霜冻恢复措施对麻竹林生长特性的影响

陈南州

(福建省南靖永丰国有林场 福建漳州363000)

麻竹(Dendrocalamus latiflorus) 是禾本科竹亚科植物， 地下茎为合轴型， 是我国南方栽培最广的竹种， 主要分布在福建、 台湾、 广东、 广西、 海南、四川、 贵州、 云南等地， 具有适应性强、 易栽培等特点， 是优良、 速生笋材两用大型丛生竹种[1]。 丛生竹种耐寒性较弱， 一般分布在北纬30°以南地区[2]。 麻竹对低温敏感， 一般在月平均温度低于6 ℃、 极端低温低于-2 ℃时枝叶便易遭受冻害[3-4]。近年来随着全球气候的变化， 极端天气频繁出现，使得我国南方地区一些竹种遭受不同程度霜冻[5]。霜冻致使大面积麻竹笋用林减产， 造成严重经济损失， 同时也降低了麻竹的生态和社会效益。 因此，采取有效的霜冻恢复措施， 及时恢复麻竹林生长及产笋具有重要意义。 目前， 关于麻竹的研究主要集中于光合特性[6]、 逆境胁迫[7]、 施肥[8]等方面， 对霜冻恢复措施的研究未见报道。 因此本试验基于麻竹林的不同霜冻恢复措施， 调查及分析麻竹及其竹笋形态和数量指标， 旨在为麻竹及其它丛生竹类遭受霜冻后及时采取针对性恢复措施提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在福建省南靖永丰国有林场， 荆都工区13-5 班， 小班面积4.8 hm2， 1995 年造林。 该地区位于117°42′ E、 24°42′ N， 海拔375 ～400 m， 属南亚热带季风气候， 年平均气温为21.4 ℃， 该地区四季分明， 年均日照时数1 946 h， 年降水量充沛。南靖县气候温暖， 但是冬季易受强冷空气影响， 出现严重的霜冻灾害， 对麻竹林生产造成严重损失。据南靖县30 年气象资料统计， 当县城地区出现极端最低气温小于0 ℃时， 种植在海拔400 m 以上的麻竹林会遭受较严重的霜冻危害[9]。 2016 年2 月7—9日， 南靖县出现霜冻天气， 气温低于0 ℃， 个别山区达-3 ℃。

1.2 试验材料

选择多年生长势均一的麻竹竹丛作为试验材料，调查的麻竹竹丛均在2015 年底遭受冻害， 单株受冻害程度达到全株的2/3 左右。

1.3 试验设计

于2016—2018 年连续3 年对试验材料进行调查， 即冻害后恢复3 年。 受冻害的麻竹林株行距5 m× 5 m， 密度为300 株/hm2。 对受冻害的麻竹林采取3 种霜冻恢复措施， 具体处理见表1。 在不同霜冻恢复措施的竹林中分别设置3 个25 m × 25 m 样地， 每块样地约有20 个竹丛。 在每一样地中选取15 个标准竹丛， 每一处理共45 丛， 测定标准竹丛中所有竹株的竹高和胸径、 竹丛的丛幅、 平均笋基径、 出笋数量及笋总质量， 其中竹株胸径测定竹子1.3 m 左右处， 丛幅取南北方向与东西方向冠幅的平均值。

表1 竹林霜冻后的恢复措施

1.4 数据分析

采用Excel 2010 和SPSS 19.0 进行数据处理与分析。 采用LSD 多重分析比较不同处理下各生长指标的差异性， 检验水平为α ＝0.05。 对3 种霜冻恢复措施下麻竹各生长指标进行相关性分析， 并进行主成分分析综合评价3 种霜冻恢复措施的效果。

2 结果与分析

2.1 不同霜冻恢复措施对麻竹立竹生长的影响

表2 表明， A 处理中麻竹竹高、 胸径和丛幅呈逐年增加趋势， 均在2018 年时达到最大， 分别为9.35、6.51 和3.20 m； 胸径和丛幅指标， 2016 年与2018 年间均呈显著差异(P＜0.05)。 B 处理中麻竹竹高和丛幅呈逐年增加趋势， 在2018 年时达到最大， 分别为9.35 和2.61 m； 胸径呈先减小后增加趋势， 在2018年达到最大(7.85 cm)； 胸径指标， 2017 年与2018年和2016 年间均呈显著差异(P＜0.05)。 C 处理中麻竹竹高呈先增加后降低趋势， 在2017 年时达到最大(7.70 m)； 胸径和丛幅呈逐年增加趋势， 均在2018年达到最大， 分别为6.21 和1.77 m。

麻竹竹高指标： 在调查的3 年中均为B 处理最大， 其中2016 年、 2017 年的C 处理均大于A 处理，但在2018 年A 处理则大于C 处理； C 处理与A 和B处理间均呈显著差异(P＜0.05)。

表2 不同年份及处理对麻竹立竹生长的影响

麻竹胸径指标： 在调查的3 年中亦是B 处理的最大， 其次是C 处理和A 处理； 其中B 处理与C 处理间差异显著(P＜0.05)； 2016 年、 2017 年的C 处理与A 处理间差异显著(P＜0.05)。

丛幅指标： 2016 年B 处理最大； 2017 年和2018年A 处理最大， 其次是B 和C 处理； C 处理与A、 B处理间差异显著(P＜0.05)， 其中2018 年B 处理与A、 C 处理间差异显著(P＜0.05)。

