8 种丛生竹幼苗造林后的竹丛生长初步研究
2022-06-22蒙兰杨黄大勇邓莉明唐国强罗筱娥覃开展黄雪芬
蒙兰杨,黄大勇,邓莉明,唐国强,罗筱娥,覃开展,黄雪芬,唐 武
(1.南宁市林业科学研究所,广西 南宁530107; 2.广西壮族自治区林业科学研究院,广西 南宁530002)
竹类有丛生竹和散生竹两大类,我国丛生竹资源丰富,根据《中国植物志》(第9 卷)的记录,合轴丛生型竹类有19 个属325 种[1],丛生竹在林业产业和生态建设中有着重要地位,通常一年栽种,多年收益,笋、材、叶等用途广泛[2-4]。丛生竹具有生长迅速、秆形高大、生物量高、繁殖容易和生态功能突出等优点,是南方各地发展笋材两用林优先考虑的竹种类型[5-6]。目前丛生竹在木材加工和食品利用等方面受到越来越多的关注,尤其是丛生竹笋用林、纸浆林的培育得到了快速发展[7]。广西是丛生竹主要分布和竹产业发展重点区域,但因竹子良种缺少、竹林分布和发展不合理、规模化发展模式少,对现有竹种及林分的结构研究较少[8-11]。为了在广西推广丛生竹优良竹种选择及高效栽培技术,本研究用田林麻竹(Dendrocalamus latiflorus)、吊丝球竹(Bambusa beecheyana)、绿竹(Dendrocaiamopsis oldhami) 和 撑 绿 杂 交 竹6#(B.pervariabilis ×B.Grandis 6#)等8 种丛生竹的幼林林分的立竹量、立竹胸径和竹丛高度进行调查测定,研究其生长过程中林分结构的变化与生长量的关系,旨在为广西丛生竹笋材两用竹种选择及中幼林栽培提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于南宁市林业科学研究所内(23°10'N,107°59' E),属石灰岩峰林间缓丘宽谷台地地貌,海拔100~159 m,属低山和丘陵地带,坡度在5°~15°,地势平坦。气候为热带北缘季风气候,四季温和,冬暖夏凉,年平均气温为21.5℃,≥10℃的年平均积温7 697.8℃。1 月最冷,月平均温度为12.3℃,极端最低气温为-3℃,7 月最热,平均气温28.2℃,极端最高气温40.6℃。年均降水量1 250 mm,雨季多在4~8 月,年均蒸发量1 613.8 mm,年均相对湿度79.0%,有霜日年平均3~5 d。
土壤为第四纪红土发育成的中至厚层赤红壤,有机质0.499%~3.146%,pH 值为4.5~5.5,速效氮7.5~70 mg·kg-1,速效钾40~55 mg·kg-1,全氮0.036%~0.147%,土质粘性小,土壤保水性差、渗透强,比较干旱[12]。
1.2 试验竹林概况
试验竹林位于南宁市林业科学研究所第1 林班。采用随机区组试验设计,设置3 个种植大区,每个种植大区设置8 个种植小区,每个小区种植1 个竹种,不同竹种的种植小区随机排列。每个种植小区(竹种)依据地形进行区划种植3~5 行共30~40 株,每个竹种总造林90~120 株。种植株行距为4 m×3 m,试验竹林面积共2.07 hm2。
造林的苗木来源及类型见表1,其中勃氏甜龙竹(Dendrocalamus.brandisii)和绿竹使用竹蔸苗造林,勃氏甜龙竹苗规格为秆基径2.5~4.0 cm、长度30~50 cm,绿竹苗规格为秆基径3.5~4.5 cm,高度在130~150 cm。其余6 种大型丛生竹用容器扦插苗造林,育苗容器为无纺布袋(宽18 cm、高30 cm),基质为97%泥土+3%过磷酸钙(P2O5≥12%),苗木秆节萌发出枝条长15 cm 以上、有3 片以上竹叶、生长良好,蔸部有幼笋或幼竹。于2017 年6 月上旬完成造林。造林后整个试验林管理措施相同,根据林地杂草情况及时清除杂草,做好病虫害及人畜破坏的防护工作;2017 年11 月中旬开沟施复合肥0.3 kg·株(丛)-1。
