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江西九连山银钟花生长过程分析

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  • 更新时间2015-09-24
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曹展波,李小平,林洪,郑育桃

(江西省林业科学院,南昌330032)

摘要:为了解银钟花自然生长状况,揭示其自然生长过程,采用54 年生的银钟花Halesia macgregorii 树干解析数据,对江西九连山常绿阔叶林中银钟花树高、胸径、材积的生长过程进行分析。结果表明,5~10 龄阶树高生长速度最快,15~35 龄阶为胸径生长盛期,35 龄阶进入材积生长盛期,树龄54 年时,材积生长仍处生长盛期,平均生长量和连年生长量曲线未相交,林木尚未达到数量成熟阶段。银钟花自然生长较缓慢,种子发芽困难,天然生长的植株稀少,应开展人工繁育和回归自然与种群重建研究,人工辅助银钟花扩大种群数量。

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关键词 :九连山;银钟花;生长过程;树干解析

中图分类号:S792.99 文献标志码:A 论文编号:2014-0730

基金项目:江西省财政林业重大专项“江西常绿阔叶林恢复重建技术研究与示范”(200651010301)。

第一作者简介:曹展波,男,1956 年出生,高级工程师,主要从事森林资源培育与林木引种驯化研究。通信地址:330032 江西南昌经济技术开发区枫林大街江西省林业科学院,Tel:0791-83833236,E-mail:cao.zb@163.com。

收稿日期:2014-07-24,修回日期:2014-09-26。

0 引言

银钟花(Halesia macgregorii) 为安息香科(Styracaceae)落叶乔木。江西产铅山、贵溪、黎川、上栗、莲花、井冈山、安福、瑞金、龙南、崇义[1-6],浙江、福建、广东、广西、湖南、贵州等省区亦有分布,生于海拔700~1200 m的山坡、山谷较阴湿的密林中[7-8]。银钟花为中国特产,它在研究美洲和亚洲的大陆变迁、植物区系、植物地理等方面都有一定意义[9];其树干通直,边材淡黄色,心材淡红色,纹理致密,有工艺价值;花白色、清香,果形奇特,入秋树叶变为红色,可供观赏。银钟花在天然林中多呈星散分布,其种壳坚硬厚实导致“二年种子”发芽困难[10],因人类活动干扰和其自身天然更新能力差,致使植株越来越少,作为稀有植物编入中国植物红皮书《中国珍稀濒危植物》。目前,对银钟花的研究较少,主要为银钟花年生长习性观察[11],破除种子休眠,天然林内的银钟树生长过程研究尚未见报道。通过树干解析方法,对江西九连山常绿阔叶林中银钟花的树高、胸径、材积生长因子的生长过程进行分析,以掌握其生长特性,为银种花的资源培育和保护利用提供技术参考。

1 研究区自然概况

研究地位于江西龙南县的九连山自然保护区,地理坐标为24°29´18″—24°38′55″N、114°22′50″—114°31′32″E,海拔高度280~1430 m。保护区年平均气温约16.4℃,1 月平均气温6.8℃,7 月平均气温24.4℃,极端高温37.0℃,极端低温-7.4℃。年平均降水量2155.6 mm,年平均蒸发量790.2 mm,年平均相对湿度85%[12]。成土母质有花岗岩、页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等,土壤的分布自下而上依次为山地红壤、山地黄红壤、山地黄壤和山地草甸土[13]。九连山地区的植物区系比较丰富,从盆地丘陵至海拔较高的低山都有各种不同的植被类型分布,形成九连山地区植物区系与植被类型的自身特色[14]。

2 材料与方法

2.1 试验材料

采用1 株1981 年采集的54 年生银钟花解析木资料,解析木树高15.3m带皮胸径21.9 cm,平均冠幅3.8m,第一活枝高5.5 m,根径至小头直径6 cm 的树干长度13.5 m。解析木所在地海拔800 m,西北坡中部,坡度25°,土壤为山地黄红壤。距解析木10 m以内的相邻树种有马尾松(Pinus massoniana)、甜槠(Castanopsis eyrei)、银钟花、鹿角栲(Castanopsis lamontii)(表1)。下木及草本层植物主要有石栎Lithocarpus glaber、尖连蕊茶(Camellia cuspidaa)、江南山柳(Clethra barbinervis)、鹿角杜鹃(Rhododendron latoucheae)、山杜英(Elaeocarpus sylvestris)、细枝柃(Eurya loquaiana)、华南厚皮香(Ternstroemia kwangtungensis)、芒萁(Dicranopteris pedata)等。

