毛聞君 王 麗 趙金發(fā) 董文淵

(1 浙江省安吉縣杭垓鎮(zhèn)人民政府 浙江安吉 313300；2 云南省林業(yè)和草原技術(shù)推廣總站 昆明 650051；3 云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院生態(tài)分院 昆明 650051；4 西南林業(yè)大學(xué)筇竹研究院 昆明 650224)

立地分類是根據(jù)地域環(huán)境綜合體的差異大小對(duì)空間區(qū)域在不同層次上的區(qū)分和歸類[1]。中國(guó)立地分類研究始于20 世紀(jì)50 年代，當(dāng)時(shí)主要是引用前蘇聯(lián)的方法，強(qiáng)調(diào)群落和環(huán)境的關(guān)系，特別是土壤與群落的關(guān)系，同時(shí)在分類中也注意植物群落的優(yōu)勢(shì)種。對(duì)于竹林立地區(qū)劃及立地評(píng)價(jià)，國(guó)內(nèi)較早、較全面的是對(duì)貴州楠竹(Phyllostachys pubescens) 進(jìn)行的區(qū)劃及立地分類研究[2]，之后越來(lái)越多的學(xué)者重視竹林的立地研究。林慶源等[3]研究了毛竹枯稍病發(fā)生與林分及其立地因子的關(guān)系；俞友明等[4]對(duì)不同立地條件的紅殼竹(Phyllostachys rutila) 竹材物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了比較研究；董文淵等[5]研究了不同水分條件下筇竹 (Qiongzhuea tumidinoda) 生態(tài)適應(yīng)性。這些研究都表明不同立地條件對(duì)竹子生長(zhǎng)有較大影響。

在有關(guān)竹林立地研究的文獻(xiàn)中，針對(duì)毛竹、撐綠雜交竹、巨龍竹等經(jīng)濟(jì)效益較好的竹種文獻(xiàn)超過70%，對(duì)于慈竹[6]、紫竹[7]等竹種也有少量研究涉及，而對(duì)于影響筇竹生長(zhǎng)的立地因子研究未見報(bào)道。本文通過調(diào)查滇東北筇竹生長(zhǎng)區(qū)的立地因子，確定影響筇竹生長(zhǎng)的主導(dǎo)因子，對(duì)筇竹生長(zhǎng)的立地類型進(jìn)行劃分，以期為筇竹人工林的合理經(jīng)營(yíng)提供依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究地概況

研究地位于云南省東北部昭通市大關(guān)縣木桿鎮(zhèn)境內(nèi)，屬于中溫帶氣候類型。地勢(shì)南高北低、西高東低，境內(nèi)最高海拔2 785 m，最低海拔492 m，相對(duì)高差2 000 m 以上。地處東經(jīng)103°43′—104°07′、北緯27°36′—28°15′。年平均氣溫9～12 ℃，絕對(duì)最高氣溫29 ℃，絕對(duì)最低氣溫-10 ℃，≥10℃積溫為3 500 ℃；無(wú)霜期250 d；年平均降水量1 000～1 300 mm，相對(duì)濕度85%。區(qū)域內(nèi)地形復(fù)雜，山高谷深，土壤以紫色土、黃壤、黃棕壤為主，少見棕壤。筇竹林以中山濕性常綠闊葉林為主要植被類型，林內(nèi)植被資源非常豐富，分層明顯，郁閉度0.6～0.9，喬木層樹種主要有珙桐 (Davidia involucrata)、峨嵋栲(Castanopsis platyacantha)、云南冬青(Ilex yunnanensis)、鵝掌柴(Scheffleraoctophylla)、薄葉山磯(Symplocos anomala) 等。

1.2 樣地設(shè)置與調(diào)查指標(biāo)

根據(jù)筇竹林分布及生長(zhǎng)情況，選擇有代表性的筇竹林設(shè)置調(diào)查樣方210 塊，每塊樣方面積2 m×2 m，記錄各樣方的海拔、坡向、坡位、坡度等因子；在每個(gè)樣方中垂直挖寬1.0 m、深至母質(zhì)層的剖面，記錄土壤類型、石礫含量、土層厚度。由于不同的喬木郁閉度對(duì)下層筇竹的生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生較大影響[5]，因此選擇其中上層喬木郁閉度基本一致(郁閉度為0.1～0.2) 的95 塊樣方調(diào)查記錄樣方中的筇竹分株密度、分株年齡、胸徑和高度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS11.5[8]軟件對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。以貢獻(xiàn)率在70%以上因子作為主因子，篩選出影響筇竹生長(zhǎng)的主導(dǎo)立地因子。

