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桂西南2种更新方式尾巨桉人工林生长特性的比较

更新时间:2009-03-28

桉树(Eucalyptusspp.)因其具有适应性强、生长快速、抗逆性强,经济效益高等优点,成为我国南方短周期工业用材林的主要造林树种[1-3]。截至2013年8月我国桉树人工林的面积将近450万hm2,其中广西种植面积约203万hm2,成为全国人工林面积最大的省区[4]。由于桉树根系发达,萌芽能力强,因此桉树更新除了植苗(实生或组培苗)造林外,还可以进行萌芽更新。与植苗更新造林相比,萌芽更新造林无需苗木、炼山、整地和造林等投入,减少因皆伐后植苗更新造林而造成林地的水土流失,有利于地力的恢复和维持。因此,植苗林皆伐后进行萌芽更新成为目前桉树短周期人工林普遍采用的林地更新的重要营林技术措施。尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)具有速生、丰产、萌芽性能强,干形圆满通直和经济效益显著等优点,是目前我国南方大面积推广种植的桉树主要优良品种之一[5]。目前,有关伐桩高度、留萌密度和抚育措施等对尾巨桉萌芽林生长的影响已有报道[6-10],其中李芳菲等[7]对广西钦州市3.5年生尾巨桉植苗林(1代林)及其4.5年生第1代萌芽林的年均蓄积生长进行对比分析,表明尾巨桉植苗林年均蓄积量高于其相应的1代萌芽林。但由于2种林分年龄不一致及其生长过程中气候条件可能存在差异,因此,该研究结果在反映2种林分类型生长状况的差异等方面存在明显不足。广西西南部是我国桉树速生丰产林的重要生产基地之一,本研究以广西宁明县相似立地条件下尾巨桉植苗林和萌芽林为研究对象,通过对2种更新方式的尾巨桉人工林生长特性进行连续4年的定位监测与分析,探讨2种不同更新方式的尾巨桉人工林的生长规律及其差异,为合理制定尾巨桉人工林营林管理措施提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于广西宁明县的广西国有派阳山林场大王山分场。宁明(106°38′~ 107°36′E,21°51′~22°58′N)属亚热带季风气候区,年均气温22.1℃,年均降水量1 200 mm,年均日照时数1 700 h,试验地属低丘陵地貌类型,海拔120~150 m,土壤为砂页岩发育形成的赤红壤,土层厚度70~120 cm。

植苗林前茬为马尾松(Pinus massoniana)纯林,于2012年年底采伐,经炼山和整地后于2013年3月定植尾巨桉(无性系DH32-29)组培苗,造林密度2 100株/hm2。定植前每穴施0.50 kg桉树专用基肥,造林后当年9月中旬及2013年、2014年的4月底结合铲草抚育每穴分别施0.75 kg桉树专用追肥。萌芽林前茬为原尾巨桉植苗林,2013年3月初采伐后进行萌芽更新,待萌条长到约1.5 m时进行除萌定株,保留密度约2 000株/hm2,同时施入桉树专用肥,并于当年5月及此后2年的4月底结合铲草抚育每穴分别施0.75 kg桉树专用追肥。

1.2 研究方法

1.2.1 林分生长量调查

在2种更新方式的尾巨桉人工林中选择代表性地段按上、中、下坡位置分别设置600 m2(20 m×30 m)的固定样地,自2014年至2017年的每年3月对每块样地内林木进行每木检尺,然后根据林分生长测定结果,计算单株材积量和林分蓄积量。

1.2.2 数据统计和处理

采用Excel2003和Origin9.0进行数据统计、处理分析与制图。林木单株材积采用广西速生桉单株材积计算公式[11]V=CD[Cl-C2×(D+H)]×H[C3+C4×(D+H)],其中V为单株材积;D为胸径;H为树高;C0=0.000 109 154 150;C1=1.878 923 70;C2=0.005 691 855 03;C3=0.652 598 05;C4=0.007 847 535 07。

