广东降香黄檀人工林生长及寒害调查分析

2014-12-29 01:06连辉明殷祚云蔡燕灵曾令海何波祥蓝燕群陈一群蔡静如周丽华何立平王明怀
中南林业科技大学学报 2014年10期
关键词:降香黄檀林龄

连辉明,张 谦,殷祚云,蔡燕灵,曾令海,何波祥,蓝燕群,陈一群,蔡静如,周丽华,何立平,王明怀

( 广东省林业科学研究院 广东 广州 510520 )

广东降香黄檀人工林生长及寒害调查分析

连辉明,张 谦,殷祚云,蔡燕灵,曾令海,何波祥,蓝燕群,陈一群,蔡静如,周丽华,何立平,王明怀

( 广东省林业科学研究院 广东 广州 510520 )

对全省18个县24块新营建的降香黄檀林分在2011~2013年连续开展寒害和生长调查,分析结果表明:降香黄檀林分早期生长较快,树高年均生长可达1.05 m,胸径年均生长达1.03 cm,但是个体间差异较大;当最低温在0~5℃之间并保持5~10天时,降香黄檀出现较为严重的寒害,林分寒害等级与月均温、海拔、树高和林龄呈极显著的负相关,与纬度、胸(地)径呈极显著的正相关;林分所处地形对寒害等级也有一定影响;受寒害的林分在次年寒害较轻的情况下可恢复生长。依据各地寒害等级,并结合各地气温及寒害恢复情况,绘制广东省降香黄檀人工林寒害分区图,将全省划分为适宜栽培区、次适宜栽培区、风险栽培区和不适栽培区四种类型。

降香黄檀;人工林; 生长; 寒害等级;广东

降香黄檀Dalbergia odoriferaT. Chen是蝶形花科黄檀属树种,又名黄花梨,国家Ⅱ级保护树种。原产我国海南省,是海南省特有的名贵树种,广东、广西以及福建南部均有零星引种,是珍贵的红木家私、工艺品雕刻用材树种,其木材经蒸馏得降香油,是重要的定香剂,根和干的心材能作药用,为良好的镇痛剂[1-4]。近几年其木价格一路飙升,即便如此,市场现货也奇缺,处于一种有价无市的状态。巨大的市场潜力,吸引了众多的社会资金投入造林,营建降香黄檀珍贵用材人工林。降香黄檀作为热带树种,一般认为降香黄檀能能耐轻霜及短期-3~0℃左右的极端低温[5-6]。在广东亚热带地区引种存在寒(冻)害的威胁。针对一些地区引种栽培中存在的盲目性,笔者开展了广东降香黄檀人工林的生长及寒害调查,旨在摸清该树种在我省适宜栽培区域、次适宜栽培区域、风险栽培区域和不宜栽培区域,为林农提供参考,规避因盲目引种所带来的风险,引导降香黄檀珍贵用材人工林的健康发展。

1 材料与方法

1.1 调查点概况及方法

在我省各地新营建的降香黄檀人工林中,在全省18个县的24块人工林,林龄分别是1~4a,随机选择30株进行寒害调查,记录树高、胸径和寒害等级。各调查地点及其经纬度、海拔及坡向坡位情况如表1。分别在2011~2013年三个年度的5~6月开展调查。

1.2 寒害等级划分

寒害等级划分方法参照杨曾奖等[5]在2008年开展寒害调查分级方法,并根据降香黄檀树种受冻情况适当修改。寒害等级划分如表2。

表 1 调查点地理位置及地形Table 1 Location and topography of investigation spots for surveying the chilling injury of Dalbergia odorifera

表2 寒害调查分级标准Table 2 Classification criteria of chilling injury of Dalbergia odorifera

1.3 三个年度低温概况与气温记录

热带树种引种,寒害主要受冬季的低温因子影响所致[5],因此连续记录各调查地点3个年度最冷月(1月)各天最低气温、日均温和寒潮情况。广东2011~2013年的最冷月(1月)低温及寒潮情况如表3[7]。3个年度中以2011年寒害较为明显。经过分析,2011年全省降香黄檀平人工林均寒害等级2.58,2012年度为0.24,2013年为0.44。因2012年和2013年寒害等级较低,难以体现寒害一般规律,因此以2011年数据开展寒害分析。

