全 文 ：第 38 卷 第 2 期
2 0 1 1 年 6 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 38 No. 2
Jun.，2 0 1 1
doi:10． 3969 / j． issn． 1002 － 7351． 2011． 02． 40
鹅掌楸属植物人工林培育研究进展
蔡伟建1，郭 鑫1，高捍东1，王章荣1，喻正发2
(1. 南京林业大学，江苏 南京 210037;2. 湖北天德林业发展有限公司，湖北 京山 431811)
摘要:在综述众多学者研究成果的基础上，重点阐述了营造鹅掌楸人工林的效益、造林技术和林分抚育管理、病虫害防治等
方面的研究进展，可为鹅掌楸属植物人工林的规模化生产提供参考。
关键词:鹅掌楸属植物;人工林培育;研究进展
中图分类号:S792. 21 文献标识码:A 文章编号:1002 － 7351(2011)02 － 0164 － 07
Research Advances on Cultivation of Liriodendron Plantation
CAI Wei-jian1，GUO Xin1，GAO Han-dong1，WANG Zhang-rong1，YU Zheng-fa2
(1. Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，Jiangsu，China;
2. Hubei Tiande Forestry Development Co. Ltd.，Jingshan 431811，Hubei，China)
Abstract:On the basis of summarizing achievements of other scholars，it focused on the following research progresses:the benefits of
establishing Liriodendron plantation，the planting technology，the stand tending management and disease and insect pests control of
Liriodendron plantation in this paper. It might provide the references for large-scale Liriodendron plantation production.
Key words:Liriodendron;plantation culture;research advance
木兰科鹅掌楸属(Lriodendron)植物现存 2 个种:北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)和中国鹅掌楸(Li-
riodendron chinense(Hemsl. )Sarg)［1 － 3］，南京林业大学成功杂交培育了两者的杂交后代———杂交鹅掌楸。
鹅掌楸属于古老的孑遗植物，适应性强、生长迅速、材质优异，是优质胶合板、高档家具和造纸用材，是退耕
还林和用材林基地建设优先发展的速生优质阔叶树种，因其树姿雄伟，树叶奇特，亦是优良的城市绿化观
赏树种［4 － 11］。
研究和生产实践均表明，鹅掌楸作为速生工业用材林经营具有独特的优势［12］。杂种鹅掌楸的气干密
度为 0. 544 g·cm －3，径向、弦向和体积全干缩率分别为 5. 06%、9. 61%和 14. 91%;主要强度指标:顺纹抗
压强度、抗弯强度及抗弯弹性模量分别为 42. 1 Mpa、84. 5 MPa和 7. 4 GPa［13］。可见，杂种鹅掌楸是一种优