林木材积是林分树高和胸径的综合反映。从图3和图4可见,尾巨桉植苗林和萌芽林材积均随林龄增加而明显增大,且萌芽林材积生长明显快于植苗林,其中1、2、3和4年生萌芽林材积总生长量分别为 20.35、86.44、137.98、176.31 m3/hm2,分别比相同林龄的植苗林增加8.65、23.06、18.74、11.69 m3/hm2。而植苗林和萌芽林的材积平均生长量和连年生长量随林龄增加的变化趋势均存在一定的差异。植苗林材积年均生长量从1年生的11.70 m3/hm2逐渐增加到4年生的40.52 m3/hm2,均随林龄增加而增大;材积连年生长量则从1年生的11.70 m3/hm2逐渐增加到3年生的55.86 m3/hm2,然后下降至4年生的42.84 m3/hm2。萌芽林材积年均生长量则从1年生的20.35 m3/hm2逐渐增加到3年生的45.99 m3/hm2,然后缓慢下降至4年生的44.08 m3/hm2;材积连年生长量则从1年生的20.35 m3/hm2迅速增加到2年生的66.09 m3/hm2,然后逐步下降到4年生的38.39 m3/hm2。可见,在本试验条件下,植苗林和萌芽林材积连年生长量的峰值分别出现在3年生和2年生,且萌芽林材积连年生长量和平均生长量4年生时已相交,而植苗林则尚未相交,说明此时萌芽林已达到数量成熟,但植苗林则尚未达到数量成熟。

2 结果与分析

2.1 树高生长特性

2种更新方式的尾巨桉树高生长均表现出随林龄增加而快速生长的趋势(图1)。其中在2年生时生长速度最快,1年生的植苗林和萌芽林树高总生长量分别为5.7、12.1 m,2年生的植苗林和萌芽林树高总生长量分别为7.6、13.5 m;随后生长速度随林龄增加快速下降,3年生的植苗林和萌芽林总生长量分别为15.4、17.0 m,4年生植苗林和萌芽林总生长量分别为16.6、17.7 m。可见4年生萌芽林树高总生长量高于植苗林。

尾巨桉植苗林和萌芽林胸径年平均生长量均随林龄增加而下降,表现出与树高年平均生长量相似的变化趋势,分别由1年生的4.5、5.4 cm逐渐下降到4年生的2.9、3.0 cm,除4年生外,其他林龄的萌芽林年平均生长量均高于同龄植苗林。植苗林和萌芽林胸径连年生长量峰值均出现在1年生。随后随林龄增加而逐渐下降,分别由1年生的4.5、5.4 cm下降到3~4年生的1.4、1.7 cm,除1年生外,两种林分的其他林龄胸径连年生长量均 小于其平均生长量。

利用以上设置的相关参数,得到的内河水域中的流场分布见图2。图2中同时标示漂移物体在不同时刻可能位置的区间范围,当矩形区域与航道边界存在交点时,就存在停止继续漂移的可能性,假设物体的可能位置在相应时刻在矩形区域内为均匀分布,可得到物体最终漂移位置的概率分布情况。

尾巨桉植苗林和萌芽林的胸径总生长量均随林龄增加逐渐增大,其生长速度均在1年生时最快,总生长量分别达到4.5、5.4 cm,此后至3年生过程中生长速度快速下降,3~4年生时下降速度减缓(图2)。

2.2 胸径生长特性

646 钙泄漏发生机制及其与心房颤动作用关系的研究进展 申 华,奚 望,王 擎,高 阳,李妙龄,王志农

尾巨桉植苗林和萌芽林树高年平均生长量随林龄的变化趋势存在一定差异。植苗林在1~2年生间略有增加、2~4年生则呈现逐年下降的趋势;萌芽林则以1年生最高,然后随林龄增加而逐渐下降,且各林龄的年平均生长量始终高于植苗林。植苗林和萌芽林树高连年生长量均表现出相同的变化趋势,即随林龄的增加而逐渐下降,分别由1年生的5.7、7.6 m下降到4年生的1.6、1.1 m,其中2~4年生萌芽林树高连年生长量均小于其平均生长量,而植苗林树高除2年生外,其连年生长量也均低于其年平均生长量。

  

图1 树高生长过程曲线Fig.1 Growth process curve of tree height

  

图2 胸径生长过程曲线Fig.2 Growth process curve of DBH

2.3 材积生长特性

采用王家会站1992—2016年25年的1 588次实测流量进行计算断面每年的平均河底高程。平均河底高程采用水位减去断面平均水深的方法求得,断面平均水深由断面面积除以水面宽得到。点绘平均河底高程变化图(图2),根据河底高程起伏确定河川稳定性。

