花榈木实生苗人工林生长特性研究

陈清堤(大田县桃源国有林场,福建 大田 366101)

1 引言

花榈木(Ormosia henryi Prain)为蝶形花科(Papilionaceae)红豆属常绿乔木,又名花梨木[1],为世界著名的珍贵用材树种,木材结构细、均匀,重量中等,硬度适中,耐腐朽,不翘不裂,削面光滑美观、芳香而有光泽,是制作高档家具、工艺雕刻和特种装饰品的珍贵高档用材树种。由于缺乏人工栽培,野生资源变得越来越少,属国家二级重点保护植物[2],开展花榈木的人工栽培对实现林地可持续经营、生物多样性资源保护、满足木材加工业和人类多样性需求具有十分重要的意义。目前福建省闽西北地区人工栽培花榈木纯林、混交林已有一定面积,生长效果较好。为了进一步掌握花榈木人工林的生物学特性,扩大栽培面积以及建立速生丰产用材林基地等,采取合理的经营管理措施提供科学依据,本文对花榈木实生苗人工林前期生长特性进行探讨。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验地位于大田桃源国有林场莲花山森林保护站,东经 117℃36′,北纬 25℃47′,位于戴云山脉东伸支脉,海拔770～800m,属中亚热带季风气候,平均气温17.7℃,年平均降水量1674mm,年蒸发量度1486mm,无霜期264d,土壤以砂页岩发育的红壤,土层深厚肥沃,分布在中下坡,坡向东偏北,半阴坡,坡度 10～16°,植被以黄瑞木、乌饭、五节芒、蕨类为主,Ⅱ类地。1988年采伐前茬杉木林分。

2.2 试验方法

杉木采伐迹地经清理炼山后,进行全面整地,植穴规格60cm×40cm×40cm,1989年春用一年生实生苗上山造林,造林密度为 2550株/hm2(株行距2.0m×2.0m)[3],造林后抚育3年,头两年每年扩穴、锄草抚育各1次,第三年锄草抚育1次,结合抚育进行适当修枝。共营建花榈木纯林8.53hm2,与马尾松混交造林6hm2,现林分保留株数1600株/hm2。

2010年6月在间伐过的花榈木纯林、花榈木与马尾松混交林林分内,选择典型地段,分别设置20m×20m的临时样地3块,共计6块临时样地,进行样地调查,样地内每木调查树高、胸径及干形状况后,根据平均树高与胸径选取标准木共6株,伐倒后按1m区分段截取圆盘,并截取胸高处、梢头底直径处圆盘,采用中央断面区分求积法分析树木生长过程[4]。带回室内对树干进行解析,根据测定要求,龄阶定为1年,通过树干解析分析花榈木前期生长特性。

2.3 结果与分析

根据对桃源国有林场莲花山森林保护站花榈木实生苗人工纯林及与马尾松混交造林6株平均木树干解析,将花榈木平均胸径,平均树高、综合平均材积总生长量、平均生长量及连年生长量综合测定结果汇成数据总表,见表1。

2.3.1 树高生长特性

从表1、图1可以看出,22年生(包括苗期)花榈木的6株平均木树高生长总的趋势是随着年龄的增加而不断提高。22年生花榈木平均树高12.50m,年均生长量0.57m,平均胸径20.45cm,年均生长量0.93cm,生长中等。从连年生长量看,造林后生长迅速,第3年生时生长达最大值,这主要是苗期适应该造林地环境有关。其连年生长量的峰值为0.95m,接近1m,但树高快速生长持续时间不长,其速生期在2～7年之间,10年后树高年生长量不足0.6m,15年后不足0.4m。从平均生长量看,最大值出现在3～6年之间,最小值出现在22年,说明树高生长趋缓并接近于停止。

