擬赤楊研究現狀和鉛筆材工業原料林培育展望

姚豐平，程亞平，余久華，王平，吳益慶，倪榮新

（1.浙江省慶元林場，浙江 慶元 323800；2.慶元縣自然資源和規劃局，浙江 慶元 323800；3.浙江省麗水市林業技術推廣總站，浙江 麗水 323000）

擬赤楊Alniphyllum fortunei又名赤楊葉，為安息香科Styracaceae 落葉闊葉喬木，高15～ 20 m，胸徑達60 cm，在我國安徽、江蘇、浙江、湖南、湖北、江西、福建、臺灣、廣東、廣西、貴州、四川和云南均有分布，印度、越南和緬甸也有分布[1]。其木材紋理通直，結構致密，材質輕軟，是制造火柴桿、鉛筆材和雕刻圖章、制作木盒的好原料，也是生產食用菌白木耳Tremella fuciformis的優良樹種[1-3]。根據作者對1989—2021 年有關我國擬赤楊的維普和萬方文獻查詢，之前的研究主要側重于杉木Cunninghamia lan ceolata連栽引起地力衰退的問題開展杉木與擬赤楊混交林營造的研究[4-18]，較少針對擬赤楊火柴桿、鉛筆材等工業原料林培育的研究。雍朝柱等[19]早在1995 年報道顯示，中國是最大的鉛筆生產和出口國，年產鉛筆60 多億支，消耗木材約20 萬m3·a-1。在當前強化生態公益林建設和生態紅線保護背景下，木材砍伐受到嚴格控制，對以利用擬赤楊為原料的鉛筆生產企業產生較大影響，希望能夠培育短周期中小徑材工業原料林。為此，本文整理分析了有關擬赤楊育苗和造林技術以及生長特性方面的文獻資料，并對擬赤楊鉛筆材工業原料林培育提出展望。

1 種子特性和育苗技術

1.1 種子特性

選擇健壯的擬赤楊母樹，于10 月下旬至11 月上旬，當蒴果由青綠色轉為黃褐色時即可采收，采收時連果序一起剪下，放在陰涼通風處攤開晾干10 d 左右，用圓木棒輕輕滾壓，開裂后篩取種子，裝進布袋保存；不能用曝曬方法脫種，以防止細小種胚過分失水降低萌發率[20]。擬赤楊種子細小，千粒質量為0.60～ 0.95 g，自然播種發芽率為5%～ 30%[20-23]，甚至不到1%[6]。何仕燕等[24]在放大鏡下人工挑選飽滿無損傷種子作發芽試驗，結果表明低溫儲藏發芽率略高于室溫儲藏，種子在不遮光條件下發芽率顯著高于遮光條件下；在80 mmol·L-1檸檬酸浸種24 h 處理后，發芽率由對照的58.33%提高到64.67%。說明擬赤楊種子的發芽率差異較大，這可能與測試方法和采種母樹有關。

1.2 播種育苗

選擇肥沃疏松、排水良好的地塊作育苗地，冬季深翻，翌春碎土，細致整地作床，床高為30 cm，床寬為0.8～ l.0 m，床形略呈龜背形，中間高二側稍低，于1—2 月或3 月上旬播種，撒播或條播，播種量為15～ 26.25 kg·hm-2[20-23]。播種后切忌覆土，對比試驗表明[20]，播種后覆土的種子出苗率僅為不覆土的16%。但多數認為覆土以不見種子為度[21-23]。播后用0.5～ 1.0 kg·m-2的干稻草覆蓋不見土壤即可。播種后30～ 35 d 開始發芽出苗，50～ 60 d 苗木出齊，此時應及時揭去覆蓋物，并插上樹枝等適當遮蔭。6 月間苗、7 月定苗，保留苗木密度為40～ 50 株·m-2或65 株·m-2，可產合格苗40 萬～ 50 萬株·hm-2[21]，或可產Ⅰ級苗37.5 萬株·hm-2[23]；也有研究者認為以保留苗木25 萬～ 30 萬株·hm-2為宜[20]。1 年生苗高為80 cm 左右，地徑為0.8～ 1.0 cm。熊玉楨[25]于3月上旬播種，4 月下旬苗木基本出齊，從5 月5 日開始，選擇50 株樣苗，每月5 日、20 日進行定株觀測表明（圖1），擬赤楊生長初期苗高生長較慢，至7 月上旬高生長加快，8 月中下旬達到生長高峰，9—11 月生長速度放慢，至11 月20 日苗高生長基本停止。肖水清等[22]對1 年生擬赤楊播種苗生長的測試雖然平均苗高為42.6 cm、平均地徑0.56 cm，但苗木的生長規律基本相似。擬赤楊若采用營養杯容器育苗，移苗上容器時很容易弄斷苗莖和嫩根，影響成活率，且操作費工費時[20]。

