5種木蘭科珍貴樹種早期生長特性研究

馮祥麟，胡 剛 ，廖 煒 ，胡光平，劉正華，韓堂松

（貴州省貴陽市林業(yè)科技推廣站，貴州 貴 陽550003）

1 引言

木蘭科（Magnoliaceae）樹種是亞熱帶常綠闊葉林重要組成，在貴州天然林植被中分布較普遍，多數(shù)為貴州亞熱帶常綠闊葉林主林層或亞層組成成分［1］。據(jù)初步統(tǒng)計，貴州省有木蘭科樹種共7屬50種，全省80個市縣中57個有自然分布，垂直分布海拔為180～2 800 m［2］，是木蘭科樹種資源最為豐富的省區(qū)之一。

木蘭科樹種材質(zhì)優(yōu)良，樹形美觀，花具芳香，很多是列入國家重點保護的珍貴樹種，極具用材兼景觀開發(fā)利用價值。木蘭科樹種在貴州的普遍分布說明貴州不少地區(qū)適合發(fā)展木蘭科樹種，具備引種栽培和開發(fā)利用的有利條件。對其中種群數(shù)量少且生態(tài)幅度較窄的珍貴樹種開展造林試驗和研究，對保護樹種種質(zhì)資源和豐富營造林樹種具有重要意義。營造林實踐證明，造林樹種與氣候、土壤等諸多生態(tài)條件相適應是引種和造林成敗的重要因素，依據(jù)樹種生長特性施予相應的技術措施是提高造林成效的有效途徑。自20世紀90年代以來，國內(nèi)不少省區(qū)對木蘭科樹種的生物生態(tài)特性和北移引種栽培開展了一些研究，積累了不少成果［3，4］。相對來說，木蘭科樹種的營造林和幼樹早期生長特性研究較少，某些木蘭科樹種的生物生態(tài)特性和林學特性仍有待進一步認知。本文旨在通過5種木蘭科珍貴樹種的造林試驗，對造林效果和幼樹早期生長特性開展觀測研究，進一步探索5個樹種的生物生態(tài)特性和林學特性，減少人工造林的盲目性，為本地區(qū)造林樹種選擇和制定相應的營造林技術措施提供參考。

2 試驗地基本概況

試驗地位于貴州省貴陽市北部開陽縣林場，地理位置約北緯26°47＇，東經(jīng)106°44＇。試驗地地處亞熱帶季風濕潤氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，雨熱同季。常年年均氣溫為15.3℃，年≥10℃積溫3 562.7～4 278.2℃，最熱月（7月）平均溫度24.0℃，極端最高溫35.4℃；最冷月（1月）平均溫度為4.9℃，極端最低溫－9.5℃，全年無霜期約270 d，年均日照時數(shù)約1 084.8 h，年相對濕度77%，年均降水量約1 200 mm。

試驗地為中山丘陵地貌，地形起伏和相對高差變化不大，造林試驗地是馬尾松采伐跡地，試驗小區(qū)之間立地與生態(tài)條件基本一致，平均海拔為1 320 m，土壤為二疊系砂頁巖發(fā)育的硅鋁質(zhì)黃壤，土層較深厚，呈酸性，土壤肥力中等。

3 材料與方法

3.1 試驗樹種與造林

造林試驗樹種為紅花木蓮（Manglietiainsignis）、樂昌含笑（Micheliachapensis）、亮葉含笑（Michelia fulgens）、云南擬單性木蘭（Parakmeriayunnanensis）和樂東擬單性木蘭（Parakmerialotungensis）。造林時間為2008年3月和2011年3月，2次造林全部采用3年生較大規(guī)格苗木，苗木平均株高1.15～1.35 m，平均地徑為1.3～2.1 cm。造林前塊狀整地，種植穴規(guī)格為60 cm×60 cm×60 cm，株行距為2 m×2 m，種植密度為2 495株／hm2。由于造林苗木規(guī)格較大，種植時在確保主要側枝和冠幅完好的前提下剪掉部分枝葉，苗木攜帶25 cm左右泥球，樹種間按隨機塊狀混交方式種植，造林后連續(xù)3年開展除草培土管理。

3.2 試驗設計與觀測方法

按完全隨機區(qū)組設計，苗木不分等級，隨機種植于試驗小區(qū)，種植試驗區(qū)總面積為20 hm2。苗木種植時隨機抽取30株測量高度、地徑和冠幅，記錄初植苗木規(guī)格。造林完成當年12月開展幼樹成活率調(diào)查并抽取30株幼樹測量高度、地徑和冠幅，以后在每年同一時間開展幼樹生長量測定。用Excel2003對調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，用最小顯著差數(shù)法（LSD）對幼樹高和地徑進行多重比較。