表1 8 种大型丛生竹的苗木来源及类型Tab.1 Source and type of seedlings of 8 large clustered bamboo
1.3 数据收集
于2018 年10 月上旬(造林16 个月后),调查试验林内所有竹丛的立竹量、立竹胸径和竹丛高度。其中立竹量采用人工计数测量,立竹胸径采用胸径尺测量,竹丛高度采用测杆测量。
1.4 数据分析
使用Excel 2007 进行数据整理;使用SPSS 23 进行方差分析、Duncan 多重比较、Pearson 相关性和偏相关性分析[13];使用Origin Pro 8 软件制图。
2 结果分析
2.1 立竹量分析
对8 种丛生竹的立竹量进行方差分析(表2),结果表明造林16 个月后8 种丛生竹的立竹量存在极显著差异(P<0.01)。Duncan 多重比较结果(表3)表明,绿竹的立竹量最多,为7.37 株,显著多于其他7 个竹种;其次为勃氏甜龙竹5.75 株,显著高于除绿竹外的6 个竹种;再次为撑绿杂交竹30 号4.00 株、田林麻竹3.84 株、马来甜龙竹3.23 株、吊丝球竹3.15 株;立竹量较小的为撑绿杂交竹6 号3.00 株和壮绿竹2.41 株。
表2 每丛立竹量、立竹胸径和竹丛高度的方差分析Tab.2 Variance analysis of average bamboo number per clump, DBH of bamboo and bamboo height
表3 每丛立竹量、立竹胸径和竹丛高度Duncan 多重比较Tab.3 Duncan multiple comparison of average bamboo number per clump, DBH of bamboo and bamboo height
由图1 可知,不同竹种的竹丛立竹量的频率分布不同。其中田林麻竹立竹量为1~2 株和5~6 株的频率最高,分别占35.14%和35.14%;吊丝球竹立竹量为1~2 株的频率最高,占38.46%;绿竹立竹量≥7 株的频率最高,占65.55%;撑绿杂交竹6 号立竹量为1~2 株的频率最高,占57.14%;马来甜龙竹立竹量为1~2 株的频率最高,占53.66%;撑绿杂交竹30 号立竹量为3~4 株的频率最高,占36.36%;勃氏甜龙竹立竹量为5~6 株频率最高,占31.82%;壮绿竹立竹量为1~2 株的频率最高,占62.82%。
图1 立竹量频率分布Fig.1 Frequency distribution diagram of bamboo number
2.2 立竹胸径分析
由表2 可知,造林16 个月后8 种丛生竹平均每丛的立竹胸径存在极显著差异(P<0.01)。由表3 可知,平均每丛的立竹胸径最大为田林麻竹(4.66 cm)和勃氏甜龙竹(4.63 cm),显著高于其他6 个竹种;其次为撑绿杂交竹30#3.77 cm、吊丝球竹3.58 cm、绿竹3.45 cm、壮绿竹3.33 cm;平均每丛立竹胸径最小的为撑绿杂交竹6#(2.23 cm)和马来甜龙竹(1.90 cm),显著低于其他6 个竹种。
由图2 可知,不同竹种的竹丛平均胸径的频率分布不同。其中田林麻竹竹丛平均胸径为4~6 cm 的频率最高,占54.05%;吊丝球竹竹丛平均胸径为2~4 cm 的频率最高,占53.85%;绿竹竹丛平均胸径为2~4 cm 的频率最高,占80.08%;撑绿杂交竹6#竹丛平均胸径≤2 cm 的频率最高,占54.76%;马来甜龙竹竹丛平均胸径≤2 cm 的频率最高,占68.29%;撑绿杂交竹30#竹丛平均胸径为2~4 cm 的频率最高,占57.95%0;勃氏甜龙竹竹丛平均胸径为4~6 cm 的频率最高,占56.82%;壮绿竹竹丛平均胸径为2~4 cm的频率最高,占50.00%。
