伐桩处理对毛竹林生产力影响研究
2016-08-25顾志康宋绪忠谢锦忠张玮杨倩倩杨华徐晓云冷华南吴建明浙江省湖州市林业科学研究所浙江湖州000浙江省林业科学研究院杭州00中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江富阳00华东林交所湖州分中心浙江湖州000
顾志康宋绪忠谢锦忠张 玮杨倩倩杨 华徐晓云冷华南吴建明(浙江省湖州市林业科学研究所浙江湖州000 浙江省林业科学研究院杭州00 中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江富阳00 华东林交所湖州分中心浙江湖州000)
伐桩处理对毛竹林生产力影响研究
顾志康1宋绪忠2谢锦忠3张 玮3杨倩倩4杨 华2徐晓云2冷华南1吴建明1
(1浙江省湖州市林业科学研究所浙江湖州313000 2浙江省林业科学研究院杭州310023 3中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江富阳311400 4华东林交所湖州分中心浙江湖州313000)
研究了4种伐桩处理强度(0株/hm2、225株/hm2、450株/hm2、675株/hm2)对毛竹林生产力的影响。结果表明:伐桩处理可以显著提高毛竹用材林的生产力和竹材质量;随伐桩处理强度加大,新竹生物量、新竹质量呈稳定提高的趋势;伐桩处理强度为675株/hm2的处理效果优于其他处理强度;在伐桩处理强度为675株/hm2的毛竹林中,新竹生物量高达35.4 t/hm2,较伐桩未处理林地提高了27.57%,大径级(DBH>10 cm)新竹密度是伐桩未处理林地的1.43倍,新竹胸高处节间长度比伐桩未处理林地增加1.8 cm。此外,伐桩处理能显著提高中、小径级新竹的品质,继而提高毛竹材用林培育的整体效益。
毛竹林;伐桩处理;竹林生产力;竹材品质
DOI:10.13640/j.cnki.wbr.2016.03.001
毛竹(Phyllostachys heterocycla var.pubescens Maze1 Ohwi)[1]为禾本科刚竹属植物,是目前世界上分布最广、栽培面积最大、经济效益最明显的竹种.竹林采伐后产生的伐桩即竹兜,因为与地下鞭根连结,具有持续利用由竹根从土壤中吸收水分甚至养分的能力,所以很难自发腐烂分解,在采伐3~5年后仍能保持青绿色,有的能留存10年甚至更长时间.竹兜若不及时清理,10年时间每667 m2竹林会被占去15%左右的面积[2],严重影响毛竹林的经营空间.随着毛竹伐桩处理专用机械的成功研发,在毛竹林中大面积处理伐桩已经具有很好的可行性和可操作性[3].然而,伐桩处理对毛竹林培育会产生什么样的影响以及如何把握伐桩处理强度尚未有研究定论,本研究即探讨伐桩处理对毛竹林生产力的影响.
1材料和方法
1.1试验地概况
试验毛竹林地位于浙江湖州市安吉县上墅乡刘家塘村.该村地理位置为东经119.68°、北纬30.68°.地处中亚热带北缘的天目山北麓,属亚热带海洋性季风气候,四季分明,气候温和,雨水充沛,光照充足.年平均气温15.0℃,极端最高气温40.8℃,极端最低气温-17.4℃,年均降雨量1 350 mm,有效积温为4 934.1℃,无霜期226 d.
试验毛竹林为毛竹材用林纯林,土壤为黄壤,土层厚度80 cm,林地坡度20~30度,林分密度150~170株/hm2.毛竹林每年抚育1~2次,林内有小灌木零星分布,杂草较少,毛竹林大小年现象明显,其中2013年为出笋大年.
1.2试验设计与方法
试验于2012年11月至2015年7月进行.2012 年11月开展样地本底调查,内容包括记录毛竹伐桩数,进行毛竹胸径检尺,判定和标记竹龄并进行伐桩处理;毛竹伐桩数量差异较大,最少的900个/ hm2,最多的2 100个/hm2,平均在1 500个/hm2左右.2014年9月进行第2次伐桩处理.分别于2013年7月和2015年7月进行竹林生长测定,记录新竹(含大径竹)数量、胸径、节间距(胸径处)等指标.
