3種皆伐方式對(duì)毛竹林更新生長(zhǎng)的影響

譚宏超 譚汝強(qiáng) 張翼飛

(1 云南師范大學(xué)竹類(lèi)研究所 昆明 650092；2 云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司 云南嵩明 661700)

3種皆伐方式對(duì)毛竹林更新生長(zhǎng)的影響

譚宏超1譚汝強(qiáng)2張翼飛1

(1 云南師范大學(xué)竹類(lèi)研究所 昆明 650092；2 云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司 云南嵩明 661700)

研究了不同面積規(guī)模的全面皆伐(2.0 hm2和3.33 hm2)、帶狀皆伐(帶長(zhǎng)均為60 m，帶寬分別為3 m、6 m和9 m)和塊狀皆伐(25 m2、100 m2和400 m2)對(duì)毛竹林更新生長(zhǎng)的影響。結(jié)果顯示：3種皆伐方式對(duì)竹林更新生長(zhǎng)影響不同，其中全面皆伐后的竹林長(zhǎng)勢(shì)較差，生物量較低，且皆伐面積越大，竹林更新生長(zhǎng)越差；帶狀皆伐，皆伐帶寬為3 m和6 m的竹林更新生長(zhǎng)狀況均較好，以帶寬為6 m時(shí)綜合效果最好；在塊狀皆伐中，皆伐面積為25 m2的竹林更新生長(zhǎng)最好。此外，皆伐后對(duì)毛竹伐樁進(jìn)行施肥，能夠促進(jìn)竹林的恢復(fù)生長(zhǎng)；竹林的坡向也影響林分的更新生長(zhǎng)，陰坡林分通常在皆伐后2年即能恢復(fù)到皆伐前狀態(tài)，而陽(yáng)坡林分的恢復(fù)則需要3年以上。

皆伐方式；毛竹；竹林更新

毛竹(Phyllostachyspubescens)是竹亞科剛竹屬的大型散生竹種。毛竹具有生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、材質(zhì)好、用途廣的特點(diǎn)。毛竹材可用于造紙，制造各種工具、農(nóng)具、家具、工藝品等，毛竹筍更是一種美食[1]。擇伐是竹林的主要采伐方式，即在目標(biāo)竹林中，采伐老齡竹、衰老竹，保留幼齡竹、壯齡竹，林地上始終保持著有各個(gè)齡級(jí)的林木[2]。皆伐是指對(duì)目標(biāo)竹林地上的所有竹子全部一次性地采伐完，采伐時(shí)間集中，作業(yè)方式比較簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。皆伐節(jié)省人力，降低成本，勞動(dòng)效率高，能在短期內(nèi)獲取大量的木材[3]。由于歐洲、美洲人力勞動(dòng)成本較高，農(nóng)業(yè)、林業(yè)大都采用機(jī)械化作業(yè)，集約經(jīng)營(yíng)的商品林幾乎都采用皆伐方式進(jìn)行更新。竹林為異齡林，竹林的皆伐在國(guó)內(nèi)外極少應(yīng)用。本研究在美國(guó)環(huán)球生態(tài)有限公司的資助下，歷時(shí)5年，研究毛竹林皆伐對(duì)于毛竹生長(zhǎng)的影響，以期為竹林皆伐提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

在個(gè)舊市成片成熟的毛竹林中，通過(guò)全面踏查，考慮到交通、通訊便利，易于調(diào)查和管理，并結(jié)合投資成本，最終把試驗(yàn)區(qū)選擇在國(guó)營(yíng)個(gè)舊市錫城林場(chǎng)。個(gè)舊市是云南省紅河哈尼族彝族自治州的一個(gè)縣級(jí)市，是中外聞名的“錫都”。個(gè)舊市錫城林場(chǎng)土地總面積約320 hm2，位于市區(qū)西側(cè)約10 km處，地理坐標(biāo)為東經(jīng)103°05′33″—103°07′08″、北緯23°20′32″—23°21′33″。林場(chǎng)海拔1 540～2 061 m，年平均氣溫18 ℃，年平均降水量1 200 mm，空氣平均相對(duì)濕度65%。林場(chǎng)土層厚度40 cm以上，為中厚土層，紅壤和棕壤類(lèi)型，偏酸性。植被樹(shù)種主要有云南松、華山松、旱冬瓜等[4]。

2 研究方法

設(shè)置3種方式的皆伐試驗(yàn)，即全面皆伐、帶狀皆伐和塊狀皆伐。其中：全面皆伐因?qū)α值仄茐男暂^大，只設(shè)2種面積規(guī)模，即2.0 hm2(處理Ⅰ)和3.33 hm2(處理Ⅱ)；帶狀皆伐設(shè)置3種面積規(guī)模，帶長(zhǎng)均為60 m，帶寬分別為3 m(處理Ⅰ)、6 m(處理Ⅱ)、9 m(處理Ⅲ)；塊狀皆伐亦設(shè)置3種面積規(guī)模，分別為5 m × 5 m(處理Ⅰ)、10 m × 10 m(處理Ⅱ)、20 m × 20 m(處理Ⅲ)。每種皆伐方式均在陰坡(東北坡)、陽(yáng)坡、半陰坡布置設(shè)點(diǎn)，并以擇伐和不采伐作為對(duì)照。此外，在陰坡的帶狀皆伐試驗(yàn)林中還設(shè)置了林地施肥與不施肥對(duì)毛竹生長(zhǎng)影響的對(duì)比試驗(yàn)，其中在施肥樣地中每蔸施100～200 g尿素，于砍伐竹材后及時(shí)施入。

