杨 华,张兴友,向 青 ,张知贵,罗建勋
(1.乐山职业技术学院,四川 乐山 614000;2.四川省林业调查规划院,四川 成都 610081;3.四川农业大学林学院,四川 雅安 610000;4.四川省林业科学研究院,四川 成都 610081)
凹叶厚朴(Magnolia officinalissubsp.biloba)为木兰科(Magnoliaceae)木兰属落叶乔木,是中国特有的药、材两用经济树种,在20 a左右成材入药,由于野生资源濒临枯竭,已被列为国家Ⅲ级保护植物。凹叶厚朴自然分布区安徽、江西、福建、浙江、湖南、广东等海拔300 m~1 500 m地区,其中福建、四川、湖北、湖南和广东等是主产区。厚朴树皮及根皮含厚朴酚,味辛性温,适用于治腹泻、呕吐、胃病、泻痢和咳嗽气喘等症,其药用价值大,被列为国家指令性管理的 4种中药材之一(厚朴、黄柏、肉桂、杜仲)[1~3]。另外,厚朴木材纹理直,质轻软,结构细,可用于家具、雕刻及装饰材等;叶大花美,树态雅致,为园林绿化观赏的优良树种。本文报道了四川盆周山地西缘10 a生左右凹叶厚朴人工林的生长与立地条件的关系,为该树种集约化栽培提出适宜的立地条件。
调查区位于四川省都江堰市中兴镇两河村,中兴镇位于都江堰市中部,介于北纬30°44'~31°22'、东经103°25'~103°47'之间,地处于成都平原西北边缘,地势西北高、东南低,呈阶梯状,地处岷江上游和中游结合部的岷江出山口,在地貌上以岷江为界,河东诸山属龙门山脉,河西诸山属邛崃山脉。属中亚热带湿润气候区,一年四季分明,夏季极端最高气温32℃,冬季极端最低气温-5℃,仅个别年份出现,气候宜人。年均气温15.2℃,1月份平均气温4.6℃,7月份平均气温24.7℃,年均降雨量为1 243 mm,日照955 h,年均无霜期269 d。
1995年以来,在四川省都江堰市中兴镇两河村栽植厚朴,栽植密度3 300株·hm-2,穴状整地,整地规格60 cm×60 cm×40 cm,造林后头3a松土除草各两次。在调查区内采用标准地调查法,根据不同坡向、坡位、海拔等环境因子来设置标准地(20 m×30 m),进行每木检尺树高、胸径、树皮厚度、冠幅、枝下高等(重复3次,每次测30株),并记录标准地的坡向、坡位、海拔、土壤等立地因子。
表1为凹叶厚朴人工林中调查的7块标准地立地条件情况,其土壤均为黄壤,坡型为斜坡。
表1 凹叶厚朴人工林调查立地条件表
立地因子中,坡向和坡位为描述性指标,在进行数理统计分析时需将其数量化,坡向分为阳坡、半阳坡、阴坡,其数量化值为 1、2、3;坡位分为上坡、中坡、下坡,其数量化值为 1、2、3。数据分析采用SPSS18.0,分别对凹叶厚朴树高、胸径、冠幅、树皮厚度、枝下高和立地因子进行相关性分析[4,5],通过逐步回归分析建立多元线性回归分析[6],进而分析出对凹叶厚朴生长影响的主导因子,选择出最适宜凹叶厚朴生长的立地条件。
本次调查中各样地凹叶厚朴年龄不一,并影响其树高生长量的主要立地因子是海拔、坡向和坡位,以单个立地因子为自变量,控制可能对其产生影响的变量,分析该因子与凹叶厚朴树高生长量之间的关系,并在此基础上进行综合分析筛选出主导因子。
各立地因子的偏相关系数大小分别为坡向、海拔、坡位,且坡向达到极显著,海拔达到显著,坡位不显著(参见表2)。说明坡向对凹叶厚朴树高生长量影响最大,且阳坡最适宜其生长;凹叶厚朴树高生长量与海拔呈一定的负相关关系,在适生区内海拔不宜太高。
表2 各立地因子与树高生长量偏相关分析
以各立地因子(海拔、坡向、坡位)、年龄为自变量,树高为因变量,经逐步回归分析得到最优方程如下:
经F检验,方程中各偏回归系数在0.01水平上极显著,说明凹叶厚朴树高生长与海拔、坡向、年龄之间有密切的线性关系,可以进行树高生长量预测。因此,在立地条件选择时坡向、海拔是凹叶厚朴造林中应着重考虑的因素,宜林地应选在阳坡且海拔不宜太高(参见表3)。
表3 偏回归系数差异显著性检验