良的人工林树种，其中的多项指标甚至优于杨树和桉树［12］，既可以作为优良的造纸原料林经营，也可培育
高质量的大径材。
但是，中国鹅掌楸在地理上呈星散间断分布，种群数量少而间距大，加之多年来的过度开发，已处于濒
危状态。近年来南方地区零星或小片栽植鹅掌楸的情况较多，但多以开发其观赏价值为培育目标，大规模
的人工造林试验研究较少［14 － 16］。所以有必要对前人的研究成果进行总结和分析，探索鹅掌楸属人工林培
育的技术和措施，为鹅掌楸属植物的规模化生产提供参考。
1 鹅掌楸人工林效益
1. 1 速生效益
在优良的立地上，植苗或萌蘖起源的北美鹅掌楸林分生长非常迅速。5 年生植苗造林林分，幼树高可
以达到 3. 05 ～ 5. 49 m;萌蘖林分甚至超过 7. 62 m［17］。陈孝丑［18］在福建引种北美鹅掌楸，生长良好，表现
收稿日期:2010 － 11 － 11;修回日期:2011 － 01 － 11
基金项目:江苏省研究生培养创新工程项目(2010)
作者简介:蔡伟建(1984—) ，男，江苏沭阳人，南京林业大学博士研究生，从事森林培育研究。
通讯作者:高捍东，南京林业大学教授，从事森林培育、种苗学等研究;E － mail:gaohd@ njfu. com. cn。
第 2 期 蔡伟建，等:鹅掌楸属植物人工林培育研究进展
出较强的适应性，认为适宜在闽北地区进行引种栽培，并可考虑作为树种结构调整的替代树种。
相对于其它乡土阔叶树种，中国鹅掌楸早期速生和丰产特性显著。鹅掌楸树高年生长期 160 ～ 170 d，
每年有 1 个生长高峰(6 月) ;胸径年生长期 180 ～ 190 d，一般每年有 2 个生长高峰期［19］。在较好的立地
上树高年生长 1. 7 ～ 2. 4 m，胸径年生长 2 cm以上，8 年生林分蓄积高达 143. 4 m3·hm －2［11］，13 年生更是
高达 339 m3·hm －2［20］。在较差的立地上树高、胸径年生长量仍分别达到 1. 0 m和 1 cm以上，8 年生立木
蓄积为 54. 9 m3·hm －2，表现出较强的适应性［11］。
与亲本相比，杂交鹅掌楸生长具有明显优势。季孔庶［21］对 22 年生杂交鹅掌楸进行树干解析发现，其
胸高形数平均达 0. 5014，超过中国鹅掌楸;与母本平缓生长不同，杂种 5 年生时即己进入速生期，速生期
大约为 10 ～ 15 a，22 年生时处于中、壮龄阶段，仍未达生长最高峰。可见，杂交鹅掌楸表现出较强适应性
和速生性，推广应用前景广阔。
1. 2 混交效益
鹅掌楸属人工林的混交效益不仅仅局限于混交林分的木材收益，更重要的是体现了一种优化的造林
模式，即针(叶)阔(叶)混交、以阔(叶)改针(叶)和营阔(叶)替针(叶)的模式，从而改变我国广大低山丘
陵区树种结构单一、部分针叶林分生产力低下的现状，对丰富物种的多样性和发挥林地生产潜力具有重要
意义。
混交能促进林木生长。杨年友［22］研究不同混交方式、混交密度营造的短轮伐期日本落叶松与鹅掌楸
混交效果，结果表明，单位面积蓄积较纯林提高 7. 3% ～ 8. 6%，单株材积生长量较纯林提高 5. 3% ～
6. 2%。吴远彬［24］和胡少瑛等［23］认为鹅掌楸与杉木混交，能形成较稳定的单层镶嵌的林冠，能充分利用
林地的营养空间，单位面积光合作用加强，干物质积累增多，树木个体的高、径及材积生长量增大，整个林
分的蓄积增大。鹅掌楸和杉木根系在土壤中形成多层根系，能充分吸收土壤中的养分，且能十分有效地防
止森林病虫害发生。
混交能培肥林分土壤。吴远彬［25］对福建邵武的 5 年生杉木与鹅掌楸不同模式混交林及其杉木纯林
