凹叶厚朴不同林分树干生长规律研究

张龙辉 周少卿 谢德金 何天友 荣俊冬 郑郁善

(福建农林大学工业原料林研究所，福建 福州 350002)

凹叶厚朴不同林分树干生长规律研究

张龙辉 周少卿 谢德金 何天友 荣俊冬 郑郁善

(福建农林大学工业原料林研究所，福建 福州 350002)

2012年在福建明溪县胡坊镇选取4种厚朴林分进行调查，对平均木采用树干解析法取样，对凹叶厚朴与杉木、绿竹和油茶混交及其纯林的生长规律进行研究。结果表明，凹叶厚朴混交林胸径连年生长量达到最大值的时间(第3年)比纯林早1 a，树高连年生长量(第2年)早3 a，材积连年生长量(第8～9年)早3 a，在前10 a混交林的胸径、树高、材积平均生长量(平均值分别约为1.23 cm、1.42 m、0.003 7 m3)始终比纯林(分别约为0.81 cm、1.00 m、0.002 7 m3)大；且3种混交林直径、树高和材积的连年生长量和平均生长量达到最大值的时间一致，但数值存在差异：厚杉>厚竹>厚油混交林，说明凹叶厚朴与杉木混交能很好地促进凹叶厚朴的生长，混交效果最好，其次为凹叶厚朴绿竹混交林，再次为凹叶厚朴油茶混交林，最差的为凹叶厚朴纯林。

凹叶厚朴；混交林；纯林；生长规律

厚朴(MagnoliaofficinalisRehd. et Wils.)为木兰科(Magnoliaceae)高大落叶乔木，树的皮可入药，是传统的中药材[1]。该树种为我国特有的珍贵树种，因资源过度消耗日益枯竭，被列为国家和二级保护野生药材树种。

前人对凹叶厚朴(Magnoliaofficinalisvar.biloba混交林水文特征、生物量分配格局、土壤肥力、林分更新效果等方面进行的研究[1-7]结果表明，混交林均比纯林在水源涵养、水土保持、土壤养分等生态功能方面更优，生物量、树高及胸径的生长量更大，凹叶厚朴混交林较纯林的胸径、树高分别提高2.30%和22.50%; 混交林立木材积比杉木和厚朴纯林分别提高25.63%和80.90%[5]。这为凹叶厚朴混交林的营造提供了参考依据。但对于凹叶厚朴混交林中凹叶厚朴单木树干生长规律的研究尚未见报道。本项研究以凹叶厚朴幼林为对象，选用凹叶厚朴混交林与纯林林分的平均木(年龄分别为10 a和13 a)，通过树高、胸径、材积的生长过程分析，揭示凹叶厚朴10～13 a的生长规律，为进一步认识凹叶厚朴人工林林木生长规律提供参考。

1 研究地概况

研究地设在福建省明溪县胡坊镇，位于福建省北部，属武夷山延伸山脉，为亚热带海洋性季风气候地带，海拔200～700 m，地貌类别主要以中低山地、高低丘陵为主。气候温暖，年平均气温 18.0 ℃，1月平均气温7.6 ℃，7月平均气温27.0 ℃，极端最低气温-8.1 ℃，极端最高气温38.5 ℃；年日照时数 1 760 h 左右，占可照时数的40%，无霜期286 d左右;境内雨量充沛，年平均降水量 1 737 mm，多集中在春夏两季，年平均相对湿度84%，年均蒸发量为 1 374.7 mm。明溪县胡坊镇为福建省“厚朴单品种区划”中的“最佳生产适宜区”。试验地前身均为杉木采伐迹地，经采伐炼山后，按照相同的营林措施进行造林和抚育管理，混交林和纯林的造林时间分别为2002年和1999年。

2 研究方法

2.1 标准地调查

2012年，分别选取凹叶厚朴-杉木(Cunninghamialanceolata)(厚杉)混交林林分、凹叶厚朴-绿竹(Dendrocalamopsisoldhami)(厚竹)混交林林分、凹叶厚朴-油茶(Camelliaoleifera)(厚油)混交林林分和厚朴纯林之代表性林分，分别设置20 m×20 m标准地各2块，共8块标准地。在标准地内进行每木检尺，计算林分平均胸径和平均高，每一标准地内各选1株平均木，作为解析木，共选取解析木8株。

