桉树大径材培育技术研究概述
桉树科技  2018,35(1):37‒43
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基金项目：国家重点研发计划课题“桉树大径材定向培育技术”(2016YFD0600502）；广东省林业科技创新项目“桉树大径材与林下经济培育技
术研究与示范”（2016KJCX005）。
作者简介：何沙娥(1983—  )，女，博士，主要从事人工林定向培育技术研究，E-mail: cerchese@caf.ac.
＊通讯作者：陈少雄(1965—  )，男，博士，研究员，主要从事桉树定向培育研究，E-mail: sxchen01@163.
桉树大径材培育技术研究概述
何沙娥，欧阳林男，朱林生，陈少雄＊
(国家林业局桉树研究开发中心，广东 湛江524022)
摘要：培育大径材用于实木加工是桉树人工林发展的趋势，但桉树人工林大径级原木的培育尚缺乏经验。本文综述了国内外在桉树大径材树种选择、初植密度控制、间伐、修枝和施肥管理方面的现状及其对大径材生长和材性的影响，以期为桉树资源高效利用及大径材人工林的可持续发展提供借鉴和依据。 关键词：桉树；大径材；实木；培育模式
中图分类号：S753              文献标识码：A
A Review of Silviculture for Solid-wood Production
from Eucalyptus  Plantations
HE Sha-e, OUYANG Lin-nan, ZHU Lin-sheng, CHEN Shao-xiong
(China Eucalypt Research Center, Zhanjiang 524022, Guangdong, China )
Abstract: The area of plantations in China dedicated to production of larger diameter Eucalyptus  logs to supply higher value solid-wood products has expanded over recent years. However, the knowledge of appropriate silvicultural management for such plantations is lacking. To provide a basis for efficient utilization of Eucalyptus  resources and sustainable development of plantations targeting larger diameter log production, we present a review of the silvicultural treatments and regimes used f
or management of such plantations around the world, including: tree species selection, stand density, thinning, pruning and fertilization. The effects of the silvicultural management on tree growth and wood quality were also summarized.
Key words: Eucalyptus ; large diameter timber; solid-wood; silvicultural regimes
