马占相思(Acacia mangium)为含羞草科金合欢属的常绿乔木，别名黑荆树或褐色柳安木。该树种具有耐旱、速生和固氮等特点，其营养元素归还快，有利于促进林地地力恢复^{[1, 2]}，对于大面积退化丘陵荒坡或林地连载出现地力衰退时进行植被恢复，可缩短恢复时间且效益显著^[3]。我国华南地区自20世纪80年代起引种该树种，现已成为我国热带与南亚热带地区的主要造林树种之一，在中国南方地区得到广泛种植^{[4, 5]}。目前有关马占相思的研究主要集中于引种、生长过程与坡位、坡向、混交造林等不同因素对其生长的影响^{[6, 7, 8]}。

马占相思人工林可用于改善闽南山地马尾松或桉树连载而出现的地力衰退问题，对于闽南山地生态系统管理具有重要意义^{[9, 10, 11]}。本研究以福建省同安汀溪国有防护林场17a生的马占相思林为研究对象，研究坡位因素对其生长的影响，旨在为闽南地区马尾松纯林采伐迹地树种的经营与选择提供参考。

厦门同安汀溪林场地处戴云山脉和博平岭山脉交界处，属南亚热带季风海洋气候型，年平均日照时数2 030.7 h以上，年平均气温20.9 ℃，温差不大，积温达7 000 ℃以上；最冷月在2月份，平均气温12.8 ℃，最热月在7月份，平均气温28.4 ℃；雨量充沛，气候湿润，年平均降水量1 468 mm，年平均相对湿度77%。

样地小班设置在同安汀溪林场场部工区12大班3小班，计5.3 hm²(118°7′36″E，24°49′17″N)，海拔高度100~186.5 m，以砖红壤为主，土层深度0~60 cm，肥力贫瘠。1999年皆伐该小班纯林马尾松后，换种1a生马占相思苗，造林密度24 000株·hm^-2。前3年采用连续施肥、劈杂、除草等造林常规抚育措施，并于2006年进行一次疏伐。现林分已是复层林，灌木有鹅掌柴、桃金娘，均高1 m；地被植物有铁芒萁、蕨菜、狗脊蕨，均高30 cm。

在远离马占相思林分边缘地带，分下坡、中坡及上坡等不同坡位设置3个20 m×20 m样地，共9个样地，样地个间距40 m。进行每木检尺，并在每个样地上选取1株标准木，按照“分层切割法”，分别在树干的0、0.3、1.3 m及1.3 m以上部分按2 m为一区分段，截取3~5 cm厚的圆盘。标记圆盘上下面，以向下面为工作面。对圆盘工作面做刨光处理，以便进行圆盘判读，分析树木生长过程^{[12, 13]}。

区分段材积计算公式如下。 (1)材积：V_n=∑g_nL;(2)树梢材积：V_顶=$\frac{1}{3}$g_梢·L。 式中，V_n为区分段材积/m³；V_顶为梢头材积/m³；g_n为分段断面积/m²；g_梢为树梢断面积/m²；L为区分段长/m。

(1) 地上部分:样地内标准木的地上部分按不同组分分开收集，称其鲜重。每一器官随机取200 g左右样品带回实验室，置于100 ℃烘箱杀青20 min后，烘箱温度调至65 ℃继续烘烤48 h，直至样品达到恒重，称其干重，计算含水率。

(2) 地下部分:树根采用“全挖法”，分主根(>0.5 cm)、侧根(0.2~0.5 cm)和细根(<0.2 cm)收集^[14]，分别称重、取样带回实验室。处理方法参照地上部分，计算含水率。

