不同立地指數引種亞美馬褂木的生長分析

徐群

摘 要：通過對引種在不同立地指數下亞美馬褂木的生長規律及其林分生長差異進行綜合評價，結果表明，3種立地指數下的林木胸徑、樹高、單株材積生長變化趨勢基本相似，13年生的材積生長量還未達到數量成熟。3種立地指數中以立地指數為16的林分光合作用葉面積最大，林分平均胸徑、平均樹高、平均蓄積量表現為顯著最大，林分生長效應最優，達到福建省闊葉樹速生豐產林的培育標準；立地指數14、12的林分生長量水平只達到福建省闊葉樹一般用材林標準。

關鍵詞：亞美馬褂木；引種；立地指數；生長分析

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）17-0107-04

亞美馬褂木（Liriodendron Sino–americanum）是南京林業大學葉培忠教授以中國馬褂木（Liriodendron chinense）為母本、北美鵝掌楸（Liriodendron tulipifer年）為父本雜交培育的雜交種，屬木蘭科（Magnoliaceae）鵝掌楸屬（Liriodendron）落葉喬木闊葉樹種。該樹種抗逆性強，生長快，樹體高大通直，樹葉、花形、花色美觀，是用材造林、生態修復、景觀綠化的優良速生樹種[1-2]。本文通過不同立地指數（Site index）引種亞美馬褂木的生長效應進行分析，旨在為閩西地區推廣亞美馬褂木樹種提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 西陂街道隸屬福建省龍巖市新羅區，地處東經116°58′57″～117°3′0″，北緯25°4′2″～25°12′10″，森林立地分類為贛閩粵山地丘陵立地區的粵東閩西南丘陵立地亞區。屬中亞熱帶海洋性季風氣候，年均氣溫19.8℃，年均降水量1871mm，年均日照時數1568h。試驗地位于西陂街道南石村長埡坑山場，地貌低山，總面積17.2hm2，是2005年引種亞美馬褂木的造林試驗地[3]，基本信息見表1。

表1 研究地基本信息

[林班-大班-小班 海拔高

（m） 坡度

（°） 土壤

特征 土層厚度

（cm） 腐殖質厚度

（cm） 立地

指數 保存密度

（株/hm2） 林分

郁閉度 林下植被

蓋度（%） 林下主要植被 003-06-040 350～386 20 紅壤 117 18 16 1367 0.95 10 胡枝子、佛掌榕、蕨類、鐵芒萁、五節芒、淡竹葉等。 003-07-040（1）

003-08-030（1） 375～430 23 紅壤 93 9 14 1383 0.70 20 黃瑞木、烏飯、芒萁骨、

五節芒等。 003-07-040（2）

003-08-030（2） 430～503 25 紅壤 60 5 12 1388 0.70 35 黃瑞木、烏飯、芒萁骨等。 ]

1.2 研究方法

1.2.1 立地指數調查 根據試驗地山場不同海拔、坡位分別調查土層、腐殖層厚度和土壤質地，及林下灌木、草本的物種名稱與覆蓋度情況，查福建省立地指數（杉木）表確定試驗地的立地指數分為12、14、16這3種，具體見表1。

1.2.2 樣地設置 按隨機區組設計[4]，在試驗地的亞美馬褂木人工林中按立地指數為16、14、12的3種處理分別設置樣地，每種處理重復3次，共設樣地面積為20m×20m的樣地9塊。

1.2.2 調查方法 2017年12月，對樣地進行全林每木調查記錄胸徑、樹高、枝下高、冠幅和林分生長狀況，現場計算各林分胸徑、樹高平均值，根據不同處理林分的胸徑、樹高平均值分別選取1株生長正常的平均木作解析木。以1m為一區分段進行樹干解析，3株解析木共截取37個園盤。各個圓盤向地面刨平計算年輪數，以樹木年齡減去圓盤年輪數的差值為達此斷面高度的年齡數；以1 年為一個齡級，取通過髓心的東西、南北2個方向上平均值為各個齡級去皮直徑；以圓盤的年齡數及斷面高為橫縱坐標，標出樹高生長曲線（不修勻）查得各齡階的樹高。

