滩地杨树生长量与高程-淹水时间关系的研究

彭能凯, 吴 敏, 彭佑平, 蔡志林, 汤玉喜, 吴立勋

(1.沅江市林业局, 湖南 沅江 413100; 2.湖南省林业科学院, 湖南 长沙 410004 )

滩地杨树生长量与高程-淹水时间关系的研究

彭能凯1, 吴 敏2, 彭佑平1, 蔡志林1, 汤玉喜2, 吴立勋2

(1.沅江市林业局, 湖南 沅江 413100; 2.湖南省林业科学院, 湖南 长沙 410004 )

将同一滩地按高程差0.5m设置固定样地，并根据样地高程求得12年轮伐期内各高程汛期年均淹水天数，逐年监测样地胸径、树高生长量。湖区滩地杨树各指标生长量均随滩地高程降低、淹水时间增加、地下水位升高而降低。在洞庭湖东南湖，高程在32.8m以上、年均淹水34.8d以下滩地可建杨树大径材工业用材林基地，31.8～31.3m的滩地采取挖沟抬垄措施可用于杨树造林，30.8m以下的滩地不宜用作杨树造林。

滩地高程;淹水时间;生长量;杨树

滩地是开放性湿地，汛期淹水、退水显露是其基本水文特点。这样的立地条件既不适合夏季作物生长，也不适宜大多数乔木树种生存。在洞庭湖22万多hm2滩地中，芦苇约占1/3，杨树人工林近1/3。黑杨派南方型无性系虽然能耐一定时间的水淹，但滩地高程及淹水时间仍是影响滩地杨树造林的关键环境因子，它决定了滩地能否用于杨树造林以及造林后的林木生长状况[1]。为便于直观比较，本研究选择同一滩地不同高程-淹水时间在一个轮伐期内的杨树生长状况作系统分析，以探索高程-淹水时间对杨树生长量的影响，为滩地杨树造林地的选择提供依据。

1 试验研究方法

1.1试验地概况

试验地位于沅江东南湖洲滩，东经112°20′43″，北纬28°55′24″。地处中亚热带北部，属温暖湿润季风气候型。年平均气温16.9℃，≥10℃的活动积温5350.5℃，年降水量1319.7mm，无霜期276.9d, 年日照1756.8h, 日照率40%。试验区面积150hm2,地面为一长500m的平缓斜坡，高差3m。土壤为湖积母质发育而成的灰潮土，土层深达2m以上，壤质，pH值7.97，有机质含量平均为1.47%，全N 0.11%，全P(P2O5)0.22%,全K 1.97%，有效N 32.9mg/kg，速效P 13.6mg/kg，速效K 158.4mg/kg。试验林为1994年春采用I-69、I-63及I-72杨混系造林，株行距6m×8m。

1.2研究方法

将造林地用水准仪按0.5m的高差分地段设置固定样地，计5个地段，3次重复。造林后每年冬季对各样地作每木调查，分别求算样地胸径、树高及材积平均值，对不同高程-淹水时间的材积生长量差异作显著性检验。材积计算公式[2]为：

V=π/4·fэ·D2·(H+3)(fэ=0.34 )

根据试验林附近水文站观测资料，计算各高程林木于该轮伐期内在汛期的年均淹水时间。各高程年均淹水时间如表1。

表1 高程—年均淹水时间表高程(m)33 332 832 331 831 3年均淹水时间(d)28 234 846 160 277 9

2 试验结果与分析

2.1不同高程-淹水时间杨树胸径、树高、材积生长曲线

不同高程-淹水时间条件下1～12年生杨树胸径、树高、单株材积生长曲线见图1～图3，结果显示：东南湖滩地在海拔高程31.3～33.3m范围内杨树的胸径、树高、材积生长在轮伐期内均随高程降低、淹水时间增加、地下水位升高而降低[3]。当高程降至30.8m、年均淹水时间增至96.3d时，造林后第2年的保存率为0，表明此类滩地不宜杨树造林;高程31.3m、年均淹水77.9d的杨树林于8年生时保存率不足20%、材积较高位滩地下降79%，此后杨树即全部倒覄；高程31.8m、年均淹水60.2d的杨树林12年生时保存率为51.5%，材积较高位滩地下降24.7%；高程32.3m以上、年均淹水时间在46d以下的较高位滩地杨树林保存率均达90%以上。滩地杨树造林的保存率下降，在除去人、畜破坏因素之外，主要是因滩地高程低、淹水时间长、地下水位高导致根系层分布过浅而易于风倒所致。并且风倒现象在低位滩地有随林龄增长而增加之势。

