馬蹄荷樹干解析

黃永彬 馮立新 朱能武 蘇付保 李榮珍 朱昌叁 鐘國(guó)貴

摘要[目的]研究馬蹄荷樹種生長(zhǎng)規(guī)律，為天然林保護(hù)和人工林培育提供理論支持。[方法]采用經(jīng)典樹干解析方法，研究馬蹄荷樹種胸徑、樹高、材積、形數(shù)的生長(zhǎng)變化規(guī)律。[結(jié)果]幼齡期樹高生長(zhǎng)較快，10 a后開始下降；胸徑生長(zhǎng)快速期較長(zhǎng)，20 a后開始下降；材積生長(zhǎng)一直處于增長(zhǎng)期，平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量沒有相交，都保持快速生長(zhǎng)。[結(jié)論]馬蹄荷在風(fēng)倒前生長(zhǎng)狀況良好，適宜在防城港自然環(huán)境中生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞 馬蹄荷；樹干解析；生長(zhǎng)量；生長(zhǎng)率

中圖分類號(hào) S718.47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2016）09-197-03

Abstract[Objective]To research the growth rhythm of Exbucklandia populnea （R.Br.ex Griff.） R.W.Brown， and to provide theoretical support for the natural forest protection and plantation cultivation.[Method]Stem analysis was carried out by classic trunk analysis method.Growth change rules of diameter at breast height， plant height， volume of timber and form factor were researched.[Result]Plant height grew rapidly at juvenile phase， declined after 10 a.Diameter at breast height was relatively great at rapid growth stage， and declined after 20 a.Golume of timber was at growth stage.Average increment did not associate with current annual increment， which both maintained at rapid growth.[Conclusion]E.populnea grows well before wind fall， and is suitable to grow in the environment of Fangchenggang.

Key words E.populnea； Trunk analysis； Increment； Growth rate

馬蹄荷（Exbucklandia populnea）是金縷梅科馬蹄荷屬常綠喬木[1]，

分布于印度、尼泊爾、不丹、越南、緬甸、泰國(guó)、馬來(lái)西亞、印度尼西亞、中國(guó)。在我國(guó)生長(zhǎng)于云南、貴州、廣西。馬蹄荷常生于海撥800～1 200 m的山地常綠混交林中，

喜溫暖濕潤(rùn)氣候，稍耐陰且較喜光，適應(yīng)性強(qiáng)，飛籽成林，也可以進(jìn)行萌芽更新，生長(zhǎng)速度一般，樹皮耐火性強(qiáng)，為優(yōu)良防火樹種。馬蹄荷樹冠濃密，樹形優(yōu)美，可用于園林綠化。

樹干解析是將樹木伐倒并將樹干按照中央斷面積區(qū)分求積方法進(jìn)行區(qū)分，在每個(gè)區(qū)分段的中央部位截取樹干橫斷面的圓盤，查數(shù)各圓盤的年輪數(shù)并測(cè)量其各齡階的直徑總生長(zhǎng)量，由此估測(cè)該樹胸徑、樹高、材積的生長(zhǎng)過程[2]。目前關(guān)于馬蹄荷樹種的研究主要集中在防火林帶營(yíng)造技術(shù)和容器育苗方面，而關(guān)于馬蹄荷樹種生長(zhǎng)規(guī)律的研究鮮見報(bào)道。該研究旨在通過典型的樹干解析，分析馬蹄荷樹種生長(zhǎng)規(guī)律，為今后人工林造林技術(shù)選擇提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

2015年8月在廣西防城港市天然林采種調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)1株生長(zhǎng)良好的馬蹄荷風(fēng)倒木，傾倒原因是該樹靠近路邊，受雨后塌方、土壤松散影響。該樹樹齡28 a，樹高12.6 m，根頸處帶皮直徑為23.9 cm，去皮直徑為23.1 cm，皮厚0.8 cm；帶皮胸徑為18.7 cm，去皮胸徑為18.0 cm，皮厚0.7 cm。

