地形因子对黄甜竹引种栽培的影响
2017-08-23耿养会陈丽洁
童 龙 李 彬 耿养会 陈丽洁
(重庆市林业科学研究院 重庆 400036)
地形因子对黄甜竹引种栽培的影响
童 龙 李 彬 耿养会 陈丽洁
(重庆市林业科学研究院 重庆 400036)
研究了不同坡位、不同海拔等地形因子对黄甜竹(Acidosasaedulis)引种栽培的影响。结果表明:1)坡位对黄甜竹的造林成活率、发笋数及平均胸径均有显著影响,造林第2年发笋数和竹高生长显著增加;2)生长在下坡位的黄甜竹,竹林平均胸径和平均高最高,而生长在中坡位和上坡位的竹林各项生长指标相对较低;3)坡位对黄甜竹生物量分布的影响较大,黄甜竹各构件生物量分配大小排序为秆>枝>叶;4)随着海拔高度的上升造林成活率、当年新发笋数、第2年新发笋数呈减小的趋势,平均胸径、平均竹高、单株生物量呈增加趋势。试验结果可为西南地区黄甜竹营林和推广提供理论参考。
黄甜竹;引种;海拔;坡位
随着人们对绿色、生态、无公害食品的日益关注,小径竹笋特别是天然野生小竹笋越来越受到市场青睐,需求量逐年上升,市场前景十分广阔。此外,小径竹生长快、投资少、产量高,同时具有园林绿化和工艺品编织等多种经济用途,并在恢复生态环境和保持水土过程中能够发挥一定的生态功能,具有很大的发展潜力[1]。
黄甜竹(Acidosasaedulis)为竹亚科酸竹属植物,别名黄间竹,俗称甜笋竹、甜竹,是福建省特有竹种之一,主要分布于福建省的福州、闽清、古田、莆田、连江、永泰等市(县)[2-3]。黄甜竹发笋率高,笋期早(4月中旬至6月上旬),笋质优良、质脆、味甜,具有较高的蛋白质和磷、钙含量,是众多竹笋品种中营养成分最为丰富的一种,深受广大消费者青睐;同时,黄甜竹枝繁叶茂,株型优美,色泽浓绿,适合于园林观赏。已有研究表明,该竹适宜在山区栽培,许多地区农家的房前屋后均有栽植,是极具开发潜力的笋用竹种之一[4-5]。
重庆气候温和,属亚热带季风性湿润气候,年平均气温18 ℃左右,冬季最低平均气温6~8 ℃,日照总时数1 000~1 200 h,冬暖夏热,无霜期长,雨量充沛,常年降雨量1 000~1 450 mm,很多地区气候特点与黄甜竹原生地相似。因此,重庆引种黄甜竹是可行的。为丰富重庆市竹种尤其是笋用竹资源,增加林农的经济收入,带动区域经济发展,2014年重庆市林业科学研究院从福建永安市太湖源竹种园有限公司引进黄甜竹竹苗1 200株进行试验和示范性种植,本文对引种栽培结果进行总结、分析,以期为进一步推广种植提供理论和技术参考。
1 研究区概况
试验地设置在重庆市忠县拔山镇和马灌镇。忠县属典型的丘陵地貌,地处暖湿亚热带东南季风区,海拔117~1 680 m。温热寒凉,四季分明,雨量充沛,日照充足。≥10 ℃年积温达到5 787 ℃,年均气温18.2 ℃,无霜期341 d,日照时数1 327.5 h,日照率29%,年降雨量1 200 mm,相对湿度80%。土壤以红壤土和水稻土为主,土壤平均深度为40 cm,pH值5.4左右。总之,该区域雨量充沛,相对湿度大,常年气候温暖适中,无霜期长,适宜黄甜竹生长。忠县拔山镇2个试验点的海拔高度分别为318 m和623 m ,马灌镇试验点海拔高度为907 m。
2 试验材料与方法
2.1 试验用竹
黄甜竹母竹来源于福建永安市太湖源竹种园有限公司,均为1~2年生、秆围2~4 cm、分枝低、生长健壮、无病虫害的植株。挖掘母竹时深挖细起,保留来鞭20 cm,去鞭30 cm,鞭芽饱满,竹鞭与秆基连接无损伤、无断裂,竹蔸尽量多带宿土,运输时用稻草包扎,留枝4~6盘左右。
2.2 不同海拔试验
为了确保引种试验的代表性、准确性,选择3个不同海拔的试验点进行试验,即忠县拔山镇2个试验点(海拔分别为318 m和623 m)和马灌镇1个试验点(海拔907 m)。每个试验点集中连片面积达到0.33 hm2,均在丘陵地带,土壤为红壤,有效土层厚度40~50 cm,坡度10°~20°。栽植母竹前,统一用挖掘机进行整地,按相同的密度栽植在各试验点,采用同样的日常管理措施。