2.2 分析方法

解析木采用2 m 区分段,以5 年为一龄阶。用Excel 软件进行数据处理,并根据树高、胸径、材积连年生长量数据,采用DPS 7.05 软件对银钟花生长过程进行有序样本聚类,划分银钟花各生长因子的生长期。

3 结果与分析

3.1 树高生长过程分析

由树干解析的数据绘制银钟花树高与年龄的生长曲线(图1~2)。根据聚类分析结果,将解析木树高生长划分3 个生长期。相对整个树高生长过程,5~20 龄阶为树高生长盛期,连年生长量0.35~0.44 m/a,其中5~10 龄阶树高连年生长量为0.44 m/a,为树高连年生长峰值。25~35 龄阶为树高的一般生长期,连年生长量为0.22~0.29 m/a,此后树高生长进入缓慢期,连年生长量降至0.18 m/a 及以下。

3.2 胸径生长过程分析

由树干解析的数据绘制银钟花胸径与年龄的生长曲线(图3~4)。相对解析木胸径生长过程,5~10 龄阶胸径生长缓慢,年连年生长量在0.19 cm/a 以下。15~35 龄阶为胸径生长盛期,连年生长量0.41~0.59 cm/a,其中15龄阶时胸径连年生长量达到峰值。40龄阶以后为胸径的一般生长期,连年生长量为0.31~0.40 cm/a。

3.3 材积生长过程分析

由树干解析的数据绘制银钟花材积与年龄的生长曲线(图5~6)。54 年生银钟花带皮材积2.2921 m3,去皮材积0.255 m3。相对解析木材积生长过程,5~15 龄阶为材积生长缓慢期,连年生长量在0.0014 m3/a 及以下。20~30 龄阶为材积的一般生长期,连年生长量为0.0031~0.0049 m3/a,35~54 龄阶为材积生长盛期,连年生长量0.0062~0.0089 m3/a,其中50 龄阶时材积连年生长量达到峰值。树龄54 年的连年生长量0.0074 m3/a,材积生长仍处生长盛期,林木尚未达到数量成熟阶段。

4 结论

(1)据54 年树龄的解析木分析结果,银钟花树高生长盛期为5~20 龄阶,其中5~10 龄阶树高生长速度最快;15~35 龄阶为胸径生长盛期,其中15 龄阶时胸径连年生长量达到峰值;35~54 龄阶为材积生长盛期,其中50 龄阶时材积连年生长量达到峰值。树龄54 年的连年生长量0.0074 m3/a,树木尚未达到数量成熟阶段。

(2)笔者所依据的试验材料有限,其表达的生长过程难免存在较大的局限性,认识银钟花的生长规律尚需进一步深入研究。

5 讨论

(1)解析木树高、胸径、材积生长值反映银钟花自然生长速度偏缓,解析木相邻树木简况(表1)表明其在森林群落的林冠层空间竞争中不具优势。这可能存在2 种原因:(1)由于该树种生长势较弱,不具备成为群落优势树种的能力;(2)森林群落的某一特定层次的植物都表现出与该层条件适应的生长特点,林冠表面暴露于全光照之下,自此向下光照强度递减,温、湿度也相应发生变化[15],解析木树高比相邻木平均树高低10.98%,表现出银钟花喜荫或较耐荫的生态习性。(2)银钟花虽然有较大的分布范围,但只是零散分布于天然林内,生长较缓慢,种壳坚硬厚实,种子发芽困难,不利于种群竞争,天然生长的植株稀少。应开展银钟花的回归自然与种群重建研究,人工促进银仲花种群恢复。

(3)银钟花木材具工艺价值,并有较高的园林观赏价值,应在保护现有自然资源的基础上,研究人工繁殖技术,探索人工促进速生的栽培措施,观测其人工栽培条件下的适应性,评价其应用价值,为科学合理保护和开发利用这一珍稀树种提供技术支撑。

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