进行研究，表明混交林生物量(烘干)分别是杉木纯林的 2. 24 倍，林地土壤养分状况均得到不同程度的改
善。陈际伸［26］研究湿地松和鹅掌楸人工混交林，也得出了林分生物量各营养元素的现存量、吸收量(除镁
元素外)和归还总量均是混交林大于纯林的结论。说明混交林既能满足林木生产对养分的需求，又能培
肥地力，促进林分整体生产力的提高。
另外，黄勇来［27 － 28］应用综合林分生长效果、种间协调关系、投资经济效果、培肥土壤效果、涵养水源效
果以及模式运用的可行性等 6 个准则层进行层次分析，表明枫香与马褂木混交林是种间关系协调、具有较
高生产力和较好生态效益的一种混交模式，值得南方林区推广应用。
2 鹅掌楸人工林培育技术
2. 1 造林地选择
2. 1. 1 气候要求与分布区 鹅掌楸可以生活在多种气候条件下，地理分布广泛。中国鹅掌楸和北美鹅掌
楸多分布于雨量充沛、湿度大、季节分明的亚热带、暖温带气候区［29］。中国鹅掌楸在我国自然分布于秦
岭、淮河以南，五岭以北，横断山脉以东和东海以西的 11 个省(区) ，以武陵山、东南诸省、湘西南、桂西北
为分布中心［11］。这些地区是鹅掌楸的适生环境，因此也是鹅掌楸人工林重点推广和营造的地区。
2. 1. 2 立地类型 培育鹅掌楸人工林时，立地选择不恰当，可能比许多其他种植错误造成更大的损失［30］。
北美鹅掌楸在河川沿岸的冲击土、山谷地的壤土、山坡下部的堆积土和排水良好的砾质土壤上生长最
好［17］。中国鹅掌楸为喜光树种，幼树能耐庇荫，适生于 pH 值为 4. 5 ～ 6. 5 肥沃湿润的酸性土，在肥料充
分、水分适宜的情况下更能发挥鹅掌楸的速生特性［31］。造林地应选择背阴的山谷和坡度较缓的山坡中下
部，或半阴坡沟谷坦地，其中，以地位指数为 16 以上的林地生长最佳，14 地位指数以下很难达到丰产效
果［32］;不可为追求规模化和集中连片选择立地条件差的地段营建速丰林而导致其生产力低下［20］。但是
李建民等研究表明，即使在较差的立地上，鹅掌楸也表现出很强的适应性［11］。
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福 建 林 业 科 技 第 38 卷
武慧贞［33］比较了不同土壤条件下杂交鹅掌楸的生长情况，发现杂交鹅掌楸不仅适宜疏松深厚的土
壤，也能适应比较贫瘠的立地，并对土壤 pH值适应范围较广，从微酸性至微碱性及碱性土壤均能生长，无
黄化症状出现;但在山地湿润、肥力较高的土壤条件下，更能体现杂交鹅掌楸生长优势。季孔庶等比较了
不同立地(厚土层肥力中等的冲击和薄土层低肥力的丘陵岗地黄壤土)杂交鹅掌楸的生长适应性，发现杂
种在瘠薄立地上表现出更强的适应性［21］。
随着集约化工业生产在营林管理中广泛应用，土壤固有肥力状况已经不是鹅掌楸林分生长的限制因
子。如人工施肥，改善土壤肥力特性，作为一项集约经营技术措施，是提高产量，增加林业经济收效的重要
手段，已被普遍接受，也必将在鹅掌楸人工林培育中发挥巨大作用。
2. 2 整地技术
机械或化学方法完全清理整地是很必要的，对营造鹅掌楸林分都非常有利［34］。Fitzgerald［35］等研究
表明，造林前清除杂草杂灌明显促进北美鹅掌楸早期生长，3 个生长季后，苗木高度平均 2. 47 m，而未经清
除的只有 1. 68 m。营造中国鹅掌楸人工林时，在秋末冬初进行造林地全面清理，采用 60 cm × 60 cm × 40
cm的块状整地，同样也能促进鹅掌楸人工林的速生丰产［11 － 36］。
2. 3 栽植技术
2. 3. 1 苗木质量 苗木质量包括它的遗传特性和生理形态特征。由于鹅掌楸广阔的地域和高度分布，因
此，本地优良种源成为营造人工林时的首选，其次是选择经过种源试验验证适合本地生长的外地优良种
