桉树纸浆用材林树冠枝生长规律初步研究

张水花，刘丽婷，朱英娟，莫晓勇*，张祥宇，郑 家

(1.华南农业大学林学院，广东 广州 510642 ；2.江西林业科学院，江西 南昌 330032)

桉树纸浆用材林树冠枝生长规律初步研究

张水花1，刘丽婷2，朱英娟1，莫晓勇1*，张祥宇1，郑 家1

(1.华南农业大学林学院，广东 广州 510642 ；2.江西林业科学院，江西 南昌 330032)

以雷州林业局纪家林场1 ~ 5年生的华桉1号、DH32-29无性系为研究对象，从一级枝数量长度直径、二级枝数量长度直径等方面研究其枝生长规律，结果表明：华桉1号一级枝、二级枝各特征指标值及树冠小于DH32-29，华桉1号枝条的柔韧性强于DH32-29，表明树冠结构与林木的抗风性有关，华桉1号比DH32-29抗风性强，在林业实践中已得到验证；两个无性系一级枝、二级枝结构因子之间的相关性呈现规律均基本一致，华桉1号一级枝、二级枝各结构因子之间的相关度低于DH32-29。本研究可为桉树合理栽植密度的确定、空间结构优化及可持续经营提供参考和依据。

桉树无性系；树冠；一级枝；二级枝

目前，我国南方人工林普遍存在经营水平不高、稳定性低、人工林生物多样性低、结构简单、人工林种植区生态系统和景观多样性差、人工林质量差、生产力低等一系列问题。而桉树(Eucalyptus)作为南方人工林重要的速生短轮伐期树种也不例外。如何提高桉树人工林的集约经营与管理水平是桉树面向市场化的核心竞争力、也是我国人工林发展的必然要求。因此，提高桉树人工林产量和木材质量是当前工作的重要任务之一。

树冠是树木进行光合作用的重要场所，其大小直接影响树木的生长和树干形状[1]，其结构决定了树木的生活力、生产力及生态效益的发挥，在树木生长过程中，其是反映树木长期竞争水平的重要指标之一[2]。我国对树冠相关方面的研究多集中在北方如杨树(Populus)、松类(Pinus)等树种，桉树作为南方最主要的速生用材树种，对其树冠结构也有一些相关研究[3-8]。但从2006年至今，对桉树树冠结构的研究较少报道，尤其是关于桉树枝生长规律方面的研究尚未报道。本文以尾细桉(E. urophylla × E. tereticornis)无性系华桉1号、尾巨桉(E. urophylla × E. grandis) DH32-29为研究对象，通过研究2个无性系的树冠枝生长规律，可以监测林木的长势，判定林木栽植的合理密度，以期为进行适当的人工林混交、空间结构优化经营、合理施肥等经营措施提供参考，从而改善其生态问题及提高其木材产量和木材品质。

1 研究区域概况

研究区域位于湛江雷州林业局纪家林场，雷州林业局位于粤西南，跨湛江、廉江、遂溪、雷州、徐闻 5个市县，地理坐标为 20°15′ ~ 21°38′ N，109°41′ ~ 110°35′ E。属热带北缘海洋性季风气候，年平均气温23.5℃，7月平均气温28.9℃，1月平均气温15.2℃，极端低温1.4 ~ 3.6℃，极端高温37.2 ~ 38.8℃；年降雨量1 855 mm，降水量分配不均，干湿季明显，5—9月份为雨季，降水量1 586 mm，占年降水量的85%；年蒸发量1 763 mm，年相对湿度80%左右；夏季盛行东南风、南风及西南风，冬季多北风和西北风，每年6—11月是热带风暴和台风季节，风力一般9 ~ 10级，最大风力可达12级。各样地的经度和纬度相近，海拔为30 ~ 50 m，地势平坦，坡度为0°。土类为砖红壤。

2 研究方法

2.1 野外调查

2014年3月上旬，在雷州林业局纪家林场华桉1号、DH32-29无性系人工林中以林龄为单位分别设置固定样地，华桉1号、DH32-29各设置固定样地5个，林龄均为1 ~ 5年生，规格为50 m × 50 m。在样地内逐株测定树高、胸径、第一活枝高和冠幅等主要测树因子。每块样地根据每木检尺结果计算出其平均树高和平均胸径，然后以此为标准在样地内选择2 ~ 3株标准木作为解析样木，并进行林木枝解析。

