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页岩山地川黄柏人工中林生长规律研究

2022-05-13向明黄正明向祖恒彭先凤向华姚茂华

园艺与种苗 2022年3期
关键词:胸径黄柏生长量

向明,黄正明,向祖恒,彭先凤,向华,姚茂华

(湖南省龙山县林业局,湖南龙山 416800)

川黄柏(Phellodendron chinense)是芸香科黄檗属落叶小乔木,是传统的木本药材,在我国南方广泛分布或栽培[1-3],其木材材质优良,是家具、装饰及人造板的优良用材[1]。人们对川黄柏的研究主要集中在育苗、栽培、树皮环剥、药用成分分析、病虫害防治等方面[4-9],而对其人工林生长规律尚无研究报道。基于此,笔者对页岩山地川黄柏13 年生人工中林的生长规律开展了调查研究,以期为川黄柏木材及干皮的科学培育提供依据。

1 研究方法

2021 年12 月,以湖南省桑植县八大公山镇中沟湾村生长良好的川黄柏13 年生人工林为研究对象,设置800 m2的临时样地,调查样地内每木胸径、树高等因子,获取样地胸径、树高平均值,根据胸径及树高结构确定该林分为中林。从样地中选择平均木、优势木、劣势木各1 株进行树干解析。平均木的胸径等于或接近于样地胸径平均值,优势木和劣势木胸径按样地胸径平均值±2 cm 确定,树高生长正常。将解析木自树干基部伐倒,按1m 区分段法截取圆盘,带回室内烘干、刨光,用常规方法判别和测定圆盘的年轮和直径[10-11],计算树干材积、形数和材积生长率。材积生长率按普雷斯勒公式[10]计算。

测定数据用Excel 2007 分析处理。

2 结果与分析

3 株川黄柏解析木胸径、树高及材积生长过程平均数据见表1。

2.1 胸径生长规律

结合表1、图1 可见,该页岩山地13 年生川黄柏胸径平均生长量持续缓慢增长,13 年达到0.42 cm/年;胸径连年生长量在0.20~0.90 cm 间波动,10 年出现最大值0.90cm。川黄柏胸径生长过程见图2。

图1 胸径连年生长量与平均生长量曲线图

表1 13 年生川黄柏树干生长过程

2.2 树高生长规律

结合表1、图3 可见,该页岩山地13 年生川黄柏树高平均生长量在0.50~0.64 m/年间波动;树高连年生长量在0.33~1.00 m 间波动,6~7 年及11 年出现最大值1 m,8~10 年出现最小值0.33 m。由表1、图2、4 可知,该林分营造时栽植的是未达标的弱苗,苗高(第1 年树高)不超过0.5 m,第3 年树高仅达1.5 m、去皮胸径仅0.2 cm,仅与1 年生Ⅰ级苗的高径水平相当),与Ⅰ级苗苗高≥1 m、地径≥1 cm,Ⅱ级苗苗高≥0.6 m、地径≥0.6 cm 的要求[2,5]相差较大。弱苗栽植至少会影响林分前期生长,降低林分质量。川黄柏树高生长过程见图4。

图2 胸径生长量曲线

图3 树高连年生长量与平均生长量曲线

图4 树高生长量曲线

2.3 材积生长规律

结合表1、图5 可见,该页岩山地13 年生川黄柏材积平均生长量持续缓慢增长,13 年达到0.000 763 m3/年;材积连年生长量前6 年缓慢增长,6 年后快速增长,13 年达到0.002 127 m3;连年生长量与平均生长量曲线呈明显分离趋势,短期内难以相交,表明该川黄柏人工林尚远离数量成熟期[12];材积生长率随年龄增长而降低,13 年仍维持在24%的较高水平(表1、图6),表明该阶段正处于材积快速生长期,需加大抚育培管措施,促进材积快速增长。川黄柏材积生长过程见图7。

图5 材积连年生长量与平均生长量曲线

图6 材积生长率曲线

图7 材积生长量曲线

2.4 形数变化规律

形数反映树干的尖削或饱满程度,是决定树干材积的三大因素之一,通常会随年龄的增加而下降,直至某一稳定水平。形数主要有胸高形数、正形数和实验形数[12],该次研究使用胸高形数(简称形数)。结合表1、图8 可见,川黄柏形数在3 年生时为9.07,5 年生时降至1.18,6 年生后持续平稳降低在1 以下,13 年生时降至0.57,仍处于较高水平,表明该阶段的川黄柏树干尖削度较小。

图8 形数变化曲线

3 结论与讨论

(1)页岩山地川黄柏13 年生人工中林,胸径平均生长量持续缓慢增长,13 年达到0.42 cm/年;胸径连年生长量在0.20~0.90 cm 间波动,10 年出现最大值0.90 cm。树高平均生长量在0.50~0.64 m/年间微弱波动;树高连年生长量在0.33~1.00 m 间波动,6~7 年及11 年出现最大值1 m,8~10 年出现最小值0.33 m。

(2)页岩山地川黄柏13 年生人工中林,材积平均生长量持续缓慢增长,13 年达到0.000 763 m3/年;材积连年生长量前6 年缓慢增长,6 年后快速增长,13 年达到0.002 127 m3;材积连年生长量与平均生长量曲线呈明显分离趋势,13 年尚远离数量成熟期;材积生长率随年龄增长而降低,13 年仍维持在24%的较高水平,处于材积快速增长阶段,需加大抚育培管措施,促进材积增长。

(3)形数随年龄增长而降低,页岩山地13 年生川黄柏形数降至0.57,明显大于同龄光皮树(形数0.34)[11],树干尖削度较小,有利于干材利用。可考虑结合树皮利用发展川黄柏中小径工艺、装饰及人造板用材,培育材药兼用林。

(4)川黄柏是大宗药材,传统栽培的目的是获取树皮,树皮产品以树干产出的宽厚的板皮价值最高,枝桠产出的枝皮价值低下,药用栽培应以追求宽厚的树干板皮为目标。树干板皮的产量与胸径、树高和材积显著相关[13-15],川黄柏药用林应侧重培育中、大径木。近40 年来,湘西北高寒山区川黄柏药用栽培极普遍,但大多数在10 年左右即成片采伐利用,均系幼林及中林的过早采伐,大部分为小径木,林分的速生优势未得到充分利用,既丧失了应有的产量,也降低了药材及木材的品质。川黄柏培育应提倡中幼林抚育性间伐,成熟林方可皆伐的经营理念。由于川黄柏中、成林资源稀少,该次研究对象林龄较小,研究结果存在一定的局限性,未来需进一步开展中、成林生长规律的研究,为川黄柏资源的合理利用提供科学依据。

(5)该片川黄柏营造时栽植的是未达标的弱苗,弱苗栽植至少会影响林分前期生长,降低林分质量。川黄柏栽培应严把苗木质量关,只栽植Ⅰ级或Ⅱ级苗,不栽弱苗。

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