丘陵岗地中山杉302生长规律的研究

丘陵岗地中山杉302生长规律的研究 丘陵岗地中山杉302生长规律的研究 第33卷第3期 2006年6月 江苏林业科技 JournalofJiangsuForestryScience&Technology Vo1.33No.3 Jun.2006 文章编号:1001—7380(2006)03—0006—04 丘陵岗地中山杉302生长规律的研究 黄利斌,李晓储,张定瑶,陈永辉.,陆兴安 (1.江苏省林业科学研究院,江苏南京211153;2.东海县李埝林场, 江苏东海222332;3.国学植物研究所,江苏南京210014) 摘要:对苏北东海丘陵岗地引种的中山杉302优良无性系生长规律研究结果表明:中山杉302在该丘陵岗地立地上 生长具有较强的适应性,13年生时平均树高达8m,平均胸径15.7cm,其生长量显着超过在相同立地上栽植的水 杉,池杉,落羽杉和火炬松.与省内其他造林立地上的中山杉302相比,丘岗立地的生长潜力与季节性淹水的长江 滩地沙土立地相近,但低于苏北平原沙质碱性土和沙质潮盐土立地.中山杉302造林初期树高生长相对较缓慢, 4a后加快,14aM树高连年生长量仍保持增长趋势;胸径连年生长在10a左右达到峰值,10a后有所下降,但仍保持 较高的年生长量;材积连年生长量和平均生长量均随树龄增加呈持续增长趋势,14aM,仍维持较快的增长速度. Richards曲线对中山杉302树高,胸径和材积生长动态有较好的拟合效果. 关键词:中山杉302;生长规律;生产潜力;丘岗立地 中图分类号:s791.34文献标识码:A StudyonthegrowthofTaxodium'Zhongshansha302'onhillyarea HU.ANGLi.bin,LIXiao.chu,ZHANGDing—yao,CHENYong—hui,LUXing—an (1,JiangsuAcademyofForestry,Nanjing,211153China;2.LinianForestryFarmofDonghaiCounty,JiangsuDonghai, 222332China;3.InstituteofBotany,JiangsuProvinceandChineseAcademyofSciences,Nanjing,210014China) Abstract:Taxodium'Zhongshansha302'(Taxodiumdistichum× mucronatum)wasplantedinhillyarea,Donghai, no~heruJiangsu,in1993.TrialplantationmeasureandstemanalysisshowedthatthegrowthofToxodium'Zhongshansha 302'hadthestrongadaptability.Theaverageheightof13一 year?oldtreereached8m.withaveragedbh15.7cm.Its growthrateremarkablysurpassedMetaseqoiaglyptostroboides,Taxodium嬲cee 船,distichum,andpinustaedaonthe sanlesite.ThegrowthpotentialWasthesameasonplantationsiteofbeachsandysoilwithshort—termfloodinthelowerrea? chesofYangtzeRiver.andlowerthanthatonthesiteofnaturalalkalinesandsoilandtheslightsalinitysandsoilinnorth. elTlJiangsuplain.Theinitialstageheishtgrowthof'Zhongshansha302'Wasslow.after4thyeartheannualgrowth spedup,stillmaintainedthegrowthtendencytillthe14thyear.TheannualDBHgrowthachievedthepeakinabout10th year,afterwardsdropped,butstillmaintainedbiggerannualgrowth.Theannualvolumegrowthandaveragegrowthcontin? uedincreasingwiththetreeage,andstillmaintainedthequickratein14thyear.Thegrowthdynamicmodelsofheight, DBHandvolumeofTaxodium'Zhongshansha302'wereestablishedwiththeRichardsEquation. Keywords:Taxodium'Zhongshanha302';Growthrule;Growthpotential;Hillyarea 中山杉302(Taxodiumdistichum×mucrona— tum)是江苏省?