閩北山地不同坡位閩楠人工林的生長規律

闕小黎

(南平市延平區大橫林業站，福建 南平 353033)

為促進森林生態系統良性循環、改善生態環境，近年來，針對針葉林多、闊葉林少的實際情況，福建省加大了林種樹種結構調整力度，鼓勵用鄉土、珍貴闊葉樹造林，大力發展珍貴樹種培育基地，閩西北以閩楠、香樟、紅豆杉、建柏、赤皮青岡等樹種為主，閩東以柳杉、檫樹、鄂西紅豆樹等樹種為主，閩南以降香黃檀、香樟、火力楠、紅錐、大花序桉等樹種為主，打造各具特色、樹種多樣、闊葉混交的珍貴樹種造林示范區，提高了森林質量和生態功能，滿足了珍貴樹種用材需求[1]。

閩楠(Phoebebournei)是我國特有的珍貴用材樹種和優良觀賞樹種，自然分布于福建、江西、湖南、廣西、廣東等地，已被列為國家二級珍稀瀕危植物[2-5]。閩楠木材芳香耐久，紋理結構美觀，是上等建筑、高級家具、雕刻藝術和造船良材，在可能出現金絲楠木材性特征的8種楠木中，閩楠位居第二，而在高檔仿古家具中，具有金絲特征的楠木，深受世人青睞，其價格與紅木類幾乎并駕齊驅，可見，閩楠具有廣闊的市場前景和經濟價值[6]。目前針對閩楠的栽培技術研究，已有大量報道，在其生長規律方面，主要集中在苗期[2]、造林地類型[5]和施肥效應[7]等。已有研究表明，坡位對造林效果有顯著的影響[8，9]，而對閩楠人工林生長的影響還少見報道[4]。基于此，本文以閩北山地不同坡位上閩楠人工林為研究對象，研究了坡位對閩楠人工林生長規律的影響，對指導閩楠人工林造林時的立地選擇，制定科學合理的閩楠栽培技術，實現閩楠人工林培育的預期效益等具有重要的理論和實踐意義。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地設在福建省南平市峽陽鎮，地處延平區西北，東與茂地、大洋相連，南同王臺接壤，西和順昌交界，北與建甌相鄰，位于中亞熱帶地區，117°54′—118°02′E，26°44′—26°52′N之間，海拔在180～230 m。年平均降雨量1 653 mm，年平均氣溫19.5 ℃，極端最高氣溫為41 ℃，極端最低氣溫為-5.8 ℃。

1.2 樣地選擇

采用空間代時間的樣地調查方法，于2018年3月在峽陽國有林場橫坑工區選擇31林班56大班060小班的閩楠人工純林進行樣地設置，此林分造林時間為1965年，立地類型為Ⅰ類地，土壤較肥沃。在上坡位和下坡位兩種立地中分別設置3個20 m×20 m的固定樣地，對樣地內的閩楠和林下植物進行詳細調查，記錄閩楠的胸徑、樹高，計算蓄積量和保存率，經調查，閩楠人工林林下植物主要有砂仁(Amomumvillosum)、苦竹(Pleioblastusamarus)、鐵線蕨(Adiantumcapillus-veneris)、粗葉榕(Ficushirta)、朱砂根(Ardisiacrenata)、野姜(Zingiberaceae)、木荷(Schimasuperba)和毛背葉(Chukrasiatabularisvar.velutina)等[6]。

1.3 樹干解析

根據每木調查結果，計算出不同坡位上閩楠的平均生長數據，確定標準木，在不同坡位上各選擇閩楠平均標準木1株，伐倒前，用手持羅盤儀在標準木上確定南北方向后用粉筆標記，并標記0 m、0.3 m和1.3 m處位置，伐倒后，按照“樹干解析”法以2 m為1區分段鋸取厚度約5 cm的圓盤，用粉筆標記后帶回實驗室以1年為1個齡級，采用日本東洋理光器株式會社生產的A-Ⅲ型年輪測定裝置進行年輪測量，分析其生長過程及生長量。

閩楠材積采用闊葉樹材積計算公式：

V=0.000 052 76×D1.882 161×H1.009 317

式中，V為材積(m3)，D為胸徑(cm)，H為樹高(m)

1.4 數據處理

在Excel 2003中進行數據和圖表整理，在SPSS 13.0中進行回歸分析和相關性分析，擬合不同坡位上閩楠人工林的總生長方程。

2 結果與分析

2.1 不同坡位上閩楠人工林的胸徑生長過程

由不同坡位上閩楠人工林胸徑的總生長量可見，在整個生長過程中，下坡位的胸徑總生長量均大于上坡位，31年生閩楠人工林的平均去皮胸徑為下坡位(19.3 cm)大于上坡位(15.3 cm)。

在1～31年中，不同坡位上閩楠人工林的胸徑生長均出現了3次主要的生長高峰，其中上坡位出現在第4、8、11年，下坡位出現在4、10、16年，在第20年之后，胸徑的平均生長量和連年生長量均緩慢下降，并趨于平緩。

