周鸣惊 唐志强 来羽 戴薛 杨佳伟 张家来

摘 要： 以利川市红椿林场17 a生鹅掌楸为研究对象，通过树干解析对其生长状况进行初步研究，结果表明：17 a生鹅掌楸树高15.50 m，胸径12.90 cm，单株材积0.090 91 m3;树高、胸径的平均生长量、连年生长量均出现先增加后减少的生长规律。在15 a时，胸径与树高连年生长量与平均生长量相交。因17 a时材积平均生长量与连年生长量并未出现相交，表明17 a生鹅掌楸处于生长旺盛期。因材积未达到数量成熟，故其主伐年龄暂无法确定。

关键词： 石灰岩山地;鹅掌楸;树干解析;生长规律;利川市

中图分类号：S792.21 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2022）01-0005-05

Growth Regularity ofLiriodendron chinensein Hongchun Forest Farm in Lichuan City

Zhou Mingjing（1） Tang Zhiqiang（1） Lai Yu（1） Dai Xue（2） Yang Jiawei（2） Zhang Jialai（2）

（1.Hubei Ecology Vocational College Wuhan 430200;2.Hubei Academy of Forestry Wuhan 430075）

Abstract： 17-year-oldLiriodendron chinensefrom Hongchun Forest Farm in Lichuan City as the research object，and conducts a preliminary study on its growth by stem analysis.The results showed that its height of 17 year-old tree was 15.5 m，DBH was 12.90 cm，and the volume per plant was 0.090 91 m3;the average growth of tree height，DBH，and annual growth all appear to increase first and then decrease.At 15th year，the DHB and its height of the tree intersect with the average annual growth.Because the average volume growth did not intersect with the annual growth at 17th year，it indicated that the 17 year-oldL.chinensewas in a period of vigorous growth.Because the volume has not reached the maturity of the quantity，the harvesting age of it cannot be determined temporarily.

Key words： Limestone mountain; Liriodendron chinense ;stem analysis;growth pattern;Lichuan

鹅掌楸 Liriodendron chinense 又名马褂木，是木兰科鹅掌楸属植物。落叶乔木，树高可达40 m，胸径1 m以上。鹅掌楸为古老的孑遗植物，在日本、格陵兰、意大利和法国的白垩纪地层中均发现化石，到新生代第三纪本属尚有10余种，广布于北半球温带地区，到第四纪冰期才大部分绝灭，现仅存鹅掌揪和北美鹅掌楸 Liriodendron tulipifera 两种，成为东亚与北美洲际间断分布的典型实例，对古植物学系统学有重要科研价值[1-2]。鹅掌楸花大而美麗，秋季叶色金黄，形似一个个黄马褂，是珍贵的行道树和庭园观赏树种;它生长快，耐旱，对病虫害抗性极强，栽种后能很快成荫，其木材建筑及制作家具的上好用材;鹅掌楸叶和树皮均可入药，味辛、性温。有祛风除湿，散寒止咳的作用，主治风湿痹痛，风寒咳嗽[3]。近二十年来，湖北省开展了很多鹅掌楸研究，如鹅掌楸的天然分布并进行了遗传多样性研究，开展了优树选择和种质资源保存，杂交的基本规律，还营建了优良无性系采穗圃等。湖北省是鹅掌楸的天然分布区，且分布范围广，适于各种不同立地种植，因而开展石灰岩山地鹅掌楸生长状况研究具有重要的理论意义与生产实践价值[4]。

1 研究区概况

鹅掌楸林地位于利川市红椿林场境内。该林场位于鄂西南隅，地处巫山流脉和武陵山北上余支交会部。属亚热带大陆性季风气候，又因山峦起伏，沟壑幽深，为典型的山地气候。夏无酷暑，云多雾大，日照较少，雨量充沛，空气潮湿。海拔800～1 500 m的低山带，四季分明，冬暖夏热，年平均气温16.7 ℃，年降水量1 300～1 600 mm，日照时数1 409.2 h，无霜期232 d。

