劉劍斌
(建陽市林業(yè)局,福建 建陽 354200)
閩北不同立地類型的鄧恩桉生長特性調查
劉劍斌
(建陽市林業(yè)局,福建 建陽 354200)
通過標準地調查法,分析鄧恩桉9 a生林分在閩北不同立地類型中胸徑和樹高的生長表現(xiàn)。結果表明,山地林1鄧恩桉林分平均胸徑和樹高分別為11.6 cm、11.5 m,山地林2鄧恩桉林分平均胸徑和樹高分別為13.0 cm、13.1 m,河岸林鄧恩桉林分平均胸徑和樹高分別為21.3 cm、17.0 m。雖然各林分之間生長差異明顯,但均超過本地鄉(xiāng)土樹種馬尾松、杉木的速生豐產指標,且這些差異主要是由各林分中出現(xiàn)部分林木向高生長方向分化造成的,是鄧恩桉在引種區(qū)適應生長的表現(xiàn)。
鄧恩桉;林分;生長特性;立地類型;閩北
鄧恩桉Eucalyptus dunnii屬桃金娘科桉樹屬的雙蒴蓋亞屬Synphyomyrtus藍桉組section Maidenaria多枝桉系series Viminales,形態(tài)特征類似柳桉E. saligna、巨桉E. grandis[1—2]。目前,對鄧恩桉的引種試驗和生長規(guī)律研究已有相關報道[3—7]。陳建忠[8]、郭祥泉[9]均對建陽市不同代表性地段鄧恩桉幼林生長規(guī)律進行了研究,總結該樹種在閩北的年節(jié)律生長、幼樹高、地徑的生長規(guī)律;劉友全等[10]報道了鄧恩桉在湘中地區(qū)引種情況,鄧恩桉樹高年平均生長2.3~3.0 m,胸徑生長2.2~3.0 cm,表現(xiàn)出一定的抗瘠薄能力、抗寒耐寒性和速生性;鐘懷生等[11]借鑒湖南靖州引種鄧恩桉樹種的成功經驗,在江西遂川進行引種試驗,遂川立地條件適宜鄧恩桉生長,在遂川引種鄧恩桉能夠達到預期的經濟效益和生態(tài)效益,且對環(huán)境的負面影響并不顯著;朱世光[12]報道了福建順昌縣引種鄧恩桉試驗林生長狀況,鄧恩桉試驗林保存率可達90%,其生長迅速,樹高年平均生長量達2 m,胸徑年平均生長量3.2 cm,材積亦保持較快增長,在5 a生時仍未呈現(xiàn)出明顯的數(shù)量成熟特征,表明其速生性良好,這為鄧恩桉在閩北進一步引種提供參考;劉國卿[13]報道了耐寒桉樹赤桉和鄧恩桉在福建南平的引種栽培試驗,兩樹種表現(xiàn)出較好的適生性,且對低溫和干旱均表現(xiàn)出一定的忍耐性;蔡孔瑜等報道了重慶黔江區(qū)鄧恩桉引種試驗情況,鄧恩桉在當?shù)乇憩F(xiàn)出生長速度快、耐寒性好的特性,具有較好的推廣價值。以上相關文獻報道的研究周期多為4~5年,一般都是對鄧恩桉的中幼林生長規(guī)律進行分析,并未見在高緯度(27°35′)、極端低氣溫(-8.7℃)的閩北地區(qū)進行鄧恩桉完整生長周期(9 a)的引種研究。因此,本文通過對閩北引種區(qū)鄧恩桉的9 a生長狀況進行調查,并探討其胸徑、樹高分配規(guī)律,為鄧恩桉的推廣種植提供科學依據(jù),亦為閩北地區(qū)鄧恩桉人工林大徑材的培育及經營種植提供借鑒。
福建建陽市位于武夷山南麓,北緯27°06′~27°43′,東經117°31′~118°38′,屬中亞熱帶季風性氣候,光熱資源豐富。該區(qū)冬短夏長,氣候宜人,靜風多,溫差大,雨季集中。年平均氣溫18 ℃,無霜期282 d,年均降雨量1700~2400 mm,年平均日照時數(shù)1802 h,土壤類型以山地紅壤為主。調查材料的來源分別為建陽市回瑤村103林班8大班050小班,回潭村010林班03大班010、040小班,童游村河岸的9 a生鄧恩桉林分,以下分別簡稱為山地林1、山地林2、河岸林。各樣地因子概況見表1。所選三塊樣地是建陽市鄧恩桉引種成功的地方,且管理撫育措施一致,可排除人為因素影響。三樣地立地條件差異明顯,能代表鄧恩桉在閩北建陽不同立地類型的生長狀況,為鄧恩桉種植所需的生境提供科學依據(jù)。
