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尾巨桉伐倒木腐朽率调查研究

2023-02-28 12:50:10

卢翠香,王杰,毛纯,杨中宁,陆绍锋,唐正涛

尾巨桉伐倒木腐朽率调查研究

卢翠香1,王杰2,毛纯2,杨中宁2,陆绍锋3,唐正涛3

(1.广西壮族自治区林业科学研究院/南宁桉树森林生态系统广西野外科学观测研究站/广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530002;
2.广西壮族自治区国有七坡林场,广西 南宁 530000;
3.广西林业集团有限公司,广西 南宁530022)

为研究尾巨桉伐倒木木材腐朽规律,通过伐倒木法调查伐桩腐朽状况,分析腐朽率与坡位和伐桩直径之间的关系。结果表明:6.5年生尾巨桉伐倒木腐朽率15.33%;
受立地环境因子影响,中上坡(高海拔)比下坡(低海拔)腐朽率高;
随着伐桩直径增大,腐朽率逐渐上升,当伐桩直径>25cm时,腐朽率达54.55%。

尾巨桉;
伐倒木;
腐朽率;
坡位;
伐桩直径

桉树(spp.)为世界三大速生人工林树种之一,其适应性强、用途广,具速生、丰产性等特点[1]。根据广西森林资源监测中心统计,2020年广西现有桉树林面积296.6万hm2,总蓄积量21 134.9万m3。由于降水、土壤等自然环境因素的影响,真菌时常侵蚀活立木内部,引起活立木腐朽[2]。腐朽会影响树木生长,严重时会出现空心。

活立木腐朽是由木材腐朽菌分解木材细胞壁造成的。研究表明,活立木被木腐菌侵染后其腐朽发展的快慢,受到外部和内部因子的影响和制约[3-4]。外部因子包括海拔、坡向、坡度、坡位、林型等;
内部因子包括树木的含水率、温度、林龄、胸径等。立地条件不仅影响木腐菌的繁殖速度,也能影响活立木的生长情况,以及抵御腐朽的能力。在对红松()根朽病研究时发现,阳坡的温度较高,适宜真菌生长蔓延,其病害比阴坡严重;
山中、下腹土壤湿度较大,利于真菌繁殖,山中、下腹比上腹严;
低洼潮湿的林地也因为水分充足而发病较重[5]。在对针阔混交林红松活立木腐朽研究发现,坡向和坡位对腐朽程度有明显的影响,北坡阴面,腐朽发生率最高,坡中部样木腐朽程度显著大于坡上部[6]。王玉婷等[7]对小兴安岭天然林红松活立木腐朽率调查发现,坡度与腐朽率呈显著负相关,坡向与腐朽率呈极显著正相关,但坡位和海拔与腐朽率的相关性不显著;
红松活立木腐朽率与胸径呈极显著线性正相关,当红松胸径超过60 cm,其腐朽率高达70%以上。曹延珺等[8]利用Arbotom应力波测试仪对红松、旱柳()、山杨()、水曲柳()等活立木不同高度处144个断面的腐朽状况进行检测,发现活立木心腐面积随高度的增加呈递减趋势,活立木心腐材积与胸径之间存在显著的正相关性,胸径越大,活立木心腐材积比例也增大。关于活立木腐朽的研究,目前主要围绕腐朽检测展开,而活立木腐朽与立地条件之间关系的报道研究较少。研究二者之间的关系可以为腐朽防治提供切实可行的方法和理论依据,对人工林的合理经营具有指导意义。因此,本研究通过伐倒木法调查伐桩腐朽状况,分析桉树木材腐朽与坡位和伐桩直径之间的关系,为后续采用无损检测手段检测桉树活立木腐朽情况提供参考依据。

1.1 试验地概况

试验地位于广西国有七坡林场康宁分场第11林班(22°28′ ~ 22°46"N,107°59′ ~ 108°18′E),属南亚热带气候,热量丰富,雨量充沛,年均气温 21 ~ 22 ℃,年均降雨量1 200 ~ 1 300 mm,年均日照时数1 800 h以上。山系属大明山系南向西支的延伸,整个地形由西南向东北渐低,南北两侧为低丘和平原台地,地势较低。土壤以砖红壤性红壤(即赤红壤)为主,有少量紫色土和棕色石灰土。