2 材料与方法

2.1 标准地设置与调查

2020年8月按常规方法对红椿林场鹅掌楸林采用随机设置标准地方式进行了林分调查。标准地面积20 m×30 m，共5块。在各标准地内对所有鹅掌楸进行每木检尺，并以林分平均树高以及平均胸径为标准，选择1株最接近于平均高和平均胸径的鹅掌楸作为标准木。

2.2 树干解析

按常规方法对标准木进行伐木，按2 m区分段截取圆盘。根据树龄、树高等情况采用3 a为一个龄阶进行树干解析。对所截取的圆盘进行年轮和直径测定得出各龄阶胸径及树高等数据[5]。

2.3 数据处理

运用Excel通过各龄阶阶胸径及树高计算出对应的材积，并进一步计算鹅掌楸各龄阶胸径、树高和材积的连年生长量、平均生长量及生长率。用Origin 9.1绘制树高、胸径、材积和生长率生长曲线图。

3 结果与分析

3.1 利川市石灰岩山地鹅掌楸生长状况

3.1.1 同一标准地内鹅掌楸生长差异

利川市红椿林场境内鹅掌楸林生长状况如表1所示。本次试验所选取的5个标准地113株平均胸径为11.80～13.50 cm，平均树高为14.80～16.30 cm，平均单株材积为0.08～0.11 m3。胸径变动系数为3.9%～5.2%，树高变动系数为3.5%～4.1%，材积变动系数为7.7%～13.7%（表1）。

3.1.2 不同标准地内鹅掌楸生长差异

由表1可知，本次试验所选取的5个标准地内17 a生鹅掌楸平均胸径12.72 cm，平均树高15.50 m，平均单株材积0.092 m3。5个标准地间，胸径变动系数4.2%，树高变动系数3.8%，材积变动系数10.6%。通过SPSS对5个标准地内所有鹅掌楸进行方差分析，5个标准地间鹅掌楸的胸径（ P =0.092>0.05）、树高（ P =0.119>0.05）、材积（ P =0.056>0.05）间均不存在显著差异。因此，在5个标准地中选取1株高15.50 m，胸径12.90 cm且长势良好、无病虫害的17 a鹅掌楸做为此次分析对象。

3.2 利川市石灰岩山地鹅掌楸生长过程分析

3.2.1 鹅掌楸胸径生长过程分析

3.2.2 树高生长规律分析

从表2可以看出，17 a生鹅掌楸树高15.50 m，平均年生长0.91 m。从图3中可以得出，0～15 a，鹅掌楸树高生长快速，年均树高增长约0.97 m，15 a后生长速度减慢，15～17 a年均生长量为0.45 m。通过图4可以看出0～12 a，鹅掌楸树高平均生长量呈快速上升趋势，12 a后生长速度开始放缓，0～9 a连年生长量也出现快速上升趋势，12 a后连年生长量出现大幅度下滑。在第15年时，树高连年生长量与平均生长量相交，树高达到树龄成熟。

鹅掌楸标准木解析数据，从表2可以看出，17 a生鹅掌楸胸径总生长量、平均年生长量分别为12.90 cm、0.76 cm。从图2可以看出，0～12 a鹅掌楸平均生长量呈逐年上升趋势，随后增长开始放缓。0～9 a连年生长量快速上升，9～12 a开始出现下降趋向，12 a后出现大幅度下降。第15年胸径平均生长量与连年生长量相交，胸径达到数量成熟。从胸径总生长量来看，0～12 a胸径生长速度快，年均生长量约为0.82 cm。12 a后生长开始出现减缓。16～17 a期间生长极为缓慢，年增长率约为1.96 cm。

3.2.3 材积生长规律分析

从表2可以看出，17 a生鹅掌楸总蓄积量为0.090 91 m3，平均年蓄积量为0.005 35 m3，從图5看出，0～3 a材积总量生长慢，6 a以后总材积开始出现快速上涨阶段，至17 a仍未出现下降趋势。6～17 a材积年均生长量为0.008 m3。分析图6后可得出，0～6 a材积平均生长量、连年生长量都呈缓慢上升趋势。6～12 a，材积连年生长量快速上涨，6～15 a平均生长量也呈上升趋势。15 a后平均生长量和连年生长量开始出现下降趋势。至17 a材积平均生长量与连年生长量并未相交。

