造林密度與蒙古櫟人工林節疤的相關性分析*

翁海龍 孫 楠

（黑龍江省林業科學研究所，黑龍江 哈爾濱 150081）

蒙古櫟（Quercus mongolica）是我國東北林區主要的工業用材樹種之一[1-4]，其材質堅硬、耐腐力強，可用于建筑、造船、枕木等[5,6]。蒙古櫟人工林培育過程中節疤控制是一個難度很大的技術問題，密度調整不僅能夠提高林分的穩定性，還是有效控制節疤且容易實施的技術手段[7]。本研究對5 個造林密度的蒙古櫟人工林標準木的節疤特征指標進行測量，分析造林密度與節疤的相關性，并提出節疤控制效果較好的造林密度，旨在為蒙古櫟人工林大徑無節良材的培育提供理論支撐。

1 研究區域概況

帶嶺林業局位于小興安嶺南麓, 地理坐標為128°37′46″~129°17′50″E,46°50′8″~47°21′32″N。地處中溫帶,屬大陸性季風氣候。全年平均氣溫1.4℃,無霜期115 d 左右。版圖呈紡錘形,南北長,東西窄,北大南小,南北高,中間低。全局總經營面積96 747 hm2,林木總蓄積量910 萬m3。

2 研究方法

2.1 試驗地設置

在帶嶺林業局選擇1999 年營造的5 個密度蒙古櫟人工實驗林，調查樹高、胸徑、中央直徑、枝下高、冠幅等指標，每個密度設置固定標準地3 塊，合計30 塊，計算樣地平均木作為標準木。

2.2 節疤特征指標獲取

整株樹伐倒后，標記整株蒙古櫟主干上肉眼可見的節疤，測量節疤的著生高度、著生直徑、節疤長、節疤寬、密封口長、密封口寬等指標。

3 結果與分析

3.1 造林密度對節疤數量的影響

對蒙古櫟人工林5 個經營密度標準木主干的節疤數量進行統計（表1）。密度較小的林分（800 株/hm2和2500 株/hm2）節疤總數量較大（約200 個），其他三個造林密度的節疤總數量平均只有114 個，3300株/hm2的林分節疤總量最少，僅有104個。5 個造林密度中3 300 株/hm2和4 400 株/hm2的標準木外生節比例較大，占總數量的75%左右，包藏節比例最小（25%）；外生節比例最低的是造林密度800 株/hm2的林分，占節疤總數的49.48%，包藏節比例最大（50.52%）。3 300 株/hm2的林分節疤沒有形成空洞，空洞數最多的是造林密度800 株/hm2的林分（8 個），占節疤總數量的4.17%。造林密度2500 株/hm2和4400 株/hm2標準木的空洞100%由包藏節形成；800 株/hm2的林分次之，為50%；5000 株/hm2的林分為25%。

表1 不同造林密度蒙古櫟的節疤數量

3.2 造林密度對節疤著生位置的影響

節疤的數量隨著樹高的增加呈現快速增加，平穩下降的規律。5 個造林密度的蒙古櫟人工林，1 m以下位置的節疤數量差異不大，隨著樹高的增大，節疤的數量增加迅速，尤其低密度林分（800 株/hm2和2 500 株/hm2）的標準木，2~6 m 段每段都有20 多個節疤，在7 m 之后逐漸降低，每1 m 段保持在15 個左右，在樹高的最后1 m 降至較低的數量。造林密度3 300 株/hm2和4 400 株/hm2的標準木，節疤在樹干上的分布比較均勻，沒有較大波動。

