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15年生香樟人工林生长规律研究

更新时间:2009-03-28

香樟(Cinnamomum camphora)樟科(Lauraceae)樟属常绿阔叶乔木,别名樟树、樟木等。香樟树形高大,高可达50 m,直径达3 m,枝叶浓密,生长快,成型早,造林成活率高,是我国亚热带地区的植被恢复和城市绿化的主要树种之一,与楠、梓、桐合称为江南四大名木,为国家二级重点保护植物[1]。其原产中国南部,尤以江西、浙江、福建、台湾等东南沿海省份为最多。朝鲜、越南、日本等地亦有分布,其他各国常有引种栽培[2]。香樟是一种集用材、药用、精油以及生态文化等于一体的多用途树种[3],同时也是热带亚热带常绿阔叶林的重要组成树种之一,对亚热带常绿落叶林的生物多样性保护及结构功能维护起着重要作用。目前国内外对香樟的研究包括香物学特性[4~6]、凋落物分解[7]、微生物生物量碳特征[8]、精油提取[9]及香樟生物量的研究[10~12]等。

张伟等[13]对四川地区桢楠(Phoebe zhennan)的生长特性进行探究,发现桢楠在前50年左右材积生长缓慢,之后进入快速生长期,90年时生长速度仍未见明显缓慢。梁建平等[14]降香黄檀(Dalbergia odorifera)人工林生长规律的探究中得出降香黄檀在第8年左右开始出现心材的结论。本文以湖南地区15年生香樟为研究对象,探究香樟树高(H)、胸径(D)、材积(V)各年间的变化动态,以及树干分叉高度的分布情况,寻找出适合该地区香樟人工林种植、抚育及经营管理措施,以促进香樟树高及胸径的生长,从而获得更大材积及森林蓄积量,提高林地的生态及经济价值,并为湖南地区香樟种源推广提供科学依据。

1 试验地概况

试验地位于湖南省株洲市黄丰桥国有林场广黄分场 (113°04′~113°43′E,27°06′~27°04′N);海拔1 150~1 270 m,坡度25°~35°。试验地为典型的亚热带季风气候,年均气温17.8℃,极端最低气温-11.9℃,极端最高气温40℃;年无霜期292 d;年均降水量1 410.8 mm,雨水较为充沛[15]

调查对象为2003年采用实生苗栽培营造的香樟人工林,造林前作是杉木(Cunninghamia lanceolata)林。初始造林密度为2m×2m,通过间伐后最终林分保留密度为882株/hm2,林相外观整齐,郁闭度0.8,林木平均胸径为18.8 cm,平均树高为13.7 m,林冠下零星分布有东方乌毛蕨(Blechnum orientale)、线蕨(Colysis elliptica)、沿阶草(Ophiopogon bodinieri)、金粟兰(Chloranthus spicatus)、玉叶金花(Mussaenda pubescens)、苎麻(Boehmeria nivea)、榔榆(Ulmusparvifolia)等植物。

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2 材料与方法

2.1 标准地设置与调查

用罗盘仪测定出解析木的根茎位置,确定胸径及树干南北方向,对标准木在离地10 cm处进行机械伐倒并截取圆盘(为0号圆盘),第二块圆盘在1.3 m出截取(为1号圆盘),之后按2 m为区分段在全株锯取圆盘(为2、3、4…号)直至梢顶。将圆盘用塑料薄膜密封带回实验室,将工作面进行抛光磨平,判别各个圆盘的年轮,并用直尺分别测定东西、南北方向的生长轮宽度,根据树木直径生长规律绘制树高生长曲线并得出各龄阶树高,利用区分段法计算各龄阶去皮材积[15]

在用材林培育过程中,林木材积生长是经营所要考虑的因子之一。本文在探究香樟人工林材积生长过程发现:15年生香樟单株材积为0.359 25 m3,材积的积累与树龄的增加呈线性递增关系(图6)。0~8年处于材积连年生长量快速积累的阶段,第8年之后增长幅度不大;连年生长曲线的峰值出现在造林后的第12年(0.034 67 m3/a);第12年后材积连年增长量的增加速度呈现下滑趋势,到第15年时材积的连年增长量为0.029 90 m3。香樟平均生长量随树龄的增加呈上升趋势。材积的连年生长曲线与平均生长曲线在第15年时未相交,说明香樟的材积积累未达到数量成熟,此时的材积平均生长量未达到最大值。