对检测到的物体以目标为中心划定区域,然后每隔k帧保存矩形框中心坐标,检测目标运动速度是否在阈值σ内,若小于σ,则通过得到的坐标计算位移和路程。由于边防非法人员越境有着明确的目的,所以位移路程是成正比的即位移越大路程越大。通过计算位移路程比来判断目标是否是越界人,并对判断为越界人的结果进行报警处理。

  

图3 材积生长过程曲线Fig.3 Growth process curve of volume

  

图4 材积连年生长量和平均生长量Fig.4 Current annual increment and average annual increment of volume

3 结论与讨论

本研究表明,2种更新方式的尾巨桉人工林在桂西南均具有快速生长的特性,其中植苗林树高生长旺盛时期是在前3年,平均年生长量达到5.1 m以上,树高连年生长最大值出现在第2年,达到6.1 m,连年生长量约在2.5年生时与平均生长量相交,3年生后树高生长速度逐渐趋缓。萌芽林树高速生期与植苗林相似,至3年生时平均年生长量仍然达到5.4 m以上,连年生长量最大值在第1年,达到7.6 m,连年生长量约在2年生时与平均生长量相交。植苗林和萌芽林胸径生长高峰期均在1~2年生,此时平均生长量分别达到4.1和4.6 cm,连年生长量分别达到3.7、3.8 cm,最大值均在1年生,分别达到4.5、5.4 cm,此后随林龄增长而逐步下降,而2~4年生时胸径连年生长量低于平均生长量。

植苗林材积生长量和平均生长量均随林龄增长而逐渐增加,其材积连年生长量最大值出现在第3年,直至4年生材积连年生长量均高于同龄的平均生长量,因此直至4年生时材积连年生长量和平均生长量尚未相交,说明4年生时林分还没有达到数量成熟。萌芽林材积生长表现出与植苗林相同的变化趋势,其平均生长量和连年生长量最大值分别在3年生和2年生,约在3.7年生时相交,此时,从材积生长速度考虑已达到数量成熟。而从2种更新方式的林分蓄积平均生长量和连年生长量的比较看,虽然萌芽林1年生至4年生的蓄积平均生长量和连年生长量均高于植苗林,但两者分别于3年生和2年生后随林龄增长而下降,至4年生时植苗更新的连年生长量已高于萌芽更新。可见,植苗更新快速生长期的下降时间晚于萌芽更新,下降幅度也小于萌芽更新。

林业生产上一般把树木材积的连年生长量与平均生长量相等时树木的年龄作为数量成熟期,并以此作为林木轮伐期确定的依据。从2种更新方式的尾巨桉人工林材积生长看,4年生时植苗林尚未达数量成熟,材积生长还处于较旺盛的生长阶段,还需要加强经营管理,其轮伐期的确定有待于进一步的研究;而4年生萌芽林虽然已达到数量成熟,但其轮伐期需要根据培育目标、经济效益并结合林分立地条件等因素来确定。萌芽林4年生时树高、胸径生长趋向缓慢,但其材积连年生长量仍然达到38.39 m3/hm2,对于以培育短周期工业原料林为目标且林地条件较差的林分,在4~5年时进行采伐利用即可获得较好的经济效益。而对于林地条件较好且适宜培育大径材的林分,还需要根据其后期生长情况延长采伐时间,从而充分发挥其生产潜力,提高其经济效益和生态效益,从而促进桉树人工林的可持续经营和发展。

参考文献

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[4]陈少雄,陈小菲.我国桉树经营的技术问题与思考[J].桉树科技,2013,30(3):52-59.

[5]何斌,廖倩苑,杨卫星,等.连续年龄序列尾巨桉人工林微量元素积累及其生物循环特征[J].水土保持学报,2006,30(2):2001-2007.

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[11]岑巨延.广西桉树人工林二元立木材积动态模型研究[J].华南农业大学学报,2007,28(1):91-95.

 
杨卫星,庞赞松,银彬吾,刘奇林,何斌,刘凯,陈锦芳
《广西林业科学》 2018年第01期
《广西林业科学》2018年第01期文献

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