源。
大多数鹅掌楸种植采用 1 年生裸根苗。众所周知，幼苗大小与生理活力紧密相关，壮苗比弱苗具有更
好的造林表现［37］。美国中部各州将地径 0. 32 ～ 0. 95 cm 划分为造林可以接受的苗木，而以大于 0. 79 cm
的苗木优先［38］;南部各州，0. 95 cm地径通常被认为是最低规格［39］;在西弗吉尼亚州，在海拔较高，草本杂
草为主的立地上建议种植 4 年生的北美鹅掌楸幼苗［40］。我国鹅掌楸人工林幼苗也逐渐趋向于大苗，如浙
江省就规定地径大于 0. 8 cm、高大于 60 cm的苗木为营造鹅掌楸人工林的最低尺寸［41］。
2. 3. 2 苗株处理 为减少包装和运输成本，鹅掌楸苗木的根与苗干在苗圃需要进行修剪。根系修剪不仅
可以增加须根萌发［42］，而且可以改善初期成活和生长［43］。切根应在苗木休眠前，剪枝则最好在休眠后。
若在苗圃中尚未修剪，还可以在田间修剪，以便于种植。
幼苗在运输、储存或种植过程中脱水过度、受热或冻结，都会导致特别低的成活率［44］。因此，短期保
存苗木时，应在凉爽遮荫的地方，若加以假植处理，幼苗可以保持几个星期，但必须在新叶展开前种植;长
期保存则应进行冷藏，储存的最佳温度约为 2. 2 ℃［38］，辅以时常补充水分，可以使幼苗保持休眠和良好状
态近 6 个月［30］。
2. 3. 3 种植操作 造林时节主要取决于当地的气候，最好选择雨前栽植，以减少栽后灌溉。一般来说，春
季种植最好。栽植时既可以纯手工，也可以采用机械化作业。种植穴应该比苗木根系更宽更深，以更好地
舒展鹅掌楸的根系，种植后要压实周围土壤［34］。
2. 3. 4 密度选择 林分密度对胸径生长和林分蓄积的影响大于对高生长的影响。8 年生鹅掌楸人工林，保
存密度 2 400 株·hm －2比 1 500 株·hm －2的平均树高和平均胸径分别低 3. 9%和 16. 9%，而林分蓄积则
高 20%左右［11］。可见，正确选择造林密度，对鹅掌楸林分目标的实现至关重要。
McCarthy建议北美鹅掌楸人工种植密度为 2 205 株·hm －2和 1 075 株·hm －2［17］。Rudolph 等对 22
年生北美鹅掌楸人工林的种植间距评估结果表明，如果允许幼林间伐，以初植密度 1 075 ～ 1 680 株·
hm －2，可以获得较高收益;如果不进行早期疏伐，则初植密度为 747 株·hm －2，平均胸径较大，林分收益也
比较可观［45］。
吴运辉等［46］对中国鹅掌楸造林密度研究结果表明，不同密度的树高和单株材积有显著差异，而胸径
达到极显著性差异，密度为 1 600 株·hm －2时经济效益最大，认为该密度是培育大径材的较好选择;石杨
文等［20］也认为 1 600 株·hm －2是培育以大中径材为目标的用材林的适宜密度。而培育小径材则可选择
2 500株·hm －2和 4 445 株·hm －2的造林密度［46］，同时这也是培育纸浆用材林和山地短轮伐期工业原料
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第 2 期 蔡伟建，等:鹅掌楸属植物人工林培育研究进展
林的主要经营密度［20］。刘化桐［32］认为适宜的密度应和立地质量联系，造林密度不宜太大，Ⅰ、Ⅱ级立地
1 500 ～ 1 650 株·hm －2较佳，Ⅲ级立地 1 650 ～ 1 800 株·hm －2为宜。
2. 4 抚育管理
2. 4. 1 施肥 施肥能有效促进鹅掌楸的生长，尤其是在条件差、养分最缺乏的立地上，施肥效果最明显。
施肥因子中氮元素对鹅掌楸的生长影响最大也最稳定，同时增加磷元素也有明显的促进效果。施肥可加