 

表1 立地条件及每木检尺平均数Tab.1 Site conditions and every wood scaling averages

  

样地号 坡位1 2 3坡向东南东西南中中中坡度/(°)25 28 20海拔/m 370 388 352胸径/cm 09.2~25.0 08.5~24.9 10.0~25.3树高/m 08.1~15.6 09.0~15.6 10.5~15.2树干分叉高度/m 6.0~12.0 5.0~12.2 4.1~12.5株数/株34 35 37

2.2 解析木测定

2017年6月于对香樟人工林林分进行实地踏查,在林分内设置坡位、土壤、坡度等立地条件一致并具有代表性的地块(表1),建立面积为20 m×20 m的3个标准地共计1 200 m2,进行每木检尺,测定标准地内林木的胸径、树高、枝下高及树木分叉高度等因子,利用GPS记录标准样地的地理位置,踏查法及实测法统计林下植被的组成、生长高度及覆盖度等信息。根据实地调查的结果,每个标准地选出生长正常,不断梢、无病虫害能代表林分生长水平的平均木2株作为标准木,共计6株。

3 结果与分析

3.1 香樟人工林胸径、树高、树干分叉高度分布结构

因此,本文关于乡村旅游地的研究尚处于初步探索阶段,需要进一步完善研究。首先,在量表设计方面需要考虑抽象价值观的简易表达,提升游客的理解力;此外,需要总结各乡村旅游地游客中心的同异性,使量表内容更具适用性与推广性。其次,问卷调查需要横向与纵向两个角度持续地开展。除在该案例点外还需要选取其他调研点,如地域、经济、社会风俗差异较大的乡村旅游地;在纵向时间角度,即要对案例点进行动态的、持续性的观察,从横向与纵向两个角度比较游客对于乡村旅游地游客中心的感知价值差异或者共同之处,并且深入探究感知价值高低对于乡村旅游地游客中心建设与运营的影响。

  

图1 香樟人工林林分胸径分布Fig.1The DBH distribution ofCinnamomum camphora plantation

香樟人工林的树高总体分布与胸径分布一致,树高主要以14 m居多,占林分的52.5%(图2);林分林木分化不显著,生长过快与过慢的林木占比较小,符合人工林生长的基本规律,也说明了香樟人工林密度设置趋于合理状态。

  

图2 香樟人工林林分树高分布Fig.2 The tree height distribution ofCinnamomum camphoraplantation

研究发现香樟长到一定高度会出现分叉,15年生香樟人工林的平均树高为13.7 m,平均分叉高度为8.6 m,占树高的比例为62.77%。香樟人工林单株林木分叉高度主要集中在8~12 m,占林分的75.67%,其中以8 m较为突出,所占比例达到林分的32.43%(图3)。整个林分的林木分叉高度较高,说明香樟人工林干形通直,生长状况优越。

  

图3 香樟人工林林分树干分叉高度分布Fig.3 The distribution of stem bifurcation height of Cinnamomum camphoraplantation

3.2 香樟人工林生长过程

在香樟的胸径生长过程中,胸径的总生长量随着年龄的增加呈上升趋势,在15年时总生长量、平均生长量、连年生长量分别为26.7、1.78、0.80 cm。研究表明香樟胸径的连年生长量较平均生长量波动大,整个生长过程中呈现先上升后下降的趋势,并且在第2年时出现最大值2.30 m/a,第2~8年胸径连年生长量增长呈现随年龄增长而下滑的趋势;8~12年进入连续生长状态,12年时达到另一个峰值1.95 m/a;12~14年胸径连年生长量增长速度出现明显的下降趋势,到15年时仅为0.8 m/a。香樟胸径平均生长量曲线较为平缓,说明生长量波动较小,总体稳步生长,保持在1.75~2.03 m/a之间。树木生长到第4年时胸径平均生长量达到最大值2.03 m/a,第2~12年胸径平均生长量随树龄的增加而下降,但下降的程度很小。由图4可知,平均生长曲线与连年生长曲线相交3次,分别在第4年和第12年范围左右,平均生长量峰值出现的时间要晚于连年生长量峰值约2年,香樟在15年里的平均生长量为1.78 m/a。

