周火明 周忠诚 杨 繁 周鸣惊 高树杰 胡泽军 何博轩 杨 阳 闻 斌 有楚军

(1.湖北生态工程职业技术学院 武汉 430200；2.湖北省太子山林管局 荆门 431822；3.武汉市伊美净科技发展有限公司 武汉 430070；4.南漳县林业局 襄阳 441500)

柏木Cupressusfunebris柏科Cupressaceae，柏木属常绿乔木。柏木为中国特有树种，分布很广，主要产于华东、中南、西南等地区；以四川、湖北、贵州栽培最多，生长旺盛。柏木在华东、华中地区分布于海拔1 100 m以下，在四川分布于海拔1 600 m以下，在云南分布于海拔2 000 m以下，均长成大乔木。喜生于温暖湿润的各种土壤地带，尤以在石灰岩山地钙质土上生长良好。柏木心材黄褐色，边材淡褐黄色，纹理直，耐水湿，抗腐性强。可供建筑、造船、车厢、器具、家具等用材；枝叶可提芳香油；鳞形叶浓密，小枝下垂，树冠优美，可作园林绿化树种，是一种优良的工业用材，具有药用价值。柏木生长快，用途广，适应性强，可作长江以南湿暖地区石灰岩山地的造林树种。

本文在研究柏木人工林在低山、丘陵、岗地生长状况调查的基础上，通过树干解析进行分析，为柏木人工林科学管理提供理论依据，同时也为培育柏木速生优质丰产用材林提供参考数据，给经营者提供借鉴。

1 调查地点基本概况

柏木临时标准地设在湖北省荆门市京山县太子山林场管理局雁门林场，雁门林场人工柏木林共有109.6 hm2，区划为52个小班，由于造林时间不同，有5～57 a年龄阶段不同的林分，本次在雁门林场设置了25个临时标准地，采集解析木的柏木人工林标准地，选择的是1976年造林44 a生的柏木人工林，乔木优势树种为柏木，伴生树种为樟树2株，麻栎Quercusacutissima3株，灌木树种主要有盐肤木Rhuschinensis、山胡椒Linderaqlauca、柘Macluratricuspidata、白马骨Serissaserissoides等树种，草本以禾本科、莎草科、菊科植物为主，还有少量蕨类植物和苔藓植物，地貌为低山丘陵地，气候为中亚热带季风气候，年平均气温为16.5 ℃，年均降雨量1 095.6 mm，无霜期238 d左右。土壤为黄棕壤、石灰土。在北纬30°55′29″，东经112°51′54″，海拨74 m处，选取1株高度和胸径接近林分平均值的柏木作为解析木，该标准木是1株树高18.56 m，胸径30.1 cm的柏木，按2 m区分段进行树干解析，共截取圆盘9个。

2 材料与方法

2020年7月，在太子山林场管理局雁门林场1976年造林的柏木人工林内设置面积40 m×40 m临时标准地1块，对样地内乔木层优势树种柏木进行了每木胸径检尺和高度测量，通过计算林分平均高和平均胸径，采用平均标准木法在林分内选取1株接近林分平均值的柏木标准木，进行树干解析和测定。解析木按照2 m区分段截取圆盘(第一段为2.6 m)，共截取圆盘9个，按照10年为1个龄阶进行胸径和树高生长量测算，用常规方法对圆盘进行年轮和直径测定，并计算出各因子的连年生长量、平均生长量、生长率、树干材积等数据。

式中：V—树干材积；

n—区分段个数；

gi—第i区分段中央断面积；

li—第i区分段长度；

g'—梢头底端断面积；

l'—梢头长度。

式中：Pv—材积生长率；

Zv—材积连年生长量；

Va—a年树干材积；

Va-n—a-n年树干材积；

n—两次调查间隔年数。

3 研究结果

3.1 柏木各因子生长量

经过对柏木平均标准木进行树干解析和测定，其胸径、树高、材积等各种生长量数据测定结果见表1。

表1 雁门林场柏木解析木胸径、树高、材积、形率生长过程分析表

3.2 胸径生长规律分析

从图1中可以看出：解析木柏木的胸径生长量从第10年开始到50年之间一直处于稳步生长趋势，生长曲线成抛物线形态；从图2中可以看出柏木胸径连年生长量与胸径平均生长量在10～25 a间一直在快速增加，柏木胸径连年生长量到第25年时达到最大值，然后逐渐处于快速下降趋势，柏木平均生长量在第30年时达到最大值，然后趋于缓慢下降趋势，从图2中可以看出，胸径连年生长量比平均生长量下降的要快很多，在第36年时胸径连年生长量与平均生长量相等。

