馬蹄荷樹干解析

黃永彬 馮立新 朱能武 蘇付保 李榮珍 朱昌叁 鐘國貴

摘要[目的]研究馬蹄荷樹種生長規(guī)律，為天然林保護和人工林培育提供理論支持。[方法]采用經典樹干解析方法，研究馬蹄荷樹種胸徑、樹高、材積、形數的生長變化規(guī)律。[結果]幼齡期樹高生長較快，10 a后開始下降；胸徑生長快速期較長，20 a后開始下降；材積生長一直處于增長期，平均生長量和連年生長量沒有相交，都保持快速生長。[結論]馬蹄荷在風倒前生長狀況良好，適宜在防城港自然環(huán)境中生長。

關鍵詞 馬蹄荷；樹干解析；生長量；生長率

中圖分類號 S718.47 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2016）09-197-03

Abstract[Objective]To research the growth rhythm of Exbucklandia populnea （R.Br.ex Griff.） R.W.Brown， and to provide theoretical support for the natural forest protection and plantation cultivation.[Method]Stem analysis was carried out by classic trunk analysis method.Growth change rules of diameter at breast height， plant height， volume of timber and form factor were researched.[Result]Plant height grew rapidly at juvenile phase， declined after 10 a.Diameter at breast height was relatively great at rapid growth stage， and declined after 20 a.Golume of timber was at growth stage.Average increment did not associate with current annual increment， which both maintained at rapid growth.[Conclusion]E.populnea grows well before wind fall， and is suitable to grow in the environment of Fangchenggang.

Key words E.populnea； Trunk analysis； Increment； Growth rate

馬蹄荷（Exbucklandia populnea）是金縷梅科馬蹄荷屬常綠喬木[1]，

分布于印度、尼泊爾、不丹、越南、緬甸、泰國、馬來西亞、印度尼西亞、中國。在我國生長于云南、貴州、廣西。馬蹄荷常生于海撥800～1 200 m的山地常綠混交林中，

喜溫暖濕潤氣候，稍耐陰且較喜光，適應性強，飛籽成林，也可以進行萌芽更新，生長速度一般，樹皮耐火性強，為優(yōu)良防火樹種。馬蹄荷樹冠濃密，樹形優(yōu)美，可用于園林綠化。

樹干解析是將樹木伐倒并將樹干按照中央斷面積區(qū)分求積方法進行區(qū)分，在每個區(qū)分段的中央部位截取樹干橫斷面的圓盤，查數各圓盤的年輪數并測量其各齡階的直徑總生長量，由此估測該樹胸徑、樹高、材積的生長過程[2]。目前關于馬蹄荷樹種的研究主要集中在防火林帶營造技術和容器育苗方面，而關于馬蹄荷樹種生長規(guī)律的研究鮮見報道。該研究旨在通過典型的樹干解析，分析馬蹄荷樹種生長規(guī)律，為今后人工林造林技術選擇提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

2015年8月在廣西防城港市天然林采種調查時發(fā)現1株生長良好的馬蹄荷風倒木，傾倒原因是該樹靠近路邊，受雨后塌方、土壤松散影響。該樹樹齡28 a，樹高12.6 m，根頸處帶皮直徑為23.9 cm，去皮直徑為23.1 cm，皮厚0.8 cm；帶皮胸徑為18.7 cm，去皮胸徑為18.0 cm，皮厚0.7 cm。

1.2 方法

為了研究馬蹄荷樹種的生長過程及特點，采取“解剖”的手法，從地面開始截取圓盤，之后以2 m為一個區(qū)分段，在區(qū)分段中央處截取圓盤，包括胸徑1.3 m以及梢底圓盤，共截取0、1.0、1.3、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0、12.0 m處9個圓盤，圓盤厚度保持在5 ～8 cm，在非工作面編號。用砂輪將每個圓盤工作面磨平后，查數各個圓盤上的年輪個數，隨后以5 a為一個齡級，分別量取東西和南北兩個方向上各齡階的直徑，最后取直徑平均數作為該齡階的直徑。12 m以上部分是梢頭，梢頭長度為0.6 m，梢頭底（12 m圓盤）直徑為1.7 cm。

1.3 數據處理及分析

內業(yè)利用Excel軟件進行數據處理，并且按照測樹學典型樹干解析方法進行。單株木的材積按照中央斷面區(qū)分求積式計算（式1）；材積生長率按照普雷斯勒式計算（式2）；胸高形數按定義公式計算（式3）。最后根據計算結果繪制其各種生長曲線。

2 結果與分析

2.1 樹高生長規(guī)律

按內插法近似計算各齡階樹高，以樹高為縱坐標，以生長到該高度所需的年數為橫坐標，繪出樹高生長曲線。由圖1可知，10 a前樹高生長速率較快，之后放緩，到25 a之后樹高生長速率明顯降低。