2.3 不同坡位试验
造林后,在每一个试验点的试验示范林中,选择具有代表性的典型地段,在同一坡向的上坡位、中坡位、下坡位各设置3个固定观测样地(重复3次),每个样地面积为10 m × 10 m,每个样地的造林密度、管理措施一致。
2.4 调查内容与方法
造林当年秋季,在不同海拔、不同坡位的样地中,调查其成活及死亡株数,计算种植成活率。造林后第2年调查竹林生长情况,记录新发笋数量、新竹立竹高、立竹胸径。根据苏文会等[6]的研究方法,选择胸径与该样地黄甜竹平均胸径误差不超过5%的竹子作为标准竹。于不同海拔和不同坡位的黄甜竹试验林中每一样地选取5 株标准竹,齐地伐倒后,分离秆、枝、叶后分别称鲜质量,分别取竹秆、竹枝上、中、下位和竹叶的混合样,105 ℃杀青后, 85 ℃下烘干至质量恒定,测定各构件含水率,统计各构件的生物量。
2.5 数据分析
试验数据采用Excel 2007进行初步分析并建立数据库,用软件SPSS 18.0对数据进行方差分析,采用origin 8.0制图。试验数据均为平均值±标准差。
3 结果与分析
3.1 不同坡位与不同海拔竹子的成活率
不同海拔和坡位种植的黄甜竹当年成活率的调查统计结果见表1。从表1可以看出,海拔和坡位对造林当年的成活率有不同程度的影响。在同一地块、同一坡面上,坡向、坡度基本相同,不同的坡位可代表不同的立地条件[7]。统计分析显示,不同坡位对黄甜竹成活率的影响达显著水平,黄甜竹在山下坡位种植的成活率显著高于上坡位,而中坡位与下坡位差异不显著;在3种坡位中,下坡位成活率最高,中坡位次之,上坡位最低。因此,在栽植黄甜竹时应注意坡位的选择,尽量选择下坡位、土层深厚、疏松肥沃的地方种植。
表1 不同海拔和坡位对种植当年黄甜竹成活率的影响
注:不同大写字母表示不同海拔高度间差异显著(P<0.05),不同小写字母表示不同坡位间差异显著(P<0.05),下同。
海拔是影响植物生长发育的重要外界环境因素之一,其变化能够引起植物的生长发育、物质代谢、功能结构等不同程度的变化,也影响植物叶片比叶面积、气孔密度、羧化效率和叶片含氮量等[8-9]。随着海拔升高,昼夜温差增大,对种植的成活率也存在一定的变化。调查结果表明(表1),随着海拔高度的增加,黄甜竹的成活率逐渐降低,这可能是因为随着海拔上升而发生变化的主要因子是温度下降。不同海拔对植株的成活率有显著差异,低海拔(318 m)与中海拔(623 m)之间差异不显著,低海拔(318 m)与高海拔(907 m)之间差异显著。
3.2 坡位与海拔对竹林新发笋数的影响
从种植当年和第2年竹林新发笋数调查结果看(表2),不同坡位竹林的发笋数不同。中坡位与下坡位的竹林当年新发笋数无明显差异,但显著高于上坡位竹林当年的新发笋数,几乎是上坡位竹林新发笋数的2倍。种植后的第2年,3种坡位间竹林的新发笋数均有显著差异。这可能是由于新造竹林处在恢复阶段,影响了当年的地下竹鞭生长、笋芽的形成和发育[10],当年的新发笋数普遍很低,基本上不发笋,坡位的影响尚表现不明显。在种植第2年,竹子通过恢复生长,地下竹鞭生长、笋芽的形成和发育加强,发笋数增加[11],坡位的影响显现出来。
表2 不同海拔和坡位黄甜竹的新发笋数
海拔也影响着竹林的新发笋数,调查分析结果显示(表2),随着海拔高度的增加,种植当年和种植第2年竹林新发笋数量均呈减少的趋势,种植当年低海拔(318 m)竹林的新发笋数显著高于中海拔(623 m)和高海拔(907 m);种植第2年竹林的新发笋数,3种海拔高度之间两两差异显著。分析原因为,随着海拔升高,环境条件变得越来越恶劣,在第2年竹林的地下鞭根系统逐步形成,鞭根系统是植物地下资源(主要为水和矿质元素)的吸收构件,植物体会投入更多的生物量用于地下系统的构建[12],以此抵御不良环境,进而减少自身种群扩展的生物量投入。
3.3 坡位与海拔对竹林生长指标的影响