表3 2011~2013年的最冷月(1月)低温概况Table 3 Low temperature situation of coldest month (January) in 2011~2013

1.4 分析方法

林分寒害等级计算公式:C=(1X+2X+3X+4X+5X)/Σx。式中:C为林分寒害等级,1,2,3,4,5为不同受害等级;X为不同受害等级株数;Σx为观察总株数[8]。

采用Excel软件整理数据并绘制折线图;采用SAS软件CORR模块进行相关分析[9]。

2 结果与分析

2.1 生长量分析

综合2011~2013三个调查年度的生长量数量,对不同林龄的降香黄檀林分进行归类,并计算其1~4 a的林分平均生长量,不同林龄的降香黄檀林分平均生长量及变异情况如表4。由表4可知,降香黄檀林分生长较快,树高年均生长可达1.05 m,胸径年均生长达1.03 cm,林份中个体间分化较大,树高各年度变异系数在26.11~36.91%之间,胸(地)径变异系数在40.01~42.79%之间。

表4 不同林龄降香黄檀林分平均生长量及变异情况†Table 4 Average growth and variation of Dalbergia odorifera stands with different ages

2.2 寒害与低温的关系

2011年1月广东月平均气温为9.6℃,比同期气温低4℃,是60多年来最低月平均气温,间接出现4次16天的寒流天气,受其影响,各地降香黄檀林分出现不同程度的寒害。绘制该月平均气温分布及各调查点平均寒害等级图,如图1。由图可知,怀集、清新、佛岗、新丰、河源、紫金、五华、兴宁、平远到蕉岭一线以北月平均气温在8℃以下,并在连山出现-1.0℃的极端低温,相应该线以北出现了2.2~4.4级的寒害,对降香黄檀的生长产生严重的影响,轻的顶梢受冻、干枯宿存,严重的全株主干冻死,个别林分受地形影响,呈现寒害较轻,如连平溪山寒害等级为1.4。此次调查中,以蕉岭新铺镇林分受害最为严重,该林分处于狭窄的沟谷中,该县低温情况是极端低温是2℃,最低温在5℃以下有20天,并且连续5℃以下低温的长达9天,持续时间较长。连州和连山低温情况也与蕉岭类似。据此可知,当日最低温在0~5℃之间并保持5~10天时,降香黄檀将出现较为严重的寒害。

2.3 林分寒害等级与纬度的关系

用林分寒害等级与纬度绘制出折线图,如图2,并添加线性趋势线。从图2可以看出,线性趋势线表明,林分寒害等级随纬度的增加而升高,但是有个别地区可能受地形的影响,低纬度的林分也会出现高寒害等级,而高纬度林分也可能会出现低寒害等级的现象。如位于低纬度的紫金龙窝(N23.29°)的林分位于地势低洼的农田中,该林分2011年寒害等级为3.72;而高纬度的连平溪山(N24.27°)林分位于地势较高的山脊,地形较为开阔,冷空气不易长时间沉积,因此该林分寒害等级较低为1.43。

图1 2011年1月广东平均气温分布及各调查点寒害等级图Fig.1 Distribution of mean temperature and classif i cation of chilling injury of D. odorifera in different study sites on January,in 2011

2.4 寒害与树高生长的关系

以1 m/cm为高阶和径阶,对调查植株进行生长分级,绘制寒害等级随高、径生长量变化折线图,并相应添加其线性趋势线,结果见图3。由图3可知,林分寒害等级随着树高增长而降低、随着胸径的增长而增加,即“高瘦”的植株抗寒能力强,这与殷祚云等[10]尾巨桉“矮壮者抗寒能力强”结论相反,这可能与树种的特性有关。

图2 降香黄檀寒害等级与纬度关系Fig.2 Relationship between chilling injury grade of D. odorifera and latitude

2.5 寒害与林龄的关系

图3 降香黄檀寒害等级与树高生长关系Fig. 3 Relationship between chilling injury grade and height growth of D. odorifera

