基于GIS与激光数据的马褂木人工林材积核算系统研建
1 研究背景与意义
1.1 研究背景
杂交马褂木(Liriodendron Chinensetimes;L.Tulipifera)，为木兰科(Magnoliaceae)鹅掌楸属落叶大乔木，是我国特有的古老孑遗树种，曾广泛分布于北半球温带地区，于第四纪冰川期大部分绝灭,现仅残存中国鹅掌楸(L.chinense)和北美鹅掌楸(L. tulipifera )。1963年我国已故著名树木遗传育种学家叶培忠教授利用20世纪30年代从北美引进栽植于南京明孝陵的1棵北美鹅掌楸与中国马褂木杂交获得成功,其杂种后代具有较强的杂种优势,并获得相当数量的杂种；收集的杂种种子于20世纪70年代初开始多地点造林试验,已在我国福建、浙江、江苏、湖南、湖北、河南、山东、北京和陕西等地试种推广,表现出较强的适应性[1]。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 杂交鹅掌楸研究现状
杂交鹅掌楸生长迅速、树体高大，叶形奇特，主干通直圆满，出材率高，不仅具有较高的观赏价值，还可作为优良的工业用树种[2]。并且，杂种马褂木生长快、树干挺直、叶形奇特、冠形优美, 在园林绿化、农田防护林、速生丰产林建设方面具有广阔的发展前景, 有重要的生态、经济效益[3]。鉴于鹅掌楸经济价值和生态价值突出且用途多样的特性，越来越成为营造人工林的优良选择。近年来，国内外对鹅掌楸属树种的遗传改良研究较多，尤其在鹅掌楸属种间杂交与杂种优势利用领域取得了突出的成就[4],以叶培忠教授为创始人，南京林业大学在杂交育种、良种选育、繁育技术等方面取得突破性进展，达到先进水平[5]。
1976 年，Wright在其专著中明确提出早期选择的方法在林木育种研究中的必要性[6]。此后，国内外进行了大量的早期选择研究，分别在胸径、树高、材积，木材材性、密度、颜色以及管胞长度等方面，取得了良好的效果[7,8,9]。在我国，郝自远等用树干解析的方法对江苏句容24年生的北美鹅掌楸人工林生长规律研究,并在此基础上进行胸径、树高和材积性状的年年相关分析以及早期选择效率评价，从提高育种效率，加速育种进程角度，为开展林木早期选择，研究其生长发育规律及生长性状早晚期相关对于北美鹅掌楸人工林高效培育进行了指导[4]。吴淑芳等对树龄5年的杂交鹅掌楸试验林材的材性、纤维形态、化学组成和制浆性能等进行分析和研究，为制浆造纸用材提供了有效参考[10]。
然而，对杂交马褂木人工用材林的培育，长期以来却缺少系统的定位研究，近年来南方地区零星或小片栽植杂交马褂木的情况较多，但多以开发其观赏价值为培育目标，大规模的人工造林研究较少[11,12,13]。另外, 现有技术多为生产性或经验性的技术总结，缺乏科学依据和适宜的定量指标, 特别是对杂交马褂木人工林丰产培育理论基础的研究还不够深入, 栽培技术的研究不够系统、全面, 尚未形成配套的栽培管理技术体系, 现有技术还不能对杂交马褂木人工林培育提供强有力的支撑[14]。经过近三十年的培育和种植，尚未有相关种植区的材积表研建工作。
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