直干型大葉相思胸徑性狀的生長規(guī)律研究

黃斌龍

（福建省林業(yè)勘察設計院，福建 福州 350001）

0 引言

大葉相思（Acacia auriculiformisA.Cunn.ex Benth.）屬豆科金合歡屬多年生常綠喬木，高度可達30 m，原產(chǎn)于澳大利亞、印度尼西亞、巴布亞新幾內(nèi)亞等國家，具有耐旱、耐貧瘠、速生、適應性強、可固氮、生物量高等特點。我國于1960年開始引種栽培大葉相思，并在海南、廣東、廣西、福建等?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）廣泛栽植［1］。大葉相思不僅蓄水能力強，還可起到保肥改土作用。該樹種木材緊實，可作為薪碳、紙漿等原材料樹種，同時大葉相思的花具有芳香氣味，還是品質(zhì)優(yōu)良的蜜源樹種［2］。可見，種植大葉相思樹兼具經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。直干型大葉相思于1982年在澳大利亞北部和巴布亞新幾內(nèi)亞的天然林中首次被發(fā)現(xiàn)，后經(jīng)我國學者多年的選種、培育和研究才在中國得到推廣種植。直干型大葉相思比普通大葉相思生長更為迅速，材積增長效益可達180%［3］。直干型大葉相思作為大葉相思中的良種，不僅保留了大葉相思原有的適應性強、固氮、速生及提高土壤肥力等良好特性，而且具有主干通直，側(cè)枝小，樹冠狹窄，抗寒、抗旱、抗風效果顯著等優(yōu)勢。

目前，關于直干型大葉相思的研究主要集中于生長特性研究［3］、抗逆性分析［4］、種子質(zhì)量研究［5］、扦插育苗研究［6］和無性系多性狀綜合評價［7］等方面，尚未見有對直干型大葉相思樹種生長規(guī)律及模型擬合方面的詳細研究。因此，該研究通過樹干解析法，全面剖析直干型大葉相思的生長規(guī)律以及與生長模型的擬合效果，以期為直干型大葉相思樹種的大規(guī)模人工林培育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

14 年生直干型大葉相思試驗林位于福建省漳浦中西國有林場工區(qū)，群體樹高15～18 m，群體胸徑21～25 cm。漳浦縣屬于亞熱帶海洋性季風氣候區(qū)，年均氣溫21.8 ℃，全年基本無霜；雨量充沛，年平均降水量1 524.7 mm；日照充足，年平均日照時間2 119 h。漳浦縣因地處我國東南沿海地區(qū)，在夏季時受臺風的影響比較顯著。漳浦中西國有林場的地帶性土壤主要為紅壤，林場內(nèi)蘊含著豐富的植物資源，林木種類繁多。

2005年，直干型大葉相思試驗林采用穴狀整地造林，種植穴規(guī)格50 cm×40 cm×30 cm，株行距2 m×3 m，造林時先對種植穴回填表土至1/3處，每穴施入0.5 kg磷肥作基肥。造林當年追肥兩次，一次追施100 g復合肥/株，另一次追施150 g復合肥/株。

1.2 試驗方法

栽植后每年進行實地調(diào)查，測量試驗林大葉相思的胸徑性狀相關數(shù)據(jù)。2019年5月，筆者對漳浦中西國有林場試驗林所有14年生直干型大葉相思胸徑性狀年度生長量平均值的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和總結。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 22.0統(tǒng)計分析軟件對解析木的胸徑生長量與樹齡之間的關系進行曲線估計，并與林業(yè)上常用的幾種林木生長模型進行擬合，最后選出與直干型大葉相思樹種生長曲線最為匹配的數(shù)學生長模型［8］。

式（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）中：Y表示直干型大葉相思胸徑的總生長量；B0、B1、B2、B3、u為模型參數(shù)，x為樹齡。