于2013年12月中下旬，對(duì)試驗(yàn)竹林全部采伐，枝葉留在林地，竹材運(yùn)出林地，進(jìn)行每竹檢尺。分別測(cè)定計(jì)算地徑、胸徑、節(jié)間長(zhǎng)、竹高度、鮮質(zhì)量、含水量、生物量等指標(biāo)；于第2年4月調(diào)查竹筍生長(zhǎng)情況，9月份調(diào)查新竹生長(zhǎng)情況。2015年和2016年9月份分別調(diào)查各試驗(yàn)林分恢復(fù)生長(zhǎng)情況，調(diào)查指標(biāo)包括竹林平均胸徑、平均高及立竹數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 皆伐方式對(duì)竹林更新生長(zhǎng)的影響

陰坡樣地不同皆伐方式每年收獲的竹材量和新竹生長(zhǎng)狀況調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出，3種皆伐方式的竹子各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均高于擇伐林分；3種皆伐方式間收獲的竹材各項(xiàng)指標(biāo)差異都不明顯，但全面皆伐竹林的發(fā)筍數(shù)、新竹數(shù)以及新竹的平均高度、胸徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于另外2種皆伐方式的。全面皆伐對(duì)林地有較大的破壞性，全面皆伐面積越大，對(duì)竹林的立地條件影響越大，在作業(yè)過(guò)程中機(jī)械對(duì)土壤表層會(huì)產(chǎn)生刮傷等作用。皆伐后林冠層消失，光照增強(qiáng)，土壤蒸發(fā)作用增強(qiáng)，土壤溫度升高[5]。毛竹生長(zhǎng)環(huán)境要求土層深厚肥沃、氣候溫暖濕潤(rùn)、日照不強(qiáng)，所以皆伐面積為2.0 hm2的竹林每項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)都高于皆伐面積為3.33 hm2的竹林，尤其是每年的新筍數(shù)、新竹數(shù)以及新竹的平均高度和平均胸徑。在帶狀皆伐中，帶寬為3 m和6 m處理的竹林其生長(zhǎng)指標(biāo)高于帶寬為9 m竹林。在塊狀皆伐中，皆伐面積為25 m2處理的竹林其生長(zhǎng)指標(biāo)高于另2種處理方式。

3.2 坡向?qū)χ窳稚L(zhǎng)的影響

不同坡向不同帶狀皆伐面積對(duì)竹林生長(zhǎng)影響的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，在3個(gè)坡向中，長(zhǎng)勢(shì)最好的是東北坡竹林，其次是西北坡，最后是西南坡。因?yàn)樵趥€(gè)舊市的一年四季中，70%～80%的時(shí)間都吹西南風(fēng)，風(fēng)帶走了大量的水分。中國(guó)位于北半球，南坡的日照時(shí)間較長(zhǎng)，強(qiáng)度較大，導(dǎo)致水分大量蒸發(fā)，不利于毛竹生長(zhǎng)。在不同帶狀皆伐面積中，以皆伐帶寬為6 m時(shí)竹林長(zhǎng)勢(shì)較好，接近最好的生長(zhǎng)長(zhǎng)勢(shì)。

表1 不同皆伐方式竹材產(chǎn)量和新竹生長(zhǎng)情況

表2 不同坡向林分帶狀皆伐后毛竹林生長(zhǎng)情況

注：皆伐帶長(zhǎng)均為60 m。

3.3 施肥與否對(duì)竹林生長(zhǎng)的影響

在帶狀皆伐下分析了陰坡(東北坡)樣地施肥措施對(duì)竹林生長(zhǎng)的影響，結(jié)果顯示(表3)，施肥樣地竹株數(shù)相對(duì)較多，植株胸徑較大，生物量(鮮質(zhì)量)較高。皆伐使喬木和灌木基本消失[6]，光照增強(qiáng)，土壤溫度升高[7-9]。皆伐后土壤持水性能變差，土壤結(jié)構(gòu)體遭破壞，孔隙度減小，土壤養(yǎng)分含量變少[9-10]。因此，竹林施適量的氮肥可以提高竹林的生長(zhǎng)。