本研究主要以枝为单位，即一个“一级枝”为一组，华桉1号共调查样本数为360组，DH32-29共为445组，其中，华桉1号360组及DH32-29445组各全部测定一级枝数量；按照分层抽样技术抽取华桉1号124组及DH32-29150组，各详细测定一级枝长、一级枝基部直径、一级枝0.5 m处直径、二级枝活枝数、最长二级枝长度、最长二级枝直径，华桉 1号抽样比例达 34.44%，DH32-29抽样比例达33.71%。各调查样地林分基本生长状况信息表详见表1。

表1 样地林分基本生长状况信息表

2.2 数据分析

用 Excel进行数据整理与分析，并利用 SPSS软件进行一级枝、二级枝各指标统计及指标间的相关性分析。

3 结果与分析

3.1 华桉1号、DH32-29一级枝结构总体规律

3.1.1 一级枝长规律

一级枝是直接从主干上生长出来的枝条，它是决定树冠大小的重要因子之一。表2中，华桉1号和DH32-29两个无性系的一级枝总数及平均一级枝长在轮伐期内随着林龄的增长，均呈现先增加后减少的趋势，即它们的一级枝数及平均一级枝长随着林龄的增长增加到第3 a，从第3 a后，呈现逐渐减少的趋势，表明前3 a主要是两个无性系树冠的形成期及生长期，3 a后，树冠生长开始下降，并趋于稳定。树冠的形状由圆扁形趋于尖塔形。两个无性系的平均一级枝间距随着林龄的增长也均呈现一致的变化规律，即呈现增大趋势。另外，从表中还可得出华桉1号无性系一级枝总数及平均一级枝长小于DH32-29无性系，其平均一级枝间距较DH32-29无性系的大，表明DH32-29的树冠较华桉1号大且密集，则DH32-29的生长潜力优于华桉1号，故DH32-29无性系的材积大于华桉1号无性系的材积。

表2 不同林龄一级枝长规律

从表3可知，华桉1号无性系的一级枝长多分布在50 ~ 130 cm之间，比例达60.48%，特别是90 ~ 110 cm区间段占所测一级枝总数约20%，50 ~ 70 cm、70 ~ 90 cm、110 ~ 130 cm分别达11.29%、15.32%和14.52%；30 cm以下和250 cm以上所占的比例最少，仅为0.81%；30 ~ 50 cm、130 ~ 150 cm、150 ~ 170 cm、170 ~ 190 cm各组所占比例介于5% ~ 10%；190 ~ 210 cm、210 ~ 230 cm、230 ~ 250 cm各区间段所占比例均不超过5%。

表3 一级枝长频率分布情况表

DH32-29无性系的一级枝长多分布在 70 ~ 170 cm之间，其比例达66.67%，特别是110 ~ 130 cm区间段占所测一级枝总数的20%，70 ~ 90 cm、90 ~ 110 cm、130 ~ 150 cm、150 ~ 170 cm均介于10% ~ 15%；30 cm以下和250 cm以上所占的比例最少，仅为1.33%；50 ~ 70 cm、170 ~ 190 cm、190 ~ 210 cm各组所占比例介于5% ~ 10%；30 ~ 50 cm、210 ~ 230 cm、230 ~ 250 cm各区间段所占比例均不超过5%。总体来说，DH32-29的一级枝长大于华桉1号，说明DH32-29枝的延展性大于华桉1号，则DH32-29的树冠形状较华桉1号的圆扁。

3.1.2 一级枝基部直径和一级枝0.5 m处直径规律

由表4可知，华桉1号无性系的一级枝基部直径主要为5 ~ 17 mm，所占比例高达72.58%，且8 ~ 11 mm、11 ~ 14 mm各分区间所占的比例基本一致，均各占抽样样本总数的25%左右。2 mm以下和23 mm以上比例较低，各占比例仅为0.81%和1.61%；DH32-29无性系的一级枝基部直径主要为 8 ~ 20 mm，此区间段所占比例达到了76.67%，其中11 ~ 14 mm、14 ~ 17 mm所占比例相对较高，分别为23.33%、26.67%，均约为抽样数量的25%。而所占比例较低也是 2 mm以下和 23 mm以上，各为0.67%、1.33%。

