袁寶國,林文歡,柳澤鑫,朱曉武,馬麗娟
(汕頭市林業(yè)科學(xué)研究所,廣東汕頭 515041)
試驗點設(shè)在廣東省南澳縣,位于東經(jīng)116°56′19″~117°09′04″,北緯23°23′29″~23°29′20″。南澳縣是廣東省唯一的海島縣,屬南亞熱帶海洋性氣候,年平均氣溫21.5℃,最高月(7 月)平均溫度27.5℃;最低月(1 月)平均溫度14.0℃,年平均日照時數(shù)2291.3h,年平均降雨量1348.4mm,降雨主要集中在4-9 月,年蒸發(fā)量2069.8mm。母巖為花崗巖,地帶性土壤類型為赤紅壤,呈酸性,土層厚60~100cm,粗砂粒含量較多,肥力較差。
于2021 年8 月分別選取5a、10a、20a、30a 中華楠純林樣地各一塊,每塊樣地隨機(jī)選取3 個20m×20m 的樣方,測量并記錄樣方內(nèi)的中華楠樹高、胸徑、冠幅(5a中華楠林分由于胸徑太小,故量取地徑)。
采用Excel 2010 和SPSS 19.0 等軟件進(jìn)行處理數(shù)據(jù)與分析。
通過對5a、10a、20a、30a 的中華楠樹高調(diào)查(表1、圖1a)發(fā)現(xiàn),隨著樹齡的增長,樹高逐漸增加,30a 中華楠平均樹高達(dá)16.94m,同時,樹高年生長量隨樹齡增加,表現(xiàn)為慢——快——慢的規(guī)律。其中,在10~20a 生長階段年增長量達(dá)到最高,平均為0.76m/a,5~10a 階段年生長量較低,為0.42m/a,這說明10~20a 是中華楠高生長快速階段。隨著樹木年齡的增加,胸徑逐漸增加,30a 中華楠胸徑高達(dá)25.17cm,地徑年生長量在3 個生長階段分別為:1.31cm/a、0.99cm/a、0.53cm/a。隨著樹齡的增加,胸徑年生長量表現(xiàn)為逐漸下降,說明在中華楠生長前期,主要以胸徑生長為主,隨著樹齡增加,后胸徑生長逐漸減慢。林木冠幅外貌特征,反映了林木在林分中的競爭活力,冠幅大小則是林木生長活力的具體表現(xiàn)。由表1 可以看出,隨著樹木年齡的增長,冠幅逐漸增加,30a 中華楠平均冠幅為7.03m,而冠幅年生長量在3個階段表現(xiàn)為逐漸降低,5~10a 冠幅年生長量最高,為0.30m/a。
表1 不同林齡樹高生長
圖1 不同生長階段中華楠年生長量變化
樹高、胸徑、冠幅是衡量林木生長狀況的最基本因子,一般而言,樹木的樹高、胸徑、冠幅越大,表明樹木生長越旺盛[5]。高徑比反映樹木的粗細(xì)程度,冠徑比、高冠比則能反映樹木生長情況。根據(jù)表1 可知,高徑比在10a 時最小,為0.42,且隨著樹木年齡的增加,高徑比表現(xiàn)為先減小、后增大;冠徑比在10a 時最大,為0.56,且隨著樹齡的增加,表現(xiàn)為先增大、后減小;冠徑比的比值在10a 時最小,為0.23,且4 個林齡下的冠徑比比值均小于0.3,隨著樹齡的增加,冠徑比比值也緩慢增加。
由表2 可知,30a 中華楠樹高與胸徑呈負(fù)相關(guān),胸徑與冠幅不相關(guān);30a 中華楠樹高與冠幅,5a 中華楠樹高與地徑、樹高與冠幅呈正相關(guān)(P<0.05);其余各林齡樹高、胸徑與冠幅三者間均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。說明不同年齡的中華楠樹高、胸徑與冠幅生長關(guān)系較為密切。
表2 不同林齡樹高、胸(地)徑、冠幅間的相關(guān)分析
