长白山地区水曲柳枝条生长规律研究

任义

(辽宁省林业调查规划院，辽宁 沈阳 110122)

水曲柳(Fraxinusmandschurica),落叶乔木，高可达30 m。枝条伸展，树冠呈扁圆形，树皮厚、灰褐色，有一定纵裂。主要分布于我国东北、华北、陕西、甘肃等地，喜凉干旱气候，耐寒。木质坚硬，属东北三大硬阔之一[1]。树木的枝条及空间变化影响着树冠的形状以及大小，对生长起到决定性作用。树冠的形状及大小也同样影响着树冠的着枝角度和空间分布[2,3]。构成树冠的基本单位是由枝条和叶片组成。因此，我们应对枝条的空间分布以及生长趋势有一定认识[4-6]。

本文采用团状枝解析法[7]，以吉林省长白山地区景山林场的水曲柳树冠内活枝为研究对象，探讨多株树木不同龄阶的基径生长和枝长生长规律，为进一步研究林分生长及经营模型提供理论依据[8-10]。

1　研究区域概况和数据收集

1.1研究区域概况

吉林省三岔子林业局坐落于长白山山脉西南麓，地处42° N，126° E，海拔550 m。林业施业区面积为22.3万hm2，有林地面积20.7万hm2，森林总蓄积2 474万m3。景山实验林场成立于2000年，主要经营林业种植，小径木采伐以及野生动物养殖。林场实验区为人工林，主要树种有水曲柳、白桦、柞树、榆树、枫桦、椴树、色木等。

1.2数据收集

在林场内，选择不同年龄、不同立地条件和不同林分密度的水曲柳林中有代表性的林分。设置2块标准地，所选的标准地必须未经过间伐，并且生长正常。在每块不同样地中分别对4株长势不同的水曲柳进行精确测量。首先在标准地内对其进行每木定位(顺坡方向为纵坐标Y，横坡方向为横坐标X)，确定树木的坐标位置。然后进行每木测定，测量树木胸径(1.3 m位置，精确到0.1 cm)、树高(精确到0.1 m)枝下高，东、南、西、北四方向的树冠半径。至此可绘制出树高曲线。再通过年轮法测定树木年龄，在树干上从下至上分别轮生层记录一级侧枝数、在一级侧枝上发生的二级侧枝数及其侧枝生长量。最后将每木测定的结果按径阶统计分组。

2　结果与分析

将两个不同标准地内的8株水曲柳分别进行每木测定，分别选取具有代表性的3枝枝条，并对其基径和枝条进行测量，通过统计学方法和数学计算，对测量数据进行汇总，并做出适当分析，最后得出结论。以此来说明水曲柳枝条生长的规律。

表1　编号为3的水曲柳的枝长生长　cm

表2　编号为3的水曲柳的基径生长　cm

2.1基径生长

2.1.1总生长规律

图1　水曲柳枝条基径总生长规律图

由图1可知：在水曲柳生长的初始阶段，基径大小几乎相同，但是随着时间的推移，由于养料、水分、光照等因素的不同，导致水曲柳枝条生长变化量逐渐表现出不一致：距离根部较近枝条的基径长得粗壮，变化量也较大；距离根部较远枝条的基径长得瘦弱，变化量也较小。

水曲柳的基径总生长随枝龄的增长而增长。

2.1.2连年生长规律

图2　水曲柳枝条基径连年生长规律

通过图2分析，可以得出如下结论：总体上，水曲柳枝条基径的连年生长量是随着枝龄连年增长而增加。当植株生长到第4～5 a时，植株的增长量会渐渐趋于平缓，但依然增加。而植株基径每年增长的量并不相同，植株基径每年增长的量是随着枝龄的增大而逐年增加的，所以水曲柳枝条基径连年生长所描述出的是曲线，而不是直线。由于一些自然原因，例如：气候、降雨量、风等因素的影响，一般使得水曲柳基径的生长显得不是很有规律性，会有一定微量的波动，但总体趋势保持不变，是一条随着枝龄增加基径连年增长而增加的曲线。

2.2枝长生长

2.2.1总生长规律

图3　水曲柳条枝长总生长规律图

通过图3分析可知：在水曲柳生长的初始阶段，枝长的大小几乎相同。随着时间的推移，由于养料、水分、光照等的不同，导致水曲柳枝条枝长生长变化量逐渐表现出不一致：距离根部较近枝条的枝长长得比较粗壮，变化量也较大；距离根部较远枝条的枝长长得比较瘦弱，变化量较小。

水曲柳枝长总生长随枝龄的增长而增长，但达到一定枝龄后,枝长的总生长量达到最大值，之后的生长逐渐趋于缓和，且无拐点。

2.2.2连年生长规律

图4　水曲柳枝长连年生长规律图

通过图4分析可知：在水曲柳生长的初始阶段，枝长的连年增长的量并不相同，距离根部较近枝条的枝连年增长量较大；距离根部较远的枝条连年增长量较小。枝长的连年生长先是随着枝龄的增长而减小的，在4～5a时变得较为平缓，但连年增长量依旧在减少，在最后达到一定值之后趋于平缓，并一直保持下去，水曲柳枝条枝长连年生长所描述出的是曲线，而不是直线。由于一些自然原因，例如：气候、降雨量、风等因素的影响，一般使得水曲柳枝长的生长显得不是很有规律性，会有一定微量的波动，但总体趋势保持不变，是一条随着枝龄增加枝长连年增长而递减的曲线。

3　结论

3.1水曲柳的枝长总生长量随着枝龄的增加而增加，基径总生长量随着枝龄的增加而减少。最小值都在水曲柳生长的初始时间，且位置离根部越远变化量越小。

3.2水曲柳的枝条连年生长量在生长的初始阶段几乎相同。随着枝龄的增加而增加，且离根部越远连年生长量越小。是一条随枝龄增加枝长连年增长而增加的曲线。

3.3水曲柳的基径连年生长量在生长的初始阶段并不相同。随着枝龄的增加而减小，且离根部越远连年生长量越小。是一条随枝龄增加枝长连年增长而递减的曲线。

参考文献：

[1] 周晓峰,王义弘,赵惠勋,等.关于三大硬阔的适生条件[J].东北林学院学报,1980(4):1-10，123-124

[2] 金永焕,代力民,李凤日.长白山区天然更新赤松幼树的构型分析[J].东北林业大学学报,2003，31(4)：4-6

[3] 马克明,祖元刚.兴安落叶松分枝格局的分形特征[J].植物研究,2000，20(2):235-241

[4] 章志都,徐程扬,李翠翠,等.北京市近郊油松风景林的枝条生长动态研究[A];第二届中国林业学术大会——S4 人工林培育理论与技术论文集，2009

[5] 郭孝玉.长白落叶松人工林树冠结构及生长模型研究[D].北京：北京林业大学,2013

[6] 刘兆刚.樟子松人工林树冠动态三维图形模拟技术的研究[D].哈尔滨：东北林业大学,2007

[7] 刘兆刚,刘继明,李凤日,等.樟子松人工林树冠结构的分形分析[J].植物研究，2005，25(4)：465-470

[8] 张纪林,李淑琴.树木生长速增性的数学模型探讨[J].林业科技通讯,1990(3):8-11

[9] 唐守正,李希菲,孟昭和.林分生长模型研究的进展[J].林业科学研究;1993(6):672-679

[10] 喻庆国.世界森林景观生态研究发展趋势及我国的应对策略[J].安徽农业科学,2007，35(26):8214-8217