撩壕施肥对毛竹林分结构的影响

熊建军，姚希世，明曙东，曹流清，粟林丽，林世友 ，林 斌

（1.湖南会同渠水国家湿地公园管理局，湖南 会同 418300； 2.湖南鹰嘴界国家级自然保护区管理局，湖南 会同 418300； 3.会同县林业局，湖南 会同 418300）

撩壕施肥对毛竹林分结构的影响

熊建军1，姚希世2，明曙东3，曹流清3，粟林丽3，林世友3，林 斌3

（1.湖南会同渠水国家湿地公园管理局，湖南 会同 418300； 2.湖南鹰嘴界国家级自然保护区管理局，湖南 会同 418300； 3.会同县林业局，湖南 会同 418300）

历时 10 年对撩壕施肥的毛竹林生长特性和林分结构变化进行调查研究，结果表明：（1）不同径级毛竹均分布在林分密度 3 750～10 305 株/hm2的中密度到高密度的范围之内，当林分密度为 8 250 株/hm2的中密度时，林分平均胸径和新竹平均胸径达到生长高峰；当林分密度为 10 305 株/hm2的高密度时，平均枝下高、秆全高和枝下高占全高的比例也达到最大值。（2）撩壕施肥竹林立竹株数为 8 625 株/hm2，其中胸径 12～17 cm的大径竹占该竹林总株数 61.2%，比对照竹林增加 4.02 倍；胸径 9～11 cm 的中径竹占该竹林总株数 33.2%，比对照竹林增加 38.4%；胸径 8 cm 以下的小径竹占该竹林总株数 5.6%，为对照竹林的 87.4%。（3）撩壕施肥竹林Ⅰ～Ⅳ 度竹为幼、壮、中龄竹，立竹株数和蓄积量占林分比例均在 70% 以上，处于绝对优势，繁殖功能旺盛；Ⅴ～Ⅶ 度竹为次老龄竹和老龄竹，立竹株数和蓄积量占林分比例均在 30% 以下，繁殖能力有所下降，但因能增加立竹密度，有利于为新竹提供营养。

毛竹；撩壕施肥；林分结构

毛竹（Phyllostachys pubescens）是我国分布面积最大，用途广，经济效益佳，生态适应性较强的竹种，也是我国最主要的材用竹种，其中福建、湖南、浙江、江西为中心分布产区，竹林面积约占全国的 50% 以上［1］。

怀化市会同县是湖南省毛竹重点产区县之一，现有毛竹林面积 2.55 万 hm2，为该县一大资源优势。但长期以来，由于经营管理粗放和采伐不当等原因，毛竹林中低产竹林所占比例较大。为此，该县为林农提供致富门路，开发竹林资源，多年来采取不同的经营措施进行丰产培育，建立了一片丰产试验林，其中尤以撩壕施肥试验竹林增产效果最显著，立竹达 8 625 株/hm2，无论出笋、新成竹和经济效益均高出一般对照竹林 2～3 倍以上，林分平均胸径和平均枝下高分别达 11.9 cm 和 9.09 m，最大单株胸径和枝下高分别达 17.03 cm 和 13.00 m，且胸径超过 12 cm 的竹株占全林分总竹株比例 60% 以上［2-5］。因此，我们对撩壕施肥的毛竹林的生长特性和林分结构变化进行调查研究，以期为探索提高竹林径级、培育大径毛竹的丰产林提供一定的理论依据。

1 试验地概况

试验地设在会同县肖家乡坡脚村，原为荒芜低产毛竹林，地理位置东经 109°53'，北纬 27°04'，属亚热带季风湿润气候，年平均气温 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，年均降水量 1 264.7 mm，相对湿度 82%，年均日照 1 445.4 h，无霜期 304 天。标准地位于山坡中下部，坡度23～25°，海拔 400～500 m，土层厚 0.8 m 以上，养分含量中等，立竹密度1 500～2 400 株/hm2，平均胸径 8.5～10.5 cm，平均枝下高 5.5～7.5 m，各标准地立地条件基本一致。

