不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度和竹齡下毛竹胸徑與枝下高異速生長(zhǎng)分析

林康民 張鈴鈴 朱強(qiáng)根 趙超 周必鐃 姚偉

摘要：? 運(yùn)用異速生長(zhǎng)分析法研究不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度和竹齡下毛竹胸徑與枝下高的關(guān)系的結(jié)果表明：（1）經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度沒(méi)有顯著改變毛竹胸徑與枝下高的異速生長(zhǎng)關(guān)系，共同斜率為1.571，符合6/4模型，但在精細(xì)管理下，標(biāo)準(zhǔn)主軸SMA沿Y軸發(fā)生了顯著移動(dòng)（p<0.05），表明同胸徑下精細(xì)管理毛竹枝下高更大。（2）不同竹齡下，1度、2度和3度的毛竹胸徑與枝下高均呈現(xiàn)顯著的異速生長(zhǎng)關(guān)系（p<0.001）;1度和3度的異速生長(zhǎng)指數(shù)間差異不顯著（p=0.190> 0.05），共同斜率為1.552，而均與2度的異速生長(zhǎng)指數(shù)差異顯著（p<0.05），表現(xiàn)了竹林隨著年齡變化出現(xiàn)胸徑枝下高生長(zhǎng)關(guān)系的交替變化現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：? 毛竹;? 經(jīng)營(yíng)管理;? 竹齡;? 枝下高;? 異速生長(zhǎng)

中圖分類號(hào)：? ?S 795. 7? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1001 - 9499（2021）06 - 0022 - 03

毛竹（Phyllostachys heterocycla）屬禾本科，是我國(guó)南方地區(qū)種植面積廣、經(jīng)濟(jì)效益高、生態(tài)效益好的重要經(jīng)濟(jì)竹種，也是當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)的重要經(jīng)濟(jì)收入來(lái)源。毛竹生長(zhǎng)周期短，是世界上高度生長(zhǎng)最快的植物之一，這不僅與自身的構(gòu)件有關(guān)，同時(shí)還會(huì)對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生可塑性響應(yīng)[ 1 ]。通常毛竹構(gòu)件間存在異速生長(zhǎng)關(guān)系，即毛竹各器官之間，或整體與部分間的生長(zhǎng)速度不一致。異速生長(zhǎng)是生物的一種重要特性，會(huì)受到遺傳和環(huán)境的綜合影響[ 2 ]，如毛竹胸徑、枝下高、株高、竹株數(shù)、冠層高度、冠幅等各構(gòu)件之間關(guān)系中，莊若楠等[ 3 ]研究表明毛竹新分株胸徑與株高、枝下高、去梢后長(zhǎng)等均存在顯著的異速生長(zhǎng)關(guān)系，而環(huán)境因素如施肥對(duì)胸徑與株高、枝下高、節(jié)數(shù)等異速生長(zhǎng)關(guān)系具有一定的影響[ 4 ]。

胸徑是反映毛竹生長(zhǎng)狀態(tài)的一個(gè)基本指標(biāo)，毛竹胸徑和枝下高是反應(yīng)毛竹生產(chǎn)力的重要因子之一[ 5 ]，其異速生長(zhǎng)關(guān)系在不同經(jīng)營(yíng)管理下可能發(fā)生變化，理清胸徑與枝下高在不同經(jīng)營(yíng)管理強(qiáng)度和不同竹齡間的異速生長(zhǎng)關(guān)系，對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)毛竹胸徑、枝下高受經(jīng)營(yíng)條件和環(huán)境因素等的影響，有著重要的生產(chǎn)和生態(tài)學(xué)意義。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于浙江省遂昌縣三仁鄉(xiāng)，海拔300～? ?400 m，位于28°13′～18°49′N，118°41′～119°30′E，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候。年平均溫度16.8 ℃，最高氣溫可達(dá)40.1 ℃，最低氣溫低至-9 ℃，年降水量1 510 mm，年日照時(shí)數(shù)1 510 h，土壤類型為黃紅壤，土壤厚度大于60 cm，坡度為l5°～17°[ 6 ]。

