湘西自治州榿木生長規(guī)律與適應(yīng)性研究

鐘少偉 田開慧 楊逸廷 劉年元 張金貴 宋正忠

摘要 對(duì)湘西自治州歷時(shí)多年的榿木造林推廣成效進(jìn)行全面調(diào)查和總結(jié)，并對(duì)湘西自治州內(nèi)推廣的榿木林分進(jìn)行樣方調(diào)查和解析木分析，測定徑高生長量、活立木蓄積等，在此基礎(chǔ)上分析建立榿木胸徑和樹高生長、立地因子選擇模型，分析湘西自治州榿木林分生長規(guī)律和適應(yīng)性，為湘西自治州森林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展和榿木林分可持續(xù)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 榿木;生長規(guī)律;適應(yīng)性;湘西州

中圖分類號(hào) S.792.14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611（2021）07-0118-03

AbstractByinvestigatingandsummarizingtheeffectofAlnuscremastogyneafforestationextensioninXiangxiAutonomousPrefecture，thispapercarriedoutthesampleplotinvestigationandanalysisofA.cremastogyneforestinXiangxiAutonomousPrefecture.Thegrowthofdiameter，heightandthevolumeofstandingtreesweremeasuredaswell.Onthisbasis，themodelsofalderDBH，treeheightgrowthandsitefactorselectionwereestablished，thegrowthregulationandadaptabilityofA.cremastogyneinXiangxiAutonomousPrefecturewereanalyzed.TheresultsprovidedimportantscientificbasisforsustainabledevelopmentofforestecosystemandsustainablemanagementofA.cremastogynestandinXiangxiAutonomousPrefecture.

KeywordsAlnuscremastogyne;Growthregulation;Adaptability;XiangxiAutonomousPrefecture

作者簡介 鐘少偉（1967—），男，湖南龍山人，正高級(jí)工程師，從事森林培育與森林經(jīng)營工作。

自20世紀(jì)80年代以來，湘西自治州推廣榿木造林4.89萬hm2[1-2]，占全州林分總面積的7.45%，榿木已成為湘西自治州主要闊葉樹造林樹種之一。研究湘西自治州榿木林分的生長規(guī)律和適應(yīng)性，為湘西自治州榿木林的可持續(xù)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)顯得極為迫切。

湘西自治州林業(yè)局一直致力于榿木引種和推廣，并先后發(fā)表《湘西州巖溶山地榿木造林技術(shù)研究初探》《湘西州榿木造林及發(fā)展前景》《湘西自治州生態(tài)林營建模式初探》《榿木育苗技術(shù)試驗(yàn)》等研究論文[3-6]，制定并發(fā)布了《榿木播種育苗技術(shù)規(guī)程》（DB43/T260—2005）湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)[7]。該研究在綜合湘西自治州榿木現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)全州推廣的榿木林分進(jìn)行樣方調(diào)查和解析木測定，對(duì)湘西自治州榿木林分生長規(guī)律和適應(yīng)性進(jìn)行研究，以期為湘西自治州榿木林分可持續(xù)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)。

1研究方法

1.1編制實(shí)施方案

為科學(xué)、有序地開展湘西自治州榿木林分生長規(guī)律和適應(yīng)性研究工作，編制了《湘西自治州榿木林分生長規(guī)律和適應(yīng)性研究實(shí)施方案》，方案采用多因子復(fù)合式樣方調(diào)查方法進(jìn)行樣方調(diào)查設(shè)計(jì)，并遵循數(shù)理統(tǒng)計(jì)樣方設(shè)置量進(jìn)行大樣本和小樣本設(shè)計(jì)，綜合因子樣方數(shù)量滿足大樣本要求，其他因子樣方數(shù)量滿足小樣本要求。湘西自治州在綜合因子分析上共設(shè)置50個(gè)樣方進(jìn)行調(diào)查，在立地因子、徑高生長量等調(diào)查因子上共設(shè)置12個(gè)樣方進(jìn)行調(diào)查[8]。

1.2樣地設(shè)置與調(diào)查

全州共選擇50個(gè)榿木林分小班，每個(gè)小班布設(shè)1個(gè)樣地，共布設(shè)50個(gè)樣地，根據(jù)不同地類、海拔、造林年度等設(shè)置樣方，樣方為半徑14.57m的樣圓（面積為0.067hm2），花垣縣10個(gè)，龍山縣、保靖縣、永順縣、瀘溪縣、鳳凰縣各布設(shè)8個(gè)樣地，實(shí)測樣地內(nèi)每株林木的樹高和胸徑。

