張喜,張佐玉* ,黃世平,霍達(dá),姜霞
(1.貴州省林業(yè)科學(xué)研究院,貴陽550011; 2.貴州省赤水市林業(yè)局,貴州赤水564700)
貴州省是我國毛竹[1](Phyllostachysheterocyclacv.pubescens)的自然分布中心區(qū),毛竹林主要分布于赤水河、清水江和都柳江流域,其中赤水河流域的赤水市是“中國十大竹子之鄉(xiāng)”。毛竹經(jīng)濟(jì)價值高,用途廣泛,是我省生態(tài)林業(yè)和民生林業(yè)的首選樹種之一。赤水河流域毛竹林不同經(jīng)營度出退筍[2]與新竹生長[3],以及赤水河流域[5]和黔中地區(qū)[4,6]毛竹母竹[4]和實生苗[5-6]造林后的筍竹生長有過報道,缺少出筍成竹動態(tài)觀測;不同經(jīng)營措施對赤水河流域毛竹林分質(zhì)量與生產(chǎn)力[7]的影響,以及不同徑級類型毛竹林土壤理化指標(biāo)[8]變化有過研究,也缺少不同經(jīng)營措施對毛竹林出筍成竹影響的研究。由此可以看出,毛竹林出筍成竹特性與林分結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)理尚存許多空白。本文以赤水河流域毛竹林為對象,研究毛竹林出筍成竹動態(tài)與經(jīng)營措施的影響,旨在完善毛竹生物學(xué)特性研究,為毛竹林科學(xué)經(jīng)營供依據(jù)。
試驗在赤水市葫市鎮(zhèn)進(jìn)行。赤水市位于貴州省西北部,E 105°36′25″~106°14′56″、N 28°15′02″~28°45′58″,海拔變幅221~1730.1m??h域地質(zhì)屬楊子區(qū)四川盆地分區(qū),主要地層有侏羅系、白堊系和第四系,母巖有石英砂巖、紫色砂(頁)巖和泥巖等,成土主要有紫色土、黃壤和黃棕壤。地貌屬婁山山脈由東南至西北向延伸的尾部,處于四川盆地邊緣的河谷地區(qū)。冬暖春早,夏季炎熱,立體氣候明顯,地區(qū)差異顯著。年均溫(海拔293m)18.1℃、變幅17.5~19.1℃,1月均溫7.9℃,7月均溫28℃,≥0℃年積溫計365d和6621.7℃、≥10℃年積溫計279d和5888.3℃。年降水量1268.8mm、變幅881.2~1268.8mm,春、夏、秋和冬季雨量比例為23%、44%、24%和9%,年蒸發(fā)量1307.1mm。年日照時數(shù)1297.7h,變幅999.4~1529.2h。主要森林類型包括中亞熱帶常綠闊葉林、針闊混交林、針葉林和竹林。
試驗林面積46hm2。海拔變幅560~895m,年均溫15~17℃,降水量1000m左右,無霜期250~310d。母質(zhì)為侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)紅色砂巖,土壤為黃壤。
1.2.1 出筍成竹動態(tài)監(jiān)測。在試驗林中依據(jù)海拔、坡度、坡向和竹林質(zhì)量差異共設(shè)立20m×20m固定樣地計38個,于3月出筍開始至4月結(jié)束期間,以筍尖出露地表5cm視為出筍,每日定時標(biāo)號插牌登記出筍數(shù)量動態(tài),5月初統(tǒng)計成竹數(shù)量。
1.2.2 撫育措施對出筍成竹量的影響。選擇立地和竹林質(zhì)量相近的9個小班進(jìn)行3種不同撫育措施試驗:劈撫墾覆(A)為清林,全面松土,挖除竹篼和樹樁;劈撫(B)為清林,砍灌割草,清除林地枯木朽竹:對照(C)為不清林,不松土。各處理隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,3重復(fù)。在每個處理有代表性地段設(shè)立20m×20m固定樣地,出筍成竹調(diào)查同(1)。不同處理觀測樣地本底數(shù)據(jù)除立竹密度在對照和處理間差異顯著外,其它指標(biāo)差異不顯著,表明試驗林布置有較好的一致性(表1)。
表1 毛竹試驗林本底特征