2 造林和生長特性

擬赤楊苗木主根不明顯，側須根多，適合裸根苗造林[22]。造林時間宜選擇在冬季或春季的陰天或雨后，純林造林密度為2 505～ 3 000 株·hm-2，混交林造林密度為2 250～ 2 505 株·hm-2，定植穴規格為60 cm×60 cm×50 cm[23]，也有40 cm×40 cm×30 cm[18]、50 cm×40 cm×30 cm[26]規格等，營造純林[27]、混交林[14]和以天然更新方式形成混交林[28]等。

2.1 擬赤楊純林

陳文榮[27]對位于福建省建寧縣黃坊鄉任田村界碑亭山的17 年生擬赤楊純林進行調查，該林分前茬為杉木人工林，總面積約為20 hm2，造林密度為2 500 株·hm-2，選取位于上、中、下坡的9 株平均木進行樹干解析。圖2 顯示了平均木樹高和胸徑的生長過程。從圖2 可知，17 年生平均木的平均胸徑為15.37 cm、平均胸徑生長量為0.90 cm·a-1，平均樹高為12.20 m、平均樹高生長量為0.72 m·a-1。胡松竹等[29]認為，人工栽培的擬赤楊林比天然林生長快，高生長量在前20 a 時可達0.7～ 1.0 m·a-1，胸徑速生期在第15～ 第30 年時的生長量可達1 cm·a-1以上，廣東信誼林場18 年生擬赤楊林平均樹高為18 m、平均胸徑為21 cm，江西武功山28年生擬赤楊林平均樹高為21.3 m、平均胸徑為34 cm、平均單株材積為0.8 m3。從而說明擬赤楊是一個造林早期就迅速生長的速生樹種，平均每年樹高生長量為1 m左右、胸徑生長量為1 cm 左右。

圖2 擬赤楊樹高、胸徑生長量（引自文獻[27]數據作圖）Figure 2 Height and DBH growth of 17-year A.fortunei in Fujian

魏秀英[30]為比較擬赤楊純林與杉木純林、杉木-擬赤楊混交林的生長差異，在福建省泰寧縣大渠鄉紅地村開展3種處理的造林試驗，各處理的造林密度均為3 000株·hm-2，其中混交林采用7 杉木∶3 擬赤楊星狀混交，3 林分生長情況見表1。由表1 表明，混交林中擬赤楊的徑高比為1∶115.5，而擬赤楊純林的徑高比為1∶112.4，說明純林樹干尖削度相對較大，出材率較低；并且還表明11 年生混交林中的擬赤楊胸徑10 cm 以上的株數比純林多15%，而且分枝細、夾角小、枝下高較純林高，自然整枝好，死節小而少。說明擬赤楊很適應于與杉木混交造林，并且出材率高。

表1 11 年生杉木-擬赤楊混交林與擬赤楊純林生長情況Table 1 Growth of 11-year mixed forest of C.lanceolata and A.fortunei and pure C.lanceolataforest and pure A.fortuneiforest

2.2 擬赤楊混交林

2.2.1 擬赤楊-杉木混交林 范輝華[14]在福建省建甌市東安村采用簡單對比法進行杉木純林和杉木-擬赤楊混交林的試驗，該試驗林前茬為荒山荒地，造林株行距2.2 m×2.2 m，混交處理中杉木和擬赤楊以3∶1 帶狀混交，測試表明（表2），16 年生時杉木-擬赤楊混交林的總林分蓄積和杉木平均樹高、胸徑均大于杉木純林，并且從中也看出擬赤楊與杉木混交，擬赤楊的樹高要高于杉木。

表2 16 年生杉木純林和與杉木-擬赤楊混交林生長狀況Table 2 Growth of 16-year pure C.lanceolata forest and mixed forest with A.fortune in Fujian

何國勇[18]在福建省武夷山市洋莊鄉小漿村杉木采伐跡地上開展混交林試驗，于2005 年植苗造林，造林密度為3 000 株·hm-2，其中杉木與擬赤楊按1∶1 比例行間混交，2017 年3 月，在上、中、下不同坡位設立杉木純林和杉木-擬赤楊混交林標準地進行調查，結果見表3。從表3 中可看出，上、中、下坡不同立地條件對擬赤楊的生長影響很大，下坡立地上樹木的生長量明顯高于中坡和上坡立地。通常下坡土層較深厚，立地條件較好，因此也表明擬赤楊喜生于土層較深厚的立地。