1.2 方法

為了研究馬蹄荷樹種的生長(zhǎng)過程及特點(diǎn)，采取“解剖”的手法，從地面開始截取圓盤，之后以2 m為一個(gè)區(qū)分段，在區(qū)分段中央處截取圓盤，包括胸徑1.3 m以及梢底圓盤，共截取0、1.0、1.3、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0、12.0 m處9個(gè)圓盤，圓盤厚度保持在5 ～8 cm，在非工作面編號(hào)。用砂輪將每個(gè)圓盤工作面磨平后，查數(shù)各個(gè)圓盤上的年輪個(gè)數(shù)，隨后以5 a為一個(gè)齡級(jí)，分別量取東西和南北兩個(gè)方向上各齡階的直徑，最后取直徑平均數(shù)作為該齡階的直徑。12 m以上部分是梢頭，梢頭長(zhǎng)度為0.6 m，梢頭底（12 m圓盤）直徑為1.7 cm。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析

內(nèi)業(yè)利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且按照測(cè)樹學(xué)典型樹干解析方法進(jìn)行。單株木的材積按照中央斷面區(qū)分求積式計(jì)算（式1）；材積生長(zhǎng)率按照普雷斯勒式計(jì)算（式2）；胸高形數(shù)按定義公式計(jì)算（式3）。最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制其各種生長(zhǎng)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹高生長(zhǎng)規(guī)律

按內(nèi)插法近似計(jì)算各齡階樹高，以樹高為縱坐標(biāo)，以生長(zhǎng)到該高度所需的年數(shù)為橫坐標(biāo)，繪出樹高生長(zhǎng)曲線。由圖1可知，10 a前樹高生長(zhǎng)速率較快，之后放緩，到25 a之后樹高生長(zhǎng)速率明顯降低。

2.2 樹干解析

以直徑為縱坐標(biāo)，以樹高為橫坐標(biāo)，在各斷面高的位置上，按各齡階直徑大小繪出樹干縱剖面圖（圖2），可比較直觀地體現(xiàn)各個(gè)齡階樹干的形狀與各個(gè)齡階的樹高。該株馬蹄荷樹皮較薄，干形比較規(guī)則，通直圓滿，尖削度小。

2.3 各齡階生長(zhǎng)量

2.3.1 總生長(zhǎng)量。

該株馬蹄荷樹高（圖1）、胸徑（圖3，28 a對(duì)應(yīng)的是去皮胸徑）、材積（圖4）的總生長(zhǎng)量變化呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。由圖1和圖3可知，馬蹄荷樹高和胸徑在幼年時(shí)生長(zhǎng)很快，隨著年齡的增長(zhǎng)，樹高和胸徑生長(zhǎng)有所減緩，但依舊保持較快增長(zhǎng)，沒有大的波動(dòng)，且都未達(dá)到最大值。

由圖4可知，馬蹄荷材積的生長(zhǎng)量變化符合一般樹木材積生長(zhǎng)量的“S”型變化規(guī)律，材積在前10 a增長(zhǎng)緩慢，10 a以后，開始迅速增長(zhǎng)，截至28 a，材積的生長(zhǎng)趨勢(shì)依然良好，并沒有結(jié)束速生期。

2.3.2 總平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量。

樹高、胸徑、材積的總平均生長(zhǎng)量曲線和連年生長(zhǎng)量曲線分別見圖5～7。圖中顯示，10 a后樹高的平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量都是下降的，高生長(zhǎng)進(jìn)入緩慢期；胸徑的平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量直到15 a后才開始下降，20 a時(shí)相交，生長(zhǎng)開始緩慢；材積平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量呈上升趨勢(shì)，材積生長(zhǎng)量逐年增加，并沒有減緩的趨勢(shì)，材積連年生長(zhǎng)量在28 a時(shí)增長(zhǎng)速度明顯快于平均生長(zhǎng)量，連年生長(zhǎng)量雖然有較大的起伏，但始終高于平均生長(zhǎng)量，可見該株馬蹄荷尚未達(dá)到其數(shù)量成熟年齡。