伐桩处理试验样地面积20 m×20 m.伐桩处理强度设4个处理:0株/hm2(CK)、225株/hm2、450 株/hm2、675株/hm2;试验重复3个,总计12个标准样地.伐桩处理方式:利用伐桩机切割伐桩至地表,同时切破伐桩内部的蜡质层和竹簧,切面保持平滑[4],之后在伐桩内注满水[5-6],每15~30 d加水1次,毛竹林不进行挖笋处理,以保障其生产力评估结果的稳定性,其他经营措施按照常规办法进行.为确保试验环境稳定,每个样地设置10~15 m宽的隔离缓冲带,隔离缓冲带内一律不进行伐桩施肥等经营,也不进行额外的竹笋采挖等人为活动.
试验数据应用Office2003 Exce1以及SPSS19.0软件进行整理分析.
2结果与分析
2.1伐桩处理对新竹产量的影响
分析结果显示(图1),伐桩处理产生了初步的增产效益.同样是毛竹林生产大年,2013年各试验样地的新竹数量差异不明显,说明样地条件具有较高的均一性,为开展伐桩处理试验研究奠定了基础. 2015年新竹数量和新竹生物量(图2)均呈现出一定的规律性变化,即随着伐桩处理强度的提高,新竹数量和生物量均呈现较为明显的增加趋势,这种趋势性变化与伐桩处理强度的关联度也提高.伐桩处理强度为675株/hm2的新竹生物量高达35.4 t/ hm2,比对照竹林地新竹生物量提高了27.57%.
对2015年调查的新竹生物量进行了DUNCAN多重比较分析(表1).结果显示,不同伐桩处理强度间的新竹生物量存在α=0.05水平的显著差异.其中伐桩处理强度为675株/hm2的新竹生物量与CK (0株/hm2)间差异显著,伐桩处理强度450株/ hm2、225株/hm2等中小强度的伐桩处理则显示为过渡状态,与大强度伐桩处理和伐桩未处理间的差异不显著.
2.2伐桩处理对新竹材性的影响
毛竹用材林的培育目标不仅包括较高的生物产量还包括优质的加工性状.竹材粗壮、竹节修长、竹壁厚实以及拉丝性好、柔韧度高等是最重要的材性性状,其中以竹材径级、竹节间长度是非破坏性的表观性状.伐桩处理后,样地大径级(DBH>10 cm)新竹的密度由处理前样地间差异不明显转变为规律性变化(图3),即随着伐桩处理强度的增加大径级新竹数量稳步增加,其中伐桩处理强度675株/ hm2的大径级新竹密度达到955.05株/hm2,是CK(大径新竹密度670.05株/hm2)的1.43倍.
图1 伐桩处理对新竹数量的影响
图2 伐桩处理对新竹生物量的影响
表1 各处理新竹产量DUNCAN多重比较
对12个样地8个径级毛竹胸高处节间长度测定结果发现(图4),83.3%的样地新竹胸高处节间长度较CK平均提高1.36 cm,其中胸径小于10 cm的中、小径竹胸高处节间长度提高明显,平均提高1.38 cm,尤其是伐桩处理强度为675株/hm2的毛竹林,胸高处节间长度平均提高1.80 cm.大径级新竹节间长度增幅较小,平均增加0.41 cm.可见,伐桩处理能显著提高中、劣等竹材的品质,从而提高毛竹材用林培育效益.
图3 伐桩处理对大径级新竹的影响
图4 伐桩处理对新竹胸高处节间长度的影响
2.3不同坡向毛竹林伐桩处理效果比较
从东、东北、南3个坡向的毛竹林伐桩处理试验整体效果上看(图5),伐桩措施较为普遍地提高了新竹尤其是大径新竹的密度,平均增加349.5株/ hm2,其中大径竹增加210株/hm2.随伐桩处理强度增加,新竹密度有不断增加的趋势(图6),其中以东北坡向的增加趋势相对明显.
