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湘西南大径级毛竹林生长特性研究

2014-11-18粟林丽曹流清李晓凤

湖南林业科技 2014年5期
关键词:成竹大径毛竹林

林 斌, 粟林丽, 曹流清, 李晓凤, 游 上

(1.会同县林业局, 湖南 会同 418300; 2.会同县林业科学研究所, 湖南 会同 418300)

湘西南大径级毛竹林生长特性研究

林 斌1, 粟林丽1, 曹流清1, 李晓凤2, 游 上1

(1.会同县林业局, 湖南 会同 418300; 2.会同县林业科学研究所, 湖南 会同 418300)

历时10年对大径级毛竹林进行培育试验,结果表明:大径级毛竹林发笋率、成竹率和大径级新竹数量比对照竹林分别增加1.30倍、1.31倍和16.07倍,大径级新竹数量占成竹总株数平均值为62.8%;大径级毛竹林平均胸径和最大胸径分别为12.28cm、17.03cm,平均枝下高和最大枝下高分别为8.95m、13.0m,立竹密度平均达到4705株/hm2。大径级毛竹林中,产材量和各解析因子在一定范围内均随大径级毛竹比重的增大而不断增加,径级越大其增长幅度也越大。

毛竹; 大径级; 生长特性

毛竹(Phyllostachyspubescens)是我国竹类资源中分布面积最大的重要经济竹种,毛竹竹材、竹笋等竹产品在工农业生产和人民生活中有着广泛的用途,其中大径级毛竹用途最广,它具有径粗、秆长、梢壮、篾软、出材率高、皮色好等特点,是建筑、竹胶板、编织、生活、交通、渔用以及工艺美术等方面的优质用材,市场畅销,经济价值高。周芳纯提出,在一块竹林内,凡立竹度在300株/667m2以上,平均胸径10cm以上,竹林中大于11.5cm胸径的毛竹占30%以上者即为大径竹林分标准;凡立竹度在150株/667m2以上,平均胸径8~10cm以上,竹林中大于10cm胸径的毛竹占30%以上者即为中径竹林分标准[1-2]。当前我国对竹林的利用水平越来越高,大径竹的用途也越来越广,很有必要对多用途、高效益的大径级毛竹林的生长特性、经济性状进行调查、研究。因此,我们对湘西南大径级毛竹的生长特性进行了研究,以期为湘西南地区大径级毛竹的丰产培育提供一定的理论依据。

1 试验地概况

试验地设在湘西南地区会同县肖家乡毛竹试验林场,地理位置为北纬27°04′,东经109°53′,属亚热带季风湿润气候,年均气温16.6℃,1月最低气温-8.6℃,7月最高气温33.5℃,一年中有8~9个月气温在10℃以上,平均降水量1264.7mm,相对湿度82%,年均日照1445.4 h,无霜期304天。标准地位于山坡中下部,坡度23~27°,海拔400~500m,土层厚0.8m以上,养分含量中等,各标准地立地条件基本一致。

2 材料与方法

在会同县肖家乡毛竹试验林场,选择立竹度在4500株/hm2以上,平均胸径10cm以上,竹林中大于11.5cm胸径的毛竹占30%以上的竹林中设固定标准地6块,每块面积为0.0667hm2。设置2种处理,即采取深挖施肥和撩壕施肥2种措施,每处理重复3次,垦挖深度为35~65cm,施猪牛栏粪和青草木叶37500~75000kg/hm2,以及N、P、K混合化肥1500~3000kg/hm2,进行集约经营,每隔2~3年再松土1次,并补施肥料,在管理上进行护笋、养竹,合理留笋、择伐,增加立竹密度,调整竹龄结构。同时设置对照标准地4块,系中径级毛竹林(立竹度在1912.5株/hm2以上,平均胸径8~10cm以上,竹林中大于10cm胸径的毛竹占30%以上),进行常规经营,每隔2~3年垦复1次。以上各标准地在每年出笋期间进行出笋、成竹调查登记,当新竹长成后,则进行胸径和枝下高实测,分度年统计,试验历时10年,即5度年。同时,从每年秋末冬初在大径竹林和对照竹林标准地正常伐竹中,共抽取胸径6~17cm的样竹400株(其中大径样竹150株,中小径样竹250株)伐倒后,逐株实测有关经济性状,再分径级计算单株平均值[3-8]。