3.3 胸径生长规律分析

研究林木的年龄与树高、胸径、材积之间的相关性,对于掌握该树种在本地区的生长动态,制定有效的经营措施,对提高森林资源的质量和数量具有重要的现实意义[16]。通过对选定的香樟标准木进行树干解析,根据树木直径生长数据推算香樟树高、胸径、材积的总生长量、连年生长量及平均生长量(表2)。

 

表2 香樟单木生长过程Tab.2The growth process ofCinnamomum camphora

  

胸径/cm 树高/m 单株材积/m3年龄2 4 6 8 1 0 12 14 15带皮总生长量03.5 08.1 11.9 15.6 18.1 21.2 25.1 26.7 28.3平均生长量1.75 2.03 1.98 1.95 1.81 1.77 1.79 1.78连年生长量2.30 1.90 1.85 1.25 1.55 1.95 0.80 0.80总生长量00.8 02.1 05.3 07.3 09.3 11.5 14.3 15.1 15.3平均生长量0.40 0.53 0.88 0.91 0.93 0.96 1.02 1.01连年生长量0.65 1.60 1.00 1.00 1.10 1.40 0.40 0.10总生长量0.000 41 0.005 07 0.023 80 0.063 95 0.123 61 0.185 03 0.254 36 0.319 74 0.359 25平均生长量0.000 21 0.001 27 0.003 97 0.007 99 0.012 36 0.015 42 0.018 17 0.021 32连年生长量0.002 33 0.009 37 0.020 08 0.029 83 0.030 71 0.034 67 0.032 69 0.029 90

  

图4 15年生香樟人工林胸径生长规律Fig.4 Growth rhythm of DBH of 15-year-old Cinnamomum camphoraplantation

3.4 树高生长规律分析

通过对香樟人工林生长规律的研究可得出:15年生香樟的树高、胸径和材积总生长量都是随着香樟年龄的增长而增加,第15年时分别为15.1 m、26.7 cm和0.319 74 m3,树高、胸径、材积总生长量均明显比湘西喀斯特地区香樟(11.2 m,12.4 cm,0.017 m3)高[17],说明该地区香樟生长状况优良。

  

图5 15年生香樟人工林树高生长规律Fig.5 Growth rhythm of tree height of 15-year-old Cinnamomum camphoraplantation

3.5 材积生长规律分析

  

图6 15年生香樟人工林材积生长规律Fig.6 Growth rhythm of volume of 15-year-old Cinnamomum camphoraplantation

第二,目标明确。简历上“技能”一栏,乔布斯选择的是计算机和计算器这两项,还在下面标注了“技术”“设计”这样的词。而在特殊技能这一栏,乔布斯写的是电子技术、设计工程。似乎不过是对前面一栏的重复,但实际是再次明确、重申自己擅长和心仪的就是电子技术和设计工程。这就相当于给自己的技能和目标按下了一个确认健。

4 结论与讨论

由表1和图5可知,香樟的树高在林龄的增长中随之加大,并在15年时达到15.1 m。0~4年树高连年生长量逐年增加,第4年时达到峰值1.60 m,4~15年树高生长速度呈“降-升-降”的趋势,在第12年时达到另一个峰值1.40 m;12年之后,树高的生长速度出现明显的降低。第4年和12年树高连年生长量达到峰值,在此期间树高连年生长量都在1.00 m/a以上,说明在这个年龄段香樟处于生长最为旺盛的时期。树高年平均树生长曲线随着年龄的增加呈现先快速增长后趋于相对平缓的趋势,0~6年树高平均生长量是快速增长的过程,6~14年维持较小的增长幅度,并在第14年时达到最大值1.02 m/a,14年之后年平均生长量开始呈现较小幅度的降低。平均生长曲线与连年生长曲线相交于12~14年之间,此时树高连年生长量表现为快速降低而平均生长量则缓慢增加。

适当参加体育锻炼,可以促进皮肤的新陈代谢,提高皮肤对营养的吸收,还可促进汗液的分泌,减轻皮肤干燥,缓解症状。锻炼后最好按摩下自己的皮肤,可以加速血液、淋巴液的流通,有利于改善皮肤的耐寒抗干燥能力。