图5 不同坡向毛竹林对伐桩处理的总体响应
图6 不同坡向毛竹林对伐桩处理强度的响应
3结论与讨论
1)伐桩处理可以显著提高毛竹用材林的生产力和竹材材性.伐桩处理直接拓展了新竹生长的地下空间,为竹林健康培育创造了条件.伐桩处理强度675株/hm2的新竹生物量高达35.4 t/hm2,提高幅度达27.57%.伐桩处理明显提高新竹材性,伐桩后竹材粗度、节间长度明显提高.伐桩处理强度675株/ hm2的大径级(DBH>10 cm)新竹密度达到955.05 株/hm2,是伐桩未处理林地的1.43倍.伐桩处理的样地新竹胸高处节间长度平均提高1.36 cm,其中DBH<10 cm的中、小径竹提高明显,平均提高1.38 cm,尤其是伐桩处理强度675株/hm2的毛竹林平均提高达到1.8 cm.可见,伐桩处理能显著提高中、劣等竹材的材性,从而提高毛竹材用林培育效益.
2)在试验设定的伐桩处理强度范围内,伐桩处理对毛竹林增产效益存在正影响.不同伐桩处理强度的新竹生物量呈现出随伐桩处理强度提高而稳定增加的一致趋势.强度为675株/hm2的伐桩处理效果优于450株/hm2和225株/hm2的处理强度,明显起到了增产、提质的作用.其正向促进竹林生产力的伐桩处理强度阈值还有待深化研究.
[1] 马乃训,张文燕,袁金玲.国产刚竹属植物初步整理[J].竹子研究汇刊,2006,25(1):1-5.
[2]翁甫金,汪奎宏,何奇江,等.毛竹伐桩快速腐烂技术试验研究[J].竹子研究汇刊,2001,20(4):47-51.
[3]陈永文.闽中毛竹林伐桩施肥的应用评述[J].防护林科技,2013(9):60-61.
[4]杨健,朱志建,杨倩倩,等.毛竹林机械化生产装备的开发与应用[J].世界竹藤通讯,2013,11(5):22 -26.
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[6]刘文静,江桂兰.关于对毛竹林喷滴灌溉的技术分析[J].民营科技,2011(11):145.
Effect of Stump Cutting on the Forest Yield of Phyllostachys heterocycla
Gu Zhikang1Song Xuzhong2Xie Jinzhong3Zhang Wei3Yang Qianqian4Yang Hua2Xu Xiaoyun2Leng Huanan1Wu Jianming1
(1 Huzhou Forestry Institute,Huzhou 313000,Zhejiang,China 2 Zhejiang Forestry Academy,Hangzhou 310023,Zhejiang,China 3 Institute of Subtropica1 Forestry,Chinese Academy of Forestry,Fuyang 311400,Zhejiang,China 4 Huzhou Branch of East China Forest Right Exchange Centre,Huzhou 313000,Zhejiang,China)
The effect of 4 types of stump cutting intensity(0 cu1m/ha,225 cu1ms/ha,450 cu1ms/ha and 675 cu1ms/ ha)on Phyllostachys heterocycla forest was studied.The resu1ts showed that stump cutting cou1d significant1y improve the productivity of Ph.heterocycla forest and the qua1ity of the timber produced;as the intensity of stump cutting grows,new bamboo biomass and qua1ity presents a stab1y growing trend;the stump cutting intensity at 675 cu1ms/ha has better effect than other cutting intensity;in the Ph.heterocycla forest where the cutting intensity is at 675 cu1ms/ ha,the new-bamboo biomass is as high as 35.4 t/ha,up 27.57%than the CK p1ots,the density of 1arge-diameter bamboo(DBH>10cm)is 1.43 times of the CK p1ots,and the internode 1ength at breast height is 1.8 cm more compared with the cu1ms in CK p1ots.Furth more,stump cutting can substantia11y improve the qua1ity of medium and sma11 diameter cu1ms,and thus boost the overa11 benefits in cu1tivating timber bamboo p1antation.
Phyllostachys heterocycla forest,stump cutting,bamboo forest productivity,bamboo timber qua1ity
浙江省湖州市科技攻关计划项目(编号:2012GN20).
顾志康(1965-),男,浙江海宁人,高级工程师,从事林业种苗和公益林建设研究.
宋绪忠,博士,主要从事竹林生态学研究工作.E-mai1:popsong@163.com.