3.2.4 连年生长率分析

鹅掌楸胸径、树高、材积生长率如图7所示，可以看出，17 a生鹅掌楸胸径、树高、材积生长率均呈现出随树龄增加而出现下降的趋势。其中，胸径、树高、材积生长率0～3 a出现快速上升趋势并达到巅峰，分别为33.33%、33.08%、37.50%，第15～17 年，胸径的生长率出现微小幅度的上涨。

4 结论与讨论

对湖北省典型地区之一的石灰岩山地的鹅掌楸进行树干解析，可以揭示其生长规律，以推测其速生期、轮伐期，对其林分管理，营造有利生长发育条件具有重要意义。本研究通过解析17 a生鹅掌楸发现，17 a生鹅掌楸树高、胸径及材积处于生长旺盛期，尚未达到生长最高峰，还存在生长空间。树高和胸径的平均生长量、连年生长量出现先增加后减少的生长规律。鹅掌楸胸径生长快速期为0～9 a，9 a后开始放缓，15 a胸径连年生长量与平均生长量相交。树高生长快速期为0～12 a，12 a后树高生长开始减缓，在15 a时，树高连年生长量与平均生长量相交。材积生长量前3 a较为缓慢，3 a后开始进入快速生长期，在17 a时，材积平均生长量与连年生长量并未出现相交。因17a鹅掌楸并未达到数量成熟，故暂无法确定主伐年龄。李辉虎等在2020年通过研究江西省高安市19 a鹅掌楸时也发现鹅掌楸生长呈现S型生长规律，并且直到19 a仍未达到数量成熟。对比李辉虎的研究可以看出，虽然红椿林场鹅掌楸树高生长量大于江西，但胸径与材积生长量小于[6]。这可能是品种以及立地条件差异所致。

我们将继续监测本地区鹅掌楸生长趋势，以取得本区域鹅掌楸的生长完整过程。通过完善生长期、主伐期及形成等数据，构建生长过程数学模型，为湖北省特殊立地条件下鹅掌楸的生产提供技术支撑。

参 考 文 献

[1]惠利省.马褂木遗传多样性及系统地理学研究[D].南京：南京林业大学，2010.

[2]陆畅，李斌，刘儒，等.不同种源鹅掌楸抗寒性综合评价[J].浙江农林大学学报，2016，33（3）：455-461.

[3]蔡浩，金志农.鹅掌楸生理生态研究现状综述[J].江西林业科技，2014，42（4）：40-44.

[4]董梅，曹健，蒋祥娥，等.湖北省鹅掌楸属研究现状[J].湖北林业科技，2021，50（1）：29-32.

[5]刘琪璟.树干解析中圆盘直径及树皮断面积精准测定的方法[J].生态学杂志，2009，28（6）：1194-1200.

[6]李辉虎，刘巧丽，吴照祥，等.木兰科鹅掌楸的树干解析研究[J].江西科学，2020，38（4）：537-540.

[7]魏安超，熊河先，胥辉，等.基于树干解析的高山松天然林单木木材生物量生长模型[J].广东农业科学，2017，44（1）：66-75.

[8]陈力，尹云鹤，赵东升，等.长白山不同海拔树木生长对气候变化的响应差异[J].生态学报，2014，34（6）：1568-1574.

[9]关追追，赵江宁，邱权，等.楸树人工林生长规律及其最优生长模型研究——以河南省洛宁县楸树为例[J].森林工程，2021，37（2）：1-10.

[10]萨如拉，徐加睿，王智慧，等.基于树干解析的兴安落叶松人工林单木生长模型研究[J].林业资源管理，2019（2）：88-92.

[11]黄永彬，冯立新，朱能武，等.马蹄荷树干解析[J].安徽农业科学，2016，44（9）：197-199.

[12]潘文婷，夏莘，夏良放，等.造林密度对近熟期鹅掌楸生长和材质的影响[J].南京林业大学学报（自然科学版），2018，42（5）：46-52.

[13]郝自远，李火根，康昊，等.北美鹅掌楸人工林生长规律及早期选择可行性探究[J].林业科学研究，2017，30（5）：878-885.

（责任编辑：郑京津）