石漠化地区芳樟人工林生长表现*

陈金艳 侯远瑞 黄小荣

（广西壮族自治区林业科学研究院/国家林业局中南速生材繁育实验室/广西壮族自治区优良用材林资源培育重点实验室，广西 南宁530002）

石漠化地区芳樟人工林生长表现*

陈金艳 侯远瑞 黄小荣

（广西壮族自治区林业科学研究院/国家林业局中南速生材繁育实验室/广西壮族自治区优良用材林资源培育重点实验室，广西 南宁530002）

通过对石漠化地区8 a生芳樟（Cinnamomum camphora）人工林测定分析，结果表明：芳樟的树高、胸径及材积生长规律均呈现出前期缓慢、后期快速的特性，造林第4年后胸径生长进入速生期，第5年后树高快速生长，材积生长的速生期则出现在第6年；估算芳樟单位面积纤维材产量达24.32 t/ hm2，芳樟油95.67 kg/hm2，单位面积产值达18 080元/hm2；枯落物蓄积量为5.57 t/hm2，有效拦蓄量达6.36 t/hm2，高于相同立地的任豆(Zenia insignis)和苏木(Caesalpinia sappan)。

石漠化；芳樟；人工林；生长

樟树（Cinnamomum camphora）属樟科（Lauraceae）樟属常绿大乔木，树高可达30 m，胸径达3 m[1-2]。根据其樟油化学成分，该树种可划分为5类——包括芳樟、油樟、龙脑樟、异樟和本樟（脑樟）[3-8]。其中芳樟根、枝、叶及木材均有芳香气味，可提取芳樟油，是樟树树种中的一个优良类型，产于长江流域及以南地区，以中国台湾为最多，湖北、湖南、广东、广西壮族自治区、贵州、云南、福建、江西省等地均有人工种植[1,9]。芳樟木材耐腐、耐水湿、防虫蛀、结构致密、有香气，是高档家俱和雕刻的优良用材，同时可供建筑、造船、箱柜、板料等使用。另外，其枝叶浓密、四季常绿、树形美观，也是庭院绿化的优良树种。

广西壮族自治区的地形概貌是“八山一水一分田”，也是我国西南8省（市、区）中石漠化最严重的区域之一，石漠化土地面积192.6万hm2，排全国第2位，潜在石漠化土地面积229.3 万hm2[2,10]。石漠化土地主要以中度和重度石漠化居多，两者面积之和占石漠化面积的81.2%[11-12]。广西壮族自治区石漠化地区主要植被类型是草丛、灌草、灌丛和疏林等，主要造林树种为任豆(Zenia insignis)、香椿（Toona sinensis）、吊丝竹(Dendroca lamus)、侧柏（Platycladus orientalis）、木棉(Bombax ceiba)、苏木(Caesalpinia sappan)、核桃(Carya cathayensis)等[13-14]。文献资料显示广西壮族自治区和相邻的广东省樟树人工林在花岗岩、页岩风化发育而成的赤红壤或红壤土山丘陵生长良好，但未见石山造林的报导[15-18]。因此，开展芳樟在石漠化地区造林试验，与当地常规造林树种任豆和苏木比较，旨在探索一种新的生态经济型树种，促进石漠化地区生态、经济可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于广西壮族自治区平果县，属多雨的亚热带季风气候，冬季干冷，夏季炎热多雨，春秋干旱。太阳辐射较强，平均总太阳辐射量106 kcal/cm2，年日照平均时数1 600 h以上，年平均气温19.0～21.5 ℃，极端最低温-1.3 ℃，极端最高温40.9 ℃，1月份平均气温最低为12.4 ℃，7月份平均气温最高为28.2 ℃，≥10 ℃的活动积温为6 500～7 400 ℃，全年≥10 ℃共有280 d以上，年无霜期345 d以上，年平均降雨量1 356 mm，年平均蒸发量1 572 mm，相对湿度80%以上[14,19]。试验地地形为岩溶山地，海拔280～300 m，坡向为西北坡，坡度25°，岩石裸露率约50%，中度石漠化土地。试验地土壤为棕色或黑色石灰土, 零星分布于石窝或石缝。原生植被有红背山麻杆（Alchornea trewioides）、鸡屎果（Psidium guajava)、穿破石(Cudrania cochinchinensis)、构树（Broussonetia papyrifera）、飞龙掌血（Toddalia asiatica）、黄茅（Heteropogon contortus）、肾蕨（Nephrolepis cordifolia ）、蜈蚣草(Pteris vittata)等。

1.2 试验材料

试验采用的芳樟树苗为广西壮族自治区林业科学研究院培育的1 a生容器苗，苗高30 cm，地径0.3 cm。

1.3 试验林营建及管理措施

2007年春季，选取芳樟、任豆、苏木共3个石山造林树种在立地条件相同的地块分别营建纯林，面积约3 hm2。造林株行距为2 m×3 m，穴状整地，规格为40 cm×40 cm×30 cm，每坑施放250 g钙镁磷肥作底肥。造林后前3 a加强除草和施肥抚育，造林当年6月和9月分别除草1次，6月除草后施肥1次，每株施复合肥100 g。第2、第3年每年4月除草和施肥各1次，每次每株施复合肥200 g。第4年及以后参照当地一般用材树种进行护林防火和病虫害防治等日常管理。