计算2011年度各个调查林分林龄的寒害平均等级,结果见表5。由表5可知,2011年度中,寒害等级随着林龄的升高而降低,而且寒害等级差距明显,3年生寒害等级比2年生低0.78,而2年生寒害等级比1年生低0.88,需要说明的是,3龄林由于是单点数据,代表性可能稍差。

表5 降香黄檀寒害等级与林龄的关系Table 5 Relationship between chilling injury grade and stand age of D. odorifera

2.6 寒害与海拔的关系

以100 m为一个海拔范围,统计各范围内的的寒害等级,结果如图4。由图4可知,在0~400 m范围内,寒害等级随着海拔高度升高而增加,海拔每升高100 m其对应的寒害等级增加0.51~0.53。值得说明的是301~600 m的3个海拔范围单点30株植株数据,代表性较差,受纬度影响明显,如401~500 m范围的林分是信宜东镇六梢的林分,该林分地处亚热带南缘,总体气温较高,因此寒害较低。但从0~300 m范围看,总体是呈现寒害等级随着海拔高度升高而增加的规律。

图4 寒害等级与海拔高度关系柱形图Fig.4 Relationship between chilling injury grade of D. odorifera and elevation

2.7 林分寒害等级与各影响因子相关分析

采用2011年单株调查数据对林分寒害等级与各影响因子进行相关关系分析,结果如表6。从表中可以看出,林分寒害等级与月均温、海拔、树高和林龄呈极显著的负相关,而与纬度、胸(地)径呈极显著的正相关关系,此结论与上述分析结果相合。

表6 降香黄檀林分寒害等级与各影响因子相关分析Table 6 Correlation analysis on chilling injury grade and its effect factors

2.8 寒害恢复情况调查

调查发现各地受寒害后的林分均可得到恢复生长,在次年寒害较轻的情况下,可以迅速恢复生长。受害最重的蕉岭林分因老板对发展此树种失去信心,将林分砍伐后改种其他树种。连山林场林分2011年寒害等级为3.7,林分中大部分植株受寒害,致根颈以上部位冻死。2012~2013年连续开展调查,发现枯死的主干腐朽后,有3~8个新芽从根颈部位萌出,并迅速生长,后两个年度由于气温较高,林分寒害等级仅为0.07和0.80,即受轻微寒害,生长正常,生长恢复情况如表7。但是今后是否仍会受冻,还有待继续观察。

表7 连山林场降香黄檀人工林寒害后恢复情况†Table 7 Recovery of D. odorifera plantation in LianshanForest Farm after chilling injury

2.9 栽培区划

2011年1月出现广东60年来月平均气温最低的记录,并出现4次且持续时间较长的严重的寒流天气,这种天气情况下,对于考察降香黄檀的耐寒性是比较适合的。按照2011年寒害调查结果,认为寒害等级在0~1.5以下的区域是适合栽培的区域,1.6~3.5是风险栽培区域,而3.6~5.0则是不适宜栽培区域,据此并结合当年各县1月气温情况及寒害恢复情况,初步绘制广东省降香黄檀寒害栽培区划图,如图5。

图5 广东省降香黄檀人工林栽培寒害区划Fig.5 Zoning of D. odorifera plantation on basis of chilling injury classif i cation in Guangdong province

3 讨 论

(1)降香黄檀林分早期生长较快,树高年均生长可达1.05 m,胸(地)径年均生长达1.03 cm。但是个体间分化较大,树高各年度变异系数在26.11~36.91%之间,胸(地)径变异系数在40.01~42.79%之间。

(2)受2011年1月低温与寒潮的影响,我省各地降香黄檀林分出现不同程度的寒害,以粤北和粤东地区较为严重,一般认为当日最低温在0~5℃之间并保持5~10天时,降香黄檀将出现较为严重的寒害。通过分析发现林分寒害等级随纬度的增加而升高,但是有个别地区可能受地形的影响,低纬度的林分也会出现高寒害等级,而高纬度林分也可能会出现低寒害等级的现象;随着树高增长而降低、随着胸径的增长而增加,即“高瘦”的植株抗寒能力强;随着林龄的升高而降低,而且寒害等级差距明显,3年生寒害等级比2年生低0.78,而2年生寒害等级比1年生低0.88;寒害等级随着海拔高度升高而增加,海拔每升高100 m其对应的寒害等级增加0.51~0.53。这些结论相关分析结果也得到验证。