桉树(Eucalyptus )是世界三大速生丰产树种之一，也是世界人工林的重要组成部分。截至2012年，全球桉树人工林面积超过2×108 hm 2，其中大部分为纸浆用材林[1]。据统计，2005年全球桉树大径材人工林面积仅为1.2×107 hm 2[2]。天然林保护政策的实施和桉树木材良好的硬度、稳定性、加工性和耐久性等特征，使桉树成为高质量大径材的培育对象[3]。目前，热带和亚热带多个国家和地区均建立了桉树大径材人工林，其所占份额还在逐年增加，大径材培育成为桉树人工林发展的趋势[4-7]。但是，与短轮伐期的纸浆用材林相比，大径材人工林培育起步晚，轮伐期长，利用桉树人工林木材生产高端实木产品目前经验不足，桉树大径材人工林培育面临严峻挑战：首先是树种选择，实木用材与纸浆用
材对木材材性的要求不同。对于实木用材而言，树
木必须直径大，强度和稳定性好，纸浆材则主要着重于纤维品质，已有纸浆用材桉树树种并不能直接满足大径材培育目标。同时，不同树种和不同培育条件下生长的树木材性存在差异[8-9]，已有纸浆材人工林培育模式也不能直接用于大径材培育。其次是培育过程中节子的产生、腐烂以及病虫害侵袭造
成木材缺陷和生长量损失，并且在快速生长过程中形成高的生长应力，使得加工过程中容易出现开裂、变形等缺陷，严重影响了桉树的实木利用价值[10]。因此，重新评估树种特性，选择合适的树种，提高大径材出材率，消除木材缺陷，建立适地适树的大径材培育模式是桉树大径材培育亟待解决的问题。本文综述了国内外在桉树大径材人工林培育技术方
38 桉树科技第35卷
面的现状，以期为桉树资源高效利用及大径材人工林的可持续发展提供借鉴和依据。
1 树种选择
材性决定了木材的加工利用方向。对于实木用材而言，树木必须速生且具有大的直径、良好的通直度、均匀性、强度、稳定性和加工性质等。树种生长和材性的表现是树种本身的遗传基因及其所处的土壤、气候等环境因素相互作用的结果，因而不同树种甚至同一树种的不同个体之间，木材材性存在差异[11-12]。为了获得适合当地实木用材的桉树品种，各地区和国家在树种、种源及无性系选择方面开展了广泛研究[8,13-17]。在此基础上，目前澳大利亚、阿根廷、巴西、中国、印度、南非、乌拉圭、越南、智利、葡萄牙和西班牙等国家均建立了大径材人工林：如澳大利亚地区种植的弹凡桉(E.pilularis)、巨桉(E.grandis)、斑皮桉(Corymbia maculata)、柠檬桉(C.variegata)、邓恩桉(E. dunnii)[5]、柳桉(E.saligna)、亮果桉(E.nitens)、高桉(E.fastigata)[4]，巴西的巨桉和大花序桉(E.cloeziana)、
智利的王桉(E.regnans)等[4-5,18-20]。我国也对多种桉树的材性和生长性状做了评估，认为粗皮桉(E.pellita)、赤桉(E.camaldulensis)、史密斯桉(E.smithii)、直杆桉(E.maidenii)、大花序桉、尾巨桉(E.urophylla × E.grandis)、尾叶桉(E.urophylla)等适合在我国中西部地区种植，具有较好的开发潜力[14,21]。
2 初植密度控制
初始种植密度改变了树木之间的光照和养分等资源的竞争关系，影响植株的生长和木材材性。大多数研究表明较低的种植密度对树高影响较小，但能显著促进胸径生长[22-25]。在广西地区进行的不同初植密度对巨尾桉(E.grandis × E.urophylla)生长影响的试验表明，造林密度越小，大、中径材出材比例越大[26]。除影响树木生长速率之外，种植密度还影响树形和分枝性状。将弹凡桉和大花序桉密度由1 250株·hm-2增大到1 667
株·hm-2，其主干直径、枝条直径及分枝角均减小，而下部枝条死亡率增加[25]。对7年生亮果桉的密度控制试验得到了类似的结果，同时干形和尖削度也受到影响[24]。对木材材性的研究表明，种植密度对木材的力学性能(如气干密度、抗弯强度和抗压强度)和皱缩特性等性状具有显著影响[27-28]。较小的种植密度能够改善木材内部密度变异，增加成熟材的均一性，提高高质量木材产量[29]。因此，控制初植密度可满足大径材对生长、树形和力学性能的要求。一般认为用于实木生产的桉树人工林种植密
度以1 000株·hm-2比较合适，在亚热带地区推荐的初始种植密度为833 ~ 1 250株·hm-2，这样可以保证在标准的修枝和间伐情况下有足够的收获单株[30]。延禧宫略