觀測數(shù)據(jù)(3月18日~4月12日)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)(圖1),毛竹林出筍始于3月中旬、止于4月中旬,日出筍量變幅1~193牧/hm2,年出筍量1388牧/hm2。3月下旬至4月上旬為出筍盛期,日出筍量達(dá)20~193牧/hm2。日成竹量變幅1~116牧/hm2,盛期日成竹量變幅7~116牧/hm2,年成竹量867牧/hm2。出筍和成竹量動態(tài)呈“低-高-低”典線,日出筍(x)和成竹(y)數(shù)量間相關(guān)顯著(y= -3.8321+0.6913x,R=0.9657**)。成竹率變幅22.2%~100.0%,盛期達(dá)32.3%~77.7%,成竹率動態(tài)呈“低-高-低”典線,日成竹率動態(tài)峰值較出筍成竹量峰值提前5~10d,平均成竹率為62.44%。新竹平均胸徑呈降低趨勢,變幅6.00~14.00cm。分析表明前期出筍量少,成竹率較高,新竹平均胸徑大;盛期出筍量多,成竹率高,新竹平均胸徑較大;未期出筍量少,成竹率低,新竹平均胸徑小。毛竹豐產(chǎn)林經(jīng)營中,宜留前、盛期筍,以提高成竹率與新竹平均胸徑;筍產(chǎn)品利用宜以盛、未期筍為主。
圖1 毛竹林出筍成竹數(shù)量(上)及成竹率和新竹平均胸徑(下)動態(tài)
不同處理間毛竹林出筍量差異不顯著,成竹量和成竹率在處理和對照間差異顯著(表2)。同對照相比,劈山墾復(fù)和劈山的出筍量為145.33%、135.90%,成竹量為208.33%、218.63%,成竹率為145.38%、165.54%,不同撫育措施可提高出筍和成竹量。劈山墾復(fù)較劈山提高出筍量6.94%,成竹量和成竹率降低的形成原因有待持續(xù)研究。
表2 不同撫育措施對毛竹林出筍成竹的影響
與同鎮(zhèn)相似立地的葫市楠竹場[3]毛竹林相比,本研究的毛竹林出筍量、成竹量和成竹率動態(tài)相似,反映了該地毛竹生物學(xué)特性的一般規(guī)律。但出筍始期延后至3月中旬、結(jié)束于4月中旬,經(jīng)時30d、縮短10d左右。文獻(xiàn)[2]大小年毛竹林出筍成竹率為58.6%~67.1%、花年毛竹林為65.3%~89.1%,本研究中毛竹林的相應(yīng)值為41.0%~62.4%,相對較低。黔中地區(qū)[4]引種廣西毛竹實生苗和母竹造的人工林出筍始于3月上旬、結(jié)束于4月下旬至5月中旬,持續(xù)時間達(dá)50~70d。出筍成竹率在平壩縣為35.7%~62.2%、5年均值為48.7%,省林科院的相應(yīng)值為36.6%~73.1%、54.6%,水城縣的相應(yīng)值為44.3%~57.1%、50.7%,成竹率明顯低于赤水河流域。這種差異是毛竹種源的特異性、還是氣候因素影響所致,有待研究。
有研究表明毛竹筍竹生長同氣溫[2-5]相關(guān)顯著。黔中地區(qū)[4]毛竹林春季連續(xù)2旬日平均氣溫≥10℃時竹筍就萌動出土,受氣溫影響明顯的淺鞭筍出土早于深鞭筍,出筍成竹的數(shù)量與質(zhì)量受竹林生長狀況與水熱條件的綜合影響,但缺少量化分析。通過5年齡級結(jié)構(gòu)調(diào)整[6],毛竹實生苗幼林中僅保留1年生竹、保留1~2年生竹和新老竹各占半數(shù)處理的年成竹量比例為149.72%、100.00%、102.24%,合理的年齡結(jié)構(gòu)雖降低了成竹數(shù)量,但提高了保留林分質(zhì)量。不同采伐與撫育措施組合[7]可改變毛竹林的成竹數(shù)量與質(zhì)量,本研究結(jié)果也表明不同撫育措施可顯著提高成竹率。在毛竹豐產(chǎn)林培育中,經(jīng)營措施的多樣性和施用的階段性對出筍成竹量影響效果具有綜合性,有必要開展多種經(jīng)營措施對毛竹林出筍成竹量的影響研究,優(yōu)化經(jīng)營技術(shù)體系,提高毛竹林產(chǎn)量。
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