图1 不同高程滩地杨树胸径生长曲线

图2 不同高程滩地杨树树高生长曲线

图3 不同高程滩地杨树材积生长曲线

材积是胸径和树高的综合指标，当以33.3m最高位滩地历年材积为基准时，其他各高程历年材积的相对值见表2。

表2 不同高程—淹水时间材积生长量相对值林龄(年)33 3m32 8m32 3m31 8m31 3m11 0000 6810 6390 5300 61921 0000 7220 6070 5270 26131 0000 7570 6090 5260 18941 0000 7910 6230 5290 16551 0000 8300 6460 5340 15561 0000 8840 6730 5290 16071 0000 8850 6960 5780 15281 0000 9610 7980 6510 21291 0000 9700 8590 707101 0000 9380 8460 699111 0000 9320 8540 716121 0000 9260 8940 753

表2显示，同一高程，淹水滩地杨树的年均材积生长与同一洲滩最高位滩地的相对差值随林龄的增加而减少，但对应各年份的材积减少的绝对值则呈增加趋势(见表3)。

2.2不同高程-淹水时间杨树生长指标差异显著性检验

滩地高程-淹水时间对杨树生长有决定性影响，但对不同年龄阶段、不同生长指标的影响则存在差异，为此选择6、9、12年生林分各生长指标作差异显著性检验。

2.2.1 胸径 不同年龄阶段胸径生长量方差分析及多重比较结果见表4。

表3 高位滩地与低位滩地杨树平均单株材积差值表林龄(年)33 3m处材积较各高程材积之差(m3/株)32 8m32 3m31 8m31 3m10 00060 00070 00090 000820 00360 00510 00620 009630 00940 01510 01830 031340 01720 03110 03880 068950 02510 05220 06880 124760 02800 07860 11330 201970 04090 10840 15080 302980 01860 09510 16450 371790 01700 07930 1646(0保存)100 04070 10150 1988110 05080 10970 2138120 06100 08760 2045

表4 不同高程杨树胸径生长差异显著性检验林龄(年)高程(m)均值(cm)差异显著水平p值5%显著水平633 321 280 0001a32 820 26b32 318 32c31 817 14d31 311 24〛e 933 328 930 0116a32 828 66a32 327 58ab31 826 23b1233 332 790 0775a32 832 05a32 331 78a31 831 35a 注：小写字母表示可信度95%水平，字母相同者表示差异不明显，字母不同者表示差异显著。表5、表6同。

不同高程-淹水时间滩地杨树胸径生长量随林龄增加其差异水平减小，由6年生时各高程胸径生长量均存在显著差异，到12年生时各高程胸径均无显著差异。

2.2.2 树高 不同年龄阶段树高生长量方差分析及多重比较结果见表5。

表5 不同高程杨树树高生长差异显著性检验林龄(年)高程(m)均值(m)差异显著水平p值5%显著水平633 316 900 0001a32 816 40a32 315 08b31 813 22c31 38 44d933 322 220 0003a32 821 04ab32 320 25b31 818 64c1233 325 870 0001a32 825 57ab32 325 17b31 823 50c

高程33.3m和32.8m处6年生平均树高差0.5m，两处滩地应属同一立地指数级[4]，因此，两处的树高直至12年生均无显著性差异；其他不同高程-淹水时间滩地，树高于6年生前均有显著性差异。树高生长于9年生和12年生期间，在不同高程-淹水时间滩地间的差异水平完全一致，较6年生时有所降低，而较同期胸径生长的差异增大，表明滩地立地指数对杨树树高生长的影响时间较长，对树高生长的影响较胸径生长的影响大。

2.2.3 材积 不同年龄阶段材积长量方差分析及多重比较结果见表6。

表6 不同高程杨树材积生长差异显著性检验林龄(年)高程(m)均值(m3/株)差异显著水平p值5%显著水平633 30 26200 0001a32 80 2310b32 30 1760c31 80 1380d31 30 0420〛e 933 30 56380 0015a32 80 5268ab32 30 4723bc31 80 3989c1233 30 82860 0057a32 80 7835ab32 30 7389b31 80 7197b

