o造林材料以 t ∗ u年生 !苗高 x ∗ y °的苗木或 t ∗ y年生根桩上 t ∗ u年生的萌条为好 o插干深度
控制在 {s ∗ tss¦°之间 ∀用这种方法造林 o苗干比较通直 o扦插成活后 o生长较快 o可培育大径材 ∀
5 修枝技术
胶合板材的质量常因多枝节而严重下降 o所以修枝是改善干材质量的重要措施之一 ∀修枝工作量
大 o技术复杂 o效果如何与无性系 !林木年龄 !修枝时间和修枝强度密切相关 ∀
x qt 修枝与杨树无性系的关系
目前大面积推广种植的 2y| !2yv和 2zu这 v个无性系 o其分枝习性比较相似 o有明显的轮生性 o
即每年基本上发生大侧枝 t轮 o约 x ∗ y根 ∀这些大侧枝都是由主枝顶端分化的侧芽形成 o侧枝的髓与
主干的髓相连接 o它随着主干的增大而加粗 o形成活节 ∀同时 o这类无性系在主干上也会形成少量的由
不定芽形成的小枝 o与主干髓部不相连接 o其随主干的加粗逐渐脱落 ∀但有些无性系 o如 2utw !鲁衣
莎 !阿凡左等欧美杨无性系及青杨派与黑杨派的杂种后代 o如 2{stsx o2{stsy等 o每年也形成 t
轮大侧枝 o但它们的粗度远较美洲黑杨的大侧枝小 o且在 u轮大侧枝之间往往形成很多的小枝 ∀以上
两种不同分枝习性的杨树无性系 o修枝的方法和修枝的强度就不甚相同 ∀美洲黑杨在第 t次修枝时只
能修去第 t轮侧枝 o并尽可能保留小枝 ∀此后每隔 u年修去 t轮大侧枝 o修枝强度约控制在ktrvl Η o连
续进行 v ∗ w次 o即可使无节干材达 ts °以上 ~而欧美杨及青杨派 ≅黑杨派杂种的修枝可较多地修去
大侧枝 o尽量保留小枝 !修枝强度控制在ktrv ∗ trul Η之间 ∀
x qu 修枝的起始年龄与修枝季节 修枝的起始年龄取决于造林的方法 !立地条件 !造林密度及栽植后
经营的集约度 o很难有一个统一的年龄界限 ∀从原则上讲 o修枝开始的时间应该在第 t轮侧枝着生的
树干达到旋切机不能再加工时的粗度为起始修枝时间 o例如第 t轮侧枝着生部位的树干直径达到 ts ∗
tu¦°时开始修枝 ∀也许这样决定修枝的开始年龄更科学和更切合实际 ∀
前人的研究认为修枝应在林木的休眠季节进行k孙时轩 ot||ul ∀但我们的研究结果表明 o杨树修
枝以早夏或中夏为好 o此时修枝 o在伤口周围形成的不定芽不易发育成小枝 ~而在休眠期修枝 o当伤口
愈合后 o产生的不定芽能形成大量小枝 ∀这可能是由于在生长季修枝 o树木已开始旺盛生长 o体内激素
大量集中到顶端 o伤口处激素较少 o从而使不定芽和小枝明显减少 ∀
6 优化栽培模式
模式化栽培是一项复杂的系统工程 o可划分为林木 !环境和栽培措施 v个子系统 o只有达到各个子
系统之间的优化与协调 o才能极大限度地提高林分生产力和经济效益 ∀应用/双维系统法0对 2y|杨胶
合板用材林的栽培模式进行了系统研究k梁 军等 ot||xl o建立了立地质量评价模型 !经营模型 !胶合板
材出材量模型 ~并在此基础上 o以各模式的平均净收益 !单位面积蓄积量 !造林密度 !综合经营水平 !间
作年限 !胶合板材出材量为目标 o对各栽培模式进行优化 o得出了 w套 2y|杨的优化栽培模式k表 ul ∀
vut y期 方升佐等 }南方地区杨树胶合板材定向培育技术的研究
表 2 Ι269 杨胶合板材优化栽培模式
Ταβ .2 Τηε οπτιµυµ χυλτιϖατιον παττερνσ οφ Ι269 ποπλαρ φορ ϖενεερ γλυεδ ωοοδ
优化模式序号
²q²©·«¨
³¤··¨µ±¶
立地指数
≥¬·¨¬±§¨ ¬
k°l
造林密度
°¯ ¤±·¬±ª§¨ ±¶¬·¼