根据上述分析结果可知，华桉1号无性系的一级枝基部直径小于DH32-29无性系，说明华桉1号的枝细于DH32-29，则其枝的柔韧性强于DH32-29，故华桉1号无性系的抗风性强于DH32-29无性系。

表4 一级枝基部直径频率统计情况表

由表5可知，华桉1号、DH32-29两个无性系一级枝0.5 m处直径较其一级枝基部直径分布更为平均，二者的一级枝0.5 m处直径分布范围主要在1 ~ 7 mm和4 ~ 10 mm，均占所测枝的60%左右，且1 mm以下、16 mm以上的分布情况基本一致，即所占比例急剧减少，比例均不足 5%。另外，其它区间段比例在10%左右。

从上述分析结果可看出，华桉1号无性系的一级枝0.5 m处直径小于DH32-29无性系，进一步说明华桉 1号枝较 DH32-29枝纤细，其抗风强度大于DH32-29。

表5 一级枝0.5 m处直径频率统计情况表

3.1.3 一级枝各基本指标间相关性分析

由表6可知，从整体上来说，两个无性系的一级枝长、一级枝基部直径及一级枝0.5 m处直径均与林龄4个因子相互之间极显著相关，说明这4个因子之间关系较密切，进一步说明林龄是影响一级枝长、一级枝基部直径、一级枝0.5 m处直径的重要因子。

从华桉1号无性系一级枝各基本指标间的相关性来看，林龄与一级枝长、一级枝基部直径、一级枝0.5 m处直径的相关性：一级枝长一级枝0.5 m处直径＞一级枝基部直径，说明3个指标中一级枝长受林龄的影响最大；DH32-29无性系一级枝的3个基本指标与林龄的相关性呈现基本一致的规律：一级枝长＞一级枝0.5 m处直径＞一级枝基部直径，虽两个无性系一级枝的3个基本指标与林龄的相关性呈现的规律基本一致，但两个无性系各一级枝对应指标与林龄之间的相关性(如 DH32-29一级枝长和林龄的相关性与华桉1号一级枝长和林龄的相关性比较) DH32-29均大于华桉1号，说明DH32-29无性系的一级枝长、一级枝基部直径、一级枝0.5 m处直径受林龄的影响更大，即在树冠形成期和生长期阶段，DH32-29无性系一级枝3个基本指标的生长随着树木林龄的增加其生长速度比华桉 1号无性系的快，DH32-29无性系形成的树冠大于华桉1号无性系的，但DH32-29的枝条比华桉1号的枝条粗，其枝条的柔韧性弱于华桉1号枝条，因此DH32-29无性系的抗风性较华桉1号无性系的弱。华桉1号相对而言，是一个抗风性强的无性系，沿海地区桉树经营中的主要自然灾害是台风，每年的台风灾害都导致桉树人工林的产量严重损失，这也是在一些沿海地区大面积种植华桉1号且大力推广应用的原因之一。

表6 一级枝各基本指标间相关性分析

华桉1号无性系的一级枝长与林龄、一级枝基部直径、一级枝0.5 m处直径的相关性，其中与林龄的相关性最大, 一级枝0.5 m处直径次之，一级枝基部直径最小，可看出一级枝0.5 m处位置与一级枝基部位置相比，一级枝0.5 m处位置是影响一级枝粗细度的一个重要因子。DH32-29无性系一级枝长与林龄、一级枝基部直径、一级枝0.5 m处直径的相关性与华桉1号无性系一级枝长与林龄、一级枝基部直径、一级枝0.5处直径的相关性呈现规律基本一致；华桉1号无性系的一级枝基部直径与林龄、一级枝长、一级枝0.5处直径之间的相关性，三者相差不大，但相对而言，与一级枝0.5 m处直径的相关性最大。DH32-29无性系一级枝基部直径与林龄、一级枝长、一级枝0.5 m处直径之间的相关性与华桉1号一级枝基部直径与林龄、一级枝长、一级枝0.5 m处直径之间的相关性呈现基本一致的规律；华桉1号一级枝0.5 m处直径与林龄、一级枝长、一级枝基部直径的相关性，与一级枝长相关性最大，其次为林龄，由此可知，林龄、一级枝长是影响一级枝0.5 m处直径的重要因子。DH32-29一级枝0.5 m处直径与其他3个指标的相关性呈现规律基本一致。