2.4 生長(zhǎng)率

生長(zhǎng)率是樹木某調(diào)查因子的連年生長(zhǎng)量與其總生長(zhǎng)量的百分比，反映樹木的相對(duì)生長(zhǎng)速度的指標(biāo)[3]。如圖8，樹高、胸徑和材積的生長(zhǎng)率呈現(xiàn)相同的發(fā)展趨勢(shì)，尤其是20 a后，樹高和胸徑二者的曲線幾乎重合，表明以胸徑和樹高各自的總生長(zhǎng)量為參考，它們的生長(zhǎng)速度幾乎相同。在20 a以后，胸徑和樹高的生長(zhǎng)率一直保持在極低的水平，表明其胸徑和樹高的生長(zhǎng)速度緩慢。材積生長(zhǎng)率降低的速度與胸徑和樹高的降低速度相比稍慢，降低到最低點(diǎn)的時(shí)間與胸徑和樹高一樣，以20 a為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，20 a以前處在持續(xù)下降的階段，20 a以后下降的速度比較平穩(wěn)，同樣漸漸維持在一個(gè)很低的水平。材積生長(zhǎng)率始終大于胸徑和樹高生長(zhǎng)率。樹木胸徑、樹高和形數(shù)共同決定樹木的材積，材積生長(zhǎng)率下降較慢是受到形數(shù)的影響。

2.5 形數(shù)

形數(shù)是表示樹木干形的重要指標(biāo)，是樹干材積與比較圓柱體體積的比值，當(dāng)胸高和樹高一定時(shí)，飽滿樹干的材積與比較圓柱體的體積相差較小，形數(shù)值較大。該株馬蹄荷各個(gè)齡階的胸高形數(shù)變化如圖9（28 a對(duì)應(yīng)的是去皮胸徑形數(shù)）所示，20 a以后，形數(shù)

基本穩(wěn)定在0.5～0.6，說明這株馬蹄荷的干形在20 a以后趨于穩(wěn)定。

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，該株馬蹄荷樹高、胸徑和材積的總生長(zhǎng)量變化隨樹齡的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，且均未達(dá)到最大值，尚具一定的生長(zhǎng)空間。樹高的總平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)，在10 a后維持在0.6 cm以下，呈極緩慢的下降趨勢(shì)；胸徑的總平均生長(zhǎng)量和連年生長(zhǎng)量在15 a后開始下降，20 a開始相交，連年生長(zhǎng)量低于平均生長(zhǎng)量；材積總平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量都在上升，且連年生長(zhǎng)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)大于平均生長(zhǎng)量，材積增長(zhǎng)將持續(xù)一段時(shí)間。該株馬蹄荷樹高、胸徑和材積的生長(zhǎng)率呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)，先持續(xù)下降，20 a后均保持在較低的水平，并且生長(zhǎng)率相差很小；材積生長(zhǎng)率下降速度較胸徑和樹高稍慢，在28 a時(shí)未降到最低，說明材積生長(zhǎng)還有較大的空間。

該株馬蹄荷在風(fēng)倒前生長(zhǎng)狀況良好，干形穩(wěn)定，間接反映出防城港的自然環(huán)境適合馬蹄荷的生長(zhǎng)。該研究的所有數(shù)據(jù)分析和結(jié)論基于單株木的樹干解析，旨在揭示馬蹄荷的生長(zhǎng)規(guī)律，為天然林保護(hù)和人工林培育提供理論依據(jù)。然而單株木解析并不能反映出林分的整體情況，要全面了解馬蹄荷樹種及林分的生長(zhǎng)狀況，還要進(jìn)行人工林的樹干解析及造林地立地條件方面的調(diào)查。

參考文獻(xiàn)

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[2]孟先宇.測(cè)樹學(xué)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2006：197-198.

[3]趙志江，譚留夷，寧佐梅，等.王朗自然保護(hù)區(qū)岷江冷杉（Abies faxoniana）樹干解析研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，27（1）：163-168.