表1 樣地概況Table 1 The situation of plots
鄧恩桉9 a生林分生長良好,沒有受凍、病蟲害現(xiàn)象,總體林相良好,林分郁閉度0.6~0.8。對每個林分設置3塊標準地,標準地面積為25.8 m × 25.8 m。應用羅盤儀測量周邊,圍徑尺和測高器對標準地內各林木單株胸徑與樹高進行每木檢尺,并依次記錄所得數(shù)據(jù)。胸徑、樹高在各林分中的分布,按上述標準地調查結果進行統(tǒng)計歸類。依據(jù)正態(tài)分布理論對林木胸徑、樹高進行生長分化研究,用Excel進行數(shù)據(jù)分析。
3.1鄧恩桉人工林胸徑分布規(guī)律
鄧恩桉9 a生林分在引種地胸徑生長表現(xiàn)良好,但由于立地條件不同,以及各林分之間又經過9 a的生長發(fā)育,林分早已完全郁閉并伴生不同的林下植物,各林分之間胸徑生長表現(xiàn)出一定的差異性。山地林1林分平均胸徑11.6 cm,最小胸徑低至2.1 cm,最大胸徑達29.3 cm;山地林2林分平均胸徑13.0 cm,最小胸徑僅5.0 cm,最大胸徑達30.5 cm;河岸林林分平均胸徑為21.3 cm,最小胸徑僅5.0 cm,最大胸徑達48.0 cm(圖1)。從圖1可見,山地林1胸徑長勢最差,平均胸徑和最大胸徑都小于另外兩個林分;河岸林的胸徑長勢最好,平均胸徑和最大胸徑顯著高于山地林1和山地林2兩個林分。經方差分析,河岸林的胸徑長勢與山地林1和山地林2達顯著差異(表2)。這一現(xiàn)象說明,鄧恩桉的生長對土壤肥力較敏感,因土壤肥力不同導致其生長差異巨大。
山地林1、山地林2鄧恩桉林分胸徑分布規(guī)律相似,在一定程度上近似服從左偏的正態(tài)分布,林分胸徑變化幅度在5.0~31.0 cm之間,但在25.0~27.0 cm這一徑階都沒有分布,整體林分的胸徑主要分布在7.0~13.0 cm徑階區(qū)間,分別占各自林分胸徑分布的53.6%、51.9%(圖1: A, B)。河岸林鄧恩桉林分胸徑從5.0~43.0 cm區(qū)間均有分布,并在47.0~49.0 cm這一徑階出現(xiàn)單株胸徑極端生長,林分的胸徑主要分布在19.0~29.0 cm區(qū)間,占整體林分胸徑分布的42.1%(圖1: C)。由此說明,與山地鄧恩桉人工林相比,河岸鄧恩桉人工林胸徑區(qū)間分布遵從正態(tài)分布,胸徑區(qū)間范圍更廣,優(yōu)勢個體數(shù)較多,分化明顯,林分生長正常穩(wěn)定。
比較三塊鄧恩桉林分胸徑的方差、標準差、變異系數(shù)(表2),說明鄧恩桉山地人工林胸徑的變化大于河岸人工林,林分中個體大小相對分散。為了進一步說明不同立地條件下林分胸徑的變化,依據(jù)正態(tài)分布理論,在變化區(qū)間中誤差超過 3Δб的概率僅為 0.0027,出現(xiàn)非常大或非常小的數(shù)值可能是固有的變異性,屬于異常數(shù)值[15],對于林木的胸徑生長,異常數(shù)值的出現(xiàn)可能是林木本身固有的突變性引起,特別小與特別大的數(shù)值就是林木生長變異過程朝有利與不利的方向發(fā)展。