3 结果与分析

3.1 出笋成竹特性

大径竹林一般有隔年更新的特性,一年大量发笋、成竹,一年主要生鞭、换叶,交错进行,每2年为1周期(即为1度竹)。根据此规律,多年来对大径竹林进行培育,由于改良深层次土壤理化性状,优化林分结构,创造了良好的生长环境,因而取得明显成效。研究结果表明(见表1),大径竹林平均发笋2023.9株/(hm2·年),比对照竹林增加1142.6株/( hm2·年),大部分是养分较充足的盛期出的深鞭竹笋,笋体粗壮[9];成竹873.4株/(hm2·年),比对照竹林增加495.4株/(hm2·年),其中大径竹550.2株/(hm2·年),比对照竹林增加517.9株/ (hm2·年),增加了16.03倍。由于大径竹大量增多,占成竹总株数平均为62.8%,高于一般经营的对照竹株54.3个百分点,其中撩壕施肥标准地产大径竹639株/(hm2·年),占成竹总株数64.3%,因而大大改善了竹林结构,整个林分的质量得到显著提高。大径竹林立竹密度平均为4705株/hm2,平均胸径12.28cm,平均枝下高8.95m,最大单株胸径16.79cm,最大单株枝下高12.75m,比对照竹林分别增加2.85cm、2.80m和3.99cm、4.03m,这说明大径竹林是生产力相当高的林分结构,是一个良好的能充分利用太阳能和水肥条件的“有机物质加工厂”[10-14]。

表1 大径级竹林的发笋、成竹和大竹株增长情况表Tab.1 Thegrowthofshootrecruitment,culmestablishmentandlargediameterstraininthelargediameterbambooforest样地类型经营措施立竹密度(株/hm2)发笋(株/(hm2·年))成竹(株/(hm2·年))其中:大径竹(株/(hm2·年))占比(%)平均胸径(cm)平均枝下高(m)最大单株胸径(cm)枝下高(m)大径竹林撩壕施肥4877.52352994.563964.312.569.0217.0313.0大径竹林深挖施肥45321695.8752.3461.361.311.998.8716.5512.5对照竹林垦复1912.5881.337832.38.59.436.1512.88.72

3.2 生长特性

3.2.1 胸径、秆高及枝下高生长特性 竹秆为竹株主要利用部位,也是本身作为支持、输导和发育的主体。枝下高是指立竹全高减去竹冠部分后的竹秆高度,这部分竹秆通直粗大,是全竹利用率最高、用途最广的部位,其越长价值越高。由表2可知,直径越大,竹秆越长,枝下高占全株高的比例越大。当胸径17cm时,竹秆长22.55m,枝下高占全株高比例为56.7%;当胸径12cm时,竹秆长16.37m,枝下高占全株高比例为48.1%,同样是大径竹,但后者比前者分别少6.18m、8.6%。同时,大径级毛竹的平均竹秆高、枝下高以及枝下高占全株高的比例,分别为19.57m、10.39m以及52.78%,比中小径级毛竹增加6.91m、5.01m以及10.86%。在一些利用项目中,对竹子的长和粗有特殊要求,如建筑脚手架要求竹子较长,张网捕鱼的浮秆竹为保证足够的浮力,网口张开平直,则必须使用粗的竹子,这些特点,大径竹就优于一般中小径竹。不难看出,培育大径级毛竹材不但可以增加单位面积竹材产量,同时也可提高竹材的质量[15-17]。

表2 大径级毛竹单株竹高、枝下高相关表(平均值)Tab.2 Thecorrelationofheightandunderbranchheightoflargediameterbamboo径阶(cm)竹高(m)枝下高(m)枝下高占竹高(%)1216.377.8848.11317.789.0350.81418.969.9452.4大径竹林1520.3110.8753.51621.4211.8355.21722.5512.7856.7平均19.5710.3952.7869.173.3836.9711.044.1237.3812.505.3342.6中小径竹林913.355.8343.71014.456.3744.11115.427.2346.9平均12.665.3841.92

