金磊

（广西壮族自治区国有维都林场，广西 来宾 546100）

观光木(Michelia odora)是木兰科含笑属植物，为常绿乔木，具有生长迅速、萌芽力强、混生性能好的特点[1]，其木材结构细致、纹理直、易加工，是高档家具和木器的优良木材[2]。由于观光木是古老的孑遗树种，对研究古代植物区系、古地理、古气候都有重要的科学价值。如今观光木多星散分布，数量极少，且其种子易丧失发芽力，更新困难，受随机性因素、气候变化等的影响，很容易引起遗传多样性丧失，灭绝风险很高，已被列入国家珍稀濒危保护植物[3]。近10 年来对于观光木的研究主要集中在对其果、叶化学成分研究及其抗氧化活性成分的药用价值[4-5]，苗木生长及内源激素对不同光源的响应[6]，生物质炭对铝胁迫下幼苗生长生理特性的影响[7]，濒危种观光木小枝生物量分配与功能性状的纬度变异规律及其影响因素[8]方面。关于观光木生长规律研究较少，并且都是侧重于观光木人工林胸径树高模型及林木分化[9]和人工林生物量初步研究方面[10]，对观光木天然林的生长规律研究仍属于空白。为此，笔者在实地调查、树干解析基础上进行观光木树高、胸径、材积生长分析，揭示其天然林的生长规律，为观光木人工林发展提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

研究区域位于广西来宾市(108°24′～110°28′ E，23°16′～24°29′ N)，属南亚热带季风气候区，具有显著的亚热带山地气候特点，夏季湿润多雨，冬季干冷少雨。年均日照时数1 129 h，年均气温17℃，年均最热月(7 月)平均气温30.5℃，年均最冷月(1 月)平均气温为5℃，平均降雨量1 847 mm，年平均降雨日数190 d，雨季分布在5—8月。年平均相对湿度83.6%，蒸发量小于降雨量。土壤为砂页岩红壤或赤红壤，土壤的一般性状呈现酸性-强酸性，pH 4.4～5.6，土层平均厚度60 cm 以上。植被类型有中亚热带常绿阔叶林和南亚热带季风常绿阔叶林，南亚热带季风常绿阔叶林类型与中亚热带常绿阔叶林类型呈现明显的犬牙交错的状态。林下植被盖度约为85.5%，枯落物层厚度为4～7 cm。

1.2 研究方法

于2021 年5 月在观光木天然混交林中设置3 块面积为20 m×30 m 的标准地，并对标准地内的林木进行每木检尺，测量其树高和胸径、枝下高等数据，以及记录标准地内的林下植被、种类、数量、海拔、坡度等。在标准地内按不同径阶伐取3 株生长正常、无病虫害的优势木作为解析木；在树干底部和胸高处截取约5 cm 厚的圆盘，之后以2 m 为一区分段截取圆盘，在梢头底直径的位置截取圆盘。

1.3 生长规律分析以及生长方程的建立

采用多组回归方程拟合树木生长，将经树干解析后得到的胸径、树高和材积的平均值分别代入选定的作为模型拟合的6 个模型中，通过对比分析相关指数R2等拟合统计量找出残差平方和最小以及F值最大的拟合模型为最优模型。对观光木树高、胸径及材积的生长量与年龄之间的关系通过SPSS 19.0 软件进行非线性迭代回归分析，获得树高、胸径及材积的生长随年龄变化关系的拟合模型[11-13]。

2 结果与分析

2.1 胸径生长规律分析

由图1～2 可知，在1～36 年，随着树龄增加胸径总生长量曲线缓慢增加，其平均生长量增幅变化不显著，仅在第21～25 年，胸径的年增长量稍有下降。胸径年均增长量为1.25 cm/年，在1～15 年的连年生长量平均值最高，为1.55 cm/年。胸径的连年生长量曲线与总生长量曲线差异较大，在0～15 年，除第9 年、11 年、14 年外，胸径连年生长量均高于平均年生长量，而在16～36 年，除第27 年外，胸径连年生长量均低于平均年生长量。在0～36 年，胸径连年生长量随树龄增加呈逐渐下降趋势变化。

图1 胸径总生长量曲线

图2 胸径平均生长量及连年生长量曲线

2.2 材积生长规律分析

材积生长率是树木生长过程中某间隔期的材积相对生长速度，它是制定森林经营措施的重要依据。由图3 材积生长趋势图可知，材积生长率呈先升后降趋势变化，第3 年生长率达到最高值，为532.13%，第32 年却降到5.22%。第3～9 年下降幅度大，随后一年略有上升，第10～13 年缓慢下降，随后一年上升，第14～21 年缓慢下降，第21 年后逐渐减小，总体而言，材积生长率与树龄呈负相关，随着树龄的增加而减小。

图3 材积生长率变化分析

2.3 胸径生长模型的建立

树木的生长速度随年龄的增加而变化，呈缓慢、旺盛、缓慢而最终停止的生长规律，其总生长量变化过程的曲线通常呈S 型。但是由于树木生长易受到外界环境以及人为干扰等因素影响而发生波动，尤其是连年生长量对外界环境变化的影响比较敏感而波动较大。该文运用6种常用的树木生长方程，对观光木拟合出树高、胸径及材积生长量与年龄间的关系，结果见表1。

表1 观光木树高、胸径及材积与年龄的回归分析数据

以相关指数(R2)最大作为判断最优方程的标准。由表1 可知，胸径与年龄拟合最好的方程为考尔夫(Korf)方程，胸径拟合方程的参数估计值见表2。

表2 胸径生长方程参数

由表2 可得胸径生长方程为：Y=350.944e-7.010T-0.313。利用胸径生长模拟方程的预测值与实测值进行χ2检验，见表3。

表3 胸径实测值、预测值数据

2.4 材积生长模型的建立

由表1 可知，材积与年龄拟合最好的方程为考尔夫(Korf)方程，材积拟合方程的参数估计值见表4。

表4 材积生长方程参数

由表4 可得材积生长方程为：Y=329.728e-19.569T-0.354。利用材积生长模拟方程的预测值与实测值进行χ2检验，见表5。

表5 材积实测值、预测值数据

3 结论与讨论

胸径是衡量树木大小的重要指标，同时也是林分调查和资源经营中的重要标志，对树木的材积影响也最大。38 年生观光木平均胸径、树高、材积分别为36.4 cm、28.7 m、1.356 7 m3。胸径生长分为3 个阶段，第1～15 年生长较快，第14～21 年生长较缓慢，第21～36 年进入稳定生长期，连年生长量曲线与平均生长量曲线相交于第7～15 年，之后生长量逐渐降低。形数随树龄的增加而降低，呈典型的反J 型曲线变化，并在第16 年出现最低值0.451 2，之后曲线趋于稳定，材积生长率总体呈下降趋势。总体而言，材积生长率与年龄呈负相关，随着年龄的增加而减小。

为进一步分析观光木天然林生长的特点，将观光木胸径和材积性状与时间进行生长模型的拟合研究，进而更全面阐述其生长规律。从生长模型的拟合结果来看，胸径、材积的生长模型均为考尔夫(Korf)模型最优，相关系数R2的值分别为0.999 和0.999，拟合效果良好，其胸径最优模拟方程为Y=350.944e-7.010T-0.313；材积最优模拟方程为Y=329.728e-19.569T-0.354。