根据每木检尺调查数据绘制香樟人工林乔木的胸径-株数、树高-株数及树干分叉高度-株数分布结构图,15年生香樟人工林林分胸径分布基本呈正态分布(图1)。胸径主要分布在18~22 cm区间,占比达到66.03%;12~16 cm区间的林木占比达到23.58%;胸径18~24 cm的林木占整个林分的76.42%,表明在香樟人工林中胸径较大的单株分布较多,该林分可培育大径材。

研究发现,香樟人工林的平均胸径为15.1 cm,而湘西卡斯特地区樟树人工林15年时的平均胸径高2.7 cm[18],说明该地区的香樟生长状况优良。香樟胸径生长在林木生长的前期(0~14年)处于快速生长期,14年之后胸径的生长处于较稳定的阶段;15年时胸径连年生长量仅为0.8 m/a,胸径生长能力不如前14年,可以考虑适当间伐。香樟胸径平均生长量曲线较为平缓,说明生长量波动较小,总体稳步生长,保持在1.75~2.03 m/a之间。平均生长曲线与连年生长曲线相交于第4年和第12年左右,平均生长量峰值出现的时间要晚于连年生长量峰值约2年。

香樟树高的生长与胸径的生长相一致,快速生长期为0~14年;树高连年生长量较平均生长量波动较大,其相交于12~14年之间。香樟树高生长高峰期出现在第12年之后,这与龙汉利[19]的研究结果一致。李志辉[17]在探究香樟的生长规律中得出:香樟的树高总生长量、平均生长量及连年生长量分别为11.2、0.8、0.9 m,本试验中15年生香樟各树高生长量分别为15.1、1.01、0.10 m,均高于其研究结果,说明该试验区的香樟生长状况较好。

从香樟人工林的材积生长研究结果可知:8~15年是林木材积生长的高峰期,材积平均生长量达到0.015 05 m3,且材积平均生长量随树龄的增加呈上升趋势。香樟材积、胸径及树高的生长高峰期均出现在第12年,说明在林木快速生长期,随着林木胸径和树高的增加,材积也不断增加。在森林经营学观点中,在不考虑经济评价的情况下,材积数量成熟是确定林分可以进行采伐或者主伐的重要依据之一。龙汉利[19]在对四川香樟人工林进行生长规律研究发现,27年生香樟人工林未达到数量成熟,因此无法根据数量承受判别香樟的主伐年龄。本研究在对香樟人工林材积生长的研究中发现,材积的连年生长曲线与平均生长曲线在15年时未相交,说明材积生长未达到数量成熟,可以推测香樟的主伐年龄在15年之后。在人工林培育过程中,根据林分密度和经营情况从数量成熟、经济成熟以及工艺成熟等方面研究林木的最佳主伐年龄是趋势所在[20]

通过对香樟人工林进行每木调查发现,15年生香樟人工林林分胸径分布基本呈正态分布。林木胸径以20 cm径阶最多,整个林分较小或较大林木较少,说明整个林分林木分化不严重,林分结构合理。胸径18~24 cm的林木占整个林分的76.42%,表明在香樟人工林中胸径较大的单株分布较多,该林分可培育大径材。林分树高总体分布与胸径分布一致,林分林木分化不显著,生长状况较差和生长过快的树木占比较小,说明该林分的结构配置合理,符合人工林生长的基本规律。树干分叉是评价林木质量的重要指标,调查发现香樟人工林单株林木分叉高度主要集中在8~12 m区间,平均高度为8.6 m,整个林分的林木分叉高度较高,生长状况优越。

一个国家对待环境的态度在一定程度上体现了其是否拥有长久的发展计划与活力,如果一个国家在经济建设发展过程中,不注重对生态环境的保护,那么这个国家不可能拥有长足的发展空间与潜力。资本主义国家在早期的工业社会中,通过不断发展经济而跻身于世界发展前列,但这种片面追求经济一时发展的做法,导致了严重的环境问题,而这些环境问题对经济社会的发展又形成了巨大的阻碍。社会主义的价值和历史使命就是人的全面自由发展,这种发展内在地包含着人与自然关系的和解。习近平说:“人民对美好生活的向往就是我们的奋斗目标。”[10]表明生态文明和绿色发展也是政治的一种诉求。

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谭桂菲,武建云,吴际友,吴建文,钟连香,黎贵卿,曾怡嘉,王军锋
《广西林业科学》 2018年第01期
《广西林业科学》2018年第01期文献

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