1.3解析木調(diào)查

解析木樣株調(diào)查結(jié)合樣地調(diào)查進(jìn)行，每縣選擇2個(gè)樣地，每個(gè)樣地選擇1株平均木作為樣木和解析木。挖倒后截取圓盤，每2m截取1個(gè)，地徑處和胸徑處截取1個(gè)，標(biāo)好方位，內(nèi)業(yè)實(shí)測年輪及生長量。

1.4內(nèi)業(yè)統(tǒng)計(jì)分析

外業(yè)完成后對(duì)50個(gè)樣地和12株解析木進(jìn)行各項(xiàng)因子指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析匯總，計(jì)算平均活立木蓄積、年生長量、樣木平均胸徑和平均高，并計(jì)算每公頃蓄積等指標(biāo)。

2研究結(jié)果

2.1樣地調(diào)查共選擇50個(gè)榿木林分小班，調(diào)查了50個(gè)樣地，涉及湘西州6個(gè)縣，29個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，42個(gè)村，涉及小班面積177.07hm2，小班平均面積3.54hm2;調(diào)查樣地海拔140～925m，平均海拔513m;調(diào)查樣地土層厚度35～150cm，平均厚度72cm;調(diào)查樣地母巖為石灰?guī)r的19個(gè)，白云巖的10個(gè)，板（砂）頁巖的10個(gè)，紫色巖的11個(gè);調(diào)查樣地樹齡8～15年，平均樹齡11.36年;調(diào)查樣地郁閉度0.5～0.9，平均郁閉度0.66;調(diào)查樣地株數(shù)38～184株，平均株數(shù)87.64株;調(diào)查樣地平均樹高15.75m，平均胸徑12.42cm，最大樹高27.0m，最大胸徑25.90cm;調(diào)查樣地平均活立木蓄積128.72m3/hm2。

2.2解析木調(diào)查共調(diào)查12株解析木，樹齡最大為15年，最小為9年，平均樹齡為12.5年，平均樹高為18.92m，平均胸徑為14.60cm，對(duì)應(yīng)的12個(gè)樣地平均樹高為16.90m，平均胸徑為13.73cm，解析木年平均樹高生長量為1.50m，年平均地徑（去皮）生長量為1.52cm，年平均胸徑生長量為1.16cm，12株解析木活立木蓄積年平均生長量0.17m3，年平均單株活立木蓄積生長量為0.014m3（表1）。

3結(jié)果分析

3.1榿木生長規(guī)律

通過分析解析木，將平均樹高生長分4個(gè)階段：初始生長階段（1～3年）、高速生長階段（4～8年）、穩(wěn)定生長階段（9～11年）、生長下降階段（12年以后）。初始生長階段樹高年生長量為0.76～1.48cm，均值為1.09cm，為年平均樹高生長量（1.50cm）的72.7%;高速生長階段樹高年生長量為1.89～2.04cm，均值為1.95cm，為年平均樹高生長量（1.50cm）的130.0%;穩(wěn)定生長階段樹高年生長量為1.41～1.68cm，均值為1.53cm，為年平均樹高生長量（1.50cm）的102.0%;生長下降階段樹高年生長量為0.80～1.14cm，均值為0.99cm，為年平均樹高生長量（1.50cm）的66.0%。

榿木地徑生長同樣分4個(gè)階段：初始生長階段（1～4年）、高速生長階段（5～9年）、穩(wěn)定生長階段（10～13年）、生長下降階段（13年以后）。初始生長階段地徑年生長量為0.93～1.31cm，均值為1.11cm，為年平均地徑生長量（1.50cm）的74.0%;高速生長階段地徑年生長量為1.89～2.17cm，均值為2.03cm，為年平均地徑生長量（1.50cm）的135.3%;穩(wěn)定生長階段地徑年生長量為1.30～1.46cm，均值為1.37cm，為年平均地徑生長量（1.50cm）的91.3%;生長下降階段為13年后，地徑年生長量為1.20～1.30cm，均值為1.15cm，為年平均地徑生長量（1.50cm）的76.7%。