圖1 不同造林密度節疤的著生位置

3.3 造林密度與節疤外部特征的相關性

3.3.1 造林密度對節疤外部特征的影響

由表2 可以看出，包藏節的著生高度要低于外生節，5 個造林密度的標準木產生包藏節的最低樹高均低于1m，最低的是造林密度2 500 株/hm2的標準木，只有0.50 m，而外生節的最低著生高度均高于1 m，最大為800 株/hm2的標準木（1.86 m），最小為5000 株/hm2的標準木（1.15m）；產生包藏節的平均樹高也低于外生節，包藏節著生的平均樹高最大是造林密度4 400 株/hm2的標準木（6.16 m），其他均在4 m 左右，外生節著生的平均樹高最小是造林密度5 000 株/hm2的標準木（4.77 m），其他均在6.5 m 左右；節疤著生高度的最大值取決于標準木的樹高，所以指向性不大。包藏節著生的平均直徑有隨著造林密度增大而減小的趨勢，最大的是造林密度800 株/hm2的標準木（8.95 cm），最小的是造林密度4 400 株/hm2的標準木（5.25cm）。外生節的節疤最大長度、最大寬度、密封口最大長度、最大寬度均高于包藏節，外生節最大的節疤長度為造林密度3 300 株/hm2的標準木（12.00 cm），最小的為造林密度5 000 株/hm2的標準木（5.00 cm）；外生節最大的節疤寬度為造林密度2 500 株/hm2的標準木（11.00 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標準木（6.00 cm）；外生節最大的密封口長度為造林密度800 株/hm2和2 500 株/hm2的標準木（4.70 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標準木（4.10 cm）；外生節最大的密封口寬度為造林密度800 株/hm2的標準木（4.40 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2和5 000 株/hm2的標準木（2.80 cm）。

表2 造林密度與不同特征類型節疤的外部特征的相關性

包藏節最大的節疤長度為造林密度3300 株/hm2的標準木（8.60 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標準木（2.50cm）；包藏節最大的節疤寬度為造林密度2 500 株/hm2的標準木（8.70 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標準木（4.50 cm）；包藏節最大的密封口長度為造林密度800 株/hm2的標準木（3.50 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標準木（1.40 cm）；包藏節最大的密封口寬度為造林密度800 株/hm2的標準木（3.50 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2的標準木（1.40 cm）。

3.3.2 節疤外部形態特征隨著生高度的變化規律

蒙古櫟人工林外生節外部形態指標節疤長、節疤寬、密封口長和密封口寬均有隨著著生高度增大而減小的趨勢。節疤長和節疤寬大小主要在6 cm以下，密封口長和寬大小主要在2 cm 以下；節疤長度平均值最大位于著生高6~7 m 處（3.64 cm），最大值為12 cm，節疤寬度平均值最大位于著生高5~6 m處（3.98 cm），最大值為11.5 cm，節疤密封口長度平均值最大位于著生高6~7 m 處（1.17 m），最大值為5 cm，節疤密封口寬度平均值最大位于著生高6~7 m 處（1.19 cm），最大值為4.5 cm。

圖2 外生節外部形態特征隨著生高度的變化規律

蒙古櫟人工林包藏節外部形態指標節疤長、節疤寬、密封口長和密封口寬也有隨著著生高度增加而減小的趨勢。節疤長度主要在4 cm 以下，節疤寬度主要在5 cm 以下，密封口長和寬主要在1 cm以下；包藏節節疤長度、寬度、密封口長度和寬度的平均值最大均位于著生高0~1m 處，分別為2.91、4.31、0.93、1.11 cm；4 個指標的最大值分別位于著生高4~5 m（8.6 cm）、0~1 m（8.7 cm）、5~6 m（3.5 cm）和5~6 m（3.5 cm）。

圖3 包藏節外部形態特征隨著生高度的變化規律

3.3.3 節疤外部形態特征隨著生直徑的變化規律

蒙古櫟人工林外生節外部形態指標節疤寬度、密封口長度和密封口寬度均隨著生直徑增大而增大，節疤長度隨著生直徑的增大而減小的趨勢。外生節節疤長度、寬度、密封口長度和密封口寬度平均值最小均位于著生直徑2~3 cm 處，分別為1.39、1.48、0.47、0.52 cm，平均值最大值位于著生直徑10~11 cm 處，分別為5.74、5.91、1.28、1.40 cm；外生節節疤長度最大位于著生直徑7~8 cm 處（12 cm），節疤寬度最大位于著生直徑9~10 cm 處（11 cm），節疤密封口長度最大位于著生直徑9~10 cm 處（4.7 cm），節疤密封口寬度最大位于著生直徑9~10 cm 處（4.4 cm）。