3.2.2 竹节数、节间长、秆壁厚生长特性 竹节由秆环、箨环和节隔组成,起着加强竹秆直立和水分、养分横向输导作用。毛竹的高生长和直径生长通过节间生长同时进行,竹节总节数和节间长度均随着胸高直径的增加而成直线增多、增长,竹秆壁厚度可以反映不同胸径的竹材的优良程度。由表3可知,大径竹的平均竹节数、节间长度、枝下节长度和秆壁厚,分别为73.4节、26.75cm、29.05cm和1.47cm,比中小径竹分别多17.8节、4.35cm、8.82cm和0.53cm,这说明大径竹竹材的优良程度远远高于一般中小径竹材,这是因为竹节越多,如前所述,胸径也就越大,而胸径的大小是反映竹材优良程度的一个最重要的因子。从利用角度来说,竹节既是优点又是缺陷,由于竹节的顺压、静曲、顺剪等特性,不论是使用原竹或竹板,都能发挥竹节的力学性能,但用于启篾编织,竹节的维管束走向和分叉严重影响竹篾的韧性强度和均度,竹节愈密,影响愈大,因此在竹林培育上,应采取相应措施,增长竹秆的枝下高和节间长度,就可以有效地提高出篾率和竹篾优良程度。节间长和枝下节长度主要关系到竹节密度,竹材节间越长,竹节分布就越稀少,竹材使用效果也就越好。秆壁厚,则竹秆可用部分比重大,启篾层次多,有效利用率高[18-20]。

表3 大径竹不同径阶单株的竹节数、节间长和秆壁厚(平均值)Tab.3 Thebamboojointquantity,internodelengthandwallthicknessoflargediameterbamboowithdif-ferentdiameterclass径阶(cm)总节数(个)枝下节数(个)平均节间长(cm)枝下节长(cm)秆壁厚(cm)1265.531.925.024.71.251368.334.026.026.61.361471.735.526.628.01.47大径竹林1575.236.827.429.01.501678.037.027.632.01.581781.937.827.934.01.67平均73.4335.5026.7529.051.47648.321.019.016.10.73751.423.020.317.90.83854.526.223.020.30.87中小径竹林957.427.023.321.11.001060.228.824.022.11.051162.230.224.823.91.15平均55.6726.0322.420.230.94

3.3 生物量及叶面积特性

质量大的毛竹一般竹材优良程度要高。由表4可知,大径竹鲜质量大,经济竹秆质量大,枝叶多,叶面积大。大径竹单株平均鲜质量为62.9kg,其中秆质量53.67kg,枝叶质量9.23kg,叶面积34.32m2,比中小径竹分别增加40.14kg、36.01kg、4.13kg和10.1m2,特别是人们获得用材的主要部分的竹秆鲜质量占全株质量85%,这大大提高了竹材产量和利用率。由于大径竹枝叶茂盛,叶面积多,光合作用强,同化效率高,制造养分多,有力促进了大径竹株生长[21-22]。同时从表4还可以看出,大径竹秆质量增长量比中小径竹大,如胸径17cm的竹材比胸径12cm的单株质量增35.79kg,而胸径11cm的竹材比胸径6cm的质量仅增20.71kg,相差同等数量的径级,单株秆质量却相差15.08kg,为0.73倍。以上说明,毛竹的径级越大,经济性状越好,优良程度越高。