表3 不同坡位杉木純林和杉木-擬赤楊混交林樣地生長情況Table 3 Growth of pure 12-year C.lanceolata forest and mixed with A.fortunei at different slope sites in Fujian

陳清堤[26]在福建省大田桃源國有林場14 地位級杉木采伐跡地上，以萌芽杉木與擬赤楊按3∶1 配置混交造林，擬赤楊的造林密度為625 株·hm-2，留萌芽杉木條密度為1 880 株·hm-2，以保留杉木萌芽條密度2 505 株·hm-2作對照，結果見表4。從表4 中可看出，在混交林中，擬赤楊的平均樹高要高于萌生起源的杉木，這說明擬赤楊也非常適合于杉木采伐跡地營造與杉木萌芽更新形成的混交林。

表4 萌芽杉木-擬赤楊混交林生長狀況Table 4 Growth of C.lanceolata sprout and mixed with A.fortunei

2.2.2 擬赤楊-馬尾松混交林 林信良[31]于2004 年底對福建省永定縣大溪鄉莒溪村石壁坑的馬尾松Pinus massoniana-擬赤楊混交林進行了調查，該林地原為疏林地，于1988 年煉山清雜后，在1999 年春按3 000 株·hm-2種植馬尾松純林，煉山時，林地邊緣殘留幾株擬赤楊大樹，自然下種，形成人工馬尾松與天然擬赤楊混交林。調查結果顯示（表5），在同一環境條件下，15 年生天然下種的擬赤楊比17 年生馬尾松人工林平均胸徑大60%，平均樹高高出38%，平均單株材積大3.2 倍；全林分徑階雖然基本屬正態分布，但胸徑大于16 cm 的林木都是擬赤楊（表6），說明擬赤楊也非常適合與馬尾松混交，但胸徑＜16 cm 的擬赤楊立木缺乏，在該林分中的自然更新能力較弱。

表5 擬赤楊-馬尾松混交林生長情況Table 5 Growth of mixed A.fortunei with P.massoniana forest

表6 擬赤楊-馬尾松混交林樹木徑階分布情況Table 6 Diameter class distribution of A.fortunei and P.massoniana mixed forest

田有圳[32]在福建省戴云山西側桃源國有林場天然擬赤楊混交林中選擇代表性地段設置20 m×20 m 樣地6 個進行林木生長情況調查（表7），調查結果顯示該林分密度為850 株·hm-2，其中擬赤楊的密度為625 株·hm-2，根據對每個樣地選取1 株平均木的6 株解析木的分析，擬赤楊樹高、胸徑和材積隨年齡（A）的生長量最佳擬合方程分別為：

表7 天然混交林分生長現狀Table 7 Growth of A.fortunei and P.massoniana natural mixed forest in Fujian

并且認為，擬赤楊樹高連年生長量高峰值出現在第15 年，胸徑連年生長量最大值出現在第12 年。這與陳文榮[27]對擬赤楊人工林平均木樹干解析的生長過程基本一致。根據擬合的材積生長方程預測擬赤楊材積連年生長量和平均生長量曲線相交于第35 年和第37 年之間。說明擬赤楊的數量成熟年齡相對較遲，生長期較長，同時，根據林分中擬赤楊的直徑分布分析（圖3），發現擬赤楊在與馬尾松等樹種混交的天然林分中結構冗余，具有較強的自然更新能力。

圖3 擬赤楊直徑分布柱狀圖（引自文獻[32]數據）Figure 3 Diameter class distribution of A.fortunei in mixed forest with P.massoniana

2.2.3 擬赤楊與其他樹種混交 2016 年，徐水根[28]在福建省建寧縣馬尾松采伐跡地上，測定擬赤楊自然混交林的生長情況，結果表明（表8），經過20 a 封育，馬尾松采伐跡地由次生裸地演替為以擬赤楊為優勢的次生闊葉混交林，其中，擬赤楊胸徑＞22.5 cm 的Ⅴ級大樹有210 株·hm-2，占該徑級擬赤楊立木數的79.25%。但與前述田有圳[32]的研究結果有所不同，擬赤楊種群直徑小于7.5 cm 的更新幼樹或幼苗缺乏，自然更新能力弱，這可能與林分亞層中的青岡Cyclobalanopsis glauca、米櫧Castanopsis carlesii、木荷Schima superba常綠闊葉樹種的發育較好有關。