2.2 樹干解析

以直徑為縱坐標，以樹高為橫坐標，在各斷面高的位置上，按各齡階直徑大小繪出樹干縱剖面圖（圖2），可比較直觀地體現各個齡階樹干的形狀與各個齡階的樹高。該株馬蹄荷樹皮較薄，干形比較規(guī)則，通直圓滿，尖削度小。

2.3 各齡階生長量

2.3.1 總生長量。

該株馬蹄荷樹高（圖1）、胸徑（圖3，28 a對應的是去皮胸徑）、材積（圖4）的總生長量變化呈現遞增趨勢。由圖1和圖3可知，馬蹄荷樹高和胸徑在幼年時生長很快，隨著年齡的增長，樹高和胸徑生長有所減緩，但依舊保持較快增長，沒有大的波動，且都未達到最大值。

由圖4可知，馬蹄荷材積的生長量變化符合一般樹木材積生長量的“S”型變化規(guī)律，材積在前10 a增長緩慢，10 a以后，開始迅速增長，截至28 a，材積的生長趨勢依然良好，并沒有結束速生期。

2.3.2 總平均生長量和連年生長量。

樹高、胸徑、材積的總平均生長量曲線和連年生長量曲線分別見圖5～7。圖中顯示，10 a后樹高的平均生長量和連年生長量都是下降的，高生長進入緩慢期；胸徑的平均生長量和連年生長量直到15 a后才開始下降，20 a時相交，生長開始緩慢；材積平均生長量和連年生長量呈上升趨勢，材積生長量逐年增加，并沒有減緩的趨勢，材積連年生長量在28 a時增長速度明顯快于平均生長量，連年生長量雖然有較大的起伏，但始終高于平均生長量，可見該株馬蹄荷尚未達到其數量成熟年齡。

2.4 生長率

生長率是樹木某調查因子的連年生長量與其總生長量的百分比，反映樹木的相對生長速度的指標[3]。如圖8，樹高、胸徑和材積的生長率呈現相同的發(fā)展趨勢，尤其是20 a后，樹高和胸徑二者的曲線幾乎重合，表明以胸徑和樹高各自的總生長量為參考，它們的生長速度幾乎相同。在20 a以后，胸徑和樹高的生長率一直保持在極低的水平，表明其胸徑和樹高的生長速度緩慢。材積生長率降低的速度與胸徑和樹高的降低速度相比稍慢，降低到最低點的時間與胸徑和樹高一樣，以20 a為轉折點，20 a以前處在持續(xù)下降的階段，20 a以后下降的速度比較平穩(wěn)，同樣漸漸維持在一個很低的水平。材積生長率始終大于胸徑和樹高生長率。樹木胸徑、樹高和形數共同決定樹木的材積，材積生長率下降較慢是受到形數的影響。

2.5 形數

形數是表示樹木干形的重要指標，是樹干材積與比較圓柱體體積的比值，當胸高和樹高一定時，飽滿樹干的材積與比較圓柱體的體積相差較小，形數值較大。該株馬蹄荷各個齡階的胸高形數變化如圖9（28 a對應的是去皮胸徑形數）所示，20 a以后，形數

基本穩(wěn)定在0.5～0.6，說明這株馬蹄荷的干形在20 a以后趨于穩(wěn)定。

3 結論與討論

研究結果表明，該株馬蹄荷樹高、胸徑和材積的總生長量變化隨樹齡的增長而增長，且均未達到最大值，尚具一定的生長空間。樹高的總平均生長量和連年生長量呈現相同的變化趨勢，在10 a后維持在0.6 cm以下，呈極緩慢的下降趨勢；胸徑的總平均生長量和連年生長量在15 a后開始下降，20 a開始相交，連年生長量低于平均生長量；材積總平均生長量與連年生長量都在上升，且連年生長量的增長趨勢大于平均生長量，材積增長將持續(xù)一段時間。該株馬蹄荷樹高、胸徑和材積的生長率呈現相同的變化趨勢，先持續(xù)下降，20 a后均保持在較低的水平，并且生長率相差很??；材積生長率下降速度較胸徑和樹高稍慢，在28 a時未降到最低，說明材積生長還有較大的空間。

該株馬蹄荷在風倒前生長狀況良好，干形穩(wěn)定，間接反映出防城港的自然環(huán)境適合馬蹄荷的生長。該研究的所有數據分析和結論基于單株木的樹干解析，旨在揭示馬蹄荷的生長規(guī)律，為天然林保護和人工林培育提供理論依據。然而單株木解析并不能反映出林分的整體情況，要全面了解馬蹄荷樹種及林分的生長狀況，還要進行人工林的樹干解析及造林地立地條件方面的調查。

參考文獻

[1]廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院.廣西樹木志：第一卷[M].北京：中國林業(yè)出版社，2012：587-588.

[2]孟先宇.測樹學[M].北京：中國林業(yè)出版社，2006：197-198.

[3]趙志江，譚留夷，寧佐梅，等.王朗自然保護區(qū)岷江冷杉（Abies faxoniana）樹干解析研究[J].西北林學院學報，2012，27（1）：163-168.