3.2 华桉1号、DH32-29二级枝结构总体规律

3.2.1 二级枝基本特征指标统计信息

由图1可知，华桉1号无性系每个一级枝存活的二级枝数以3 ~ 15枝的情况最为常见，DH32-29最为常见的是3 ~ 18枝，3枝以下及22枝以上的情况两个无性系均比较少见，各所占比例都不足 5%；由图2可知，华桉1号、DH32-29最长二级枝长度均多分布于40 ~ 80 cm之间，不同的是华桉1号最长二级枝长度在这个区间段多集中在40 ~ 50 cm之间，而DH32-29多集中在60 ~ 70 cm之间；由图3可知，两者的最长二级枝直径分布情况基本一致，即多集中在1 ~ 5 mm之间，华桉1号偏向于1 ~ 3 mm，而DH32-29偏向于3 ~ 5 mm。

由表7结合图1 ~ 3可知，DH32-29无性系二级枝活枝数、最长二级枝长度、最长二级枝直径均高于华桉1号无性系，表明DH32-29无性系树冠的横向生长比华桉1号无性系的快，DH32-29树冠比华桉1号密集，DH32-29二级枝的柔韧性低于华桉1号，可知DH32-29无性系的树冠比华桉1号的圆扁，树冠的大小是决定林木生长的重要指标，故一般而言，DH32-29无性系的生长量较华桉1号大，DH32-29的材积高于华桉1号，但DH32-29的抗风性较华桉1号弱。

表7 二级枝统计情况表

3.2.2 二级枝各指标间相关性分析

由表8可知，从整体上看，华桉1号、DH32-29的二级枝各基本指标间的相关性一致，即二级枝活枝数与林龄、最长二级枝长度与林龄、最长二级枝直径与最长二级枝长度极显著相关，最长二级枝直径与林龄显著相关。

从华桉1号无性系二级枝各基本指标间的相关性来看，二级枝活枝数、最长二级枝长度、最长二级枝直径三者与林龄的相关性：二级枝活枝数＞最长二级枝长度＞最长二级枝直径，说明3个指标中二级枝活枝数受林龄的影响最大；DH32-29无性系二级枝的3个基本指标与林龄的相关性呈现基本一致的规律：二级枝活枝数＞最长二级枝长度＞最长二级枝直径，虽两个无性系二级枝的3个基本指标与林龄的相关性呈现的规律基本一致，但两个无性系各二级枝对应指标与林龄之间的相关性 DH32-29均大于华桉1号，说明DH32-29无性系的二级枝活枝数、最长二级枝长度、最长二级枝直径受林龄的影响更大，即在树冠形成期和生长期阶段，DH32-29无性系二级枝3个基本指标的生长随着林龄的增加其生长速度比华桉1号无性系的生长速度快。

华桉1号无性系的二级枝活枝数仅与林龄相关,与最长二级枝长度、最长二级枝直径不相关，说明二级枝活枝数对其最长二级枝长度及最长二级枝直径没有决定性作用。DH32-29无性系其二级枝活枝数与林龄、最长二级枝长度、最长二级枝直径的相关性与华桉1号无性系的基本一致；华桉1号无性系的最长二级枝长度与林龄、二级枝活枝数、最长二级枝直径的相关性，其中与林龄、最长二级枝直径相关，而与二级枝活枝数无关，且与最长二级枝直径相关性最大，说明最长二级枝长度对二级枝活枝数不产生决定性的作用，且是决定其直径大小的一个重要因子。DH32-29无性系其最长二级枝长度与林龄、二级枝活枝数、最长二级枝直径的相关性与华桉1号无性系的基本一致； 华桉1号无性系的最长二级枝直径与林龄、二级枝活枝数、最长二级枝长度的相关性，其中与林龄、最长二级枝长度相关，而与二级枝活枝数无关，且与最长二级枝长度相关性最大，说明最长二级枝直径对二级枝活枝数不产生影响作用，但却影响其长度。DH32-29无性系其最长二级枝直径与林龄、二级枝活枝数、最长二级枝长度的相关性与华桉1号无性系的基本一致。