2.2 解析木伐取与测量

对每株解析木在伐倒前做好根茎和胸径位置的标记，并标明南北向，伐倒后打去枝桠，从根茎向树梢依次截取圆盘，顺序为根茎处、1.3 m处、2.0 m处、以后每隔1.0 m取1个圆盘，圆盘厚度为3～5 cm，截取后立即做好顺序标记，带回实验室测量分析。

2.3 内业测量和数据整理分析

对野外取样的样木圆盘先进行抛光，然后查数年轮和测量直径，同时做好记录。将所得数据录入计算机，运用Excel软件进行统计分析，计算生长量并绘制胸径、树高及材积生长过程曲线。

3 结果与分析

3.1 凹叶厚朴胸径生长规律

3.1.1 凹叶厚朴纯林胸径生长过程 凹叶厚朴混交林与纯林胸径连年生长量和平均生长量见图1～2。

由图1～2可以看出，厚朴纯林的胸径连年生长量曲线呈现先升后降的趋势,连年生长量最大值出现在4 a左右，5 a时开始下降，5～7 a明显下降，7～8 a再上升，8～9 a下降，第8年时出现第2次峰值，第10年时出现第3次峰值；厚朴纯林的胸径平均生长量呈现先升后平稳的趋势，1～5 a逐步上升，在第5年时出现拐点，第5年平均生长量近似保持不变。连年生长量曲线与平均生长量曲线相交于6～7 a，此后连年生长量基本小于平均生长量，这符合树木连年生长量和平均生长量的规律，因此，应在7 a左右进行第1次抚育间伐，以保证林木充足的营养空间，满足林木生长发育的需要，促进林木在此后能够更好的生长。

3.1.2 凹叶厚朴混交林胸径生长过程 从图1～2可以看出，厚竹、厚油和厚杉混交林的胸径连年生长量趋势总体呈现“先升后降再升再降”的趋势，最大值均出现在3 a左右，3～4 a急剧下降，5 a时又有所反弹，从生长量曲线来看，厚杉>厚竹>厚油混交林，且最大值表现为：厚杉>厚竹>厚油混交林。3种混交模式的混交林平均生长量最大值均出现在3 a左右，连年生长量曲线与平均生长量曲线相交于3～4 a，5 a后连年生长量始终小于平均生长量，这符合树木连年生长量和平均生长量的规律，因此，应在5 a 左右进行第1次抚育间伐，以保证林木充足的营养空间，满足林木生长发育的需要，促进林木在此后能够更好的生长。

3.1.3 凹叶厚朴纯林与混交林胸径生长过程比较 从图1可知，厚朴混交林的胸径连年生长量出现最大值的时间(第3年)比厚朴纯林(第4年)早，而且厚杉连年生长量峰值(2.60 cm)、厚竹连年生长量峰值(1.90 cm)和厚油连年生长量峰值(1.64 cm)，比纯林(1.34 cm)分别大1.26、0.56、0.30 cm。从图2胸径平均生长量曲线来看，混交林的胸径平均生长量曲线始终处于纯林上方，说明前10 a混交林的年平均生长量一直比纯林大。

3.1.4 凹叶厚朴不同混交林间胸径生长过程比较 从图1可知，厚竹、厚油和厚杉3种混交模式的厚朴胸径连年生长量出现最大值的时间一样，但峰值存在差异：厚杉>厚竹>厚油混交林。从图2胸径平均生长量曲线来看，曲线高低所代表的值存在差异：厚杉>厚竹>厚油混交林，说明厚杉在整个生长过程中的胸径年平均生长量一直是最大的，厚竹次之，厚油最差。

3.2 凹叶厚朴树高生长规律

3.2.1 凹叶厚朴纯林树高生长过程 凹叶厚朴混交林与纯林树高连年生长量和平均生长量见图3～4。

由图3可知，纯林的曲线波动很大，但总体曲线依然有“先升后降”的趋势，最大值出现在第5年，1～5 a总体趋势为上升，5～8 a明显下降，第9年出现第2次峰值，第11、12年出现第3次峰值。由图4可知，曲线表现为先升后平稳，1～5 a持续上升，第5年出现拐点，此后虽有所回落但总体基本保持平稳。年生长量曲线与平均生长量曲线的相交点分别在第3年、第4～5年、第5～6年。