對比鐘連香[6]對廣東瓊楠的生長研究和李志輝[7]對湘西地區(qū)香樟生長規(guī)律的研究,本次調(diào)查中,5a 中華楠平均樹高和地徑分別為2.00m、3.35cm,與5a 香樟[6]的1.6m、2.3cm 相比,樹高略高,胸徑略低,且樹高和胸徑均低于5a 廣東瓊楠[7]的2.2m、3.25cm。到了第10a,樹高低于香樟的6.8m,低于廣東瓊楠的6.3m,胸徑則高于香樟的8.3cm 和廣東瓊楠的7.3cm,且20a 中華楠樹高、胸徑亦表現(xiàn)如此,但樹高高度差減小。30a 中華楠樹高和胸徑均高于香樟,胸徑高于廣東瓊楠,樹高則接近。這說明在前5a,中華楠生長較緩慢,而后生長較快;在5~10a時,增粗生長較快;在10~20a 時,進(jìn)入快速生長期,此階段樹高、胸徑、冠幅生長都較快;在20~30a 時,樹高生長依然較快,但胸徑和冠幅的生長開始變得緩慢,表明此階段開始進(jìn)入緩慢生長期,說明中華楠總體生長規(guī)律為:慢——快——慢。
不同生長階段的高徑比、冠徑比、冠高比比值,能反映林木不同階段的生長情況,因此,測定不同林齡下的3 個比值,能在后期中華楠林分經(jīng)營中起指導(dǎo)作用。高徑比表現(xiàn)為先減小、后增大,在30a 時達(dá)到最高,這與王彩云[8]研究結(jié)論基本一致,同時也說明,隨著中華楠的生長,林木越來越圓滿、通直,反映了中華楠木材質(zhì)地較好。樹冠大小反映了植物對生長空間的需求[9],決定了樹木光合作用的面積和強(qiáng)度的大小。冠高比隨樹木年齡的增加先升后降,而冠徑比則先降后升,這也說明中華楠養(yǎng)分的分配前期主要供應(yīng)橫向生長,隨后主要供應(yīng)縱向生長,且冠高比最大為0.56,冠徑比最高為0.29,比值總體較低,表明樹冠生產(chǎn)效率高,即中華楠生長活力和生產(chǎn)力較高[10]。
樹高、胸徑、冠幅三者之間的相關(guān)關(guān)系大致表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系,尤其在10a、20a 時均表現(xiàn)為極顯著相關(guān),說明在此期間,樹高、胸徑、冠幅的生長均能極大促進(jìn)其余二者的生長,以提高林木在林分中的競爭力。在5a時,僅表現(xiàn)為正相關(guān),可能是生長前期對環(huán)境需要適應(yīng)一段時間,在30a 時,樹高與胸徑呈負(fù)相關(guān),胸徑與冠幅生長不相關(guān)。光合作用作為林木生長發(fā)育及代謝的物質(zhì)基礎(chǔ)[11],由于中華楠林分密度過大,為了提升在林分中的競爭力,需要將養(yǎng)分主要供應(yīng)于樹高和冠幅生長。因此,二者間表現(xiàn)為相互促進(jìn),由于林木生長養(yǎng)分有限,則用于胸徑的生長較少,因此,出現(xiàn)負(fù)相關(guān)情形,具體原因需進(jìn)一步研究。
綜上所述,在中華楠生長前期(0~5a)對環(huán)境適應(yīng)較慢,需要定期進(jìn)行施肥和撫育來渡過適應(yīng)期;在5~10a 時,中華楠以胸徑生長為主,此階段生長速度較快;10~20a 為快速生長期,需要定期供應(yīng)足夠的養(yǎng)分,確保中華楠林分正常生長。由于本次研究只針對5a、10a、20a、30a 這4 個林齡,存在局限性。因此,需在此基礎(chǔ)上,繼續(xù)每年跟蹤調(diào)查,并加入地上、地下部分生長聯(lián)系研究,以期建立更加完整的中華楠生長規(guī)律研究體系,從而能有效指導(dǎo)中華楠林分的永續(xù)經(jīng)營。