由,即由,可以確定林分中胸徑高生長的臨界點,山地林1、山地林2、河岸林三塊鄧恩桉林分胸徑高生長的臨界點分別為15.5 cm、17.2 cm、25.1 cm。在三塊林分中,屬于高生長的林木個體分別占各自林分的 16.9%、19.8%、31.7%,說明在引種區(qū)內鄧恩桉的生長表現(xiàn)良好,而在引種區(qū)內不同立地條件下,河岸人工林的高生長勢又顯著高于山地人工林,林分中將近1/3個體胸徑長勢較好,進一步說明鄧恩桉在閩北建陽引種是成功的,優(yōu)勢木胸徑生長與群體平均值差異明顯。這對今后將鄧恩桉引種到濱海、河岸、溪邊等水源充足地提供了理論基礎,也是優(yōu)勢木篩選、短周期大徑材培育的有利方向。
3.2鄧恩桉人工林樹高分布規(guī)律
在引種地鄧恩桉9 a生林分樹高生長表現(xiàn)良好,但在不同立地條件下,各林分之間樹高生長表現(xiàn)出一定的差異性。山地林1林分平均樹高11.5 m,最低僅4.5 m,最高為21.5 m;山地林2林分平均樹高13.1 m,最低為5.1 m,最高為26.0 m;河岸林林分平均樹高17.0 m,最低為2.5 m,最高達27.0 m。由此可見,山地林 1樹高生長較差,平均樹高和最大樹高都小于另兩林分,河岸林的樹高生長最好,平均樹高和最大樹高明顯高于山地林1和山地林2林分。經方差分析,河岸林的樹高生長與山地林1人工林差異顯著(表 3)。這主要是鄧恩桉的生長對土壤肥力較敏感所致[15]。雖然各鄧恩桉林分樹高長勢不一,平均年生長量分別為1.28 m、1.45 m、1.89 m,但均高于本地鄉(xiāng)土主要造林樹種杉木、馬尾松等(速生豐產高生長指標0.8 m·a-1),各林分的樹高生長是鄉(xiāng)土主要造林樹種杉木、馬尾松的160.0%、181.3%、236.3%,表明鄧恩桉在閩北建陽引種區(qū)高生長速生性良好。
表2 鄧恩桉9 a生人工林胸徑統(tǒng)計分析Table2 The statistical analysis of 9 a plantations DBH
圖1 不同立地類型的鄧恩桉徑階分布圖Fig. 1 Diameter class of Eucalyptus dunnii in different type lands
圖2 不同立地類型的鄧恩桉樹高分布圖Fig. 2 Height scattergram of Eucalyptus dunnii in different type lands
山地林1、山地林2、河岸林樹高分布相似,在一定程度上都近似服從正態(tài)分布,林分樹高變化范圍都在4.0~28.0 m之間(圖2: A, B, C)。其中,山地林1樹高在22.0~28.0 m沒有分布,整體林分的樹高主要分布在8.0~16.0 m區(qū)間,占整體林分樹高分布的72.61%(圖2: A);山地林2樹高只在 26.0~28.0 m這一區(qū)間沒有分布,林分的樹高主要分布在 8.0~18.0 m區(qū)間,占整體林分株數(shù)的78.72%(圖2: B);河岸林樹高從4.0~28.0 m區(qū)間均有分布,并在26.0~28.0 m區(qū)間出現(xiàn)兩株樹高極端生長,樹高分別為26.8、27.0 m,林分的樹高主要分布在16.0~24.0 m區(qū)間,占林分總株數(shù)的54.18%(圖2: C)。這說明與山地鄧恩桉人工林相比,河岸鄧恩桉人工林樹高區(qū)間分布范圍更廣,優(yōu)勢個體數(shù)較多,高度分化明顯,高生長優(yōu)良遺傳表型在林分中表現(xiàn)突出,可作為引種區(qū)鄧恩桉優(yōu)樹選擇的主要來源地。