4 結果與分析

4.1 造林成活率

造林成活率調(diào)查顯示（表1），5個造林樹種成活率從高到低依次為：紅花木蓮98%，云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭均為97%，樂昌含笑91%，亮葉含笑80%。3a生較大規(guī)格苗木2個年度的造林成活率并無太大差別，除亮葉含笑外其余4個樹種造林成活率均在90%以上。從樣地幼樹生長勢觀測來看，用較大規(guī)格苗木造林減少了雜灌草對幼樹早期生長的不利影響和造林后期管護，對幼樹生長十分有利。

表1 造林1～4年幼樹生長比較

表1中紅花：紅花木蓮；亮葉：亮葉含笑；樂昌：樂昌含笑；云南：云南擬單性木蘭；樂東：樂東擬單性木蘭。下同。

4.2 幼樹高、地徑和冠幅生長比較

幼樹株高、地徑和冠幅生長是評價幼樹生長的重要指標，為便于統(tǒng)計分析，把苗木在苗圃地的培育年限一并計入幼樹年齡。從造林1～4年幼樹的生長結果來看（表1），5個木蘭科幼樹株高、地徑和冠幅由于受苗木移栽影響分別從造林第2年和第3年有明顯生長，到造林第4年幼樹高生長最大的是云南擬單性木蘭（2.67 m）和樂東擬單性木蘭（2.42 m），紅花木蓮和樂昌含笑次之，高生長分別為2.31 m和2.27 m，亮葉含笑樹高僅為1.91 m。地徑生長則表現(xiàn)為到造林第3年時有明顯增長，到造林第4年時紅花木蓮地徑生長量最大，達到5.1 cm，樂昌含笑和云南擬單性木蘭地徑均為4.7 cm，樂東擬單性木蘭和亮葉含笑地徑生長較小，分別只有3.6 cm和3.1 cm。

從造林第4年的冠幅生長來看，紅花木蓮、樂昌含笑和亮葉含笑冠幅均超過1 m，其中冠幅最大的樂昌含笑達到120 cm，云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭冠幅生長偏小，分別只有94.5 cm和75.2 cm。云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭冠幅生長較慢很可能與其自身的生物生態(tài)特性有關。結合以往的研究［5］和樣地幼樹觀測顯示，云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭側生枝分生能力較弱，高生長突出，幼樹具有較明顯的頂端優(yōu)勢，冠幅偏向于中等或偏窄冠型。相反，紅花木蓮、樂昌含笑和亮葉含笑冠幅則趨向于向外擴張，具有寬冠幅生長趨勢。

4.3 幼樹連年生長比較

4.3.1 樹高連年生長

統(tǒng)計分析結果表明（表2），5個樹種樹高連年生長有明顯差別。樹高生長從造林第2年起普遍增速，連年生長量超過35 cm的有紅花木蓮和云南擬單性木蘭，超過20 cm的有樂昌含笑，亮葉含笑和樂東擬單性木蘭可能因生態(tài)適應等原因樹高連年生長未超過20 cm。造林第3年時，紅花木蓮、云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭樹高連年生長放緩，其余2個樹種樹高連年生長有所增加但都未超過30 cm。造林第4年時，5個樹種的樹高連年生長量最大，其中以云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭高生長最為突出，樹高連年生長量分別達到57 cm和75 cm，紅花木蓮和亮葉含笑分別為47 cm和31 cm，樂昌含笑僅29 cm。從整個樹高連年生長過程來看，5個樹種樹高連年生長增速表現(xiàn)出一定的間歇性，連年增長變化呈正態(tài)分布，符合幼樹生長的普遍規(guī)律。云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭造林第4年樹高連年生長量最大，高生長積累超過紅花木蓮、樂昌含笑和亮葉含笑，位居5個樹種樹高首位。從樹高生長勢來看，云南擬單性木蘭、樂東擬單性木蘭和紅花木蓮樹高生長明顯優(yōu)于其他2個樹種。

表2 造林1～4年連年生長量比較

4.3.2 地徑連年生長

5個樹種地徑普遍在造林第3年有明顯增長，連年生長量1 cm以上的有紅花木蓮、樂昌含笑和云南擬單性木蘭。到造林第4年時，僅紅花木蓮和樂昌含笑保持1 cm以上的年生長增速，其余3個樹種地徑連年生長量均未超過1 cm，生長較慢。從表2還可以看出，5個樹種地徑生長增速普遍滯后于樹高。

4.3.3 冠幅連年生長

冠幅的連年生長節(jié)奏與地徑生長十分接近，造林第3年時開始有明顯增長，除紅花木蓮外其余4個樹種冠幅連年生長量均在15 cm以上。造林第4年時連年生長量最大，紅花木蓮、樂昌含笑和亮葉含笑冠幅連年生長量均超過30 cm，增長量最大的樂昌含笑達50 cm，而云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭冠幅連年生長起伏大且增長較慢，增長量遠低于其樹高，保持窄冠幅的生長特點。