2 結(jié)果與分析

2.1 影響筇竹林分生長(zhǎng)的主導(dǎo)立地因子

根據(jù)筇竹林分布及生長(zhǎng)調(diào)查及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，初步確定影響筇竹生長(zhǎng)的7 個(gè)立地因子[9]:海拔(X1)、坡向(X2)、坡位(X3)、坡度(X4)、土壤類型(X5)、土壤厚度(X6)、土壤石礫含量(X7)。對(duì)7 個(gè)立地因子進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表1。由表1 可以看出，土壤類型與坡位、土壤厚度與坡位、土壤類型與海拔等變量的相關(guān)系數(shù)均超過0.500，表明各因子之間存在高度的相關(guān)關(guān)系，說明各變量之間相互影響較大。為了分析各因子對(duì)筇竹生長(zhǎng)獨(dú)立影響的貢獻(xiàn)率，有必要進(jìn)行主成分分析。

表1 影響筇竹生長(zhǎng)的立地因子間相關(guān)系數(shù)Tab.1 Correlation coefficient among site factors affecting the growth of Q.tumidinoda

從主成分分析的總方差分解表 (表2) 可知，前3 個(gè)主因子的特征值所含的信息已占總體信息的72.457%，且3 個(gè)因子的特征值皆大于1，因此選取3 個(gè)公共因子作為主要因子分析。

表2 方差分解主成分提取分析Tab.2 Total variance explained of principal component analysis

根據(jù)旋轉(zhuǎn)前的因子載荷矩陣(表3)，提取3個(gè)公共因子F1、F2、F3分別作為第1、第2、第3主因子，得出因子分析模型。

表3 旋轉(zhuǎn)前及旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣Tab.3 Component matrix and rotated component matrix

運(yùn)用旋轉(zhuǎn)前的因子載荷模型構(gòu)建7 個(gè)立地因子的相關(guān)方程:

從方程中可知，X1(海拔) 與3 個(gè)公共因子F1、F2、F3的相關(guān)系數(shù)分別為0.338、0.521、0.698，即與第2、第3 公共因子的關(guān)系較大。

從表3 因子旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果可以看出:第1 因子主要由變量X6(土壤厚度))、X7(石礫含量)決定，第2 因子主要由X1(海拔) 決定，第3 因子主要由X4(坡度) 決定。根據(jù)各因子的順序可知，立地因子對(duì)筇竹生長(zhǎng)的影響順序?yàn)?土壤厚度＞石礫含量＞海拔＞坡度；土壤厚度、石礫含量、海拔、坡度等4 個(gè)立地因子是影響筇竹生長(zhǎng)的主導(dǎo)因子。該結(jié)果與毛竹[10]、龍竹(Dendrocalamus giganteus)[11]、撐綠雜交竹[12]等與立地因子關(guān)系的研究結(jié)果類似。

2.2 筇竹生長(zhǎng)的立地類型劃分

根據(jù)筇竹生長(zhǎng)的自然分布情況及確定的4 個(gè)主導(dǎo)立地因子對(duì)筇竹生長(zhǎng)區(qū)的立地類型進(jìn)行劃分[13]，其主要依據(jù)為產(chǎn)區(qū)、立地類型組和立地類型。

筇竹為中國(guó)西南地區(qū)的特有竹種，僅分布于金沙江下游云南省昭通市11 個(gè)縣(市) 昭陽(yáng)、魯?shù)椤⑶杉?、鹽津、大關(guān)、永善、綏江、鎮(zhèn)雄、彝良、威信、水富和四川省雷波、敘永、馬邊等縣，其分布總面積為23 500 hm2。滇東北昭通市筇竹面積17 197 hm2，占全國(guó)筇竹總面積的73%，而其分布中心區(qū)域的大關(guān)縣筇竹面積達(dá)7 136 hm2。