(3)调查发现各地受寒害后的林分均可得到恢复生长,在次年寒害较轻的情况下,可以迅速恢复生长。连山林场林分2011年受寒害前平均树高为1.91 m,平均地径达3.10 cm,当年寒害致大部分植株根颈部位以上受冻干枯,但是在2012年、2013年调查发现植株都可以从根颈部位从新萌芽,长出多枝主干,树高在2013年平均高为2.92 m,平均胸径为2.10 cm。但是今后是否仍会受冻,还有待继续观察。

(4)依据2011年各地寒害情况,并结合当年各县1月气温情况及寒害恢复情况,初步绘制广东省降香黄檀寒害栽培区划图,认为从怀集北部、阳山南部到英德、新丰、龙川、五华到大埔北部一线以上是不适宜栽培区;封开、广宁、清新、佛岗南部、源城、紫金、丰顺到大埔南部一线以北部为风险栽培区;罗定、新兴、鹤山、顺德、东莞、博罗、陆河、普宁到饶平北部一线以北为次适宜栽培区,该线以南则为适宜栽培区。本区划图与孟慧[11](2010)降香黄檀产地适宜性分析的广东部分大致相同[12]。

(5)在风险栽培区和不适栽培区中选择合适的地形种植也可能取得成功,而在适宜栽培区和次适宜栽培区,某些局部地形在较寒冷的年份也可能受到严重的寒害。如本次调查的连平溪山和紫金龙窝的林分就是这样一个例子。因此而在,在营建降香黄檀林分时,应注意局部地形的选择,一般在山脊、地形开阔、空气流通较快的地方不易受寒,而在山沟、狭窄山谷中的平地、农田,空气流通不畅的地方则易受寒受。因此合理的选择地形,特别是在风险栽培区和不适栽培区中是成功的关键,如平远县河头镇地处不适宜栽培区,但在该镇黄田水库边生长有降香黄檀人工林群落,目前约有20多年的树龄,虽然寒冷年份有寒害,但是不致于冻死。主要是该处地势开阔,水体可以调节气温所致。同时提倡四旁绿化应用,鼓励农户在房前屋后或庭院中种植[4],因人居周边环境气温较高,受寒害可能性较低,如蕉岭县城旁边蕉城镇一块林分,2011年寒害等级为2.2,受害较轻。

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Survey and analysis on growth and chilling injury ofDalbergia odoriferaplantation in Guangdong province

LIAN Hui-ming, ZHANG Qian, YIN Zuo-yun, CAI Yan-ling, ZENG Ling-hai, HE Bo-xiang, LAN Yan-qun, CHEN Yi-qun, CAI Jingru, ZHOU Li-hua, HE Li-ping, WANG Ming-huai
(Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China)

Twenty-four plots ofDalbergia odoriferaplantation in 18 counties across Guangdong province were selected for the successive investigations of growth and chilling injury of tree species from 2011 to 2013. The results show thatD. odoriferadisplayed a quick early growth with an annual increase of 1.05 m in tree height and of 1.03 cm in diameter at breast height; there were signif i cant differences among individuals in the tree growth and chilling injury; the species suffered severe continuous chilling injury for 5~10 days with minimum air temperature 0~5 ºC; the injury degree was negatively correlated with monthly mean air temperature, altitude,tree height and age, and positively with latitude and diameter; the geography was also found to have impacts on the injury degree ofD. odorifera; the injured individuals had the potential to recover in the next year with less chilling climate. Based on the injury degree,temperature variation and recovery situation, the zoning map of chilling injury forD. odoriferaplantations was drawn out, in which the whole Guangdong province was divided into four cultivation areas: suitable, sub-suitable, risky, and unsuitable cultivation area.

Dalbergia odoriferaT. Chen; plantation; growth; chilling injury grage; Guangdong province

S792.29

A

1673-923X(2014)10-0026-06

2013-10-09

广东科技计划项目“珍贵用材树种降香黄檀人工林抗寒性调查与耐寒品系选育”(2010B020303003)

连辉明(1973-),男,广东仁化人,教授级高级工程师,主要从事林业遗传育种研究工作

[本文编校:吴 彬]

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