1.2 试验材料

试验林建于2015年春季,面积为45 hm2,造林品系为尾巨桉(×)无性系,于2021年10月采伐。该试验林为丘陵的南坡,坡度5° ~ 15°之间,根据坡向划分成20 m × 20 m的样方5个,其中坡顶2个,坡中1个,坡底2个,编号分别为01、02、03、04、05。每个样方约80株树,共计调查398株树。

1.3 调查方法

试验林采伐后第二天对各样方中伐根圆盘进行每木调查,观察并记录有腐朽的圆盘数,用直角钢尺分别测量圆盘南北、东西向直径和腐朽直径。

腐朽判定、检量:通过目测观察伐根圆盘是够被腐朽菌侵染,进而判断腐朽率。参考文献[9]对木材腐朽缺陷指标进行界定,具体特征见图1。用直角钢尺通过腐朽部位测量腐朽直径,如不规则,调整成圆形,再测其平均直径,精度1mm(图1c)。

图1 桉树伐倒木腐朽表征实物图

1.4 腐朽率和腐朽程度计算

腐朽率和腐朽程度计算公式:

腐朽率=腐朽株数/总株数×100% (1)

腐朽程度=腐朽直径/伐桩直径×100% (2)

2.1 伐倒木腐朽率

由表1可知,桉树活立木样本总计398株,其中337株目测健康,健康率84.67%;
61株目测腐朽,腐朽率为15.33%,腐朽率超过10%。

2.2 腐朽程度

由表2可知,伐倒木伐桩直径均值为17.7 cm,腐朽直径均值为4.4 cm,腐朽程度为24.84%。其中腐朽程度最严重为中坡,值为29.04%,其次为上坡,值为24.17%,下坡最小,值为23.42%。

2.3 腐朽率与坡位的关系

表2显示,坡位腐朽率顺序为中坡(30.77%)>上坡(11.88%)>下坡(11.25%)。试验林处于坡度在5° ~ 15°的丘陵,面向南坡,坡底为林道,无茂盛植被,排水状况良好。在中上坡地带,桉树生长相对集中,数量较多,而这一带,风力通常较大,桉树容易发生风折或砸伤,进而产生溃伤诱发腐朽,导致腐朽率上升。下坡地带排水状况良好,风力和受风阻力相对较小,风折木相对中上坡少,因此腐朽率也较小。

表1 伐倒木的基本情况

表2 伐倒木腐朽程度表

2.4 腐朽率与伐桩直径关系

由图2可知,尾巨桉伐桩直径数值基本符合正态分布,6.5年生的桉树伐桩直径值主要集中在15 ~ 20 cm。随着胸径的增大,尾巨桉腐朽率逐渐升高。伐桩直径<10 cm时,所调查的样本中未发现腐朽。伐桩直径>20 cm时,样本的腐朽率增加较快;
伐桩直径>25 cm时,样本的腐朽率达到54.55%。初步推断伐桩直径>25 cm,尾巨桉木材步入腐朽的高发阶段,这可为人工林合理经营提供一些参考。伐桩直径>30 cm时,样本的腐朽率为0,主要是因为调查的样本中只有一株伐桩直径>30 cm,样本数量太少,不足以说明问题。

图2 不同胸径尾巨桉木材的腐朽率

活立木腐朽是由木材腐朽菌分解木材细胞壁造成的,腐朽的形成和发展受立地环境因子影响。本研究结果表明,中上坡(高海拔)的腐朽率明显高于下坡(低海拔),这与王玉婷等[7]、毕湘虹等[10]对阔叶红松林腐朽的研究结果一致。风折溃伤也是诱发树木腐朽主要原因之一,上坡风力通常较大,树木易发生风折,诱发溃伤,导致上坡腐朽率上升。一般而言,立地条件干燥,土壤水分少,不利于病菌活动,反之水湿条件良好的,发病较重。立地环境因子具有时空差异性和空间异质性,因此研究结果不一致。当坡度很小,水湿条件得以满足时,山上腹也可能病重,山中腹与下腹的发病轻重,主要取决于坡度及小地形情况,凡湿度大的地段病害严重[4]。