表8 馬尾松采伐跡地擬赤楊自然混交林主要種群個體大小的數量分布Table 8 Quantitative Distribution of Individual Size of Main Populations in Natural Mixed Forest of A .fortunei on P.massoniana Cutting Slabs in Fujian

李鐵華等[33]對湖南省永順縣杉木河國有林場采伐跡地上自然更新形成以擬赤楊為優勢的林分進行調查，結果表明（表9），擬赤楊的數量、平均樹高、平均胸徑和平均單株材積均大于其他樹種，林分下層100 m2樣方中還有29 株平均高為2.29 m 的擬赤楊幼樹，說明結構冗余，自然更新能力強；根據對5 個樣地5 株平均標準木的樹干解析，認為擬赤楊樹高連年生長量到第9 年最高，為1.27 m·a-1，胸徑連年生長量到第15 年達到最大，為1.1 cm·a-1，材積連年生長量到第33 年最大，達0.056 3 m3·a-1（圖4），比前述[27]擬赤楊純林生長更為迅速，說明擬赤楊也適合與楓香樹Liquidambar formosana等落葉闊葉樹種混交。

圖4 擬赤楊樹高、胸徑、材積隨年齡生長曲線（引自文獻[33]）Figure 4 Curves of height,DBH and volume of A.fortunei with age in Hunan

表9 擬赤楊自然更新林分的樹種組成和生長量Table 9 Tree species composition and increment in a naturally regenerated mixed forest dominated by A.fortune in Hunan

也有學者[34-35]提出擬赤楊與毛竹Phyllostachys edulis混交，并從群落生態學角度研究自然條件下擬赤楊的林分結構[36-39]、分布格局[40-42]、種間競爭和種間關聯與分離[43-45]，以及群落演替[46-47]、生態位[48]、多樣性[49-50]和生態經濟效益[51]等。這些研究均為培育擬赤楊工業原料林提供了一定的基礎資料和技術背景。

3 擬赤楊鉛筆材工業原料林培育展望

工業原料林是以林—工結合基本特征為林產工業等企業提供原料而培育的人工林[52-55]。擬赤楊是生產鉛筆的好原料。雖然我國商品木材約有190 多類、400 多樹種，但鉛筆生產的70%木材是東北椴木[19]（紫椴Tilia amurensis或椴樹T.tuan），30%是南方的擬赤楊。椴木生長緩慢，50 年生時平均樹高只有9.56 m、平均胸徑只為9.87 cm[56]，加上資源日趨枯竭和天保林工程建設，人工資源培育缺乏。擬赤楊由于生態公益林建設和生態紅線保護等，木材砍伐受到嚴格控制。這給鉛筆生產原料的供給帶來困難和危機。因此人們紛紛開發楊樹Populusspp.作為鉛筆材資源的替代品，經測定，楊樹木材（簡稱楊木）的質量基本符合鉛筆的材性要求[57]，在現行工藝條件下，可用做中低檔鉛筆用材[58]，并且需要在加工上進行改性處理，目前許多鉛筆生產只能通過楊木改性處理作為椴木和擬赤楊傳統鉛筆材的替代品[59-61]，然而增加了生產成本，質量也相對降低，以致有些制筆企業由于鉛筆材原料問題而停產，甚至轉移生產地址。

浙江省慶元縣鉛筆行業起步于20 世紀70 年代，2010 年，中國輕工業聯合會和中國制筆協會授予了慶元縣“中國鉛筆生產基地”[62]，成為全國鉛筆生產的特色產業。2016 年，有43 家鉛筆生產及配套企業實現產量50億支、產值17.25 億元、出口額12.62 億元，產量和出口量均占全國鉛筆總產量和總出口量的20%以上[63]；2017年，慶元縣鉛筆總產量達60 多億支，占全國鉛筆總產量的27.84%，出口量亦占全國鉛筆出口總量25%以上[64]。根據作者調查了解，慶元縣鉛筆總產量占全國總量的20%以上，年消耗木材約20 萬m3，如此大量的鉛筆材需求，當地市場遠遠不能滿足供給，更不能充分提供擬赤楊優質鉛筆材原料，大量使用的是楊木改性材料，不僅生產質量下降，而且加工、運輸等生產成本增加。因此，作為我國南方地區，生產培育擬赤楊鉛筆材工業原料林是保障南方鉛筆生產可持續發展的必由之路，并且擬赤楊生長迅速，根據以上擬赤楊生長特性的研究分析，只要經營管理得好，15 年生擬赤楊胸徑一般能夠達到15 cm，這也正是生產企業選購擬赤楊鉛筆材原料的起始規格。