3 间伐
间伐是人工林培育的重要措施，通过密间伐可以及时调整林分密度，减少植株对光、水、肥等资源的竞争，充分发挥桉树早期速生的特性，对改善树木生长(表1)[31]、材质性状[29,32]具有重要作用。这种作用与间伐的时间和强度有关[30]。间伐强度越大，直径增大越显著。Medhurst等[33]对澳大利亚塔斯马尼亚的亮果桉进行间伐，结果表明：在6年生时将林分密度分别间伐至100株·hm-2，200株·hm-2，300株·hm-2和400株·hm-2，6 a后各处理的总干面积增长量均显著高于对照(未间伐，890株·hm-2)，且100株·hm-2和200株·hm-2处理的增长量高于300株·hm-2和400株·hm-2处理[33]。其他试验也得到了类似的结果[34]。目前对间伐时间的意见不一。在树冠郁闭之后，林分生长开始下降[35]。因此，建议在冠层郁闭之前进行间伐，将林分密度稀疏到150 ~ 250株·hm-2 [36]。比较早间伐(第8年)与晚间伐(第10年)对蓝桉(E.globulus)材性的影响表明，早间伐形成的应力木少，锯材变形小[37]。而Candy等[38]认为晚间伐有利于控制树木与杂草之间的竞争、改善树形。由此可见，不同桉树对同一间伐措施具有不同的反应，这可能与树种对光、水、肥的敏感性以及立地质量的差异有关[39-40]。
第1期(总第104期)何沙娥，等：桉树大径材培育技术研究概述39
4修枝
由分枝造成的木材缺陷如节子(尤其是死节)会严重影响木材的结构和外观，是导致实木品质下降的主要原因[41]。人工修剪活枝能够有效减少死节的发生，是提高实木用材质量和净木生产量的重要途径(表1)[31]。例如，修枝显著加快了大花序桉、弹凡桉、邓恩桉和巨桉的分枝闭塞速率，减少死节形成[43]；经修枝处理的亮果桉的枝条伤口腐烂被限制在节核部位，净木生产量提高[43]。修枝时间十分重要，不适当的修枝会影响植株生长，这主要是因为修枝改变了树木冠层结构和叶片分布，削弱了植株碳同化作用[44-45]。试验结果表明，在冠层郁闭之前修枝对植株生长的影响较大，而以亮果桉为试验，在冠层郁闭之后即使进行75%强度的修枝，2 ~ 3 a后大直径原木收获量也不会受到影响[46]。一般认为，在树冠郁闭的时候进行修枝比较合适。这是因为树冠郁闭之后，下层枝叶因养分供应不足而死亡和脱落[47]，容易形成死节，甚至发生腐烂[48]，而修剪死枝并不能控制死节的发生[42]。并且，如果冠层郁闭后不及时修枝，枝条生长过大，会造成修枝伤口塞困难，易引发腐病[43]。节子大小也会随枝条直径和树木直径生长而增加[49-50]，因此，在树冠郁闭后及时修剪活枝，才能有效减少死节，提高木材材质。但是，不同树种的冠层生长及对光的敏感性不同，如：在相同生长条件下，4年生弹凡桉的活冠枝高显著高于同龄大花序桉的[51]。因此，只要枝条直径未生长过大，大花序桉的修枝时间要晚于弹凡桉。而对于巨桉这类冠升迅速的树种，其修枝时间则较早，如在巴西种植的巨桉，修枝一般在1.5年生前进行[52]。此外，分枝老化速率以及立地等因素也会影响修枝措施，如中低等立地条件下
大花序桉的修枝时间主要受分枝老化速率控制；而在高质量立地条件下，大花序桉的修枝时间则由分枝直径生长速率主导[53]。修枝强度对植株的影响也很明显，如修枝强度小于50%时，对蓝桉的生长无显著影响，而大于50%时会显著影响树干材积和立木材积[45]。除此之外，修剪上冠层的枝叶对茎干生长的影响比下冠层的更加明显，并且频繁修剪会加剧这种作用[54]。
X心术表1间伐和修枝对桉树人工林生长的影响
措施树种生长反应
间伐
亮果桉各处理总干面积增长量均高于对照；树高生长不受影
响，但冠层深度增加。
亮果桉15年生时生长和各组分生物量随间伐强度增加。
亮果桉、蓝桉、巨桉、邓恩桉、柠檬桉间伐增加SCT(Sawlog Crop Tree)值；立地质量越高，间
伐对植株生长的影响越越明显。
蓝桉各处理间林分生长量(最大的200株·hm-2)相似，均显著
高于对照。