表8 二级枝各基本指标间相关性分析

4 结论与讨论

本文从一级枝数量长度直径、二级枝数量长度直径对华桉1号、DH32-29树冠枝生长规律进行研究，发现华桉 1号一级枝、二级枝各特征指标值小于DH32-29，华桉1号枝条的柔韧性强于DH32-29，表明树冠结构与林木的抗风性有关，华桉1号比DH32-29抗风性强，在林业实践中已得到验证，具体表现的总体规律为：

(1) 一级枝：华桉1号多分布在50 ~ 130 cm之间，比例达60.48%，特别是90 ~ 110 cm区间段分布最多，占所测一级枝总数的近 20%。而 DH32-29多分布在70 ~ 170 cm之间，比例达66.67%，其中分布最多的是110 ~ 130 cm区间段，占所测一级枝总数的20%；从一级枝基部直径来看，华桉1号主要为5 ~ 17 mm，所占比例高达72.58%。DH32-29主要为8 ~ 20 mm，此区间段所占比例达到了76.67%；从一级枝0.5 m处直径来看，相比华桉1号、DH32-29一级枝基部直径分布来说，它们的一级枝0.5 m处直径分布更为平均，其分别主要在1 ~ 7 mm和4 ~ 10 mm，均占所测枝的60%左右；从相关性来看，两个无性系呈现一致规律，即一级枝长、一级枝基部直径、一级枝0.5 m处直径以及林龄4个因子相互之间相关性极显著。

(2) 二级枝：华桉1号二级枝活枝数以3~15枝的情况最为常见，DH32-29以3 ~ 18枝最为常见；二者的最长二级枝长度虽多分布于40 ~ 80 cm之间，不同的是华桉1号在该区间段多集中在40 ~ 50 cm之间，而DH32-29多集中在60 ~ 70 cm之间；最长二级枝直径分布情况也基本一致，即多集中在1 ~ 5 mm之间，华桉1号偏向于1 ~ 3 mm，而DH32-29偏向于3 ~ 5 mm；从相关性来看，二级枝活枝数与林龄、最长二级枝长度与林龄、最长二级枝直径与最长二级枝长度极显著相关，最长二级枝直径与林龄显著相关。

鉴于树木树冠的枝叶系统比较繁杂，本文仅研究华桉1号、DH32-29的一级枝及附着在其上的二级枝，对其三级枝及其以上枝干不再进行研究。另外，由于枝解析的工序比较繁杂，工作量大，历经时间长，且适于研究的样地也较少，导致本研究的样本量较少，因此在总结规律方面上，仍存在着很大的欠缺与不足，在今后的研究中需要不断地改进。

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Branch Grow th in Eucalyptus Pulp Plantations

ZHANG Shui-hua1, LIU Li-ting2, ZHU Ying-juan1, MO Xiao-yong1, ZHANG Xiang-yu1, ZHENG Jia1
(1. College of Forestry, South China Agriculture University, Guangzhou 510642, Guangdong, China; 2. Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang 330032, Jiangxi, China)

This paper examines branch grow th from ages 1 to 5 years of Eucalyptus clones ‘huaan 1’ and DH32-29at Jijia Forest Farm on the Leizhou Peninsula. Traits exam ined included numbers, lengths and diameters of both primary and secondary branches. It was concluded that: characteristic indices of primary and secondary branches of clone ‘huaan 1’ were less than the equivalent indices of clone DH32-29. The crown of Eucalyptus clone ‘huaan 1’ was smaller than that of clone DH32-29, and branch flexibility of clone ‘huaan 1’was higher than clone DH32-29. The results showed that differences in crown structure resulted in clone ‘huaan 1’ having higher w ind resistance than DH32-29, and this has been verified in plantations. The structure factors of primary and secondary branches of the two clones were found to be similar, and the correlation between the structure factors of primary and secondary branches of Eucalyptus ‘huaan 1’ was less than the correlation between the structure factors of primary branch and secondary branches of DH32-29. This study can provide an important reference and basis for determ ining reasonable planting densities for Eucalyptus pulpwood plantations, including the optim ization of space available for tree crown development and ensuring sustainable management.

Eucalyptus clones; crown; primary branch; secondary branch

S758.5+2

A

2015-05-15

广东省林业科技创新专项资金项目 (2013KJCX013-01)

张水花(1988— )，女，在读硕士研究生，主要从事森林经理学研究

＊莫晓勇为通讯作者