表1 22年生花榈木人工林6株优势木树干解析综合测定表

图1 花榈木人工林树高生长规律曲线图

2.3.2 胸径生长特性

6株平均木的胸径生长综合测定结果见表1、图2。由表1、图2看出,胸径总的生长趋势与树高生长相似,随着年龄的增加而不断提高,22年生时(包括苗期)平均胸径达20.45cm(带皮),年均生长0.93cm。从连年生长量看,2年生之前生长较为缓慢,2年生后生长迅速,其快速生长期出现在7～15年间,快速生长持续时间较长,高峰期出现在第12年,年生长量的峰值达2.08cm,随后胸径生长量趋于下降,22年时降至最低;从平均生长量与连年生长量比较来看,前3～15年为花榈木胸径速生期。16～22年期间,胸径年生长量仍保持0.6～0.7cm,说明花榈木胸径生长期长。与树高生长规律相比,胸径速生期长,且滞后于树高生长。

总的来看,10年生后,树高生长趋缓、胸径连年生长量在职12年后开始下降,说明这时花榈木树冠冠幅增大,林分处于高度郁闭状态,生长空间限制了林木的生长。因此,在12年生后应进行适当的间伐,以满足林木对营养空间的需求,从而促进林木的快速生长。

2.3.3 材积生长特性

材积生长过程的综合测定结果见表1、图3。由表1、图 3看出,22年生时林木单株材积达 0.19788m3(带皮),年平均生长量 0.00899m3。1～10年生时材积生长较为缓慢,但一值处于上升趋势,11年以后加快生长,其连年生长量高峰期多次出现,分别在第12年 、第15年 、第19年、第20年、第21年,峰值达0.01667m3,即11年生时至21年生时,材积生长处于快速生长期,持续时间达10年之久。随后开始下降,22年生时,连年生长量开始缓慢下降,但单株材积仍保持着0.01443m3,还未见明显的减缓现,还处于较为稳定的生长高峰期。由此看来,该林分在12年后进行适当间伐促进了林分生长,而20年左右材积生长趋缓需进行第二次间伐,以满足林木对营养空间的需要,提高林分生产力。

图2 花榈木人工林胸径生长规律曲线图

因此,在培育过程中采取成林抚育措施是非常必要的,在培育好干型基础上,适当进行施肥管理,可促进林分生长,提高林地生产力。按现存林分保留株数1600株/hm2计算,22年生时,林分蓄积量可达316.608m3/hm2,收获量较高。从森林经理学的观点看,可将立木或林分的材积生长量达最高时的年龄理解为数量成熟期,材积生长量最高时的年龄亦即材积平均生长量和连年生长量相等时的年龄[5],从图3可看出,22年生时花榈木尚未达到数量成熟龄,说明花榈木生长期长。

3 结语

(1)花榈木树高前期生长较快,其生长高峰期出现在第3年,其连年生长量的峰值为0.95m,速生期在2～7年生之间;花榈木胸径生长前期较慢,第3年开始快速生产,高峰期出现在第12年,连年生长量的峰值达2.08cm,速生期在3～15年生之间。

(2)材积连年生长高峰期在第21年生,峰值达0.01667m3,速生期在11～21年之间。22年生时缓慢下降,但仍保持着稳定的生长高峰期。在现行2550株/hm2的造林密度条件下,花榈木人工林在第12年生前后需进行适当的间伐,至20年生左右,需再次进行第二次抚育间伐,并适当进行施肥管理,提高林地生产力。

图3 花榈木人工林材积生长规律曲线图

(3)花榈木心材红褐色,材质致密硬重,用途广泛,是制作各种珍贵富豪红木家具等上等材料;花榈木为常绿阔叶树种,四季常青,繁花满树、荚果吐红,是公园结地重要的景观树种,是福建省优良的阔叶树用材树种。由于花榈木生长期长,22年生时未达数量成熟龄。

[1]陈存及,陈伙法.阔叶树种栽培[M].北京:中国林业出版社,2000.

[2]于永福.中国野生植物保护工作的里程碑——《国家重点保护野生植物名录(第一批)》出版[J].植物杂志,1999(5):3～11.

[3]孙时轩.造林学[M].北京:中国林业出版社,1991.

[4]孟宪宇.测树学[M].北京:中国林业出版社,1995.

[5]孟宪宇.测树学[M].北京:中国林业出版社,1995.