2 材料和方法

试验共设置标准地 6 块，每块面积 0.067 hm2，其中试验竹林标准地和对照竹林标准地各3 块。对照竹林标准地进行当地常规经营，每年修山 1 次，每隔 3～4 年垦复 1 次。试验竹林标准地则进行丰产技术培育，主要措施采取撩壕施肥，具体方法是：首先选择坡面比较平整缓和的适宜林地，由于在试验前林地未进行丰产技术培育，竹林生长疏密不均，在竹株生长较稀疏的局部竹林地，竹鞭分布也较少，且生长不良，则采取撩壕深施肥诱鞭措施，每隔 3～4 m，挖一条宽 2～3 m，深 0.6～0.7 m，长随山形而定的等高壕沟，壕沟内除留少数生长较健壮的幼壮龄竹株、竹鞭外，其余生长较次或不良的竹株、竹鞭和竹蔸等全部挖掉搬走；在竹株生长较密集的局部竹林地，竹鞭分布也较多，且大部分生长良好，则采取掘坑深施肥促鞭措施，同样每隔 3～4 m，挖一条宽 2～3 m，长随山形而定的等高带状浅沟，先将沟内表层土挖去露鞭，根据竹鞭分布和生长情况，在无鞭或少鞭的沟内，见缝插针掘坑，坑深 0.5～0.6 m，坑的大小视竹鞭分布情况而定，在竹鞭生长较多的沟内，凡是发黑无芽的老鞭、死鞭或弱小细鞭以及竹秆变灰白色或红褐色的老竹、竹蔸等要全部挖去，2～3 年生的新壮鞭要尽量使其少受损伤，并将其舒展深埋。

以上两种撩壕和掘坑沟均施杂灌嫩枝树叶、农作物秸秆和猪牛栏厩肥 30～60 t/hm2作基肥，留下来挖的林地在下次处理时照此进行。并在前3 年夏季结合中耕松土后，每年补施追肥，以肥效较高的速效肥为主，如 N、P、K 混合化肥、饼肥等，每次施 0.3～0.5 t/hm2，同时就地采割野草木叶和稻草，施 7.5～15 t/hm2，覆盖林地，腐烂作肥。上述试验地和对照地二种处理，采取同样的林分管理措施，包括蓄笋养竹，合理采伐，防治病虫等。为增大林分密度，留养母竹 5～6 度，试验开始之年起，每年出笋期进行笋期调查，当新竹长成后，分块清点新竹和母竹株数，逐块实测胸径、枝下高、秆全高等数据。另从秋末冬初标准地正常伐竹中，抽取不同径级的样竹逐株实测有关经济性状和分径级计算单株鲜重平均值，作为测算活立竹蓄积量等数据的依据，试验历时 10 年［6-20］。

3 结果与分析

3.1 林分密度变化规律

3.1.1 林分密度和胸径的关系 林分密度即单位面积上毛竹的株数，是竹林结构中最重要的因子。从表 1 可知，撩壕施肥竹林林分平均胸径和当年新竹平均胸径分别为 11.9 cm 和 12.8 cm，各不同径级竹株分布在林分密度范围 3 750～10 305株/hm2之内，在林分密度 3 750～8 250 株/hm2时，林分平均胸径和新竹平均胸径随林分密度增加而增大，林分密度达 6 000 株/hm2的林分平均胸径和林分密度在 5 250 株/hm2的新竹平均胸径，均先后生长达 12 cm 以上的大径竹范围，以后大径竹产量开始显著增长，到林分密度 8 250 株/hm2时达到生长高峰，林分平均胸径和新竹平均胸径生长达最大值，分别为 13 cm 和 13.8 cm。在林分密度 8 250 株/hm2以后，林分平均胸径和新竹平均胸径生长不再增加，处于逐渐下降趋势，至林分密度 10 305 株/hm2时，林分平均胸径和新竹平均胸径分别下降为 11.7 cm 和 12.8 cm，比生长最大值下降 1.3 cm 和 1.0 cm。对照竹林林分平均胸径和当年新竹平均胸径分别为 10.2 cm 和 10.4 cm，比前者撩壕施肥竹林分别少 1.7 cm 和 2.4 cm，各不同径级竹株分布在林分密度范围 750～6 000 株/hm2之内，林分平均胸径和新竹平均胸径均随林分密度增加而增大，林分密度达 6 000 株/hm2，林分平均胸径和新竹平均胸径生长达到最大值，分别为 11.9 cm 和 12.2 cm，比前者撩壕施肥竹林林分平均胸径和新竹平均胸径最大值，分别少 1.1 cm 和1.6 cm［21］。

