刨花楠(Machilus pauhoi)是一优良常绿阔叶树种, 生长快, 花大, 外型美观, 木材纹理较直, 略交织, 结构较细, 刨面尚光滑, 既可用于庭园绿化, 又可作为用材树种, 用于加工家具及室内装修。木片浸水后有粘液, 可用作化工原料。广东、广西、福建、浙江、湖南、江西等地均有分布。多生于海拔800 m以下的丘陵、山区中的沟谷和土壤肥沃、潮湿的山坡, 常与钩栲、紫楠、冬青、豹皮樟、南酸枣、拟赤杨和千年桐等混生。

尽管其用途多样, 但有关刨花楠树种的研究目前国内外仅发现几篇有关木材材性及材质方面的资料及研究论文(江西上饶地区林业科学研究所编, 1983; 段新芳等, 1998; 郭晓敏等, 1999; 向仕龙等, 1999), 此外, 肖立生等(2000)在研究福建武平帽布米槠林皆伐炼山后演替规律时研究了炼山前后对刨花楠空间分布的影响, 尚未发现有关其生长分析的详细研究报道, 国外目前暂未发现任何有关研究报道。为此, 本文通过收集大量的天然刨花楠解析木资料, 研究分析其生长特性, 为进一步探索人工栽培技术措施提供理论依据。

1 研究地点与研究方法 1.1 研究地点和分析资料的采集

研究资料主要来源于江西省安福县及吉安县两县。两县位于江西省中部偏西, 约东经114°30′, 北纬27°10′, 属亚热带季风湿润气候, 地形以低山、高丘为主。年平均气温18.3 ℃, 一月份平均气温5 ~ 7 ℃, 最低气温-8 ℃, 七月份平均气温27.5 ℃, 最高可达40 ℃。年平均降水量1457.5 mm, 多集中于4 ~ 6月份, 无霜期280 ~ 300 d。

在刨花楠占优势的天然混交林中设置标准地并进行调查。共设置标准地95块, 其中一般标准地65块, 详测标准地30块。所选设的标准地的郁闭度在0.4 ~ 0.8之间、海拔在150 ~ 800 m之间, 其面积大小为0.04 ~ 0.08 hm², 标准地内的刨花楠与其它树种的株数混交比例为1:1 ~ 3:1。在一般标准地中, 调查林木的胸径、树高、郁闭度及土壤、地形地貌、植被等因子, 并分别选取一株最大胸径和一株中等大小的刨花楠树木作为解析木进行树干解析。详测标准地除按一般标准地调查外, 另要求测定平均木的生物量, 并按径阶选取解析木进行树干解析。共收集解析木242株。

1.2 研究方法

(1) 生长特性分析  采用解析木法进行分析。考虑到天然林的林分结构的差异而引起生长量误差等问题, 本研究选择年龄在50 ~ 58 a之间的解析木进行生长过程分析, 并计算出各龄阶的胸径和树高生长的变异系数, 分析其生长变动规律。共选取解析木67株。

(2) 生态因子对其生长的影响分析  采用解析木与生态因子综合分析法分析并确定影响刨花楠生长的主要生态因子。刨花楠生长好坏受多种因素的影响, 但在一定区域范围内, 由于气候、水文条件基本相同, 其生长差异主要受局部立地条件差异的影响, 因此本研究主要分析立地因子对其生长的影响。在天然林中, 由于同一标准地内一般都包含多个龄级的刨花楠, 因此, 不能确定优势木和平均木。为了能较准确地确定对刨花楠生长有显著影响的立地因子, 依据其天然林分布特点, 将各立地因子分为若干个等级, 按等级选择近10 ~ 58 a之间的反映各个时期生长特点的解析木进行分析, 共选取解析木205株。为了尽量减少不同时期的气候、水文条件及天然林林分结构的差异对刨花楠生长的影响, 本文利用数量化理论Ⅰ对各解析木中10 a时的胸径(去皮)和树高值进行修正, 利用修正后的胸径(去皮)和树高值分别立地等级进行平均数差异显著性检验, 从中确定影响其生长的主要立地因子。平均数差异显著性检验计算公式如下:

自由度

式中:T_{ij, i k}表示第i个立地因子中的第j个立地等级与第k个立地等级之间的平均数差异的T检验值(取绝对值)。

2 结果与分析 2.1 生长过程分析

将所选取的67株解析木按各龄阶计算的胸径、树高和材积的生长量列于表 1。从表 1可看出, 刨花楠生长较快, 50 a生的立木胸径年平均生长量为0.64 cm, 树高年平均生长量达0.45 m, 材积年平均生长量0.0169 m³。在整个生长过程中, 呈现出“慢—快—慢—快—慢”的生长特征。就材积而言, 5 a以内生长速度较慢, 5 a以后开始加快, 25 a以后又开始减慢, 至30 a以后又开始加快, 45 a以后又开始快速下降。其整个生长过程中, 包含着两个速生高峰期, 胸径生长的高峰期分别在15 ~ 20 a和40 ~ 45 a之间, 树高生长高峰期分别为5 ~ 10 a和35 ~ 40 a之间, 材积生长高峰期分别在20 ~ 25 a和40 ~ 45 a之间。

2.2 生长变异分析

将各龄阶胸径和树高的变异系数列于表 2。从表 2中可看出, 刨花楠胸径与树高生长变异系数在20 a以前相差较大, 到20 a以后开始趋于平缓, 一般接近于20 %左右。这说明刨花楠前期生长受立地条件影响较大, 后期生长受立地条件影响相对较小。

2.3 主要立地因子对生长的影响分析

应用郎奎健等(1989)所编的计算程序进行计算, 将各立地等级之间的胸径与树高生长差异显著性检验结果列于表 3。从表 3可看出, 对刨花楠胸径生长有显著影响的立地因子主要有母岩、坡位、坡度、坡型、土壤容重及腐殖质层厚度等, 对树高生长有显著影响的立地因子主要有海拔、母岩、坡位、坡度、土壤容重及腐殖质层厚度等。综合分析发现刨花楠适宜在海拔300 ~ 500 m、板岩发育的土壤及坡度小于25°、土壤有机质含量高的山坡下部的林地中生长。需要指出的是, 从生长数据看, 厚度小于40 cm的土壤上生长的刨花楠表现为最好, 这实际上是因为板岩发育的土壤大多小于40 cm, 砂岩或砂页岩发育的土壤大多大于40 cm, 但在土壤有机质含量方面却是板岩发育的土壤表现为较高等原因所致。另外, 从胸径和树高生长的实际数据看, 在坡向为半阴坡或半阳坡方向的立木生长较好, 因此, 今后在进行人工栽培时还需适当考虑这一因素。

3 结论

刨花楠是一速生树种, 但初期生长(5 a以前)较慢。50 a生的立木胸径年平均生长量为0.64 cm, 树高年平均生长量达0.45 m, 材积年平均生长量0.0169 m3。在整个生长过程中, 呈现出“慢—快—慢—快—慢”的生长特征, 包含着两个速生高峰期, 胸径生长的高峰期分别在15 ~ 20 a和40 ~ 45 a之间, 树高生长高峰期分别为5 ~ 10 a和35 ~ 40 a之间, 材积生长高峰期分别在20 ~ 25 a和40 ~ 45 a之间。它适宜在海拔300 ~ 500 m、板岩发育的土壤及坡度小于25°、土壤有机质含量高的山坡下部的林地中生长, 且前期生长(指20 a以前)受立地条件影响较大, 后期生长受立地条件影响相对较小。