坡位与海拔对竹林生长指标影响的分析结果见表3。就竹林的平均胸径而言,下坡位与上坡位、中坡位之间存在显著差异,而中坡位与上坡位之间无显著差异;其中下坡位竹林的平均胸径最大,其次为中坡位,上坡位竹林的胸径最小;在海拔对胸径的影响方面,竹林胸径随海拔的升高而增大,中海拔(623 m)、高海拔(907 m)竹林平均胸径显著高于低海拔(318 m)。从气象因子考虑,立竹胸径与出笋期间的降水、气温、光照等小气候因子关系密切[13-14],阴湿环境往往会生长出大径级立竹;而海拔对环境诸多因子起着综合影响作用,尤其表现在海拔升高后的降温、增湿作用。就竹林的平均高而言,下坡位与上坡位、中坡位之间差异显著,上坡位与中坡位差异不显著;随着海拔升高竹林平均高也在增加,中海拔(623 m)、高海拔(907 m)竹林平均高显著高于低海拔(318 m)。
表3 不同海拔和坡位黄甜竹林生长指标
3.4 坡位与海拔对黄甜竹构件生物量的影响
图1 不同海拔和坡位的黄甜竹各构件生物量
坡位与海拔对黄甜竹各构件(叶、枝、秆)生物量影响的分析结果见图1。可以看出,不同坡位对黄甜竹生物量有显著影响,黄甜竹各构件生物量(叶、枝、秆)及总生物量随坡位变化自下而上逐渐减少;在3个不同海拔梯度内,下坡位黄甜竹各构件生物量和总生物量与上坡位均有显著差异;在中、低海拔区域内,中、下坡位黄甜竹各构件生物量和总生物量有显著差异;在高海拔位置,下坡位的黄甜竹各构件生物量和总生物量均显著高于中坡位和上坡位;除叶生物量和总生物量外,上坡位与中坡位其他各构件生物量(秆和枝)差异均不显著。分析原因,随着坡位自下而上的变化,可能由于土壤水分和养分等条件逐渐贫乏,致使黄甜竹生长状况向不良方向发展。
在黄甜竹栽植分布海拔梯度内,随着海拔的变化,其生物量表现出明显的规律性。在海拔300~900 m范围内随海拔升高,黄甜竹各构件生物量及总生物量均呈上升趋势;高海拔条件下的黄甜竹各构件生物量及总生物量均显著高于低海拔地区的。
4 结论与讨论
在其他条件相同的情况下,不同坡位的土壤理化性质不一,对黄甜竹的造林成活率、发笋数及胸径、竹高生长均有显著影响,第2年发笋数和竹高生长显著增加。生长在下坡位的竹林生长指标最高,而生长在中、上坡位的竹林生长指标相对较低。因此,黄甜竹应尽量种植在地势平缓、深层土壤、水分较充足的平坦地或下坡位。坡位是竹林生物量的主要影响因子,而坡度、坡向等立地因子的影响较小,这与甘小洪[7]、苟光前[15]等的研究结果相一致。同时,坡位对竹林的高度、基径和密度的影响达极显著水平,进而决定了坡位对生物量也有显著影响[16]。本研究结果表明,坡位对黄甜竹生物量的影响较大,且下坡位的黄甜竹各构件生物量和总生物量显著高于中坡位和上坡位的黄甜竹。这主要是因为坡位不同,土壤的水肥条件和光照条件也不同,上坡位光照条件较好,但水分和土壤肥力条件相对较差,而下坡位则正好相反,中坡位介于两者之间。黄甜竹喜生于土层深厚、肥沃、湿润环境下,故中坡位、下坡位的黄甜竹生长状况明显优于上坡位。
海拔高低会影响林地的气温、光照等环境因子,从而对植物的生长产生影响。高海拔地区气温偏低,寒流持续时间较长,导致大量退笋和嫩竹损伤,影响成竹和竹林质量[16]。本试验研究结果表明,随着海拔高度的上升造林成活率、当年新发笋数个数、第2年新发笋数个数呈减小的趋势,这与鲁顺保等人[17]的研究有相似之处。
生物量分配格局的变化,既是植物应对异质性生境适应的一种重要途径,又反映了环境中可利用资源的变化,因此生物量分配格局可塑性具有重要的生态适应意义[18]。在同一海拔,黄甜竹各构件生物量分配大小排序为秆>枝>叶,这与覃其云[19]的研究结果一致。随着海拔的升高,黄甜竹总生物量及各构件生物量均呈增加趋势,这与潘红丽等[20]对卧龙自然保护区华西箭竹、甘小洪等[7]对寿竹的研究结论是随着海拔的升高,生物量呈现先升高后降低的趋势不同,这可能与竹种不同、各自最适生长海拔不同有关,这也表明黄甜竹还可以适应更高的海拔高度。但是,由于中、高海拔造林成活率和发笋数量较低,其种植效果没有低海拔明显,所以在海拔较高的地方种植黄甜竹时需要采取一些保温措施,以帮助其抵御恶劣环境。从黄甜竹竹林经营的角度出发,黄甜竹的引种首先应当选择在低海拔的低坡位,随着引种的成功,再在黄甜竹适生的最佳区域开展丰产栽培措施研究。