比較三塊鄧恩桉林分樹高的方差、標準差、變動系數(shù)(表 3),結果表明,山地林1鄧恩桉林分高生長波動小,總體長勢穩(wěn)定,但長勢較其他兩個林分緩慢;山地林2鄧恩桉林分高生長波動最大,林分中個體樹高生長差異較明顯;河岸林鄧恩桉林分樹高生長波動也較大,長勢最好,雖然個體樹高生長差異較明顯,但這部分差異主要是由優(yōu)勢個體數(shù)占相當一部分比例所造成的,是鄧恩桉引種往有利方向適應的生長表現(xiàn)。為了進一步說明不同立地條件下林分樹高的變化,依據(jù)正態(tài)分布理論,在變化區(qū)間中誤差超過3Δσ的概率僅為 0.0027,在兩個極端區(qū)間的林木個體,林木生長發(fā)育過程朝高生長與低生長的方向發(fā)展。由,可以確定林分中樹高高生長的臨界點。山地林1、山地林2、河岸林三塊鄧恩桉林分樹高高生長的臨界點分別為14.4 m、18.6 m、21.5 m。在三塊調查林分中,屬于高生長的林木個體分別占各自林分的 15.4%、10.6%、22.4%。這說明在引種區(qū)內鄧恩桉的生長表現(xiàn)良好,而在引種區(qū)內不同立地條件下,河岸人工林的高生長勢又顯著高于山地人工林,林分中超過 1/5個體樹高長勢非常好,也進一步說明鄧恩桉在閩北建陽引種非常成功,優(yōu)勢木樹高生長與群體平均值差異明顯,這對于今后將鄧恩桉引種到濱海、河岸、溪邊等水源充足地提供了理論基礎,也是優(yōu)勢木篩選的有利方向。
表3 鄧恩桉9 a生人工林樹高統(tǒng)計分析Table 3 The statistical analysis of 9 a plantations height
鄧恩桉9 a生林分在閩北引種地胸徑和樹高生長表現(xiàn)良好,各林分之間生長差異明顯,但均超過本地鄉(xiāng)土樹種馬尾松、杉木的速生豐產指標,整體林分的樹高生長是杉木、馬尾松等速生豐產高生長指標0.8 m·a-1的192.6%,胸徑生長也遠遠超過本地速生樹種。這些差異主要是由各林分中出現(xiàn)部分林木往高生長方向分化所致,是鄧恩桉在引種區(qū)往有利方向適應生長的表現(xiàn)。研究表明,土壤肥沃、空氣濕潤的高丘和低山較能發(fā)揮鄧恩桉的生長潛力。澳大利亞同時布置了兩個相同的鄧恩桉試驗,到39月生時,沿海沙壤上的平均樹高和胸徑為11.3 m和9.9 cm[16],而在山區(qū)雜砂壤上的僅有4.3 m和4.3 cm。在南非的耐寒桉樹選擇試驗中,3 a生和6 a生的鄧恩桉平均樹高分別為6.9 m和12.2 m,在選擇的15個樹種中分別只名列第7和第11,生長量并不高,但在干旱和濕潤的立地間差異很大,被認為不適合在有干旱傾向的地區(qū)生長[17]。因此,閩北鄧恩桉河岸林與山地林1、山地林2林分的生長差異可能與立地間的水分差異有關。
閩北引種區(qū)內鄧恩桉的生長總體表現(xiàn)良好,但局部立地條件的差異對其生長影響也很明顯,如河岸鄧恩桉人工林的生長表現(xiàn)顯著優(yōu)于山地人工林。今后對鄧恩桉的推廣種植應充分考慮立地條件這一影響因素,也可嘗試將鄧恩桉引種到濱海、河岸、溪邊等水源充足地,從而有利于鄧恩桉優(yōu)勢木的篩選和短周期大徑材的培育。
[1] 羅建中. 耐寒桉樹良種—鄧恩桉[J]. 桉樹科技, 2002,55(2): 1—8.
[2] 陳建忠. 鄧恩桉優(yōu)樹選擇標準研究[J]. 福建林學院學報, 2006,26(4): 368—371.