1. 2 調(diào)查方法

2018年10月，在試驗(yàn)地分別選取面積200 m × 20 m的精細(xì)管理和粗放管理兩塊林地，調(diào)查毛竹的胸徑和枝下高。其中，精細(xì)管理為每年施肥，持續(xù)15年，以筍用為主，采挖鞭筍、冬筍和春筍。粗放管理為每隔3～4年間斷性施一次肥，以材用為主，少量采挖春筍。另外，選取一塊面積100 m × 30 m的經(jīng)營(yíng)管理中庸的樣地，該樣地近5年進(jìn)行施肥管理，以春筍和竹材為主，詳細(xì)記錄竹株年齡（1度竹、2度竹和3度竹），調(diào)查其胸徑和枝下高。

1. 3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的圖表制作采用Excel 2010完成，胸徑與枝下高異速生長(zhǎng)分析采用SMATR標(biāo)準(zhǔn)主軸估計(jì)法[ 7 ]。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下胸徑與枝下高異速生長(zhǎng)分析

在兩種經(jīng)營(yíng)管理強(qiáng)度下，對(duì)胸徑和枝下高進(jìn)行異速生長(zhǎng)分析的結(jié)果（圖1）表明，精細(xì)管理的異速生長(zhǎng)指數(shù)為1.549（95%的置信區(qū)間CI=1.478～1.624），粗放管理的異速生長(zhǎng)指數(shù)為1.604（95%的置信區(qū)間CI=1.515～1.699），但是兩種經(jīng)營(yíng)管理下毛竹胸徑與枝下高的SMA斜率之間沒(méi)有呈現(xiàn)顯著差異（p= 0.369>0.05），共同斜率為1.571，符合6/4的異速生長(zhǎng)關(guān)系模型，表明經(jīng)營(yíng)管理沒(méi)有改變胸徑和枝下高的異速生長(zhǎng)關(guān)系。在共同斜率下進(jìn)一步分析得到，精細(xì)管理下SMA主軸在Y軸方向出現(xiàn)了顯著的移動(dòng)（p<0.05），移動(dòng)量是0.024，表明在同等胸徑下，精細(xì)管理的枝下高大于粗放管理。

2. 2 不同竹齡下胸徑與枝下高異速生長(zhǎng)分析

不同竹齡下胸徑與枝下高的異速生長(zhǎng)分析（圖2）可見(jiàn)，1、2、3度竹下毛竹胸徑與枝下高均呈現(xiàn)顯著的異速生長(zhǎng)關(guān)系（p< 0.001），其中，2度竹的異速生長(zhǎng)指數(shù)與1、3度間均存在顯著差異（p<0.05），而1、3度間差異不顯著（p=0.190>0.05）。進(jìn)一步觀察可以看出，1、2度竹的胸徑交點(diǎn)為8.004 cm，表明當(dāng)胸徑小于8.004 cm時(shí)，在同等胸徑下，1度竹的枝下高比2度竹更大;反之，當(dāng)胸徑大于8.004 cm時(shí)，同等胸徑下1度竹的枝下高要小于2度竹。2、3度竹的胸徑交點(diǎn)是8.440 cm，同樣可以看出，胸徑小于8.440 cm時(shí)，同等胸徑下3度竹的枝下高較2度竹更大;胸徑大于8.440 cm時(shí)，同等胸徑下3度竹的枝下高較2度竹更小。