3.2.2 凹叶厚朴混交林树高生长过程 从图3的3条厚朴混交的树高连年生长曲线来看，3条曲线波动很大，但总体依然呈先升后降的趋势，连年生长曲线最大值均出现在第2年，数值表现为厚杉>厚竹>厚油混交林，第2次出现峰值是在第5年，数值表现为：厚竹>厚油>厚杉混交林，这可能是厚杉混交林未进行适当抚育间伐或抚育间伐力度不够所导致第2次峰值偏低。从图4的3条厚朴混交的树高平均生长曲线来看，混交林的平均生长量在第2年时达到峰值，第2年后连续降低，平均生长量曲线与连年生长量曲线相交于2～3a。

3.2.3 凹叶厚朴纯林与混交林树高生长过程比较 从图3树高连年生长量曲线来看，厚朴混交林的树高连年生长量出现最大值的时间(第2年)比厚朴纯林(第5年)早，而且厚杉连年生长量峰值(2.15 m)、厚竹连年生长量峰值(2.00 m)和厚油连年生长量峰值(1.80 m)，比纯林(1.60 m)分别大0.55、0.40、0.20 m。从图4树高平均生长量曲线来看，混交林的树高平均生长量曲线总体处于纯林的上方，说明前10 a混交林的年平均生长量总的来说比纯林大。

3.2.4 凹叶厚朴不同混交林间树高生长过程比较 从图3的混交林树高连年生长量曲线来看，厚竹、厚油和厚杉3种混交模式的厚朴树高连年生长量出现最大值的时间一样，但峰值存在差异：厚杉>厚竹>厚油混交林。从图4的混交林树高平均生长量曲线来看，曲线高低所代表的值存在差异：厚杉>厚竹>厚油混交林，说明厚杉在整个生长过程中树高的年平均生长量一直是最大的，厚竹次之，厚油最次。

3.3 凹叶厚朴材积生长规律

3.3.1 凹叶厚朴纯林材积生长过程 凹叶厚朴混交林与纯林材积连年生长量和平均生长量见图5～6。

从图5～6厚朴纯林的材积连年生长量曲线可以看出，曲线呈现先升再降后再升的趋势，3～4 a急剧上升，6 a时第1次达到峰值(0.003 83 m3)，7 a时下降，此后又快速上升。主要因为7 a时进行了第1次抚育间伐和施肥，改善了林分条件，使得树木个体间营养空间再次充足。12 a时第2次达到峰值(0.006 67 m3)，此后连年生长量有所下降，13 a时平均生长量一直处于增长阶段，还未达到最大值，与连年生长量曲线尚未相交，表明此时材积生长量还未达到数量成熟。3.3.2 凹叶厚朴混交林材积生长过程 从图5可知，厚竹、厚油和厚杉3种混交模式的厚朴材积连年生长量曲线的变化趋势相似，均表现为：1～5 a材积快速增长，5 a时出现第1个小高峰，厚杉(0.004 79 m3)>厚竹(0.003 83 m3)>厚油混交林(0.003 30 m3)，主要由于树木间营养空间充足，所以树木个体生长迅速；5～6 a连年生长量下降，说明随着树木的长大个体间开始出现竞争；6 a后材积生长量又急剧上升，这与实际生产相符，因为5 a时进行了抚育间伐和施肥，使得树木个体间的营养空间再次充足；9 a时材积生长达到第2次高峰，厚竹(0.009 42 m3)>厚杉(0.008 92 m3)>厚油混交林(0.006 96 m3)，此后持续下降。从图6中混交林的平均生长量曲线可知，曲线还处于上升阶段，10 a时尚未达到峰值，与连年生长量曲线还未相交，表明此时还未达到数量成熟。

3.3.3 凹叶厚朴纯林与混交林材积生长过程比较 由图6可知，混交林的材积平均生长量曲线始终位于纯林的上方，表明在前10 a混交林的材积生长速度始终比纯林的大。从图5中材积连年生长量曲线来看，混交林连年生长量达到最大值的时间比纯林早3 a左右，且从材积连年生长量曲线和平均生长量曲线的延长线可以发现，混交林出现两线的交点时间(即数量成熟)比纯林的早，这些表明混交林达到数量成熟的年龄比纯林小。