快鹅掌楸树高增长，对直径生长的影响则较小，同时施肥影响相对短暂，一般来说，主要在施肥后 3 ～ 5 a
效果明显［34］。
施肥不仅能加快幼林生长，尤其是氮元素的增加。Van de Werken 等［47］研究施用氮肥对北美鹅掌楸
幼林的影响，8 年后，最大施氮量(1 076. 02 kg·hm －2)的林分平均高和胸径分别为 7. 44 m、13. 72 cm，而
对照仅为 4. 36 m、5. 59 cm;施肥量为 538. 00 kg·hm －2的林分，处于中间水平。在排水良好的立地上，对
鹅掌楸幼林施用磷酸氢二铵，4 a后，施肥量为 280. 22 kg·hm －2的林分树高仅轻微高于未施肥的林分;而
施肥量为 560. 44 kg·hm －2和 1 120. 85 kg·hm －2的林分分别是对照的 2 和 2. 5 倍［48］。
施肥也可以有效促进成年林分的生长。Finn等［49］对营养缺乏立地上 20 年生北美鹅掌楸人工林应用
平衡施肥试验，5 a 后林分树高、胸径和蓄积比未施肥的林分分别高 100%、85%和 200%以上。Farmer
等［52］对 20 ～ 75 年生的林分进行 5 a的施肥试验表明，应用 336. 26 kg·hm －2氮肥的林分，胸高断面积增加
了 1 倍;同时施用 73. 98 kg·hm －2磷肥和 336. 26 kg·hm －2氮肥的林分，则断面积增长速度比未施肥林分
增加了 2. 5 倍。Buckner［51］也发现，通过施用化肥，成熟林分胸径和树高都将增长，第 1 年后的胸径增长近
1 倍，高生长增加了 60%。仅施用氮也能有效地促进成年林分增长，Mitchell 等 ［50］对缺氮元素的冰渍土
上的立木林分施肥效应研究表明，林分对氮肥积极响应，而没有对磷肥和钾肥响应。
2. 4. 2 水分 鹅掌楸属树种的根属于肉质根，要求排水良好。Hall等［53］将鹅掌楸列为不耐涝树种，在 30
cm深连续积水中不会存活一个生长季节。Williston［54］研究表明，只要连续浸泡水中 10 d，鹅掌楸生长严
重受损，19 d所有的鹅掌楸都将死亡。因为水浸下鹅掌楸根系迅速恶化，并且没有新的再生根［55］。
2. 4. 3 防火 鹅掌楸幼苗和幼树树皮较薄，非常容易被火烧而造成损伤。即使轻微的地面火也足以烧死
胸径为 2. 54 cm的幼树树干;火烧后，可能重新萌发，但数量和质量都会大大降低［56］。火灾造成的伤口被
细菌等微生物侵占，树木很容易被腐蚀而死亡［17］，造成鹅掌楸林分二次减产。当树皮变得足够厚(大于
1. 27 cm)时，足以保护形成层，鹅掌楸会变得极为耐火［17］。
2. 4. 4 病虫害防治 鹅掌楸的病害主要有日灼病和叶斑病。日灼病受害部位树皮开裂，阳坡及树干向阳
面发生较严重，可以选择东北坡造林或与其他常绿树种混交，加强抚育、排水等措施预防病害的发
生［36 － 37］。叶斑病的病原菌为炭疽菌(colletotrichum sp. )和交链抱(Alternaria sp. ) ，可以应用百菌清、乾坤
宝和保鲜克在苗圃及幼树阶段防治，防治宜在鹅掌楸抽叶后(约 3 月底—4 月初)进行［58］。
鹅掌楸主要虫害有卷叶蛾、大袋蛾、樗蚕、凤蝶。防治时采用人工摘除虫袋和喷施药剂相结合的方法，
尤其要消灭苗木上的虫袋，防止害虫带入栽培区［59］。
2. 4. 5 清除杂灌等生物威胁 杂灌既与鹅掌楸竞争营养，又会阻碍鹅掌楸树冠向上生长。尤其是林地上
藤本植物，对鹅掌楸林分极为有害，其不但缠绕在树干和树冠阻挡光照，而且冬天容易存留积雪，从而压断
鹅掌楸的枝条或树冠，因此，必须及时清除。其幼林除草抚育 4 ～ 5 次即可，关键是把握好造林后第 1 年和
第 2 年［60］，将所有杂灌杂草全部砍除。另外，由于鹅掌楸叶片肥厚，成为许多动物的猎食选择，比如牛、