1度竹和3度竹下胸徑與枝下高異速生長(zhǎng)指數(shù)沒(méi)有顯著差異，為了進(jìn)一步分析主軸SMA是否發(fā)生移動(dòng)，把1、3度竹的胸徑和枝下高數(shù)據(jù)分別組合，得到共同斜率為1.552，符合6/4的異速生長(zhǎng)關(guān)系模型（圖3）。進(jìn)一步分析SMA主軸在Y軸方向和斜率方向的移動(dòng)可以看到，1度竹和3度竹沿Y軸移動(dòng)沒(méi)有達(dá)到顯著水平（p=0.246>0.05），但3度竹沿斜率方向出現(xiàn)顯著移動(dòng)（p=0.019<0.05），移動(dòng)量為0.120。表明在本試驗(yàn)調(diào)查中，3度竹的胸徑與枝下高整體比1度竹的胸徑與枝下高更大。

3 討論與小結(jié)

胸徑和枝下高是毛竹林稈型特征的重要指標(biāo)，也是竹材的重要特征，在竹林經(jīng)營(yíng)管理中有著重要的作用。毛竹林的胸徑、枝下高不僅受自身生長(zhǎng)限制的影響[ 8 ]，也對(duì)環(huán)境因素會(huì)產(chǎn)生可塑性響應(yīng)[ 9 ]。試驗(yàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度沒(méi)有顯著改變毛竹胸徑與枝下高的異速生長(zhǎng)關(guān)系（p=0.369），共同斜率為1.571，但精細(xì)管理下，同等胸徑下毛竹枝下高較粗放管理有顯著提高，主要是因?yàn)榫?xì)管理增強(qiáng)了林地土壤肥力，挖筍伐竹等經(jīng)營(yíng)活動(dòng)改善了毛竹的生長(zhǎng)條件，一定程度上促進(jìn)了毛竹具有更高的枝下高，這與楊帆[ 10 ]得到的結(jié)果類似。毛竹林與普通林分結(jié)構(gòu)不同，為克隆性植物[ 11 ]，如從年齡結(jié)構(gòu)來(lái)看，前者是異齡林，即同一片毛竹林通常由不同年齡的毛竹組成，而針對(duì)毛竹林中不同年齡間胸徑與枝下高的認(rèn)識(shí)還有欠缺。本文調(diào)查了同一片毛竹林中1、2、3度竹的胸徑與枝下高，分析表明不同年齡下毛竹的胸徑與枝下高異速生長(zhǎng)關(guān)系均達(dá)到顯著水平（p<0.001），但2度竹的異速生長(zhǎng)指數(shù)與1、3度竹均存在顯著差異，1度竹和3度竹間差異不顯著。表明隨著竹林演替，胸徑和枝下高的異速生長(zhǎng)關(guān)系可能發(fā)生變化，并呈現(xiàn)為交替變化的形式出現(xiàn)。進(jìn)一步對(duì)1、3度竹的SMA主軸移動(dòng)性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，3度竹的胸徑和枝下高整體均較1度竹更大，可能是竹林后期生長(zhǎng)養(yǎng)分不夠充分，限制了1度竹的生長(zhǎng)，且沒(méi)有及時(shí)采挖竹筍導(dǎo)致1度新竹中含有較多的小胸徑竹子，詳細(xì)原因有待進(jìn)一步探討。

綜上所述，毛竹林胸徑與枝下高的異速生長(zhǎng)關(guān)系不僅受經(jīng)營(yíng)管理方式的影響，同時(shí)在不同的竹齡間也存在差異，總體表現(xiàn)為精細(xì)管理更好地改善了土壤肥力和竹林結(jié)構(gòu)等生態(tài)因子，其枝下高較粗放管理有一定的提高。從竹林的年齡結(jié)構(gòu)來(lái)看，隨著竹林演替，其胸徑與枝下高的異速生長(zhǎng)指數(shù)出現(xiàn)交替變化的現(xiàn)象。

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第1作者簡(jiǎn)介：? 林康民（2000-），? 男，? 在讀本科生。

通訊作者：? 朱強(qiáng)根（1975-），? 男，? 博士，? 副教授，? 從事竹林生態(tài)學(xué)研究。

收稿日期： 2021 - 05 -? 20

（責(zé)任編輯：? ?張亞楠）