[3] 陳偉. 閩中丘陵山地引種鄧恩桉的適應性與生產力分析[J]. 海峽科學, 2007(4): 37—38.
[4] 范海蘭,洪偉,陳建忠,胡喜生,吳承禎,賴秀玉. 鄧恩桉引種區(qū)極端氣溫的起伏型時間序列分析[J]. 河南農業(yè)大學學報,2008,42(4): 391—393.
[5] 龔木榮,蔡金清,黃國清,林玲. 鄧恩桉在福建莆田不同海拔高度的引種試驗[J]. 林業(yè)科技開發(fā), 2011,25(4): 108—111.
[6] 朱兆建. 福建省建甌市丘陵山地引種鄧恩桉的調查分析[J]. 桉樹科技, 2012,29(4): 41—44.
[7] 龔輝. 鄧恩桉引種區(qū)優(yōu)樹選擇[J]. 北華大學學報(自然科學版), 2014,15(1): 112—115.
[8] 陳建忠. 鄧恩桉人工林幼林生長規(guī)律[J]. 福建林學院學報, 2007,27(1): 88—91.
[9] 郭祥泉. 鄧恩桉在閩北年節(jié)律與多年生林分生長適應性探討[J]. 中南林業(yè)科技大學學報, 2012,32(4): 45—50.
[10] 劉友全,李志輝,馬英,楊模華,賀菊紅,張斌. 速生耐寒鄧恩桉在桉樹分布北緣區(qū)的適生性[J]. 中南林業(yè)科技大學學報,2007,27(2): 66—69.
[11] 鐘懷生,李華彥,吳柳根. 速生豐產林樹種鄧恩桉引種初探[J]. 現(xiàn)代農業(yè)科技, 2008(21): 27—28,31.
[12] 朱世光. 順昌縣引種鄧恩桉生長規(guī)律初探[J]. 內蒙古林業(yè)調查設計, 2011(5): 60—62.
[13] 劉國卿. 赤桉和鄧恩桉生長量分析[J]. 海峽科學, 2011(8): 45—46,48.
[14] 蔡孔瑜,徐兵,朱恒星,張宏. 黔江區(qū)鄧恩桉引種試驗初報[J]. 重慶林業(yè)科技, 2013(1): 6—8.
[15] 洪偉,吳承禎. 試驗設計與分析—原理,操作,案例[M]. 北京: 中國林業(yè)出版社, 2004: 13—54.
[16] Darrow W K. Species Trials of Cold-torelant Eucalyptus in the Summer-rainfall Zone of South Africa-Results at Six Years of Age[M]. Pietemaritzburg, South Africa: ICFR Bulletin Series, 1966.
[17] Johnson I G, Arnold R J. Eucalyptus dunnii provenance-family trials in northern New South Wales-age three-year assessment[R]. State Forests of New South Wales Research Paper, 2000: 37.
The Investigation of Growth Characteristics of Eucalyptus dunnii in Different Site Type in Northern Fujian
LIU Jian-bin
(Forestry Bureau of Jianyang, Jianyang 354200, Fujian China)
This study investigated diameter at breast height (DBH) and height of nine years old Eucalyptus dunnii in different site type. The average DBH and height of E. dunnii in mountain forest 1 were 11.6 cm and 11.5 m, the average DBH and height of E. dunnii in mountain forest 2 were 13.0 cm and 13.1 m, the average DBH and height of E. dunnii in riparian forest were 21.3 cm and 17.0 m. The indexs of fast-growing and high yield of E. dunnii in different type lands were higher than local native species, such as masson pine and fir tree, though the growth of E. dunnii in different type lands was obviously different. The differences of indexes due to high growth differentiation of E. dunnii,showed that adaptability of E. dunnii in introduction area was strong.
Eucalyptus dunnii; forest; growth characteristics; site type; Northern Fujian
10.3969/j.issn.1009-7791.2015.01.009
S791.24
A
1009-7791(2015)01-0047-05
2014-11-26
南平市科技局專項基金項目(IV2009244)資助
劉劍斌,本科,高級工程師,從事森林培育與森林生態(tài)學研究。E-mail: jyljb6767@163.com