2 結果與分析

2.1 直干型大葉相思胸徑生長曲線

由表1、圖1、圖2可知，直干型大葉相思在早期生長過程中，胸徑年平均生長量總體呈現(xiàn)出較為平穩(wěn)的趨勢，年平均生長量在第3年出現(xiàn)峰值，為1.91 cm/a；而胸徑連年生長量起伏較大，前后出現(xiàn)兩個峰值，分別為第2年與第8年，峰值分別為3.44 cm/a與2.30 cm/a。胸徑連年生長量與年平均生長量在第3年和第4年之間出現(xiàn)第1個相交點，說明對14年生的直干型大葉相思樹種來說，前3 a是胸徑的快速生長期；第2個交點則出現(xiàn)在第6年和第7年之間，說明胸徑在第4～6年生長較為緩慢；第3個交點出現(xiàn)在第8年和第9年之間，說明胸徑在第6～9年為快速生長期，但生長速度明顯不及第一個峰值處。此后，直干型大葉相思胸徑連年生長量連續(xù)下降，年平均增長量緩慢下降，胸徑生長處于緩慢期。胸徑最低連年生長量為0.76 cm/a，最低年平均生長量為1.62 cm/a。

圖1 直干大葉相思胸徑生長量曲線

圖2 直干大葉相思胸徑連年生長量與平均生長量

表1 直干型大葉相思生長過程

2.2 直干型大葉相思胸徑生長數(shù)學模型

對直干型大葉相思的胸徑總生長量進行回歸分析，7種生長模型僅有4種模型得以擬合，具體擬合結果如表2所示。在7種生長模型中，線性模型、對數(shù)模型、二次項模型及立方模型的擬合效果較好，擬合優(yōu)度R2均在0.9以上。其中，二次項模型和立方模型擬合的效果最好，這兩個模型的擬合優(yōu)度R2均為0.996，但立方生長模型的殘差平方和較二次項生長模型小，為2.615。故適宜14年生直干型大葉相思的胸徑生長模型為立方模型，所對應的擬合方程應為Y=-1.466+2.210x-0.016x2-0.001x3。

表2 直干大葉相思胸徑擬合結果具體參數(shù)表

3 結論與討論

利用樹干解析法及生長經(jīng)驗模型的擬合回歸分析來探索直干型大葉相思樹種胸徑性狀的生長過程及其規(guī)律，以期對直干型大葉相思的良種選育工作提供參考依據(jù)，對今后直干型大葉相思在閩南地區(qū)的推廣發(fā)展起到指導作用。

研究表明，14年生直干型大葉相思胸徑達到22.67 cm，其快速生長期，分別為第1～3年與7～8年。直干型大葉相思胸徑在第1～3年、7～8年處在生長高峰期，第2年胸徑連年生長量最大，為3.44 cm/a，生長量的范圍為2.19～3.44 cm/a。胸徑的平均生長量和連年生長量的曲線共出現(xiàn)3次相交，分別在第3和第4年，第6和第7年、第8和第9年之間。李書平等［9］對馬占相思（Acacia mangiumWilld.）的研究結果表明，馬占相思生長至第14年時，胸徑總生長量為19.0 cm、年平均生長量1.36 cm/a。湯道平［10］對卷莢相思（Acacia cincinnataF.Muell.）的研究結果表明，卷莢相思生長至第14年時，胸徑總生長量為18.50 cm、年平均生長量1.32 cm/a。通過與上述相思樹種的對比研究發(fā)現(xiàn)，直干型大葉相思樹種的胸徑生長量高于同齡的馬占相思和卷莢相思，可見直干型大葉相思的生長速率更高，是相思樹種中長勢較好的樹種。

研究使用的7種經(jīng)驗模型，除冪模型、S模型和Logistic模型的擬合效果較差外，其他模型對直干型大葉相思胸徑性狀的擬合優(yōu)度均在0.9以上。根據(jù)研究的擬合結果，選出對14年生直干型大葉相思樹種的胸徑生長量與樹齡之間的關系曲線擬合效果最佳的林木生長方程為立方模型，方程為Y=-1.466+2.210x-0.016x2-0.001x3，擬合優(yōu)度R2為 0.996，殘差平方和為2.615。

林木生長與許多因素存在緊密聯(lián)系，其中與人工林的造林密度、環(huán)境條件、立地條件及撫育措施等因素的影響較大。此研究以福建省漳浦中西國有林場直干型大葉相思人工林為研究對象，而在其他生長環(huán)境下的直干型大葉相思人工林生長情況可能與此次研究所得結論存在一定的差異。因此，在實際生產(chǎn)活動中，林業(yè)人員應根據(jù)當?shù)丨h(huán)境下直干型大葉相思的實生情況制訂科學、合理的培育方案。