采用Excel 2007对数据进行初步计算，并采用SPSS 20.0统计软件进行方差分析、多重比较以及回归分析。

从表1可知，不同坡位的马占相思人工林树高均值(P<0.01)差异极显著，平均木材积均值(P<0.05)差异显著，而胸径均值(P>0.05)差异不显著。下坡位的树高均值为12.73 m，中坡位与上坡位分别为12.45 m和11.64 m，分别比下坡位下降2.20%和8.56%；中坡位与下坡位的树高均值之间差异不显著，但与上坡位之间差异显著。下坡位的平均木材积均值为0.236 2 m³，中坡位与上坡位分别为0.218 5 m³和0.176 7 m³，分别比下坡位下降7.49%和25.20%。下坡位与上坡位之间的平均木材积均值差异显著，但它们分别与中坡位之间差异不显著。上、中、下坡位之间的胸径均值差异不显著。下坡位的胸径均值为21.12 cm，中坡位与上坡位分别为20.58 cm和18.96 cm，分别比下坡位下降2.56%和10.23%。

总体来看，下坡位马占相思生长情况最佳、中坡位次之、上坡位最差，胸径、树高和平均木材积等3个因子均值都随着坡位的上升而下降。

(1) 含水率:马占相思鲜重生物量在坡位上的变化趋势为：下坡位最大、中坡位次之、上坡位最小，上坡位的鲜重生物量为315.2 kg，下、中坡位鲜重生物量增加56.41%与49.43%，上坡位与下坡位的差异显著。中坡位的植株含水率(43.30%)最高，下坡位次之，上坡位最小，下、上坡位含水率分别比中坡位减少2.77%与29.15%(表2)。

(2) 生物量:马占相思在不同坡位之间的平均木各器官生物量(P<0.05)差异显著，大小依次为：树干>主根>树枝>树叶，而不同坡位之间平均木的侧根和细根生物量最小且差异不显著(P>0.05)。平均木总生物量：下坡位(285.28 kg·株^-1)>中坡位(266.87 kg·株^-1)>上坡位(216.80 kg·株^-1)，中、下坡位比上坡位分别增加23.10%和31.59%；树干、树枝、主根和细根等器官生物量在坡位上的大小排序为：下坡位>中坡位>上坡位；树叶和侧根生物量按坡位排序为：中坡位>下坡位>上坡位；地上部分生物量下坡位(239.78 kg·株^-1)>中坡位(223.15 kg·株^-1)>上坡位(174.46 kg·株^-1)，中、下坡位比上坡位分别增加27.91%和37.44%；地下部分各坡位之间的生物量差异不明显，下坡位(45.50 kg·株^-1)>中坡位(43.70 kg·株^-1)>上坡位(42.34 kg·株^-1)，中、下坡位分别比上坡位增加3.21%和7.46%(表3)。

马占相思林分不同坡位之间各器官生物量(P<0.05)差异显著，大小顺序均为：树干>主根>树枝>树叶，而不同坡位之间的侧根和细根生物量最小且差异不显著(P>0.05)。

不同坡位马占相思林的林分生物量总体上随坡位的降低呈现递增的趋势，下坡位(216.42 t·hm^-2)>中坡位(161.94 t·hm^-2)>上坡位(146.34 t·hm^-2)，中、下坡位分别比上坡位增加10.66%和47.89%。其中，主根生物量在中坡位最低，为25.00 t·hm^-2，上、下坡位分别比中坡位增加10.80％和32.80％；其他器官生物量随坡位的下降均呈现递增。地上部分生物量下坡位(181.54 t·hm^-2)>中坡位(135.69 t·hm^-2)>上坡位(117.76 t·hm^-2)，中、下坡位分别比上坡位增加15.23%和54.16%；地下部分各坡位之间的生物量差异不明显，下坡位(34.88 t·hm^-2)>上坡位(28.58 t·hm^-2)>中坡位(26.25 t·hm^-2)，上、下坡位分别比中坡位增加8.88%和33.29%(表4)。

从图1可见，3个坡位胸径总生长量均呈现先快速增长，后缓慢持续增长；平均生长量在前6a快速增长，后呈现缓慢下降，上坡位平均生长量最少，中、下坡位平均生长量相接近；连年生长量总体在前7a先增后降，波峰在5a，7a后呈平稳趋势；生长率均随年龄的增长呈现先快速下降到稳步降低的变化趋势。

	图1 不同坡位马占相思人工林胸径生长规律 Fig.1 The diameter at breast height growth patterns of A.mangium trees at different hilly slopes
图选项