2.2 不同霜冻恢复措施对麻竹笋生长的影响

表3 表明， A 处理的麻竹竹丛中平均笋基径、笋总质量和笋数量呈逐年增加趋势， 均在2018年达到最大值， 分别为9. 34 cm、 53. 56 kg 和15. 13 个。 B 处理的平均笋基径和笋总质量呈先减小后增加趋势， 笋数量呈逐年增加趋势， 均在2018 年达到最大值， 分别为9. 22 cm、 37. 36 kg和8. 73 个； 各年度间笋数量呈显著差异 (P ＜0. 05)， 平均笋基径2018 年与2016 年和2017 年间差异显著 (P ＜0. 05)。 C 处理的平均笋基径、笋总质量和笋数量呈逐年增加趋势， 均在2018年达到最大值， 分别为8. 20 cm、 10. 89 kg 和3. 33 个； 平均笋基径和笋数量2018 年与2016 年和2017 年间差异显著(P＜0. 05)

表3 不同年份及处理麻竹竹丛笋生长指标

就平均笋基径指标而言： 2016 年和2017 年B处理最大， 分别为8.95 cm 和8.83 cm， 2018 年为A处理最大(9.34 cm)； 2016 年各处理间呈显著差异(P＜0.05)， 2017 年和2018 年B 处理与A 和C 处理间差异显著(P＜0.05)。

笋总质量指标： 在调查的3 年中， 均为B 处理最大， 分别为20.34、 19.15 和37.36 kg； 2016 年和2017 年C 处理大于A 处理， 2018 年A 处理大于B处理； 2016 年和2017 年A 处理与B 和C 处理间呈显著差异(P＜0.05)。

笋数量指标， 2016 年B 处理最多， 为5.73 个；2017 年和2018 年A 处理最多， 分别为8.13 个和15.13 个； 在调查的3 年中， 3 个处理间均呈显著差异(P＜0.05)。

2.3 不同霜冻恢复措施下麻竹各生长指标间相关性

在3 种霜冻恢复措施下麻竹各生长指标间相关性分析存在一定差异。 在A 处理中(表4)， 胸径与平均笋基径、 笋数量呈显著正相关(P＜0.05)， 平均笋基径与笋数量显著正相关(P＜0.05)， 其他指标间呈不显著正、 负相关关系。 在B 处理中 (表5)， 胸径与笋总质量呈极显著正相关(P ＜0.01)，丛幅与平均笋基径呈极显著负相关(P＜0.01)， 其他指标间呈不显著正、 负相关关系。 在C 处理中(表6)， 笋总质量与平均笋基径呈显著正相关(P＜0.05)， 其他指标间呈不显著正负相关关系。

表4 A 处理下麻竹各生长指标间相关性

表5 B 处理下麻竹各生长指标间相关性

表6 C 处理下麻竹各生长指标间相关性

2.4 霜冻恢复措施的综合评价

对不同霜冻恢复措施下麻竹各项生长指标进行主成分分析(表7) 可知， 前2 个主成分累计方差贡献率达100%， 分别达到54.847%和100%， 其中第1 主成分中竹高、 胸径和笋基径系数最高， 第2主成分中丛幅、 笋总质量和笋数量系数最高， 前2个主成分基本可以解释数据的全部变异情况， 因此选择前2 个主成分作为不同霜冻恢复措施处理下麻竹生长特性的综合评价指标。

由表8 可知， 麻竹各项生长指标综合评分为： B＞A＞C， 结果表明处理B 是最佳霜冻恢复措施。

表7 不同霜冻恢复措施下麻竹各项生长指标的主成分分析

表8 不同霜冻恢复措施综合评价

3 结论与讨论

适宜温度能够促进竹子正常生长和发育， 低温会影响竹子生长发育， 尤其在极端低温情况下会严重影响其生理特性和生长特性[10-11]。本文研究表明， 在2016—2018 年的3 年间， 在皆伐后常规经营模式(A 处理) 和持续常规经营模式(B 处理) 下麻竹竹高、 胸径、 丛幅、 平均笋基径、 笋总质量及笋数量均高于无人工经营模式(C 处理)。 在皆伐后常规经营模式下， 不保留母竹， 从2016 年恢复竹林， 恢复的第1 年竹子竹高、 胸径和丛幅均小于持续常规经营模式和无人工经营模式， 但从2017 年开始，立竹生长表现出良好适应特性， 并且在2018 年时竹丛丛幅、 笋总质量和笋数量表现最大， 相关性分析表明皆伐后常规经营模式下平均笋基径和笋数量与立竹胸径呈显著正相关， 说明皆伐后常规经营有利于立竹恢复生长， 促进笋产量的提高。 在持续常规经营模式下具有良好的立竹生长特性和笋生长特性， 但在霜冻恢复的第3 年， 在皆伐后常规经营模式下笋总质量和笋产量明显超过持续常规经营模式， 主成分分析表明麻竹林遭受冻害， 只伐除受冻害部分， 保留未受冻害部分， 对冻伤严重麻竹进行整根伐除的经营模式有利于麻竹林在短期内恢复产量， 但皆伐后常规经营模式具有一定长远效益。 在未来需要继续调查研究， 这一研究结果可为麻竹及其它丛生竹类遭受霜冻后， 能够及时采取针对性恢复措施提供科学依据。