1.2.5 數據分析 原始數據計算統計采用Excel表，方差分析、LSR法多重比較采用SPSS19.0軟件。

2 結果與分析

2.1 不同立地指數對亞美馬褂木林分生長影響

2.1.1 林分胸徑樹高的變異情況 3種立地指數的13年生亞美馬褂木林分胸徑、樹高、蓄積量變異情況見表2。立地指數為16的亞美馬褂木林分平均胸徑、樹高表現最大，分別為16.72cm、16.20m；其次是立地指數14，分別為11.85cm、9.73m；最小是立地指數12，分別為10.05cm、8.22m；林分胸徑、樹高的單株最大、最小值都表現為立地指數16>立地指數14>立地指數12；林分胸徑、樹高的變異系數則表現為立地指數16<立地指數14<立地指數12。變異系數越小，林分立木個體間的大小分化差異越小，林分生長均衡穩定，數據分析結果表明，立地指數為16的亞美馬褂木林分胸徑、樹高變異系數最小，個體間大小均衡，生長狀況最優。

2.1.2 林分生長差異 從表3結果可見，3種立地指數的林分平均密度表現為，立地指數為16顯著最小，立地指數14與立地指數12間無顯著差異；平均冠幅表現為立地指數16>立地指數14、12的顯著差異，立地指數14與12間無顯著差異，這表明立地指數16的亞美馬褂木林分光合作用葉面積最大，實地林分閉度調查結果，立地指數16的最大達0.95，立地指數14、12為0.70；徑高比即胸徑（cm）與樹高（m）的比值，能表征樹干尖梢程度，其值越接近1，樹干越通直園滿，出材率就越高，研究的3種立地指數下徑高比呈現為立地指數12顯著最大，立地指數16與14的徑高比幾乎相等且幾乎為1。3種立地指數間的林分平均胸徑、平均樹高都存在顯著差異，其中立地指數16的為最大，立地指數12的為最小。3種立地指數間的林分平均蓄積立地指數16的為顯著最大，立地指數14與立地指數12間無顯著差異。綜合表明3種立地指數的林分中，立地指數為16的林分平均密度最小，林分光合作用葉面積最大，其平均胸徑、平均樹高、平均蓄積量都表現為顯著最大，且樹干通直園滿。

2.2 不同立地指數對亞美馬褂木生長過程影響

2.2.1 胸徑連年生長量與平均生長量的差異 從圖1可見，3種立地指數的亞美馬褂木胸徑連年生長量表現為立地指數16>立地指數14>立地指數12，且在第3～7年時立地指數16的胸徑連年生長量顯著大于立地指數14、12，立地指數14與12間差異不明顯。3種立地指數的胸徑連年生長量增量最活躍時期在第3～7年，生長量都大于1m3以上，且都在第5年時都達到峰值，峰值分別為立地指數16達3.02m3、立地指數14達2.20m3、立地指數12達2.11m3，到第8年 3種立地的胸徑連年生長量開始下降，下降的總體趨勢相同。3種立地指數的亞美馬褂木胸徑平均生長量表現為立地指數16>立地指數14>立地指數12。這說明該試驗地引種的亞美馬褂木胸徑生長變化趨勢基本相同，但3種立地指數間的胸徑生長量大小有差異，其中立地指數為16表現最大。

2.2.2 樹高連年生長量與平均生長量的差異 從圖2呈示，3種立地指數13年生亞美馬褂木的樹高生長都表現為在2～4年間生長量快速上升，第4年生長量達到峰值，第4～5年時樹高的連年生長量曲線開始下拉，并在接近第5年時與平均生長量曲線相交，這表明試驗地引種的亞美馬褂木的樹高生長在2～5年間為速生期，第5年后其生長速度開始減緩，樹高生長量不斷下降。13年間，立地指數16的樹高連年生長量為0.53～2.81m，平均生長量都在1.2m/a以上；立地指數14的樹高連年生長量、平均生長量分別為0.38～1.39m、0.752～1.180m/a；立地指數12的樹高連年生長量、平均生長量則分別只有0.30～1.25m、0.636～1.043m/a。3種立地指數條件下亞美馬褂木的各年度的樹高連年生長量、平均生長量都表現為立地指數16>立地指數14>立地指數12。在3種立地指數中，立地指數16的樹高平均生長量為1.243m/a，比立地指數14、12的分別大65.3%、95.4%，且其連年生長量的峰值比立地指數14、12的分別大102.2%、124.8%，最小值也分別大39.5%、76.7%。分析結果表明3種立地條件下引種的亞美馬褂木樹高生長變化趨勢基本相似，但3種立地指數間的生長量大小有差異，其中以立地指數為16的樹高生長量表現最高。