受滩地立地对胸径和树高生长的综合影响，材积生长量在不同高程-淹水时间滩地间具显著差异水平的组数随林龄增加而有所降低，由6年生时的所有高程滩地间均有显著差异，到12年生时仅33.3m处与32.3m和31.8m处两组间材积有显著差异。

3 结论与讨论

(1) 沅江东南湖在海拔31.8m以上、年均淹水时间60.2d以下的滩地上营造杨树林，在12年轮伐期内其胸径、树高、材积生长量均随高程降低、淹水时间增加、地下水位升高而降低。高程31.8～31.3m、年均淹水60.2～77.9d的滩地保存率过低，不宜直接用于杨树造林，可适当地挖沟抬垄、提高地面高程后再行造林。高程30.8m以下、年均淹水时间96.3d以上的滩地不宜杨树造林。

(2) 沅江东南湖海拔32.8m以上、年均淹水34.8d以下的滩地，12年生杨树的胸径、树高、材积生长量在不同高程滩地间无显著差异，此类滩地可建杨树大径材工业用材林基地。

(3) 不同高程-淹水时间滩地营造杨树林，不同高程立地条件对杨树生长的影响，随林龄增加其统计学差异显著水平虽有所下降，但与高位滩地材积生长量之差则随林龄增加而呈增加趋势，因此，高程-淹水时间对材积生长量的影响仍不可忽视,材积生长量绝对值之差的变化才是生产经营者所最为关心的基本数据，此差异还与杨树无性系品种有关[5-6]；随林龄增加，高程-淹水时间对胸径生长的影响小于树高，表明树高生长受立地指数影响较胸径大。

[1] 吴立勋，汤玉喜，吴敏，等.洞庭湖滩地水文状况与杨树造林地选择的研究[J].湖南林业科技，2003，30(4)：6-11.

[2] 孟宪宇.测树学(第3版)[M].北京：中国林业出版社，2006：36.

[3] 吴立勋，汤玉喜，徐世凤，等.滩地钉螺种群消长与杨树人工林关系的研究[J].湖南林业科技，2004，31(6)：5-9.

[4] 吴立勋，汤玉喜，徐世凤,等.滩地杨树立地指数表的编制[M]//十年播绿兴林抑螺.长沙：湖南科学技术出版社，2002：89-94.

[5] 汤玉喜，吴立勋，吴敏,等.美洲黑杨无性系生长与材性遗传变异及综合选择研究[J].湖南林业科技，2005，32(5)：1-6.

[6] 汤玉喜，吴立勋，吴敏，等.湘北平原区34个美洲黑杨无性系丰产性与遗传稳定性研究[G]//全国林业血防工程科技支撑工作会议及学术研讨会论文集.武汉：2009，12：351-358.

Therelationshipbetweengrowthincrementofpoplarandelevation-waterloggingtimeonbeachland

PENG Nengkai1, WU Min2, PENG Youping1, CAI Zhilin1, TANG Yuxi2, WU Lixun2

(1.Forestry Bureau of Yuanjiang City, Yuanjiang 413100, China; 2.Hunan Forestry Academy, Changsha 410004, China)

The fixed sample plots with the same beach land were set according to the elevation difference of 0.5m. Based on the elevations of sample plots, the average annual waterlogging days of each elevation during flood season in 12-year rotation period was observed. The diameter at breast height (DBH) and height increment of poplar in each plot were also surveyed every year. The results showed that the increment of each index of poplar decreased with decrease of beach elevation and increase of waterlogging time and groundwater level. The beach land of southeast Dongting Lake, at the elevation above 32.8m and the average annual waterlogging duration below 34.8d, could be used to construct the industrial timber stands base for huge wood of poplar. And the beach land at the elevation of 31.8 to 31.3m could be used for afforestation of poplar by measures of digging trench and raising ridge. The beach land at the elevation below 30.8m should not be used for afforestation of poplar.

beach elevation; waterlogging time; growth increment; poplar

2010-04-20

2010-05-15

S 792.11.01

A

1003-5710(2010)03-0009-04

(责任编辑：谭著明)