随着我国社会经济的高速发展,人们对于珍贵木材的需求急剧增加,培育大径级无节良材正是当下人工林发展的重要目标。人工修枝是大径材培育过程中一项关键技术措施,而针对我国南方珍贵用材树种的人工修枝技术研究涉及甚少。格木(Erythrophleum fordii)为苏木科格木属常绿乔木,木材坚硬,是我国南方珍贵优良用材树种。生产实践中发现,格木存在自然整枝后易形成较多的死节,而且较大分枝枯死脱落后会导致木材心腐的现象,严重影响其木材质量。因此,本研究以格木幼龄林、中幼林及近熟林为研究对象,从修枝林分选择、节子形成与分布、不同冠层的光合生理、修枝伤口愈合内源激素调控等方面开展研究,揭示不同生长阶段格木节子形成及分布规律,探明不同冠层间叶片光合特性差异和格木人工修枝的光合生理基础,以及修枝伤口愈合内源激素的动态变化及其调控机制,探讨格木节子形成及调控的理论基础,并进一步通过修枝试验揭示修枝强度对格木生长、干形及伤口愈合的影响,为科学制定格木修枝方案提供技术支持。本研究的主要研究结果如下:(1)通过对10年生格木与马尾松(Pinus massoniana)混交林及相应的纯林的林分空间结构、径阶分布及单株形质指标等的对比分析与综合评价,结果表明:3种林分的径级分布均相对集中,平均角尺度分别为:马尾松×格木混交林0.4948、格木纯林0.4779,马尾松纯林0.4534,表现为由均匀分布向轻度随机分布过渡的趋势。格木×马尾松混交林的混交度较低(平均混交度为0.3750)。与格木纯林相比,格木与马尾松混交造林并未体现生长优势,但可以促进格木的自然整枝,优化格木的干形生长,格木与马尾松混交林中格木单株形质综合评分值高于格木纯林,优势木比例显著高于格木纯林。因此,格木与马尾松混交造林有利于格木干形生长,可以为格木目标树经营提供良好的基础。(2)以30年生格木人工林作为研究对象,利用树干解析方法对其节子的形成及分布特征进行研究。结果表明:坡向是影响格木分枝分布的重要因素,其作用远高于地理方位的影响;其中,2.0-8.0 m的格木树干分布的节子最多占总数的76.76%,此段是木材利用率最高部分,严重影响格木的利用价值;分枝角度小于60o的分枝形成节子的直径均大于2.5 cm,直径越大死节长度越大,节子在木质部的跨度越大;第1-15年是格木形成分枝的高峰期,分枝脱落及伤口愈合集中在第16-25年;在第11-20年间格木形成死节最多,是控制死节形成的关键时期。通过逐步回归分析,筛选出分枝直径(BD)、分枝角度(IA)和分枝年龄(YB)3个关键因子建立了多元回归模型:y=1.6344x1+0.06776x2+0.1648x3-1.61139(F值=106.8697,p值=0.0001)。可以利用该模型来预测分枝形成节子后对木材的影响状况。(3)通过对9年生格木×马尾松混交人工林中格木不同冠层叶片的光响应曲线、二氧化碳响应曲线及光合因子的日变化进行观测。结果表明:格木人工林不同冠层叶片的光合的初始斜率(α)和最大净光合速率(Pmax)的大小顺序相同,依次为:高冠层(冠层C)>(中冠层)冠层B>(低冠层)冠层A,而暗呼吸速率(Rd)大小顺序则相反,高冠层叶片的饱和光强(Isat)较大,而光补偿点(Ic)却较低,且3个冠层各参数差异均达到显著或极显著水平;3个冠层叶片的初始羟化效率(α)、光合能力(Amax)的顺序相同,均为冠层C>冠层B>冠层A,而二氧化碳补偿点(Γ)顺序相反,光呼吸(Rp)变化与光合作用保持着平行关系;3个冠层的光合有效辐射(PAR),蒸腾速率(Tr)与叶片温度(T)的日变化为单峰型,净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)日变化曲线呈双峰型,但峰值出现的时间均不同,3个冠层胞间二氧化碳浓度(Ci)的日变化一致,为“U”型曲线,均在13:00出现最低值;通径分析结果表明,光合有效辐射与气孔导度对3个冠层净光合速率的直接通径系数绝对值均较大,表明光合有效辐射及气孔导度是影响格木人工林3个冠层叶片的净光合速率的主要因子。