综上所述，撩壕施肥竹林平均林分密度约为8 000 株/hm2左右，最大林分密度达 10 305 株/hm2，最小林分密度也在 3 750 株/hm2，由于该竹林保持较大的林分密度，有利于增强竹林的养分吸收和合成功能，因而林分平均胸径和新竹平均胸径得到显著提高，比对照竹林分别增加 16.7% 和 23.1%，特别是该竹林林分密度达到 8 250 株/hm2时，林分平均胸径和新竹平均胸径生长达最大值。但林分密度达 8 250 株/hm2以后，林分平均胸径和新竹平均胸径均呈下降趋势，说明该竹林已显示竹株过密，生长互相拥挤，吸收林地养分不足，则竹林产量也相应下降，这时应通过合理采伐及时调整林分密度，以提高竹林产量。对照竹林平均林分密度约为 3 000 株/hm2左右，最大林分密度为 6 000 株/hm2，均小于前者撩壕施肥竹林。该竹林林分密度 750～1 500 株/hm2的稀疏竹林，竹株少、制造的养料也少，竹株就细小，林分平均胸径和新竹平均胸径均在 9 cm 左右，这需要进行增加立竹密度和水肥管理等措施。

表1 撩壕施肥毛竹林林分密度与胸径的关系Tab.1 The relationship between the DBH and stand density of bamboo forest with digging fertilization

3.1.2 林分密度与枝下高、秆全高的关系 枝下高与用材长紧密相连，一般枝下高越高，自然用材长越长，甚至达到枝下高等于经济用材长，利用价值就愈大。从表 2 可以看出，撩壕施肥竹林全林分平均枝下高、秆全高和枝下高占秆全高的比例分别为 9 .09 m、18.37 m 和 49.48%，分别比对照竹林的 6.98 m、15.28 m 和 45 .51% 增加2.11 m、3.09 m 和 3.97%。当撩壕施肥竹林的最大密度为 10 305 株/hm2时，林分平均枝下高，秆全高和枝下高占秆全高的比例也生长达到最大值，分别为 9.87 m、19.28 m 和 51.2%，比对照竹林达最大密度 6 000 株/hm2时的林分平均枝下高、秆全高和枝下高占秆全高的比例的最大值为8.07 m、16.54 m 和 48.8%，分别增加 1.80 m、2.74 m 和 2.4%［22］。可见，以上各因子均是随林分密度增大而增高，这是因为各竹株个体为了争夺阳光通过自然选择的结果。

表2 撩壕施肥毛竹林林分密度与枝下高、秆全高的关系Tab.2 The relationship between stand density and under branch height, stem full height of bamboo forest with digging fertilization