表4 大径竹不同径阶单株的鲜质量和叶面积(平均值)Tab.4 Thefreshweightandleafareaoflargediameterbamboowithdifferentdiameterclass径阶(cm)全株质量(kg)秆质量枝质量叶质量数值(kg)占全质量(%)数值(kg)占全质量(%)数值(kg)占全质量(%)叶面积(m2)1243.6636.0182.55.2812.12.375.4028.421351.4142.9483.55.8411.42.635.131.541459.3650.2584.76.2910.62.824.733.82大径竹林1566.1556.3985.26.7310.23.034.636.331674.6064.6086.66.909.23.104.237.171782.2071.8087.47.188.73.223.938.61平均62.9053.6785.06.3710.42.864.634.32611.258.1472.42.1519.10.968.514.7715.4111.1372.22.9519.21.338.620.36819.7015.1176.73.1716.11.427.221.74中小径竹林924.5319.0977.83.7515.31.696.925.871029.6523.6279.74.1614.01.876.328.631136.0128.8580.14.9413.72.226.233.99平均22.7617.6676.503.5216.21.587.324.22

4 结论与讨论

(1) 反映大径毛竹的经济性状主要从发笋成竹和竹材利用状况等方面体现出来。就发笋成竹而言,大径竹林经过多年的培育试验,成效相当明显,发笋2023.9株/(hm2·年),成竹873.4株/(hm2·年),其中大径竹550.2株/(hm2·年),比对照竹林分别增加1142.6株/(hm2·年),495.4株/(hm2·年)和517.9株/(hm2·年)。同时,林分优良程度显著提高,平均胸径、平均枝下高均高于对照竹林2.85cm、2.80m,形成了生产力较高的优良大径竹林分结构。就竹材利用而言,通过解析竹材表明,反映竹材经济价值的高低,除产材量外,径粗、全长、壁厚、枝下高、节间长度、枝下节长度、叶面积等也是重要的指标。上述指标和产材量是随着竹材径级增大而增加的,大径竹径阶平均值与中小径竹径阶平均值比较:前者全长增加6.91m,枝下高增加5.01m,枝下高占全高比例增加10.86%,总节数增加17.8节,平均节间长增加4.35cm,枝下节长增加8.82cm,秆壁厚增加0.53cm,以及竹秆质量、枝叶质量、叶面积等分别增加36.01kg、4.13kg、10.1m2。通过样竹径阶的比较,反映了大径竹与中小径竹林分中立竹单株产量及优良程度的差异,同时也说明毛竹林的产量大幅度提高,主要取决于径级增大和大径竹数量增多。因此,应把培育大径竹作为竹林培育和改造的主攻方向。

(2) 在一定条件下,竹林丰产的关键是合理的群体结构,大径竹林之所以高产、优质,主要是逐步调整了竹林密度,提高了林分优良程度,竹林叶面积同化效率高,确定了竹林群体对林分地上、地下空间的充分利用程度,提高了生产力,与新竹产量的增加基本上呈幂函数形式[23]。

(3) 大毛竹培育管理比过去有所下降,近几年来虽有所恢复和发展,但还是达不到历史最高水平,今后要学习外地的先进经验,很好地在培育管理上下功夫。

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ThegrowthcharacteristicsoflargediameterofbambooforestinthesouthwestareaofHunan

LIN Bin1, SU Linli1, CAO Liuqing1, LI Xiaofeng2, YOU Shang1

(1.Forestry Bureau of Huitong County, Huitong 418300, China;2.Forestry Institute of Huitong County, Huitong 418300, China)

The cultivation test in the large diameter bamboo forest was conducted for 10 years. The results showed that, the large diameter bamboo shoot rate, bamboo rate and the quantity of large diameter bamboo than the control of bamboo were increased 1.30 times, 1.31 times and 16.07 times. The quantity of large diameter bamboo accounted for the total number of bamboo was 62.8%. The average diameter and maximum diameter of large diameter bamboo forest were 12.28cm and 17.03cm respectively, the average and maximum under branch height were 8.95m and 13.0m respectively, and the average standing bamboo density was 4705 strains/hm2. In the large diameter of bamboo forest,the production materials and the analytic factor increased with increasing proportion of large diameter bamboo, the bigger the diameter the greater the growth rate.

Phyllostachyspubescens; large diameter; growth characteristics

2014-07-14

S 795.7

A

1003 — 5710(2014)05 — 0058 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 05. 016

(文字编校:张 珉)

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