1.4 试验林测定

1.4.1 生长量测定 造林后对芳樟试验林设3个20 m×20 m样地每年进行一次每木调查，测定林木的胸径（或地径）、树高，采用参考文献[20]中的公式计算植株的单株材积，并计算各生长指标的总生长量、连年生长量和平均生长量。

式（1）中V为林木单株材积，D为林木胸径，H为树高。

1.4.2 枯落物采集及持水能力测定 分树种在每个样地的上、中和下坡位置分别取1个水平面积为50 cm×50 cm的枯落物层小样方，每个树种收集9个小样方的枯落物。在每个小样方中调查枯落物层总厚度、未分解层厚度和半分解层厚度，按照未分解层和半分解层分别收集枯枝落叶，分层称重，测定自然状态下枯落物的质量。对所收集的枯落物,分树种取未分解层和半分解层样品各3份放置在80 ℃恒温下烘干24 h后称量,测定枯落物未分解层和半分解层的水分换算系数KL、KF。再根据KL、KF值计算枯落物总蓄积量。依据枯落物最大持水率和最大拦蓄率及单位面积蓄积量，推算出各树种林下枯落物的最大持水量和最大拦蓄量，最大持水率与自然含水率差值为最大拦蓄率，枯落物的有效拦蓄量测定方法参照参考文献[21-24]。主要计算公式如下：

式中：M为枯落物总蓄积量,t/hm2；KL、KF为枯落物未分解层和半分解层的水分换算系数；ML、MF分别为枯落物未分解层和半分解层自然状态下的质量，t/hm2；W为有效拦蓄量，t/hm2；Rh max为最大持水率，%；R0为自然含水率，%；M24为枯落物吸水饱和质量，g；M0为枯落物干质量，g；Md为自然状态下枯落物质量，g。

1.4.3 生物量测定 8 a生时在每个样地测定1株平均木的树干、细枝叶的生物量,进行单位面积产值估算。

1.5 数据统计

试验数据采用Microsoft excel 2007软件统计分析。

2 结果与分析

2.1 芳樟生长特性分析

2.1.1 树高生长特性 不同年龄芳樟林的树高生长过程见图1。从图中可见，石漠化地区8 a生芳樟人工林平均树高达6.31 m，年平均生长量达0.79 m。芳樟树高生长呈现随树龄递增而持续增长的趋势，其中前5 a生长较慢，连年生长量和平均生长量均在0.7 m以下， 5 a后树高生长快速增加，连年生长量在0.9 m及以上。前8 a中芳樟树高连年生长量均大于平均生长量，并且随树龄增加两者之间的差距逐渐加大，同时两者均有随树龄增长而加速生长的趋势，其峰值和交点均未出现。

2.1.2 胸径生长特性 不同年龄芳樟林的胸径生长过程见图1，石漠化地区8 a生芳樟人工林平均胸径达7.21 cm，年平均生长量达0.9 cm。芳樟1～4 a生时胸径生长较慢，连年生长量在0.8 cm以下，4 a后胸径进入速生期，连年生长量在1.0 cm以上；胸径平均生长量在1～5 a生时增长缓慢，5 a后加速，平均生长量在0.7 cm以上；前8 a中芳樟胸径连年生长量均大于平均生长量，两者的峰值和交点未出现，胸径增长规律与树高生长趋势相似。

2.1.3 材积生长特性 不同树龄芳樟林的材积生长过程见图1，8 a生芳樟平均单株材积达0.01 524 m3，年平均生长量达0.00 191 m3。随着树高和胸径加速生长，材积生长量也呈现随树龄增加而持续增长的趋势。其中前5 a生长缓慢，从第6年起进入快速生长期。芳樟材积连年生长量和平均生长量的增长规律与树高和胸径生长趋势相似。前8 a中芳樟材积连年生长量均大于平均生长量，两者的峰值和交点尚未出现，因此，其数量成熟年龄也未能确定。

2.2 芳樟枯落物持水特性分析

森林枯落物蓄积量及其对降水的有效拦蓄量可用来估算枯落物对降水的实际拦蓄能力[21-24],为分析8 a生芳樟人工林水土保持能力，对芳樟与相邻的生长条件相同的任豆和苏木林下枯落物蓄积量及其持水能力指标进行对比分析。从表1可见，芳樟枯落物厚度与任豆相近，比苏木大58.3%，芳樟枯落物总蓄积量为5.57 t/hm2，比苏木大259.3%，比任豆大74.1%。可见芳樟落物蓄积量明显大于目前石漠化地区造林面积最大的任豆和苏木。从表2可见，芳樟枯落物的最大持水量、最大拦蓄和有效拦蓄量均高于任豆和苏木，其中芳樟有效拦蓄量达6.36 t/hm2，比任豆大33.3%，比苏木大205.8%。因此，芳樟对降水的实际拦蓄能力大于任豆和苏木人工林。