2.2.3 單株材積連年生長量與平均生長量的差異 3種立地指數下，亞美馬褂木的單株材積連年生長量和平均生長量存在不同的差異（圖3）。13年生亞美馬褂木的單株材積連年生長量表現為，立地指數為16的快速增長階段在第3～6年，第6年時達到峰值0.0266m3，在峰值后連年生長量仍保持在0.0134～0.0246m3之間；立地指數為14的快速增長階段在第3～5年，第6年時達到峰值0.0067m3；立地指數為12的快速增長階段也在第3～5年，第5年時達到峰值0.0048m3。連年生長量峰值后，3種立地指數下的生長量變化有上有下，但總體為下降。在立地指數16下亞美馬褂木的單株材積平均生長量表現為2～7年快速增長，到第7年后呈現平穩較大的增長趨勢，到第13年時的平均生長量達到0.0135m3/a；在立地指數14、12下的都表現為一直平穩較小增長趨勢，到第13年時分別只有0.0047m3/a、0.0030m3/a的平均生長量，分別比立地指數16的小65.2%、77.8%；第13年時單株材積量以立地指數16為最大達0.1753m3，分別比立地指數14、12大218.2%、411.1%。3種立地指數的亞美馬褂木單株材積連年生長量與平均生長量在13年間有過靠近但仍未相交，表明其材積平均生長量最大值還未出現，數量成熟年齡還未達到，亞美馬褂木材積生長還是處在上升階段。

2.3 不同立地指數對亞美馬褂木生長的綜合效應 根據Topsis評價法，對13年生亞美馬褂木林分的胸徑、樹高、冠幅、徑高比、單位面積蓄積量及單株材積6個因子指標進行綜合評價（表4），評價結果表明立地指數16下亞美馬褂木林分平均生長效應與最優方案接近程度的Ci=0.9155排在第1，生長效應為最優；立地指數14的Ci=0.1610排第2，生長效應較差；立地指數12的Ci=0.0851排第3，生長效應最劣。

3 小結

（1）對試驗地引種的亞美馬褂木生長規律研究可知，3種不同立地指數下的胸徑、樹高生長變化趨勢基本相似，連年生長量都表現為，胸徑在第3～7年時增量最活躍，在第5年時達到峰值，到第8年時開始下降；樹高年生長在2～4年間生長量快速上升，第4年時達到峰值，第4～5年時開始下降。但3種立地指數間的胸徑、樹高生長量大小有差異，其中以立地指數為16的胸徑、樹高生長量表現最大，第13年的單株材積量以立地指數16的顯著最大。3種立地指數的單株材積連年生長量與平均生長量在13年間有過靠近但仍未相交，表明13年生亞美馬褂木的材積生長還未達到數量成熟，試驗地引種該樹種的數量成熟齡有待進一步研究。

（2）通過試驗地的3種立地指數下亞美馬褂木林分生長差異分析和Topsis法綜合評價表明，不同立地指數間以立地指數為16的林分光合作用葉面積最大，其林分平均胸徑、平均樹高、平均蓄積量表現為顯著最大，且樹干較通直園滿，個體間大小均衡，林分生長效應最優。立地指數14與12間的林分平均胸徑、樹高生長量差異達顯著水平，但林分平均蓄積量無顯著差異。立地指數為16的林分平均蓄積量為245.46m3/hm2，比福建省闊葉樹速生豐產林低限標準（114.0m3/hm2）高115.3%，達到速生豐產林的培育標準；立地指數14、12的林分平均蓄積量分別為78.96m3/hm2、50.09m3/hm2，比福建省闊葉樹速生豐產林低限標準分別低30.7%、56.1%，比福建省闊葉樹低產林高限標準分別高102.5%、28.4%，達到一般用材林標準。因此，亞美馬褂木可以作為用材樹種在閩西地區引種，由于亞美馬褂木為速生樹種，需水肥量大，適宜在立地指數（杉木）為14以上的立地條件下（最好是山體下部）種植，在幼齡期要加強施肥撫育措施，使幼林快速郁閉，減少林地水分散失，以滿足幼齡林較快生長的水肥需求。

參考文獻

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