圖4 外生節外部形態特征隨著生直徑的變化規律

蒙古櫟人工林包藏節外部形態指標節疤長度、節疤寬度、密封口長度和密封口寬度均隨著著生直徑增大而增大。包藏節節疤長度、密封口長度和密封口寬度平均值最小均位于著生直徑4~5 cm處，分別為1.00、0.36 cm、和0.42 cm，節疤寬度平均值最小均位于著生直徑2~3 cm 處（1.25 cm）；平均值最大值位于著生直徑11~12cm 處，分別為6.60、6.50、2.05 cm 和2.30 cm；包藏節節疤長度最大位于著生直徑6~7 cm 處（8.6 cm），節疤寬度最大位于著生直徑11~12 cm 處（8.7 cm），節疤密封口長度最大位于著生直徑10~11 cm 處（3.5 cm），節疤密封口寬度最大位于著生直徑10~11 cm 處（3.5 cm）。

圖5 包藏節外部形態特征隨著生直徑的變化規律

4 結 論

4.1 蒙古櫟人工林造林密度對節疤數量有顯著影響

造林密度較小的林分（800 株/hm2和2 500 株/hm2）標準木節疤的總數量較大。其中800 株/hm2林分標準木外生節比例最小，占總節疤數的49.48%，3 300 株/hm2和4 400 株/hm2的標準木外生節比例較大，占總數量的75%左右。節疤的數量隨著樹高的增加呈現快速增加，平穩下降的規律，造林密度對節疤著生位置的影響不顯著。

4.2 造林密度對節疤特征指標有顯著影響

包藏節的著生高度低于外生節，出現包藏節最低的是造林密度2 500 株/hm2的標準木（0.50 m），出現外生節最低的是造林密度5 000 株/hm2的標準木（1.15 m）；包藏節著生的平均直徑有隨著造林密度增大而減小的趨勢；造林密度3 300 株/hm2的標準木上外生節和包藏節的節疤長度均最大，密度較大林分的節疤長度要小些；外生節和包藏節的節疤寬度最大的是造林密度2 500 株/hm2的標準木，最小的是造林密度4 400 株/hm2的標準木；外生節和包藏節的節疤密封口長度最大的是造林密度低的林分（800 株/hm2），最小的是造林密度較大的林分（4 400 株/hm2）；外生節和包藏節最大的密封口寬度為造林密度800 株/hm2的標準木（4.40 cm），最小的為造林密度4 400 株/hm2和5 000 株/hm2的標準木（2.80 cm）。

4.3 節疤特征指標與著生直徑及著生高度的相關性

蒙古櫟人工林外生節與包藏節外部形態指標節疤長、節疤寬、密封口長和密封口寬均有隨著生高度增大而減小的趨勢；外生節與包藏節外部形態指標節疤長度、節疤寬度、密封口長度和密封口寬度均隨著生直徑增大而增大。外生節的4 個指標最大值分別為12、11.5、5、4.5 cm，包藏節的4 個指標最大值分別為8.6、8.7、3.5、3.5 cm。

4.4 建 議

在蒙古櫟人工林大徑無節良材培育過程中，可以采用密度調整對節疤數量及特征指標進行控制，本研究中密度4 400 株/hm2和5 000 株/hm2林分由于密度較大，節疤的數量較少，節疤的特征指標也更有利于大徑無節良材的培育，建議生產部門營造蒙古櫟人工林時，密度選擇4 400 株/hm2或5 000 株/hm2。