日本落葉松人工林生長規律分析

劉兆兵，唐志強

(1.荊門市十里牌林場，湖北 荊門 448000； 2.湖北生態工程職業技術學院，湖北 武漢 430200)

1 引言

日本落葉松(Larixkaempferi)是落葉松屬下的一個物種，是中山地帶造林的優良樹種，原產日本，我國黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、河南、江西、江西等地均有引種栽培[1]。日本落葉松在湖北省已有60多年的引種栽培歷史，因其早期速生、適應性強和經營成本低等優點，現已成為湖北省中高海拔地區速生豐產林和生態公益林的主要樹種[2]。國內學者對日本落葉松在立地分類、遺傳育種、林業數表、病蟲害防治等方面開展大量研究[3～6]，對日本落葉松人工林生長規律鮮有研究[7]。本文以利川齊岳山17年生日本落葉松人工林為研究對象，采用樹干解析方法，分析其生長規律，為鄂西南日本落葉松人工林可持續經營提供參考。

2 材料與方法

2.1 試驗地概況

試驗地位于湖北省利川市齊岳山林場，地處東經108°34′～108°53′，北緯30°11′～30°34′，海拔1500～1911.5 m。齊岳山片區土壤成土母質石灰巖, 土類以棕壤、黃棕壤為主，為酸性土壤。森林覆蓋率42%, 年均氣溫9.7 ℃, 相對濕度約85%，年降雨量約1700 mm，年均日照時數1500 h以上。試驗林分為17年生落葉松人工林油松、落葉松混交林，樹種比例為1∶1，林分郁閉度為0.7，林分密度為1466株/hm2，坡度15°，油松生長勢衰退。林下草本層中伏地卷柏、金腰箭、線萼山梗菜、蕨為優勢物種，灌木層中春榆、蠟蓮繡球、山莓為優勢物種。

2.2 樹干解析

2020年8月在詳細踏查日本落葉松人工林后，隨機設面積600 m2標準樣地2個，標準地每木調查后，計算標準地平均胸徑和平均樹高，選取4株標準木做標準木解析。標定樹干南北方向和根莖位置，測量胸徑和樹干全長，以2 m為一個區分段截取圓盤，厚度3～5 cm，不足一個區分段的樹干作為梢頭。將圓盤工作面刨光，在工作面標定東西南北，辨別年輪，以3 a為一個齡階標定各齡階位置，并測量各個方向上各齡階直徑。

2.3 數據處理

用Excel 2003處理胸徑、樹高、材積各齡階數據，最后計算各齡階的胸徑、樹高和材積的總生長量、連年生長量和平均生長量并計算材積生長率和胸高形數。用Origin9.1繪制樹高、胸徑、材積和生長率生長曲線圖。

3 結果與分析

3.1 胸徑生長規律分析

由圖1可知，17年生日本落葉松胸徑總生長量、平均生長量和連年生長量分別為11.0 cm、0.65 cm和0.4 cm。胸徑平均生長量在0.3～0.77 cm之間，在0～9 a內逐年增加，在9 a時達到最大值，后呈逐年下降；胸徑連年生長量介于0.3～1.07 cm之間，在0～6a內保持較高生長速度，在6 a時達到最大值后逐年下降；胸徑平均生長量和連年生長量在10 a和11 a之間相交，相交后連年生長量迅速下降，平均生長量始終高于連年生長量，平均生長量仍保持相對穩定。

圖1 日本落葉松胸徑總生長量、平均生長量、連年生長量曲線

3.2 樹高生長規律分析

由圖2可知，17年生落葉松樹高總生長量、平均生長量和連年生長量分別為11.8 m、0.69 m、0.55 m。樹高平均生長量介于0.63～0.82 m之間，樹高連年生長量介于0.55～0.83 m之間，平均生長量和連年生長量均在6 a時達到最大值，在6 a相交后呈逐年下降，6 a后平均生長量始終高于連年生長量，但樹高平均生長量下降緩慢。

圖2 日本落葉松樹高總生長量、平均生長量、連年生長量曲線

3.3 材積生長規律分析

由圖3可知，17 a生日本落葉松總材積生長量、平均生長量和連年生長量分別為0.05457 m3、0.00321 m3和0.00588 m3，平均生長量和連年生長量仍處于增長階段，材積連年生長量始終大于平均生長量，兩者生長量均未達到最大值，連年生長量曲線和平均生長量曲線未相交，證明此林分尚未達到數量成熟階段，材積生長仍有一定潛力。

圖3 日本落葉松材積總生長量、平均生長量和連年生長量曲線

3.4 材積生長率和胸高形數變化規律

由圖4可知，17 a生日本落葉松材積生長率隨樹齡增加呈逐步下降，各齡階材積生長率介于0.12～0.66之間。17 a生日本落葉松胸高形數介于0.33～0.53之間，3～6 a胸高形數先上升，6 a胸高形數達到最大值0.53，6 a后胸高形數緩慢下降并趨于穩定，17 a時胸高形數在0.47左右。

圖4 日本落葉松胸高形數和材積生長率曲線

4 結論

(1)17 a生日本落葉松樹高、胸徑、材積總生長量都隨樹齡增加而增加。

(2)17 a生日本落葉松樹高和胸徑連年生長量的最大值都在6 a,樹高、胸徑平均生長量最大值分別在6 a和9 a，樹高生長要快于胸徑生長；材積總生長量、平均生長量和連年生長量仍處于上升階段，平均生長量和連年生長量均未達到最大值，兩者未相交，林分尚未達到數量成熟。

(3)17 a生日本落葉松材積生長率隨樹齡增加而下降，胸高形數在3～6 a之間處于上升階段，6 a后胸高形數緩慢下降，胸高形數變化較小，說明日本落葉松的干形趨于穩定。