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The Influence of Terrain Factors on Introduction and Cultivation of Acidosasa edulis
Tong Long Li Bin Geng Yanghui Chen Lijie
(Chongqing Academy of Forestry, Chongqing 400036, China)
In this paper, we studied the influences of different terrain factors such as slope positions and altitudes on the introduction and cultivation ofAcidosasaedulis. The results showed that: (1) the slope position has the significant influences on the survival rate, shooting number and the average DBH ofA.edulis, and the shoots number and culm height of the 2-year-old bamboo forest grow greatly; (2)A.edulisgrowing at the lower slope has the highest average DBH and height, and those growing at the middle and upper slope have the relatively low growth indicators; (3) Slope position has the relatively large influences on the biomass distribution ofA.edulis, and the biomass distribution amount among its different parts could be ordered as culm >branch >leaf; (4) the survival rate of bamboo forest, the new shoot number and the shoot number in the 2ndyear ofA.edulisshow the decreasing trend and the average DBH, average height and individual bamboo biomass increase as the altitude grows. The experiment results can provide theoretical references forA.edulisafforestation and promotion in the southwestern area.
Acidosasaedulis, introduction, altitude, slope positions
重庆市科委基本科研业务经费“黄甜竹引种栽培关键技术研究”(编号:KL1402)。
童龙(1988-),男,硕士,主要从事竹林生态学相关研究。E-mail: tonglonglove@126.com。
10.13640/j.cnki.wbr.2017.03.006