本研究结果显示,随伐桩直径增大,腐朽率增大。这与孙天用等[11]对成熟龄红松活立木根部腐朽程度不随林龄增加而升高或降低趋势的研究结果不一致。王玉婷等[7]研究表明红松胸径与腐朽率呈极显著相关,并随胸径增大而增大。吴志显等[12]的研究也得到类似结论,城市旱垂柳平头后2 ~ 3年长出腐生真菌子实体,腐朽率随胸径增加而增大。本文研究发现当桉树伐桩直径>25 cm时,其腐朽率达到54.55%,可通过适当改变可控立地条件以减少腐朽发生。

本文仅对6.5年生尾巨桉林进行初步调查,今后还需扩大调查区域与树种范围,增加样本量和立地环境因子,使结果更具普适性。同时,常规调查与无损检测技术相结合,建立腐朽程度定量检测技术。

[1] 祁述雄.中国桉树(第2版)[M].北京:中国林业出版社,2002.

[2] 郝泉龄,徐国祺,王立海,等.基于Logistic回归模型的红松立木腐朽分级预测[J].南京林业大学学报(自然科学版),2020,44(2):150-158.

[3] 于清.山杨林病害与林分因子的关系及对立木材积的影响[J].林业科技情报,2012,44(3):16-17.

[4] 鞠国柱,项存梯,季良杞,等.红松根朽病的研究[J].东北林业大学学报,1979,7(2):52-59.

[5] 宋微.种子园落叶松、红松根朽病综合防治技术的研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2003.

[6] 孙天用.小兴安岭红松活立木树干腐朽定量检测及与立地条件关系[D].哈尔滨:东北林业大学,2015.

[7] 王玉婷,徐华东,王立海,等.小兴安岭天然林红松活立木腐朽率的调查研究[J].北京林业大学学报,2015,37(8):97-104.

[8] 曹延珺,徐华东,王立海,等.东北林区典型树种内部心腐材积的量化检测[J].林业工程学报,2017,2(3):150-155.

[9] 徐峰,万业靖.木材检验理论与技术[M].北京:化学工业出版社,2010.

[10] 毕湘虹,魏霞,邓勋.黑龙江省天然红松林大型真菌的生态分布与资源评价[J].林业科技,2006(5):26-30.

[11] 孙天用,王立海,孙墨珑.小兴安岭红松活立木树干腐朽与立地土壤理化特性的关系[J].应用生态学报,2013,24(7):1837-1842.

[12] 吴志显.城市旱垂柳平头后的腐朽规律与防控技术研究[J].森林工程,2009,25(1):13-16,32.

Investigation on Decay Status of Felled Woodof×

LU Cuixiang1, WANG Jie2, MAO Chun2, YANG Zhongning2,LU Shaofeng3, TANG ZhengTao3

()

In order to study the decay rates of felled wood of×, the decay status of stumps was investigated by felled trees, and the relationship between decay rate, slope position and stump diameter were analyzed. The results showed that the decay rate of 6.5-year-old×felled wood was 15.33%. Decay rates were affected by site environmental factors with middle and upper slopes (high altitude) having higher rates than that of lower slopes (low altitude). With the increasing of cutting pile diameter, the decay rate increased gradually. When the diameter of stump is more than 25 cm, the decay rate reaches 54.55%.

×; felled timber; decay rate; slope position; stump diameter

S792.39

A

10.13987/j.cnki.askj.2022.04.003

广西林业科技推广示范项目(桂林科研〔2021〕27号);
中央财政林业科技推广示范项目(〔2019〕TG21号)

卢翠香(1982— ),女,硕士,高级工程师,从事木材科学研究。E-mail: nnlucuixiang@126.com

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Tags: 腐朽   调查研究   尾巨桉伐倒木  

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