从图2可见，中、下坡位树高总生长量相近，明显大于上坡位，13a后下坡位>中坡位>上坡位；3个坡位的平均生长量总体呈下降趋势，中坡位和下坡位平均生长量差异不明显，中、下坡位平均生长量>上坡位；连年生长量总体呈现波浪型变化趋势，14a后上坡位>下坡位>中坡位，到了17a时三坡位连年生长量相近；生长率均随年龄的增长呈现先快速下降到稳步降低的变化趋势。

	图2 不同坡位马占相思人工林树高生长规律 Fig.2 The tree height growth patterns of A.mangium trees at different hilly slopes
图选项

从图3可见，3个坡位的材积总生长量曲线呈指数上升，总生长量与平均生长量在4a之前增长量小，5a后中、下坡位增长迅速且几乎一致，优于上坡位，上坡位增长平缓；连年生长量总体呈上升趋势，15a开始出现下降，中、下坡明显大于上坡位；生长率均随年龄的增长呈现先快速下降到稳步降低的变化趋势。

	图3 不同坡位马占相思人工林材积生长规律 Fig.3 The wood production volume and growth rates of A.mangium trees at different hilly slopes
图选项

运用SPSS 20.0进行回归分析，通过曲线拟合所有样地内的马占相思人工林胸径、树高、材积与树龄的生长模型。从表5可见，经显著性检验，各指标拟合结果均达到极显著水平(P<0.01)，具有较高精确度，可用于马占相思林的生长评估。

林木生长除了受内在因素(营养物质、激素与遗传特性等)的调控外，还受外界环境条件(如气候、地形、土壤、坡位等)的影响^[15]。本文以汀溪林场17a的马占相思林为研究对象，进行生长量调查、生物量及生长过程分析，探讨不同坡位对马占相思生长的影响。

(1) 马占相思人工林下坡位生长情况最佳、中坡位次之、上坡位最差，胸径、树高和平均木材积等3个因子均值都随着坡位的上升而下降；不同坡位的马占相思人工林树高均值、平均木材积均值差异显著，而胸径均值差异不显著。下坡位林分持水量较大且对水源的涵养能力较强，同时土壤养分积累较好，肥力较强，林分生长较快，此结果与关于不同坡位对闽楠[Phoebe bournei (Hemsl.) Yang]、厚朴(Magnolia officinalis Rehd. et Wils.)、福建柏(Fokienia hodginsii)、杉木(Cunninghamia lancceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和火力楠(Michelia macclurei)的生长影响研究结论相似^{[16, 17, 18, 19, 20]}。由于雨水冲刷导致上坡位土壤肥力转移到下坡及林分持水量较低的原因，使得上坡位的土壤肥力较低、水分条件较差。随着坡位的降低，水肥的涵养能力逐渐好转。因此，上坡位林相较差，林木长势也较差，而中、下坡位的林分长势较好。

(2) 不同坡位之间的马占相思平均木及林分各器官生物量差异显著，树木的生物量主要集中在树干器官，其次是主根器官，且总体呈现出随坡位的上升而下降的变化规律。此与袁霞等^[21]、周寅杰等^[22]的研究结果一致，进一步验证下坡位林分持水量较大且对水源的涵养能力较强及土壤养分充足，利于植物的生物量积累。因此，实际生产中，建议优先选择中下坡位进行用材树种的造林。

(3) 通过树干解析分析可知，马占相思3个坡位胸径、树高及材积的总生长量均呈现先快速增长，后缓慢持续增长。马占相思是典型的速生阔叶树种，前期生长积累大；中、下坡位的胸径、树高和材积生长的平均生长量均优于上坡位，这与水肥在不同坡位的分布有关；从连年生长量的曲线图可知，胸径生长和坡位的相关性较低，树高和材积均是中、下坡位明显大于上坡位，这可能和马占相思生长特性有关。本研究所拟合的胸径、树高、材积与树龄的生长模型，各指标拟合结果均达到极显著水平，具有较高精确度，可用于马占相思林生长评估。

致谢： 叶功富教授级高工、高伟工程师和陈聪硕士对本研究进行了指导，谨此致谢！