中国科学院植物研究所于20世纪 80年代初进行落羽杉属种间杂交选育出来的优良 杂种无性系.其父本为墨西哥落羽杉(mltcrona— tum),母本为落羽杉,具有生长快,适应性强,耐水 湿和耐轻度盐碱等优良特性,且冠形优美,枝叶茂 密,冬季落叶期迟(迟至翌年1月隆冬时节),观赏 价值较高,是优良的生态绿化景观树种.中山杉 收稿日期:2005-04-29;修回日期:2006-05?10 基金项目:国家林业局科技项目"中山杉302等良种引种示范及木材材性中试 (2002一林科中字15号)协作研究内容之一.项目由 中国林科院木材工业研究所主持 作者简介:黄利斌(1966一),男,江苏常熟人,副研究员,主要从事林木育种研究工作. 第3期黄利斌等:丘陵岗地中山杉302生长规律的研究7 302木材的气干密度,基本密度,顺纹抗压强度,抗 弯强度和抗弯弹性模量等材性性状也均比落羽杉和 水杉高,可作为实体木材利用,是较好的建筑结构, 枕木,家具,室内装饰用材和优质胶合板材,纸浆材 等原,具有很大的工业用材潜力.目前,中山杉 302已在平原水网地区,江,湖低湿滩地和沿海平原 轻度盐碱地的绿化造林中得到了较广泛的推广应 用-4J,但该优良无性系在丘陵山区造林应用研究 尚未见报道.本文以江苏省林业科学研究院于 1993年在苏北丘陵区东海县李埝林场开展的20个 产地落羽杉种源试验时引种栽植的中山杉302无性 系试验参照品种为材料,研究分析中山杉302在干 旱瘠薄的丘陵岗地引种的生长规律与生产潜力,旨 在为中山杉302优良无性系在丘陵山区植被恢复与 退耕还林造林建设中的应用提供科学依据. 1试验地自然概况 引种试验地位于东海县李埝林场,地理位置为 北纬34.31,东经118.44,属暖温带南部气候,平均 气温l3.7?,极端最高气温39?,极端最低气温 一 l8.3?;年降水量890mm,6,9月降水 628.8mm,占全年73.3%,年均相对湿度7l%,无 霜期206d.该区属苏北低山丘陵区,土壤类型为山 地棕壤,属由片麻岩等发育的包浆岭沙土,土层较浅 薄,有效土层仅20,30cm,有机质含量7,土壤 pH中性至微酸性. 2材料与方法 中山杉302试验测定材料取自1993年营造的 美国落羽杉种源试验林.试验材料包括来自美 国6个州的l9个落羽杉种源及我国早年引种的河 南鸡公山落羽杉,中山杉302,江宁池杉,水杉和火 炬松等5个树种,共24个处理,随机区组设计,24 株为1小区,重复4个.1993年3月以1年生苗造 林,株行距3.3m×2m.幼林期6a内行间间作花 生,山芋等农作物.中山杉302苗木由江苏省?中 国科学院植物研究所提供.分别于3,5,8和13af,-J" 测定试验林树高,胸径,冠幅和保存率等指标.13a 时,对试验林每木,用平均木法伐取中山杉302 和落羽杉(鸡公山种源)平均木各1株,采用1m区 分段法进行树干解析,分析生长进程.生长模型用 RichardsEquationY=n[1一e岫?曲线进行拟合(其 中:y为高,径或材积估值,为树龄,a,k,b为待定 系数,其生物学含义a为生长极限,k为生长速率的 内禀增长率,b为形状参数),估算不同年龄阶段树 高,胸径与材积生长动态过程. 3结果与分析 3.1生长过程分析 3.1.1生长曲线拟合Richards曲线对中山杉302 和落羽杉的生长进行拟合结果显示,其树高,胸径和 单株材积生长拟合的回归方程相关系数达0.9973 , 0.9995,回归式方差分析F值为367.89, 2141.10,均达极显着水平,具较好的拟合效果(见 表1). 3.1.2生长动态根据拟合方程估算出中山杉 302与落羽杉的高,径和材积的连年,平均生长量 (见图1,3).结果显示,在干旱瘠薄的丘岗立地, 中山杉302造林初期树高生长相对较缓慢,3a时树 高平均生长不足0.5m,生长量低于落羽杉.这可 能与中山杉302为扦插苗,造林初期苗木根系在干 旱浅薄的东海丘陵立地发育较慢有关.但4a后树 高生长加快,连年生长量已超过落羽杉.14aft,J",树 高连年生长量仍达0.7m以上(见图1). 表1中山杉302和落羽杉高,径,单株材积生长曲线拟合结果 8江苏林业科技第33卷 中山杉302胸径的连年生长量随树龄的增加而 增速加快,在10a左右达到峰值,胸径连年生长最大 值在1.5cm左右.10a后,胸径连年生长有所下降, 但仍保持较大的生长量.与之相比,落羽杉在8a左 右连年生长量即达到峰值,以后逐渐下降,并在13a 左右出现连年生长与平均生长曲线相交(见图2). 可见,中山杉302胸径后期生长潜力高于落羽杉. 从图3可知,在生长期内,中山杉302的材积连 年生长量和平均生长量也随树龄增加呈持续增长趋 势,14a时仍维持较快的增长速度,落羽杉在14a时 材积连年生长量已开始下降.用已拟合的生长曲线 模型对单株材积生长进行预测结果发现,落羽杉的 材积连年生长与平均生长相交时间为19a左右,而 中山杉302的相交时间在80a左右.