4.4 樹高和地徑方差分析

通過5個樹種造林第4年（7年生幼樹）樹高和地徑的方差分析，得到如下結果（表3）。

表3 樹高、地徑方差分析

從表3可以看出，樹高均方比F＝3.676＞F（0.05，50）＝2.557，且P－value＝0.0106＜0.05，說明5個樹種間樹高存在顯著差異。地徑均方比F＝0.458＜F（0.05，50）＝2.557，結果顯示5個樹種的地徑差異不顯著。

通過最小顯著差數(shù)法（LSD）對5個樹種樹高進行多重比較（表4），云南擬單性木蘭與亮葉含笑、樂東擬單性木蘭與亮葉含笑之間樹高生長有顯著差異，其中云南擬單性木蘭與亮葉含笑在LSD（0.01）水平上達到極顯著差異。其他樹種兩兩之間樹高差異達不到顯著程度。

表4 樹高生長LSD多重比較

4.5 樹高與地徑的相關性

樹高與地徑在生長過程中存在一定的相互關聯(lián)，通過樹高和地徑生長的相關分析，以地徑（x）為變量樹高（y）為函數(shù)得到5個樹種樹高與地徑的回歸方程（表5）。

表5 樹高與地徑相關性

由表5得知，紅花木蓮等5個樹種樹高與地徑存在線性關系，經(jīng)顯著性檢驗相關性達到極顯著水平。

5 結語

幼樹生長是隨時間推移生長量逐漸增加的過程，生長速度直接影響生長量的積累，導致樹種間生長出現(xiàn)差異。紅花木蓮等5個樹種高生長從造林第2年（幼樹5年生）開始加速，到造林第4年時樹高生長量增速達到最大，無論從年均生長或連年生長增速來看，云南擬單性木蘭、樂東擬單性木蘭和紅花木蓮樹高生長表現(xiàn)最佳。5個樹種地徑生長從造林第3年開始增速，增速晚于樹高，到造林第4年時紅花木蓮和樂昌含笑地徑生長最快。5個樹種的冠幅生長增速與地徑同步，到造林第4年時紅花木蓮和樂昌含笑冠幅均以上一年3倍的連年生長速度增長，是5個樹種中冠幅生長最快的。冠幅生長較緩慢的是云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭，2個樹種冠幅生長增速遠低于樹高，表現(xiàn)出窄冠幅生長趨勢。

樹高和地徑生長是評價樹種的2個重要指標［6］，紅花木蓮等5個樹種樹高與地徑呈顯著正相關，但樹高生長增速早于地徑和冠幅，說明在林分郁閉前期樹種間尚未出現(xiàn)明顯分化，幼樹主要以樹高生長方式占據(jù)競爭空間，尤其是冠幅生長較慢的偏窄冠樹種云南擬單性木蘭和樂東擬單性木蘭顯示出高生長較其他樹種更為突出的生長特點。冠幅生長是擴大營養(yǎng)空間和影響樹木生產(chǎn)力的因素之一，還影響林分的郁閉，反映樹木的長期競爭水平［7］。紅花木蓮等5個樹種在林分郁閉前的幼樹早期生長階段，通過冠幅生長來實現(xiàn)對營養(yǎng)空間的競爭還未突出顯現(xiàn)，但通過幼樹冠幅生長可預測林分的郁閉進程，同時也可為造林密度和樹種配置提供參考，如在造林實踐中依據(jù)樹種冠幅生長趨勢設置密度，寬冠幅樹種與窄冠幅樹種合理搭配等。

幼樹早期生長受自身生物生態(tài)特性制約，與立地條件和經(jīng)營管理也有一定關系。有研究指出，氣候因子對樹木早期生長速度的影響表現(xiàn)為月均溫對樹高影響最大，月降水對冠幅影響最大，各氣候因子對胸徑生長影響很?。?］，因此，紅花木蓮等5個木蘭科幼樹早期生長與氣候因子之間的關系還有待觀測研究。

［1］李永康.貴州樹木手冊［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1995：116～124.

［2］徐來福.貴州野生木本花卉［M］.貴陽：貴州科技出版社，2006：86～91.

［3］李淑琴，張紀林，肖開生.木蘭科樹種幼樹生長特性的研究［J］.植物生態(tài)學與地植物學學報，1991，15（4）：344～354.

［4］孫起夢，劉興劍，湯詩杰.南京木蘭科觀賞植物引種調(diào)查及適應性評價［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2008，36（23）：9967～9969.

［5］馮祥麟，胡 剛.云南擬單性木蘭育苗技術［J］.林業(yè)適用技術，2007，66（6）：25～26.

［6］蘇志堯，陳北光，彭華貴，等.北江流域14種鄉(xiāng)土闊葉樹種苗期生長評價［J］.華南農(nóng)業(yè)大學學報，2004，25（4）：74～77.

［7］雷柏東，張則路，陳曉光.長白山落葉松等幾個樹種冠幅預測模型的研究［J］.北京林業(yè)大學學報，2006，28（6）：75～79.

［8］易觀路，許方宏，羅建華，等.雷州半島15個闊葉樹種混交林的生長分析［J］.生態(tài)科學，2004，23（4）：346～350.