綜合以上擬赤楊的研究現狀分析，其育苗技術為：于10 月下旬至11 月上旬采種制種，5℃低溫儲藏，翌年2 月前后播種，1 年生苗苗高70 cm 左右可出圃造林，苗木主根不明顯，側須根多，適合裸根苗造林。在造林方面，以往擬赤楊的造林研究多為營造混交林，作為伴生樹種以改良土壤、促進杉木等樹種生長提高整體產量，對于純林通常作為對比試驗的參照物，但也基本清楚了營造擬赤楊混交林優于純林，混交林中的擬赤楊自然整枝好，死節小而少，出材量高，不同的立地條件擬赤楊生長存在一定差異。但是針對擬赤楊鉛筆材工業原料林培育的研究幾乎沒有，為此，現在新的起點上提出擬赤楊工業原料林培育五點展望。

3.1 創新育種研究工作

至今為止，有關擬赤楊的育種研究未見報道。擬赤楊廣泛分布于浙江、福建、江西等我國南方省（區），不同的地理種源和長期的生殖隔離與個體差異，可能蘊藏著豐富的良種資源，需要去發掘或開發利用，可開展良種選育、雜交育種等，從種子抓起、從良種抓起、從苗木抓起，為擬赤楊工業原料林培育提供優良種質基礎，同時開創擬赤楊工業原料林良種選育新局面。

3.2 注重基礎理論研究

根據近33 a 的文獻資料查詢，未見有關擬赤楊光合作用和他感效應、干旱脅迫和水肥特性等生理生態方面的研究報道。擬赤楊適合于混交造林[30]，具有生長迅速、出材率高的特點，并且適生于下坡立地[18]。基礎理論研究是開拓創新思維和制訂良好試驗設計的基礎。開展光合作用和他感效應研究，有利于揭示混交效應，為擬赤楊混交林營造和更新技術提供理論支撐；開展干旱脅迫和水肥特性研究，可為擬赤楊適生立地條件的準確選擇提供依據。通過基礎理論研究，能夠加快提升擬赤楊工業原料林培育的技術水平。

3.3 深入開展混交試驗

在現有技術基礎上，在符合有關林業法律法規、規范性文件和林業政策前提下，結合目前有關南方林區針葉林闊葉化改造、毛竹低產低效林改造、杉木大徑材林下經濟培育等發展背景，宜開展毛竹與擬赤楊混交、杉木大徑材在合理密度調控下培育擬赤楊形成復層混交、低產低效林種植擬赤楊近自然混交等各種混交試驗，在既定擬赤楊適合混交造林基礎上，深入研究擬赤楊鉛筆材工業原料林培育的樹種配置與混交模式，為培育擬赤楊工業原料林提供多種用地資源。

3.4 重視病蟲害防治研究

有關擬赤楊的病蟲害及其防治研究甚少，只見在擬赤楊育苗和栽培技術的個別文獻中少有提及，如：苗木一般無病蟲害，可以噴施1%波爾多液防止病害侵襲[20]，主要有立枯病造成幼苗大量死亡、白粉病危害幼苗或成年樹葉引起早期落葉，影響幼苗和樹木生長，小地老虎Agrotisypsilon從地面將幼苗咬斷造成幼苗損害[29]，苗木主要有蚜蟲Aphidoidea 危害[34]。根據作者平時觀察和2021 年3 月在慶元林場采用1 年生擬赤楊裸根苗造林的生長情況調查，發現擬赤楊病蟲危害還是比較嚴重的，出現葉片病斑和凋萎枯落現象。因此要重視病蟲防治研究，揭示擬赤楊人工林特異性病蟲危害，研究特殊防治措施，為培育擬赤楊鉛筆材工業原料林保駕護航。

3.5 精準培育模式研究

要從生態與經濟雙重角度聚焦擬赤楊工業原料林培育的最佳結合點，既要生態效益、又要經濟效益，從良種、立地、密度三維控制短周期鉛筆材工業原料林的培育模式，根據市場需求準確研究擬赤楊短周期鉛筆材工業原料林的經濟成熟期，將良種選擇、苗木質量、立地控制、密度控制、撫育管理、病蟲防控、主伐作業等全過程精準作業應用于培育始終并制訂培育技術標準，實現擬赤楊短周期鉛筆材工業原料林的精準、定向培育。