兔，营造人工林时应隔离人工放养或野生动物的侵食。
2. 4. 6 修枝和疏伐 修枝对鹅掌楸的干型粗壮、圆满、材质都有影响，对胸径生长影响最为明显。修枝应
在造林后 2 ～ 4 a进行［60］，可于秋末冬初进行修枝抚育，整枝高度为树高的三分之一［32］。
疏伐要与培育目标相结合确定疏伐的时间和强度。一般通过早期 5 ～ 15 a 间隔的疏伐，可以获得最
大持续生长的树木、最大产量的优质木材和最短轮伐期。
3 结论和展望
鹅掌楸属植物拥有广泛的地理分布，既是高档木材和胶合板的潜在原料，又能为纸浆造纸行业提供优
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福 建 林 业 科 技 第 38 卷
质的纤维。因其速生性和广适性使其越来越成为人工林经营的优选树种。尤其是南京林业大学杂交培育
成功的杂交鹅掌楸，除保留亲本叶形奇特、花期长、凋落物无污染等优点外，还表现出比双亲树种花色艳
丽、叶大、速生、抗逆性强、适应性广、几乎无病虫害等优势;同时，杂种木材淡黄色、结构细密、纹理直、质轻
软、韧性强、不翘不裂、刨面光滑，是建筑、装饰、细木工的优质用材，适用于制浆造纸和制造胶合板及其他
工业用材;因其属落叶树种，每年大型纸质叶归还林地，迅速分解，有改良土壤的效果［61］。因此，随着杂交
鹅掌楸众多优良品系的不断推出，必将推动鹅掌楸属人工林更广泛的应用。
我国三分之二国土面积为山地，目前部分已经营造针叶树种，剩余大部分都是杂灌林。大面积针叶树
种纯林的弊端已逐渐暴露，不但不能充分地发挥立地的生产潜力，更造成了树种单一、生物多样性缺乏以
及土壤肥力下降的严重后果，其与杂灌林一起形成了比例庞大的低产林。随着我国六大林业工程建设的
不断深化，尤其是退耕还林工程的逐步实施，迫切需要能发挥地力、生产潜力高的树种。鹅掌楸属树种正
因为自身优良的特性而备受青睐。因此，在中国的低山丘陵地区，低产林改造、退耕还林、混交造林、丰富
物种多样性和可持续利用地力等一系列营林措施必将为鹅掌楸属人工林提供更广阔的应用前景。
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2)垂直结构。植物配置不仅要平面布置，还要纵向的立体轮廓线和空间的变换，做到高低搭配，有起
有伏，产生节奏与韵律，使之更趋于自然，避免呆板［12］。①乔 +灌 +草:主要运用在单元段的密林区。植
物设计注重立体配置，对上、中、下 3 层进行科学的综合配置，组建层次丰富、季相分明的复层混交种植结
构群落，形成较郁闭的空间景观。②乔 +草:主要运用在单元段的疏林区和透视线位置。设计遵循“佳则
收之，俗则屏之”的原则。结合场地中的水渠和水塘景观，上层种植乔木，下层种植草坪，留出视线高度的
位置，采用视线开敞式的植物配置，有利于欣赏水景。③乔 +灌:主要运用在单元段疏林与密林的过渡区
域，便于有序的过渡。以上三者有机组合，结合地形，优化林相垂直结构［13］。
4 小结
森林美的创造在森林城市建设中是一个挑战，但是通过多次的尝试、设计在杭州森林城市建设中也起
到了较好的示范作用:①采用近自然的设计手法，以乡土植物为主要材料，形成有序混交的植物群落模式，
模拟生态群落系统的构成。既能彰显自然生境之美，又便于量化和重复，形成有利于推广应用的森林景观
营造模式。②乡土性和地域性是亮点，通过对植物的选择和搭配，塑造出具有地域文化特色，充满活力的
森林意象。③本于自然，而高于自然，营造一种虽由人作、宛自天开的森林意境;在景观营建的同时，充分
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