在测定期内 (13a),中山杉302的材积连年生长量仍处于增长 阶段,其数量成熟龄比落羽杉迟.由此可推测,中山 杉302的材积速生期较长,适合培育大中径材. 量 坦 絮 量 墓 ?. ?…落羽杉平均生长 — ?一中山杉平均生长 ??' ×?'落羽杉连年生长 ——一 中山杉连年生长 图1中山杉302与落羽杉树高生长过程比较 龄 ?? ?…落羽杉平均生长--一×-一落羽杉连年生长 — ?一中山杉平均生长—??_一中山杉连年生长 图2中山杉302与落羽杉胸径生长过程比较 3.1.3树冠及干形生长据测定,13年生时中山 杉302冠幅为2.5m,形率g2为0.58;而同龄落羽 杉冠幅达3.5m,形率q1/2为0.61.中山杉302表现 出树冠较窄,树干尖削度比同龄落羽杉稍大的形态 特征.这可能是中山杉302带来的其父本墨西哥落 羽杉的某些生长形态特征. , 删 2468101214树龄 .. ._..落羽杉平均生长…×-?落羽杉连年生长 — ?一中山杉平均生长—*一中山杉连年生长 图3中山杉302与落羽杉材积生长过程比较 3.2与不同树种的生长比较 由表2结果可知,在丘陵岗地立地条件下,8a 时,中山杉302与其他树种相比已表现出明显的生 长优势.13a时,树高生长量分别比落羽杉(鸡公 山种源),池杉,水杉和火炬松增加20.9%,20.9%, 88.4%和80.0%,胸径生长量分别比上述4个树种 增加26.6%,67.O1%,166.1%和24.6%,且树高和 胸径的整齐度均比其他树种高.中山杉302优良无 性系的生长不仅显着优于落羽杉(鸡公山种源),池 杉和水杉等杉科树种,也明显优于丘陵山区适生的 速生用材造林树种火炬松,说明中山杉302在丘陵 山区具有较大的造林推广应用潜力.从表2还可看 出,中山杉302与落羽杉最优种源(304号和1600 号)相比也有一定的生长优势,但除与304号树高 生长有极显着差异外,其余性状未达统计置信的差 异,林分的整齐度也较接近. 3.3不同立地中山杉302的生长 将江苏地区不同立地类型引种中山杉302的生 长表现列于表3.由表3可知,在干旱瘠薄的丘陵 岗地,中山杉302的高,径年均生长量分别为0.62m 和1.21cm,其生长潜力略高于季节性淹水的长江滩 地沙土立地,但明显低于平原沙质碱性土和沿海平 原沙质潮盐土(含盐量<0.2%)立地,树高和胸径 生长量分别只有这2种立地类型的57.9%, 65.3%和57.8%,76.6%. 642O憾640晰薹} OOOO J5.o 第3期黄利斌等:丘陵岗地中山杉302生长规律的研究9 整齐度(%)=(1一变异系数)×100.t值为不同树种,种源与中山杉302平均数 Studentt检验结果,一表示差异极显着,表示差异显 着,n8表示差异不显着. 表3中山杉302在不同造林立地的生长潜力比较 宝应,南京试点数据引自参考文献4,5.射阳试点数据由江苏省?中国科学院植物研 究所陈永辉研究员提供. 4小结与讨论 (1)中山杉302造林初期树高生长相对较缓 慢,4a后生长加快,14a时树高连年生长量仍保持 较快的增长趋势.胸径的连年生长在10a左右达到 峰值,10a后,胸径连年生长量有所下降,但仍保持 较高的生长量.材积连年生长量和平均生长量均随 树龄增加持续增长,14a时仍维持较快的增长速度. 中山杉302高,径和材积的速生期较落羽杉长,适合 培育大中径材. (2)中山杉302对苏北丘岗立地具有较强的适 应性,13年生时树高.生长可达8m,胸径15.7cm,其 生长量不仅显着超过相同立地的水杉,池杉和落羽 杉等杉科树种,也显着超过丘陵区适生的速生造林 树种火炬松.与省内其他造林立地相比,中山杉 302在丘岗立地的生长潜力与季节性淹水的长江滩 地沙土立地相近,但低于苏北平原沙质碱性土和沙 质潮盐土立地.因此,中山杉302可作为优良的生 态绿化与用材树种在丘陵区推广应用. (3)落羽杉属树种为长寿树种,在原产地适生 条件下,其数量成熟期可达200a左右J.本试验 观测的中山杉302林分仅为13a材料,树木高,径生 长还处于速生阶段,故应继续对引种试验林进行观 测与研究,以对中山杉302在丘岗立地的生长潜力 和应用价值作出更科学的评价. 参考文献: 【1]陈永辉.盐碱地区速生优良新树种一中山杉【J].林业科技通 讯,1994(1):40. [2]周康,贾春,陈永辉,等.在碱性地上栽植的中山杉302与 落羽杉生长分析[J].江苏林业科技,2000,27(5):16.18. [3]李培生,倪合根,王存富,等.中山杉302与池杉江滩造林对比 试验【J].江苏林业科技,1999,26(2):33-35. [4]殷云龙,陈永辉.中山杉与池杉,落羽杉和水杉对比造林的调 查和评价[J].植物资源与环境,1997,6(3):23-28. [5]汪企明,王伟,蒋志新,等落羽杉属种源研究:生长和生物 量变异[J].江苏林业科技,1998,25(1):1-6. [6]汪企明,王伟.落羽杉[M].南京:南京出版社,1999.