3.3.4 凹叶厚朴不同混交林间材积生长过程比较 由图6可以看出，厚杉混交林的材积连年生长量曲线最高、厚竹次之、厚油最差，说明厚杉混交林的材积生长速度最大、厚竹次之、厚油最差。从图5的材积连年生长曲线来看，厚杉、厚竹和厚油混交林的材积连年生长量达到最大值的时间是一致的，但数值存在差异：厚杉>厚竹>厚油混交林，而且从材积连年生长量曲线和平均生长量曲线的延长线可以发现，厚杉混交林所代表的曲线始终会在最高。

3 结论与讨论

1) 混交林直径连年生长量达到最大值的时间(第3年)比纯林早1 a，树高连年生长量(第2年)早3 a，材积连年生长量(第8～9年)早3 a。与纯林比较，混交林能够很好地促进厚朴的生长，使得厚朴的生长更加迅速。

2) 厚杉、厚竹和厚油混交林直径、树高和材积的连年生长量和平均生长量达到最大值的时间是一致的，但生长量的数值存在差异(分别为厚杉2.6 cm和1.41 cm、2.15 m和1.45 m、0.008 9 m3和 0.004 0 m3；厚竹1.9 cm和1.18 cm、2.0 m和1.5 m、0.009 4 m3和 0.003 2 m3；厚油1.64 m和1.1 m、1.8 m和1.3 m、0.006 9 m3和 0.003 0 m3)：厚杉>厚竹>厚油混交林。与厚竹和厚油2种混交模式比较，厚杉混交林能够更有利于厚朴的林木生长，增加厚朴药材的产量。

3) 厚朴纯林的直径连年生长量最大值出现在4 a，直径连年生长量曲线与平均生长量曲线相交于6～7 a，所以第1次抚育间伐的时间应定在7 a左右为宜；材积连年生长量达到最高峰的年龄为12 a，最大值为 0.006 67 m3。厚杉、厚竹和厚油3个混交林的直径连年生长量最大值均出现在3 a左右，胸径连年生长量曲线与平均生长量曲线均相交于3～4 a，5 a后连年生长量始终小于平均生长量，所以应在5 a时进行第1次抚育间伐；材积连年生长量达到最高峰的年龄为9 a，分别为：厚竹(0.009 42 m3)>厚杉(0.008 92 m3)>厚油混交林(0.006 96 m3)。

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(责任编辑 韩明跃)

Stem Growth Rhythm ofMagnoliabilobain Different Stands

ZHANG Long-hui, ZHOU Shao-qing, XIE De-jin, HE Tian-you, RONG Jun-dong, ZHENG Yu-shan

(Institute of Industrial Raw Material Plantation, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou Fujian 350002, China)

Four kinds ofMagnoliastands at Phoebe County Hufang Down in Fujian Province were investigated and sampled by the method of stem analysis in 2012. And then, the growth rhythms of pure and mixed stands ofMagnoliabiloba, fir, green bamboo,Camelliaoleiferawere studied. The result showed that the current annual increment of DBH of mixed stands reached a maximum in the third year, 3 years before pure stand. The current annual increment of tree height and volume got to the peak in the 2nd year and 8th-9thyear, respectively, 3 year earlier than pure stand. Moreover, in the first decade, the average increment of DBH, tree height and volume of mixed stands (1.23 cm、1.42 m、0.003 7 m3) were higher than that in pure stand ( 0.81 cm、1.00 m、0.002 7 m3). Meanwhile, in fir, green bamboo andCamelliaoleiferamixed stands, the current annual and average increment of DBH, height and volume reached the maximum at the same time, but varied in detailed values. Among them, fir>green bamboo>Camelliaoleiferamixed stands. The result indicated thatMagnoliabilobaand fir mixed stands could be getting the best result, which promote the growth ofMagnoliaofficinalis, and followed byMagnoliaofficinalisand green bamboo mixed stand,MagnoliaofficinalisandCamelliaoleiferamixed stand. The worse result was pure stand.

Magnoliabiloba; mixed forest; pure forest; growth rhythm

2013-09-12

福建省科技重大基金资助项目(2011N5002)资助；福建省科技重点基金资助项目(2009N0006)资助。

郑郁善(1960—)，男，教授，博士生导师。研究方向：园林植物与观赏园艺、森林培育。Email：zys1960@163.com

10.3969/j.issn.2095-1914.2014.04.011

S758.5

A

2095-1914(2014)04-0059-05

第1作者：张龙辉(1988—)，男，硕士生。研究方向：森林培育理论与技术。Email：fjzlh1988@163.com。