格木高冠层上部的叶片具有更高的光合速率和更强的潜在光合能力,对光合物质的积累能力较强,消耗光合产物较少,下部则相应下降,研究结果有助于指导修枝高度的确定。(4)在8 a年生格木人工林中开展4种强度的修枝试验,对其后2年中格木的生长、修枝伤口愈合及干形进行对比分析,结果表明,在修枝后第一年不同修枝强度及对照处理格木的胸径生长及单株材积增量具有显著差异(p<0.05),而对树高增量影响不显著(p>0.05),修枝后第二年所有指标处理间的差异均不显著(p>0.05)。修枝后第一、二年,修除1/3树冠处理的格木胸径、树高与单株材积增量影响与对照处理的差异最小,均高于修除树冠1/4、1/3的修枝强度处理,不同修枝强度及对照处理间的尖削度指数与胸高形率没有显著差异(p>0.05),说明修除1/3树冠的修枝强度可以有效促进格木的生长发育。(5)伤口愈合与修枝强度关系分析表明:伤口直径对格木修枝伤口完全愈合率及愈合比例具有显著、极显著的影响,随着伤口直径的增大而减小;按3个修枝强度处理的伤口总数统计,不同修枝强度间伤口完全愈合率与愈合比例的差异不显著,但当伤口直径大于2.0 cm时,修枝强度对伤口完全愈合率具有显著或极显著影响作用,修除树冠1/3的伤口完全愈合率及愈合比例均略高于其他两个修枝强度处理;不同高度间伤口完全愈合率的差异不显著,相同修枝强度处理的不同高度间伤口完全愈合率差异均较小;不同树冠直径间伤口的完全愈合率与愈合比例的差异不显著,当伤口直径大于2.0 cm时,树冠直径为7.6~8.5m的伤口平均完全愈合率极显著高于其他树冠直径的(p<0.01),当伤口直径大于3.0cm,6.6~8.5m树冠直径的伤口愈合比例极显著高于较小树冠直径的(p<0.01)。通过逐步回归分析,修枝伤口直径的偏相关系数最大,其次是树冠直径。检验结果显示修枝伤口直径与修枝伤口愈合比例关系达到极显著水平(p<0.01),而树冠直径与修枝伤口愈合比例关系达到显著水平(p<0.05)。因此选择这2个因子与格木修枝伤口愈合比例的建立回归模型:y=1.00644+0.01905x1-0.1050x2,经F检验的结果显示相关性达到了极显著水平。(6)对修枝前后格木体内几种内源激素含量的变化及伤口愈合过程的表观特征分析。结果表明,在修枝后2周,芽与叶的玉米素核苷(ZR)含量稍有增加,而茎的ZR含量降低了2.76%;芽、茎与叶片的赤霉素(GA)、吲哚乙酸(IAA)含量均有增加,叶片的GA、IAA含量增幅最大,分别增加21.76%、30.04%;芽、茎与叶片的脱落酸(ABA)含量均有增加,茎的增幅最大,为10.37%;此时伤口只出现表面颜色的变化。修枝后8个周格木茎部ZR含量增幅达30倍,GA、IAA含量增加2倍左右,而ABA含量降低1-2倍,此时伤口两侧已出现愈伤组织形成的凸起,说明ZR含量的增加与ABA含量的降低对修枝伤口愈伤组织的形成具有关键作用。(7)综合以上研究结果及多年对格木人工林经营经验,从修枝林分选择、目标树的选择、干扰树的选择及处理、目标树修枝作业,形成以培育大径级无节或少节干材为目标的格木人工林修枝技术体系,以实现格木人工林优质高产的培育目标。