2.3 芳樟经济潜力分析

图1 广西壮族自治区平果县石漠化地区芳樟树高、胸径和材积8 a生长过程曲线

表1 广西壮族自治区平果县石漠化地区8 a生芳樟林枯落物蓄积量

表2 广西壮族自治区平果县石漠化地区8 a生芳樟林枯落物持水能力

芳樟的经济利用部位主要是木材和细枝叶，大径材主要用于制作高档家具，小径材可作纤维材，细枝叶用于提取芳樟油。8 a生芳樟人工林标准株为小径材、14.6 kg/株，细枝叶5.92 kg/株，芳樟的细枝叶平均含油率0.97%[25]，按本试验造林密度1 666株/hm2,据此测算芳樟人工林单位面积纤维材产量可达24.32 t/hm2，芳樟油95.67 kg/ hm2。参照当地2016年中密度纤维板厂的纤维材收购价格350元/ t和芳樟油的市场平均销售价格100元/ kg估算，则8 a生的芳樟人工林单位面积产值达18 080元/hm2。

3 结论与讨论

3.1 芳樟适合在石漠化地区造林， 造林后第4年胸径生长进入速生期，5 a后树高生长加快，材积速生期则出现在6 a后，其树高、胸径及材积生长规律均呈现出前期缓慢、后期快速的特性。石漠化地区8 a生芳樟树高年平均生长量达0.79 m，年平均胸径生长量达0. 9 cm。据报导，广东省曲江县2 a生樟树平均树高为1.80 m，平均胸径1.20 cm[17]；广东省东江林场的优良樟树无性系苗1 a生树高为1.13 m[18]；广西壮族自治区南宁市国有高峰林场1.5 a生芳樟平均树高0.89 m，2.5 a生树高1.49 m[15]；福建省永安国有林场不同坡位20 a生樟树树高和胸径平均生长量分别为：上坡6.30 m和6.60 cm，中坡7.90 m和7.40 cm，下坡14.20 m和13.40 cm[26]。可知，本研究石漠化地区芳樟人工林的生长量与上述研究结果相当，也接近广西壮族自治区主要速生用材树种杉木（Cunninghamia lanceolata）和马尾松（Pinus massoniana）的平均生长水平[27-28]。

3.2 石漠化地区8 a生芳樟人工林单位面积纤维材产量达24.32 t/hm2，芳樟油95.67 kg/hm2，单位面积产值达18 080元/hm2，随着树龄增长，林木生长加速，大径材产出，价格提升，以及芳樟油产量逐渐增加，据黄文养[17]测算，20 a生樟树林每年每公顷可获利7 500元，可见芳樟的后期经济潜力巨大。同时芳樟人工林枯落物蓄积量为5.57 t/ hm2，有效拦蓄量达6.36 t/hm2，两项指标均大于目前广西壮族自治区石漠化地区大面积造林的任豆和苏木，其中枯落物蓄积量也大于非石山地区的杉木、桉树（Eucalyptus sp.）两种人工林[29-30]，水土保持作用显著，生态效益良好。研究表明芳樟兼有良好的生态效益和经济效益，可在石漠化地区推广应用。

3.3 本文仅研究了8 a生的芳樟人工林生长状况，林木正处在速生期，其树高、胸径和材积的连年生长量与平均生长量的峰值和交点尚未出现，未能确定其成熟利用的年龄，往后的生长表现有待进一步观测；同时在石漠化地区对芳樟材用和油用如何进行分类经营或兼营也有待深入研究。

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Growth Performance of Cinnamomum camphora Plantation in Karst Desertification Area

CHEN Jinyan HOU Yuanrui HUANG Xiaorong
(Guangxi Forestry Research Institute/Key Laboratory of Central South Fast-growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China/Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation, Nanning，Guangxi 530002,China)

The 8-year-old Cinnamomum camphora plantation in karst desertification area was measured and analyzed. The results showed that the tree height, diameter at breast height (DBH) and volume growth regularity of C. camphora showed a trend of early slow development and later rapid growth. The fast-growing period began on the fourth year, the fifth year and the sixth year in DBH, tree height and volume growth respectively. The fibre timber yield was 24.32 t/hm2; aromatic camphor oil yield was 95.67 kg/hm2; the output value was￥18 080 per hectare; forest litter amounts was 5.57 t/hm2; and the effective retaining contents was 6.36 t/hm2, which was higher than the Zenia insignis and Caesalpinia sappan.

karst desertification；Cinnamomum camphora ；plantation；growth

S728

A

2096-2053（2017）01-0029-05

广西壮族自治区主席科技资金项目 “优良经济用材树种油樟和相思高效栽培技术研究与示范” （1517-16号），广西林业科技项目 “桂西南石漠化治理树种选择及复合栽培研究”（桂林科字[2012]第3号）。

陈金艳（1966— ），女，工程师，主要从事经济林栽培及苗木培育技术研究，E-mail:yrhou8581@163.com。