3.2 林分胸径变化规律

3.2.1 林分胸径与密度的关系 毛竹胸径是反映竹林生产力诸因子中的重要经济指标，胸径的大小和立竹株数分布情况，直接影响着竹林产量。由表 3 可知，三个撩壕施肥标准地林分平均胸径 11.9 cm，立竹株数为 8 625 株/hm2，其中胸径 12 cm 以上的大径竹 5 275 株/hm2，占该竹林总株数 61.2%，胸径 9～11 cm 的中径竹为 2 865株/hm2，占该竹林总株数 33.2%，胸径 6～8 cm 的小径竹 485 株/hm2，占该竹林总株数 5.6%。以胸径 12 cm 出现分布株数最多为 1 695 株/hm2，然后胸径向两端分布立竹株数逐渐减少，即林分径级分布立竹株数呈现出中间高、两头低的结构规律。三个对照标准地林分平均胸径为 10.2 cm，比前者撩壕施肥竹林少 1.7 cm，立竹株数共计 3 675株/hm2，比前者撩壕施肥竹林少 4 950 株/hm2，其中胸径 12 cm 以上的大径竹 1 050 株/hm2，占该竹林总株数 28.6%，比前者撩壕施肥竹林少 4 225株/hm2，胸径 9～11 cm 的中径竹 2 070 株/hm2，占该竹林总株数 56.3%，比前者撩壕施肥竹林少 795 株/hm2，8 cm 以下小径竹 555 株/hm2，占该竹林总株数 15.1%，却比前者撩壕施肥竹林多 70株/hm2。以胸径 10 cm 出现分布株数最多为 750株/hm2，比前者撩壕施肥竹林胸径 12 cm 出现分布株数最多的少 945 株/hm2。同样是林分径级分布立竹株数呈现出中间高、两头低的结构规律［23］。

综上所述，撩壕施肥竹林和对照竹林，其林分立竹株数按胸径分布均符合正态分布规律，但林分平均胸径、林分立竹总株数、胸径 12 cm 以上的大径级竹株数、大径竹株数占该林分总株数的比例以及林分胸径出现频数最多株数，撩壕施肥竹林比对照竹林分别多 16.7%、1.35 倍、4.02倍、32.6% 以及 1.26 倍，同时撩壕施肥竹林在最小径级 4～5 cm 分布立竹株数为零。对照竹林在最大的径级 16～17 cm 分布的株数为零，可见撩壕施肥竹林为大径级丰产竹林较为理想的林分胸径分布结构。

表3 撩壕施肥毛竹林林分胸径与立竹株数的分布Tab.3 The DBH and bamboo standing quantity distribution of bamboo forest with digging fertilization （株/hm2）

3.2.2 林分胸径变动幅度 以林分平均胸径为1.0，计算各径级为平均胸径的倍数。从表 4 可以看出，撩壕施肥竹林以林分平均胸径 12 cm 为1.0，林分立竹胸径分布范围为 6～17 cm，其中最大胸径为平均胸径的 1.42 倍，最小胸径为 0.50倍；对照竹林以林分平均胸径 10 cm 为 1.0，林分立竹胸径分布范围为 4～15 cm，其中最大胸径为平均胸径的 1.5 倍，最小胸径为 0.40 倍。表明撩壕施肥竹林和对照竹林林分胸径变动幅度均属正常变动范围，但前者撩壕施肥竹林变动幅度小于后者对照竹林，说明撩壕施肥竹林林分立竹胸径分布更均匀，各径级结构较为理想。

表4 撩壕施肥毛竹林林分胸径变动幅度Tab.4 The DBH variation of bamboo forest with digging fertilization