k¶·¨°¶#«°p ul
间作年限
≠ ¤¨µ¶²©
¬±·¨µ³¯¤±·¬±ª
k¤l
采伐年龄
≤∏··¬±ª¤ª¨
k¤l
平均胸径
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k¦°l
总蓄积
ײ·¤¯ √²¯∏°¨
k°v#«°p ul
胶合板产量
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k°v#«°p ul
效益成本比
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t ty uz{ y tu vu1y uwv1tx tvt1|| v1xu
u t{ uz{ y ts vt1{ utz1uv ttv1xy x1ys
v us usw y ts vv1{ uu{1xy tvt1yx y1|s
w uu usw w ts vw1x uyx1|s txz1wv {1||
上述 w套培育胶合板材的优化栽培模式中 o其综合经营强度均为强 o即选用 t级苗k地径 w¦°l造
林 !穴植 o穴大小为 t ° ≅ t ° ≅ t ° ~施底肥k磷肥 s1x ®ªr穴l ~第 w年后开始修枝 o修枝强度ktrvl Η ~及
时防治病虫害等 ∀比较 w个优化栽培模式可以看出 o模式 v和模式 w中的平均胸径均大于 vv ¦° o胶合
板产量较高 o轮伐期较短k仅为 ts年l o效益成本比分别达 y1|s和 {1|| ∀因此 o在营造杨树胶合板用材
林时 o最好选择立地指数在 t{以上的造林地 o密度为 usw株#«°p u或 uz{株#«°p u o并采用强度集约化
经营才能充分发挥立地潜能和最大经济效益 ∀
参 考 文 献
丹尼尔 • × 等 q森林经营原理 q赵克绳等译 q第 t版 q北京 }中国林业出版社 ot|{z
方升佐 o曹福亮等 q杨树短轮伐期经营的现状和前景 q南京林业大学学报 ot||v otzk增刊l }xs ∗ xx
梁 军 o吕士行等 q2y|杨胶合板用材林密度及立地效应研究 q林业科学研究 ot||y o|kwl }vw{ ∗ vxv
梁 军 o方升佐等 q2y|杨胶合板用材林优化栽培模式 q南京林业大学学报 ot||x ot|kwl }wx ∗ xs
吕士行 o徐锡增等 q杨树造林的几个主要技术问题 o见 }南京林业大学杨树课题组著 q黑杨派南方型无性系速生丰产论文集 q北京 }学术书
刊出版社 ot|{| }vt ∗ wt
孙时轩主编 q造林学 q第 u版 q北京 }中国林业出版社 ot||u
张济生 q意大利杨制造胶合板的研究 q南京林产工业学院学报 ot|{u okul }ww ∗ yw
k上接第 tt|页l
参考文献为专利文献 }著者 q题名 q专利文献种类 o专利国别 o专利号 o年 }页码
参考文献为译文 o则在文献题名后加译者名 ∀
v q{ 符合上述要求的来稿 o经 u ∗ v位审稿人审查合格后 o本刊予以采用 ~来稿如不符合上述要求 o编辑部将退回作者 o修改后的来稿按
重新投稿对待 ∀
v q| 请勿一稿两投 ∀对刊登稿 o本刊有 t1x年专有使用权k自发出处理意见之日起计l ∀
v qts 来稿收审稿费 o中文每篇 ys元 o外文稿每篇 tys元 o发表稿收版面费 ∀
w 从收到稿件之日起 w个月内通知作者处理意见 ∀不用稿退还作者 ~采用稿编辑部有权作文字修改 ∀期刊出版后即付稿酬 !样刊 ∀
5林业科学6编辑部
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wut 林 业 科 学 vx卷