3.2榿木立地因子適應(yīng)性

由表2可知，榿木造林地母巖對(duì)榿木樹高、胸徑及公頃蓄積年平均生長量影響明顯，最適宜榿木生長的母巖為板頁巖，其樹高、胸徑及蓄積的年平均生長量分別為平均值的105.0%、108.3%、115.9%，其次是紫色頁巖和石灰?guī)r，差的為白云巖，其樹高、胸徑及公頃蓄積的年平均生長量分別為平均值的88.5%、87.2%、82.4%，僅為板頁巖84.2%、80.5%、71.1%;榿木造林地土層厚度對(duì)榿木樹高、胸徑及公頃蓄積的年平均生長量影響明顯，最適宜榿木生長的為80cm以上的厚土，其樹高、胸徑及公頃蓄積的年平均生長量分別為平均值的105.0%、103.7%、109.4%，其次土層厚度為40～80cm的中土，差的為40cm以下的薄土，其樹

高、胸徑及公頃蓄積的年平均生長量分別為平均值的71.9%、81.7%、48.3%，僅為厚土的68.5%、78.8%、44.1%;而湘西州榿木造林地海拔對(duì)榿木樹高、胸徑及公頃蓄積的年平均生長量影響不明顯，考慮到榿木抗冰雪災(zāi)害能力差，其最適宜海拔為600～800m;湘西州榿木成林密度控制在600～1500株/hm2，最好為600～1050株/hm2，密度大于2250株/hm2，其樹高、胸徑的年平均生長量僅為平均值的81.3%和76.1%，不利于培育中、大徑材（短輪伐期，培育造紙材等工業(yè)原料林除外）。

3.3榿木林分活立木蓄積總量

根據(jù)湘西州榿木造林推廣與生態(tài)效益研究樣地調(diào)查匯總表50個(gè)樣地折合每公頃蓄積量之和除以年輪權(quán)重，可計(jì)算出榿木林年平均蓄積生長量為11.33m3/hm2，據(jù)此可計(jì)算出湘西州推廣的榿木林活立木總蓄積量為572.71萬m3，占湘西州活立木總蓄積（3042.28萬m3）的18.83%，占湘西州闊葉樹總蓄積（1066.54萬m3）的53.7%，無論從造林面積，還是從蓄積來說，榿木都是湘西州名副其實(shí)的第一大闊葉樹。各縣市分年度現(xiàn)有榿木林的活立木蓄積量見表3。

4結(jié)論

（1）榿木的引種與推廣解決了湘西自治州巖溶山地及石漠化地區(qū)造林樹種選擇難題。榿木在湘西自治州的成功引種和推廣讓多年多次造林失敗的“三難地”披上了綠裝，為

裸露的石灰?guī)r山地綠化找到了先鋒樹種，為順利完成全州33.33余萬hm2退耕還林和其他林業(yè)重點(diǎn)工程任務(wù)，確保闊葉樹混交比例和造林保成率起到了決定性作用，使全州森林覆蓋率提高了4百分點(diǎn)。無論從面積還是從蓄積來說，榿木都是湘西自治州名副其實(shí)的第一大闊葉樹，其為湘西自治州造林綠化事業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)[9-10]。

（2）榿木適應(yīng)湘西州板頁巖、石灰?guī)r、紫色頁巖、白云巖發(fā)育的土壤生長，其中板頁巖發(fā)育的土壤最適宜榿木生長，石灰?guī)r和紫色頁巖次之，白云巖發(fā)育的土壤中榿木生長相對(duì)較差。

（3）榿木耐干旱瘠薄能力差[11]，在土層厚度低于40cm的薄土地上生長較差，而在土層厚度大于80cm的厚土地上生長良好，40～80cm的中土地上表現(xiàn)次之;榿木對(duì)湘西州海拔適應(yīng)性較廣，在400～800m的山地生長良好。由于榿木抗冰雪災(zāi)害能力差，建議海拔800m以上地段造林要慎重選擇。

（4）榿木造林適宜初始密度1650～2505株/hm2，造林后5～8年進(jìn)行間伐，保留株數(shù)750～1050株/hm2;榿木對(duì)坡向、坡位要求不嚴(yán)，但山頂、山脊瘠薄地段忌造榿木;榿木混交造林應(yīng)采用塊狀或多行間（7～10行針葉樹混交3～5行榿木）混交，株間和行間混交效果差[3];從榿木樹高和胸徑生長規(guī)律分析可以看出，榿木樹高和胸徑生長高峰期大約都為5年，樹高生長高峰期比胸徑早1年（4～8年），然后進(jìn)入3年穩(wěn)定生長階段，12年以后樹高生長量開始逐步下降;而地徑生長穩(wěn)定期為10～13年，13年后開始下降。由此可以推斷出，榿木科學(xué)間伐時(shí)間為造林后5～8年，間伐后最終保留750～1050株/hm2，短輪伐期工業(yè)原料林培育周期僅需12～15年。

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