3.3 林分竹龄变化规律

毛竹林的年龄称竹龄（以度为单位，2 年为Ⅰ度），毛竹林不同的年龄组成，对竹林的产量和质量均有很大的影响。根据三个撩壕施肥标准地调查资料汇集的平均值，按不同竹龄、径级分别统计林分立竹密度和立竹蓄积的组成（见表 5），从表 5 可以看出，该竹林林分立竹度为 8 625 株/hm2，总蓄积量为 374 588.5 kg/hm2，各龄级竹株平均胸径随竹龄的递减而增加。Ⅰ～Ⅳ度为幼、壮、中龄竹，立竹株数占 73.51%，蓄积量占 79.63%，其中Ⅱ～Ⅲ 度为壮龄竹，立竹株数和蓄积量最多，分别占 38.26% 和 41.99%，Ⅳ度为中龄竹，立竹株数和蓄积量较多，分别占 21.22% 和 20.92%，Ⅰ度为幼龄竹，立竹株数和蓄积量较次之，分别占林分的 14.03% 和 16.72%。第Ⅴ度为次老龄竹，立竹株数和蓄积量较少，分别占 13.51% 和 11.01%。第 Ⅵ～Ⅶ 度为老龄竹，立竹株数和蓄积量最少，分别占 8.17%、4.81% 和 5.86%、3.50%［24-25］。

表5 撩壕施肥毛竹林林分径级、株数、蓄积量的竹龄组成Tab.5 Age composition of DBH, number and volume of bamboo stand with digging fertilization

综上所述，该竹林Ⅰ～Ⅳ 度竹为幼、壮、中龄竹，立竹株数和蓄积量均占 70% 以上，处于绝对优势，蓄积量比例大于立竹株数比例，生命力旺盛，繁殖能力强；Ⅴ～Ⅶ 度竹为次老龄竹和老龄竹，立竹株数和蓄积量均占 30% 以下，立竹株数比例大于蓄积量比例，繁殖功能处于下降趋势，但可为竹林地填空补缺，使立竹分布均匀，增加立竹密度和叶面指数，能为新竹成长提供较充足的营养，因而该林分竹林生产力不断提高，年龄结构组成趋于合理。

4 结论与讨论

（1）由于该竹林试验地通过撩壕深挖和深施、重施有机混合肥料，改善土壤的理化性状和地下竹鞭结构，每年发笋、成竹较多，通过合理留养，形成具有 3 750～10 305 株/hm2中密度到高密度的优良林分密度结构，从而增强了竹林的养分吸收和合成功能，提高了光能利用率，因而林分平均胸径、新竹平均胸径和平均枝下高、平均秆全高以及枝下高占秆全高的比例均得到显著提高，分别为 11.9 cm、12.8 cm 和 9.09 m、18.37 m 以及 49.48%，与对照竹林比较，分别增加 16.7%、23.1% 和 30.2%、20.2% 以及 3.97%。在林分密度 8250 株/hm2以下，林分平均胸径和新竹平均胸径随林分密度增加而增大，在林分密度生长达到 8 250 株/hm2时，林分平均胸径和新竹平均胸径达到最大值，以后则处于逐渐下降趋势。平均枝下高、平均秆全高和枝下高占秆全高的比例，随林分密度增加而增高，当林分密度生长到最大值 10 305 株/hm2时，平均枝下高、平均秆全高和枝下高占秆全高的比例，也达到最大值。林分密度为 9 000～10 305 株/hm2时，成为高密度竹林，竹株生长互相拥挤，显然有些过密，需进行间伐，以调整适当均匀密度，提高生产力。

（2）撩壕施肥竹林标准地平均立竹株数为8 625 株/hm2，分布在胸径 6～17 cm 的小径竹、中径竹和大径竹范围之内，其中胸径 12 cm 以上的大径竹、胸径 9～11 cm 的中径竹和胸径 6～8 cm 的小径竹，分别占该林分总株数的61.2%、33.2% 和 5.6%，与对照竹林比较，大径竹增加 4.02倍、中径竹增加 38.4%、小径竹则少于 12.6%。该竹林以胸径 12 cm 分布株数最多，然后呈向两端分布立竹株数逐渐减少的正态分布规律。林分胸径变动幅度属于正常变动范围，小于对照竹林。这说明该竹林不同的胸径分布竹林地比较均匀，各径级结构均较为理想，特别是 12 cm 以上的大径竹株数较多，成为林分的优势，该竹林是培育大径级竹良好的丰产基地。