图1 胸径生长曲线

图2 胸径连年生长与平均生长曲线

3.3 树高生长规律分析

从图3中可以看出，柏木树高在10～44年间一直处于稳定生长逐渐增加状态；从图4中可以看出柏木树高连年生长量从第10年到20年期间趋于快速生长状态，第20年时树高连年生长量达到最大值，第40年时生长最慢，从第40年开始生长速度有缓慢增加；柏木树高平均生长量从第10年开始一直在稳步增加，到第30年时达到最大值，然后缓慢下降，在第36年时树高的平均生长量和连年生长量相对，此时两条树高生长曲线相交。

图3 树高生长曲线

图4 树高连年生长与平均生长曲线

3.4 材积生长规律分析

从图5中可以看出，柏木材积从第10年开始到第30年期间一直趋于缓慢生长状态，材积增加速度比较慢，从第30年开始到44年期间柏木材积趋于快速生长趋势；从图6中可以看出：柏木材积连年生长量和平均生长量从10～40 a一直在增加，材积连年生长量在第40年时达到最大值，之后材积平均生长量开始快速下降，而材积平均生长量在40 a之后仍然在增加，材积平均生长量生长速度很均匀。柏木材积平均生长量到50 a时还没有达到最大值，证明柏木材积数量成熟龄还没有到来，预计柏木材积44 a之后仍然可以增加。

图5 材积生长曲线

图6 材积连年生长与平均生长曲线

3.5 胸径、树高、材积生长率规律分析

从图7中可以看出，柏木胸径生长率和树高生长率，随着时间的推移逐渐下降；柏木材积生长率从10～20 a之间一直在增加，从第20年开始柏木材积生长率逐渐下降；从3种生长率下降的速度来看，胸径生长率下降最快，其次是树高生长率，材积生长率下降最慢。

图7 胸径、树高与材积生长率曲线

4 结论与讨论

柏木的胸径、树高生长快速期都出现在10～20 a期间，胸径生长率和树高生长率最大值是出现在第10年，材积生长率最大值出现在第20年，比胸径和树高生长率晚10 a。柏木材积的连年生长量和平均生长量在10～40 a期间一直呈现较快的增长趋势，材积连年生长量从40 a开始逐渐下降，但是材积平均生长量40 a之后仍然在增加，没有达到最大值，证明材积平均生长量还有生长的空间，数量成熟龄还未到来。从这一结论结合笔者以前研究喜树、泡桐、枫香的生长规律可以看出柏木比前面几种树种生长期长，柏木材积生长的时间比一般树种长，寿命长，44 a之后仍然有较大的生长空间，柏木人工林可以做长远林分抚育管理计划。需要说明的是尽管解析木选择的是接近标准地平均林分平均标准木，但是毕竟是一棵解析木，所以调查的数据的代表性还是具有一定的局限性。但是笔者通过对太子山林管局分属的仙女林场、石龙林场、雁门林场、王岭林场等4个林场的不同类型的地形地貌100个人工柏木林样地调查的结果可以看出，柏木是一种适应性非常强的树种，不论是酸性、中性还是碱性土壤均能适应，尤其是特别适应石灰岩发育的土壤上生长，极少感染病虫害。建议在培育柏木速生优质丰产林过程中要采取以下措施，柏木人工林头10年需要加强水肥管理；从第10年开始到第20年期间，随着胸径、树高、冠幅、材积的增加，需要加强柏木林分的卫生伐和间伐等抚育管理；从第20年开始到第30年加强柏木林疏伐管理；从第40年开始一直到50年之后一直到柏木林达到数量成熟龄之前，需要加强渐伐、择伐、生长伐等管理措施。综上所述，通过笔者对太子山林管局柏木人工林调查计算数据结果表明，只要遵循适地适树的原则，选择良种壮苗，加强林分生长期抚育经营管理，就可达到培育柏木速生丰产林的效果。