巨桉、柳桉、王桉间伐强度越大、初始间伐时间越早和间伐频率越高，平
均直径和树高增加越明显。
修枝
新房入住恭喜的话
蓝桉、亮果桉树高、胸径生长量减小。
蓝桉低立地质量条件下，修枝15月后，20%修枝强度处理
修枝木的直径，树高和材积生长量减小；高立地质量条
件下，60%和80%修枝强度处理的胸径，树高和材积生
长量减小。
亮果桉、蓝桉、巨桉立地越好，修枝强度对生长的影响越小。
大花序桉、弹凡桉、邓恩桉、巨桉修枝4 a后，对树高、胸径无影响；但邓恩桉在修枝一
年后生长减缓。
大花序桉、弹凡桉、巨桉胸径生长量受影响；树高生长量不受影响。
注：该表格内容引自文献[31]。
40 桉树科技第35卷
5施肥
桉树为速生树种，生长量大，对养分的需求量多，加之长期连作，土壤肥力下降严重。施肥能够增加土壤肥力，提高林木养分利用情况，促进林分幼林生长，对早期生长甚速的桉树人工林培育尤为重要。研究表明，对3.2年生的亮果桉施加氮肥(300 kg·hm-2)，在8年生时直径为200原木的地上生物量、光合有效辐射和光利用率分别比对照(不施肥)增加了23%、6%和13%[46]。大量施加氮肥和磷肥促进亮果桉枝条增粗和枝条寿命延长[56]。但对巴西无性系人工林施肥试验表明，在一定范围内施肥和灌溉处理显著增加干材年均生长量，而过量施肥对生长的影响并不明显[56]。肥料配比对树木生长十分重要。如Cromer等[57]发现同时施加氮肥和磷肥对桉树生长的影响比单一施肥效果更加明显，认为是肥料配比而不是施肥量影响桉树茎叶种氮元素含量，具体的肥料配比因树种而异。对我国闽南山区尾
叶桉、巨桉的施肥试验也表明，不同的氮肥和磷肥品种对桉树生长具有不同影响[58]。除影响生长之外，施肥对木材材质性状也有一定影响。有研究表明，大径材木材材性与追肥量的关系密切，增大施肥量能显著降低木材的抗弯强度和径面硬度，并在一定程度上增加弹性模量和木材含水率，降低端、弦面硬度和基本密度[59]。对13年生蓝桉进行高强度间伐后辅以施肥，可以减少应拉木的形成[60]。
在实际生产中，通常将施肥与间伐和修枝措施同时进行，能够获得更好的资源利用效益。如不施肥，修剪赤桉树冠25%的叶面积后20个月内，植株树高和胸径生长均受影响；只施肥不修剪，植株生长无明显变化；而在修枝前或者修枝后施加氮肥则能促进生长，并且修枝后施肥对生长的促进作用比修枝前的效果更加明显[54]。上述提到的对蓝桉的试验也表明，高强度的间伐会增加应拉木的形成，如果在间伐后进行施肥则能够有效减小这种负面影响[60]。对3.2年生亮果桉同时进行施肥、间伐和修枝试验表明，三者之间具有交互作用，施肥和间伐促进下冠层或者枝条大小和长度的增长，可能影响原木质量，但如果同时进行修枝就可以在促进植株生长的前提下改善这种情况[61]。
6结论
国内外在桉树人工林培育方面已有许多研究，但大多为纸浆材培育，与之相比，大径材培育起步晚，轮伐期较长，在栽植密度控制、间伐、修枝和施肥等方面有着特殊的要求，已有对各项技术措施的研究大多局限在较短的培育期内，对大径材培育的长期影响还很难评估，目前在桉树大径材人工林管理和技术上仍然缺乏经验。
原木木材材性特征是决定实木价值的重要因素。如前所述，目前在如何解决桉树木材皱缩和收缩、应力木与生长应力、开裂等问题上存在巨大的挑战。这些特征由树种本身的遗传和所处的环境共同决定。目前在澳大利亚、巴西和智利等国家较成功地选育了适合当地气候环境的大径材桉树树种，但包括我国在内的大部分地区仍然处于探索阶段。国内外在利用密度控制、修枝、间伐以及施肥等培育措施改善木材特性上取得了一些成效，但相对大径材较长的轮伐期而言，这些研究均比较片面，改善效果有限，并且，这些技术措施的实施均需考虑树种特性、立地等多方面的因素，桉树大径材培育不能依赖于一套固定的培育模式，必须针对不同树种和栽培区域开展系统的树种选择和大径材培育模式研究，结合木材形成机理研究和后期加工处理方法改进来解决桉树实木用材存在的问题，以推进桉树人工林资源高效、可持续的实木化利用。
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