根據(jù)云南的立地分類可將筇竹林分為3 個(gè)立地類型組:中山黃棕壤組、中山黃壤型、中山紫色土組。在同一立地類型組內(nèi)，相同的立地因子可以重復(fù)出現(xiàn)，且有類同的經(jīng)營(yíng)利用方式、經(jīng)營(yíng)措施、生產(chǎn)潛力和類同的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)；在不同的立地類型組之間，同一立地類型，其生產(chǎn)潛力往往有很大差異。利用筇竹林生長(zhǎng)區(qū)的土壤厚度及海拔劃分立地類型，土壤厚度反應(yīng)了筇竹林地的土壤肥力，也是影響筇竹生長(zhǎng)的主導(dǎo)因子，土壤厚度分為薄(＜40 cm)、中(40～80 cm)、厚(＞80 cm) 3 個(gè)水平，海拔分為低(＜1 500 m)、中(1 500～2 000 m)、高(＞2 000 m) 3 個(gè)水平。

根據(jù)不同海拔的土壤類型及土層厚度將筇竹林分的立地分為14 個(gè)類型(表4)，可以看出不同類型的立地特征差異明顯。

表4 筇竹生長(zhǎng)的立地類型Tab.4 The site types of Q.tumidinoda

2.3 不同立地類型的筇竹生長(zhǎng)狀況

對(duì)14 個(gè)立地類型中的筇竹生長(zhǎng)狀況調(diào)查結(jié)果顯示(表5)，不同立地類型中的筇竹其生長(zhǎng)狀況差異較大，其中在中海拔處的筇竹生長(zhǎng)較好，竹株高度、胸徑較大，分株密度亦較大；在相同海拔范圍內(nèi)，筇竹的高度、胸徑以厚土層最大，中土層次之，薄土層最小。只有對(duì)不同立地類型的筇竹林進(jìn)行分類經(jīng)營(yíng)，才能最大限度地發(fā)揮林地的生產(chǎn)潛力。

表5 不同立地類型筇竹生長(zhǎng)狀況Tab.5 The growth of Q.tumidinoda in different site types

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

1) 確定了影響筇竹生長(zhǎng)的4 個(gè)主導(dǎo)因子，即土壤厚度、石礫含量、海拔、坡度。

2) 根據(jù)不同海拔的土壤類型及土層厚度，將筇竹林的立地分劃分為14 個(gè)類型:低海拔薄土層紫色土、低海拔中土層紫色土、低海拔薄土層黃壤、低海拔中土層黃壤、低海拔厚土層黃壤、中海拔薄土層黃壤(黃棕壤)、中海拔中土層黃壤(黃棕壤)、中海拔厚土層黃壤(黃棕壤)、中海拔薄土層黃棕壤、中海拔中土層黃棕壤、中海拔厚土層黃棕壤、高海拔薄土層黃棕壤、高海拔中土層黃棕壤、高海拔厚土層黃棕壤。

3) 不同立地類型的筇竹其生長(zhǎng)狀況差異較大。其中，位于中海拔區(qū)的筇竹生長(zhǎng)表現(xiàn)較好，竹株高度和胸徑較大，分株密度亦較大；相同海拔區(qū)的筇竹生長(zhǎng)表現(xiàn)以厚土層最好，中土層次之，薄土層最差。

3.2 討論

劃分筇竹林的立地類型需要結(jié)合森林培育、森林立地劃分、筇竹生物學(xué)特性等多學(xué)科協(xié)同研究。在立地因子中，還應(yīng)包括溫度、光照、水分等其他影響筇竹生長(zhǎng)的因子，以便為筇竹林分生長(zhǎng)提供更為完整的材料。大關(guān)縣地勢(shì)復(fù)雜，氣候類型多樣，有北亞熱帶、南溫帶和中溫帶氣候類型，小地形變化多，造成了筇竹林分立地類型劃分較難。同時(shí)，由于調(diào)查時(shí)間的限制，本研究調(diào)查的范圍僅限于云南省東北部大關(guān)縣境內(nèi)，對(duì)四川幾個(gè)縣(市)的筇竹生長(zhǎng)地未能進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，有待于在以后的研究中彌補(bǔ)。