圖1同坡位上閩楠人工林的胸徑生長過程

整個生長過程中，連年生長量與平均生長量出現多次相交，若以連年生長量大于平均生長量為標志，4～13年為上坡位閩楠胸徑速生期，4～18年為下坡位閩楠胸徑速生期。

2.2 不同坡位上閩楠人工林的樹高生長過程

由不同坡位上閩楠人工林樹高生長過程可知，閩楠樹高的生長與林齡成正相關，31年生上坡位閩楠樹高18.1 m，下坡位13.8 m，在12年之前，下坡位的樹高總生長量和平均生長量大于上坡位，12年之后，上坡位的樹高總生長量和平均生長量顯著大于下坡位。

圖2不同坡位上閩楠人工林的樹高生長過程

在1～31年中，上坡位的閩楠總共出現了6次樹高生長高峰，分別是第7、11、13、19、21、24年，期間樹高連年生長量分別為1.3、0.9、2.0、1.0、1.3、1.7 m；下坡位的閩楠總共出現了2次明顯的樹高生長高峰，分別是第4年和第13年，期間樹高連年生長量分別是1.04 m和1.71 m。第25年后，樹高連年生長量迅速下降，在第31年時，上坡位和下坡位樹高連年生長量均為0.2 m，隨著林分郁閉度的提高，閩楠的樹高生長也趨于平緩。

閩楠的樹高平均生長量比較穩定，下坡位在第6年最高，為0.67 m·a-1，上坡位在第14年最高，為0.71 m·a-1，其他年份大多維持在0.4～0.6 m·a-1之間；從生長曲線來看，連年生長量和平均生長量出現多次相交，可能與不同立地上水熱條件等氣候變化有關，可見，閩楠的樹高生長對氣候的變化具有較強的敏感性。

2.3 不同坡位上閩楠人工林的材積生長過程

從不同坡位上閩楠人工林的材積生長可見，閩楠人工林的材積總生長量、平均生長量均隨著林齡的增加而不斷增加，31年時上坡位的單株去皮材積為0.167 m3，下坡位的單株去皮材積為0.196 m3。整個生長過程中，下坡位的材積總生長量均大于上坡位。

1～31年中，上坡位閩楠人工林的材積連年生長量出現3次主要生長高峰，分別為第14年、21年和24年，材積連年生長量分別為0.010 9、0.011 4和0.014 4 m3，下坡位材積連年生長量出現4次生長高峰，分別為第13年、17年，23年和28年，材積連年生長量分別為0.010 9、0.011 9、0.010 7和0.012 6 m3。

圖3不同坡位上閩楠人工林的材積生長過程

從平均生長量來看，0～19年為下坡位材積快速增長期，20～31年為緩慢增長期，0～14年為上坡位材積快速增長期，15～31年為緩慢增長期；1～31年期間，兩種坡位上閩楠的連年生長量均大于平均生長量，說明，31年生時閩楠的材積生長并未達到數量上的成熟，其數量成熟期還需要進一步研究。

2.4 不同坡位上閩楠人工林的生長率

由不同坡位上閩楠人工林的樹高、胸徑和材積生長率可見，兩種坡位上閩楠的樹高和胸徑生長率曲線較為相似，兩者在18年后幾乎重合，說明在此之后的樹高和胸徑生長速度幾乎接近，18年后兩種坡位上樹高和胸徑的生長率均保持在較低水平，說明在此階段兩者的生長速度較為緩慢；材積生長率的降低速度比樹高和胸徑生長率慢，降到最低點的時間比樹高和胸徑生長率晚，但材積和樹高的生長率始終大于樹高和胸徑，在整個生長過程中，1～18年為材積生長率較快下降階段，19～31年為緩慢下降階段。

圖4不同坡位上閩楠人工林的生長率

2.5 不同坡位上閩楠人工林的總生長量模型

運用SPSS 13.0中的曲線估計功能對不同坡位上閩楠人工林的樹高、胸徑和材積總生長量進行模擬，建立了不同測樹因子與時間的關系方程，其中上坡位樹高總生長量模型為H=0.666 6T-0.961 4，R=0.987，胸徑總生長量模型為D=5.729 lnT- 5.690 1，R=0.904，材積總生長量模型為V=0.000 2T2+0.000 1T-0.005 5，R=0.989；下坡位樹高總生長量模型為H=0.449 4T+1.034 8，R=0.974，胸徑總生長量模型為D=7.097 5 lnT- 6.576 1，R=0.905、材積總生長量模型為V=0.000 2T2+ 0.001T- 0.012 1，R=0.989；從擬合結果看，精確度較高，可用來快速估算閩楠的樹高、胸徑和材積總生長量。

3 結論

不同坡位上閩楠人工林的樹高、胸徑和材積具有顯著差異，31年生閩楠人工林的平均去皮胸徑為下坡位(19.3 cm)大于上坡位(15.3 cm)。上坡位閩楠樹高18.1 m，下坡位13.8 m，上坡位單株去皮材積0.167 m3，下坡位的單株去皮材積0.196 m3。整個生長過程中，下坡位的材積總生長量均大于上坡位，1～18年為材積生長率較快下降階段，19～31年為緩慢下降階段。

表1 不同坡位上閩楠人工林總生長量擬合模型

不同坡位上，閩楠人工林的樹高、胸徑和材積等測樹因子與樹齡之間存在較強的相關性，通過樹干解析法建立了測樹因子與樹齡的關系方程，經檢驗，具有較高的精確度，可用來快速估算閩楠的樹高、胸徑和材積總生長量。