（3）撩壕施肥竹林标准地林分平均立竹度为 8 625 株/hm2，总蓄积量为 374 588.5 kg/hm2；其中Ⅳ度竹以下的幼、壮、中龄竹株数和蓄积量分别占林分比例 73.51% 和 79.63%，蓄积量比例大于立竹株数比例，生命力旺盛；Ⅴ度竹以上的老龄竹株数和蓄积量分别占林分比例26.49% 和 20.37%，立竹株数比例大于蓄积量比例，生命力逐渐减弱。从竹株数和蓄积量组成比例来看，林分Ⅰ～Ⅶ 度竹株数的组成比例为 1 ∶ 1.48∶ 1.25 ∶ 1.51 ∶ 0.96 ∶ 0.58 ∶ 0.34，蓄积量的组成比例为 1 ∶ 1.46 ∶ 1.06 ∶ 1.25 ∶ 0.66 ∶ 0.35 ∶ 0.21。林分株数和蓄积量在竹龄分布上都表现合理，繁殖能力强的Ⅳ度以下年轻竹龄所占比例较多，处于优势，而Ⅴ度以上的老龄竹株占有一定的比例，也比较适宜，从而反映该竹林的龄级组成比例协调，繁殖更新能力强。

（4）撩壕施肥试验竹林，虽投工、投肥较多，施工难度较大，但一次撩壕施工深挖、深施肥，9～10 年以后竹林仍然充满生机，收益期较长，是培育大径级丰产竹林的有效措施，产出的经济效益是十分可观的。

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（文字编校：张 珉）

Effect of digging fertilization on bamboo forest structure

XIONG Jianjun1，YAO Xishi2，MING Shudong3，CAO Liuqing3，SU Linli3，LIN Shiyou3，LIN Bin3
（1.Huitong Qushui National Wetland Park Administration，Huitong 418300，China；2.Hunan Yingzuijie National Nature Reserve Administration，Huitong 418300，China；3.Forestry Bureau of Huitong County，Huitong 418300，China）

The growth characteristics and forest structure changes during 10 years of bamboo forest with digging fertilization was investigationed and studied.The results showed that：（1）Different diameter bamboo distributed in bamboo stand density from 3 750 plants/hm2to 10 305 plants/hm2.When the stand density was 8 250 plants/hm2，the average DBH reached the growth peak.When the stand density was 10 305 plants/hm2，the average branch height，culm full height and under branch height accounted for height proportion reached the maximum value.（2）Bamboo standing quantity with digging fertilization was 8 625 plants/hm2，the diameter of 12 ～ 17 cm bamboo accounted for 61.2% of the total number of trees，which was 4.02 times higher than that of control bamboo forest.The diameter of 9 ～ 11 cm bamboo accounted for 33.2% of the total number of bamboo，which increased 38.4% than that of the control.The diameter under 8cm bamboo accounted for 5.6% of the total number of bamboo，which was 87.4% of the control.（3）Ⅰ～Ⅳdegree bamboo with digging fertilization was young and middle age，bamboo standing quantit y and volume accounted for above 70% of stand，which was in absolute advantage and had strong reproductive function.Ⅴ～Ⅶ degree bamboo was old age，bamboo standing quantity and volume accounted for below 30% of stand，which reproductive capacity decreased，but could increase the bamboo density and provide nutrition for new bamboo.

Phyllostachys pubescens；digging fertilization；stand structure

S 795.7

A

1003-5710（2017）03-0054 -07

10.3969/j.issn.1003-5710.2017.03.009

2017-02-28

怀化市林业科技推广项目［怀发（2002）06］；会同县楠竹低改项目［中会农（2000）04］

熊建军（1972－），男，湖南会同县人，工程师，主要从事森林培育、栽培技术研究

林 斌，高级工程师；E-mail：414374144@qq.com