通过对各立地因子、年龄与胸径生长量进行偏相关分析,并在此基础上进行综合分析筛选出影响凹叶厚朴胸径生长量的主导因子(参见表4)。
表4 各立地因子与胸径生长量偏相关分析
各立地因子的偏相关系数大小分别为坡向、海拔、坡位,且坡向和海拔均达到极显著,坡位达到显著,说明影响凹叶厚朴胸径生长量最大的因子是坡向和海拔,且阳坡生长最好,随海拔的升高其胸径生长量减少,下坡位更利于其胸径生长量的增长。
以各立地因子(海拔、坡向、坡位)、年龄为自变量,胸径为因变量,经逐步回归分析得到最优方程如下:
经F检验,方程中各偏回归系数在0.01水平上极显著,说明凹叶厚朴胸径与海拔、坡向、坡位、年龄之间有密切的线性关系,可以进行胸径生长量预测。因此,坡向、海拔和坡位对凹叶厚朴胸径生长量均影响较大(表5)。
表5 偏回归系数差异显著性检验
通过对各立地因子、年龄与树皮厚度进行偏相关分析,得到偏相关系数大小分别为海拔、坡向、坡位,均未达到显著水平,说明各立地因子对树皮厚度直接影响不大(参见表6)。
表6 各立地因子与树皮厚度偏相关分析
通过对各立地因子、年龄与冠幅进行偏相关分析,得到偏相关系数大小分别为海拔、坡向、坡位,冠幅NS均达到差异极显著,冠幅EW均达到差异显著,冠幅NS较EW方向差异显著,说明冠幅受光照的影响较大;较低海拔和下坡位较有利于凹叶厚朴冠幅的扩大(参见表7)。
表7 各立地因子与冠幅偏相关分析
通过对各立地因子、年龄与枝下高进行偏相关分析,得到偏相关系数大小分别为海拔、坡位和坡向,均未达到显著水平,说明各立地因子对凹叶厚朴枝下高影响不大(参见表8)。
表8 各立地因子与枝下高偏相关分析
凹叶厚朴作为一种中药材,其树皮药用价值最大,因此树皮量是衡量凹叶厚朴产量的主要经济指标,通过对其与树高、胸径生长量进行相关分析,可以看出树皮厚度与胸径、树高生长量相关系数分别为0.763、0.587,且均在0.01水平上达到极显著。因此,要获得较大的树皮量需注意对凹叶厚朴大径级的培育,立地条件适宜选择阳坡下位,且在适生区内海拔不宜太高(参见表9)。
表9 凹叶厚朴树高、胸径生长量与树皮厚度相关分析
(1)从凹叶厚朴树高、胸径、冠幅、树皮厚度、枝下高与各立地因子的相关性分析得知,影响凹叶厚朴树高、胸径、冠幅的主导因子是海拔和坡向,坡向以阳坡生长最好。在适生区内海拔越高越不利于凹叶厚朴的生长。坡位对凹叶厚朴胸径生长量的影响达到显著水平,下坡位有利于胸径生长量的增长,而对树高生长量的影响未达到显著水平。对凹叶厚朴树皮厚度影响程度大小分别为海拔、坡向和坡位,对其枝下高影响程度大小分别为海拔、坡位和坡向,但均未达到显著水平。
(2)有关凹叶厚朴人工林在不同立地条件下的栽培试验结果显示,凹叶厚朴处于阳坡、山坡下部有利于树高生长,海拔越高其生长水平越低[7]。而本研究中得出凹叶厚朴在阳坡生长最好,在适生区海拔越高越不利于凹叶厚朴的生长,坡位处于下部的凹叶厚朴生长较好,可见两个研究结果基本一致。另外,有关凹叶厚朴树皮量及影响因子研究表明,影响凹叶厚朴树皮量的立地因子主要分别是土类影响、坡向、表土层厚度、坡形、坡度和坡位[8]。
[1] 赵明星.厚朴的栽培[J].生物学通报,1996,(12):40~41.
[2] 国家林业局,农业部.国家重点保护野生植物名录(第一批)[S].1999.
[3] 国务院.野生药材资源保护条例[S],1987.
[4] 邓白罗.厚朴生长与立地因子关系的调查研究[J].经济林研究,1994,12(1):14 ~46.
[5] 明道绪.田间试验与统计分析[M].北京:科学出版社,2005.
[6] 谭荣波,梅晓仁.SPSS统计分析实用教程[M].北京:科学出版社,2007.
[7] 田有圳,林照授,黄金桃,等.凹叶厚朴材药两用林定向培育的立地选择[J].西北林学院学报,2003,18(4):51 ~53.
[8] 刘寿强.凹叶厚朴树皮量及影响因子的研究[J].经济林研究,2001,19(2):29 ~31.