表3 施肥與否對(duì)竹林更新生長(zhǎng)的影響

注：皆伐帶長(zhǎng)均為60 m。

3.4 皆伐方式對(duì)竹林恢復(fù)的影響

2013年皆伐的試驗(yàn)林經(jīng)3年恢復(fù)后于2016年6月調(diào)查林分恢復(fù)狀況，結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可知，全面皆伐的2種面積試驗(yàn)處理，3年后林分的恢復(fù)情況相似，位于陰坡的林分基本能恢復(fù)到皆伐前的狀態(tài)，而位于陽(yáng)坡的林分則沒(méi)有恢復(fù)到試驗(yàn)前狀態(tài)。帶狀皆伐的林分，陽(yáng)坡的竹林3年能夠恢復(fù)到皆伐前的狀況；而陰坡的竹林2年就能基本恢復(fù)，且?guī)挒? m和6 m的皆伐方式恢復(fù)狀況比帶寬為9 m的好，超過(guò)了試驗(yàn)前竹林的平均胸徑。塊狀皆伐的林分，陽(yáng)坡的竹林3年后恢復(fù)狀況接近皆伐前的竹林；而陰坡的竹林2年就能恢復(fù)，且皆伐面積以25 m2和100 m2的恢復(fù)狀況較皆伐面積為400 m2的好，超過(guò)了原竹林的平均胸徑、平均高度和立竹數(shù)。

表4 不同皆伐方式下竹林恢復(fù)情況

4 小結(jié)

1) 3種不同的皆伐方式對(duì)竹林生長(zhǎng)都有影響，全面皆伐與其他2種皆伐方式相比，竹林的長(zhǎng)勢(shì)較差，生物量較低，且皆伐面積越大，影響越大。帶狀皆伐，在皆伐帶長(zhǎng)為60 m時(shí)，皆伐帶寬為3 m和6 m的竹林生長(zhǎng)狀況均較好；但當(dāng)帶寬為3 m時(shí)，皆伐面積太小，達(dá)不到皆伐的目的；當(dāng)皆伐帶寬為6 m時(shí)即能達(dá)到皆伐的目的，其產(chǎn)量穩(wěn)定、效果也較好；當(dāng)皆伐帶寬為9 m時(shí)，對(duì)竹林生長(zhǎng)影響較大；因此帶狀皆伐以帶寬為6 m最好。在塊狀皆伐中，皆伐面積為25 m2的竹林生長(zhǎng)較好，適宜于在生產(chǎn)中采用。

2) 皆伐后對(duì)毛竹伐樁進(jìn)行施肥，每蔸施用100～200 g尿素，能夠促進(jìn)次年竹林的恢復(fù)生長(zhǎng)。

3) 全面皆伐的竹林，陰坡林分3年基本能夠恢復(fù)到皆伐前的林分狀態(tài)，而陽(yáng)坡的林分需要3年以上才能恢復(fù)；帶狀皆伐和塊狀皆伐的竹林，陰坡林分2年即能恢復(fù)至伐前的林分狀態(tài)，而陽(yáng)坡的林分則需要3年才能恢復(fù)；皆伐面積越大，恢復(fù)至伐前狀態(tài)的時(shí)間越長(zhǎng)。

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Effect of Three Clear-cutting Patterns on the Regeneration and Growth ofPhyllostachyspubescens

Tan Hongchao1Tan Ruqiang2Zhang Yifei1

(1. Bamboo Research Institute, Yunnan Normal University, Kunming 650092, Yunnan, China;2. Yunnan Rare Bamboo Agricultural Science and Technology Development Co., Ltd.,Songming 661700, Yunnan, China)

The effects of complete clear cutting at different scales (2.0 ha and 3.33 ha), strip clear cutting with different bandwidth (3 m,6 m and 9 m in width along the 60 m strip area) and patch clear cutting in different areas(25 m2, 100 m2and 400 m2) on the regeneration and growth ofPhyllostachyspubescensforest. The results showed that the three clear cutting patterns had varied effects on the forest regeneration and growth. The bamboo forest grew in poor state after the complete clear cutting with low level of biomass, and the larger the clearing area was the poorer the forest grew. The forest after the strip clear cutting at the width of 3 m and 6 m showed better regenerated growth, while the strip clearing cutting at the width of 6 m achieved the best comprehensive effects. Among the experiments of patch clearing cutting, the forest would grew the best if the clearing area was 25 m2. In addition, the fertilization on the bamboo stump after the clear cutting could promote the recovery growth. The slope aspects could also impose some impacts on the bamboo forest regenerated growth. The forest growing on the shade slops could recover after 2 years while those on the south-facing slopes would need 3 years to recover.

clear-cutting pattern,Phyllostachyspubescens, bamboo forest regeneration

美國(guó)環(huán)球生態(tài)集團(tuán)項(xiàng)目(編號(hào)：2013068)；云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司項(xiàng)目(編號(hào)：2013011)。

譚宏超(1963-)，男，研究生，教授，長(zhǎng)期從事竹類(lèi)研究及開(kāi)發(fā)工作。E-mail: ynbamboo@126.com。

譚汝強(qiáng)(1986-)，男，本科，實(shí)驗(yàn)師，從事竹類(lèi)研究及開(kāi)發(fā)工作。E-mail: kmbamboo@126.com。

10.13640/j.cnki.wbr.2017.03.011