图2 立竹胸径频率分布Fig.2 Frequency distribution diagram of DBH of bamboo
2.3 竹丛高度分析
由表2 可知,造林16 个月后8 种丛生竹的竹丛高度存在极显著差异(P<0.01)。由表3 可知,竹丛高度最大为勃氏甜龙竹(7.12 m),显著高于其他7 个竹种;其次为田林麻竹6.41 m、绿竹6.13 m、撑绿杂交竹30#6.12 m、吊丝球竹6.12 m、壮绿竹5.22 m;竹丛高度较小为撑绿杂交竹6#(4.43 m)和马来甜龙竹(4.25 m),显著低于其他6 个竹种。
由图3 可知,不同竹种的竹丛高度的频率分布不同。其中田林麻竹、吊丝球竹、绿竹、撑绿杂交竹30#和勃氏甜龙竹等5 种丛生竹的竹丛高度在6~8 m 频率分布最高,分别为48.65%、32.31%、52.03%、63.64%和40.91%。壮绿竹竹丛高度在6~8 m 和4~6 m的频率分布一样高,均为35.90%。撑绿杂交竹6#和马来甜龙竹的竹丛高度在≤4 m 的区间内频率分布最高,分别为54.76%、54.88%。
图3 竹丛高度频率分布Fig.3 Frequency distribution diagram of bamboo height
2.4 立竹量与立竹胸径、竹丛高度的相关性分析
Pearson 相关性分析结果(表4)表明,吊丝球竹、绿竹、撑绿杂交竹6 号、马来甜龙竹、勃氏甜龙竹的立竹量与立竹胸径、竹丛高度存在极显著的正相关(P<0.01);田林麻竹、撑绿杂交竹30 号、壮绿竹的立竹量与竹丛高度存在极显著的正相关。
偏相关性结果(表4)表明,田林麻竹、吊丝球竹、撑绿杂交竹6 号、勃氏甜龙竹的立竹量与竹丛高度存在显著(P<0.05)或极显著正相关;绿竹的立竹量与立竹胸径、竹丛高度存在极显著正相关;马来甜龙竹的立竹量与立竹胸径存在极显著正相关;撑绿杂交竹30 号、壮绿竹的立竹量与立竹胸径存在极显著的负相关,与竹丛高度存在极显著的正相关。
表4 立竹量与立竹胸径、竹丛高度的相关性Tab.4 Correlation analysis between bamboo number and DBH of bamboo, bamboo height
3 结论与讨论
本研究对8 种丛生竹造林16 个月后的竹丛立竹量、立竹胸径和竹丛高度进行调查测定,结果表明8种丛生竹的平均立竹量分布在2.41~7.37 株;其中田林麻竹、吊丝球竹、撑绿杂交竹6#、撑绿杂交竹30#的竹丛立竹量主要为1~6 株,占总竹丛数的88.63%~96.92%;马来甜龙竹、壮绿竹的立竹量主要为1~4株,分别占总竹丛数的87.80%、91.03%;绿竹立竹数量≥5 株的竹丛占总竹丛数的87.16%;勃氏甜龙竹立竹数量≥3 株的竹丛占总竹丛数的占88.64%。8种丛生竹的竹丛平均立竹胸径分布在1.90~4.66 cm;其中田林麻竹、吊丝球竹、撑绿杂交竹30#、勃氏甜龙竹、壮绿竹的竹丛平均立竹胸径主要为2~6 cm,占总竹丛数量的84.62%~98.86%;撑绿杂交竹6#、马来甜龙竹的竹丛平均立竹胸径主要为0~4 cm,分别占总竹丛数的97.62%、100%;绿竹的竹丛平均立竹胸径为2~4 cm 的占总竹丛数的80.08%。8种丛生竹的竹丛高度分布在4.25~7.12 m;其中田林麻竹、绿竹、撑绿杂交竹30#的竹丛高度主要在4~8 m,占总竹丛数的86.49%~93.19%;吊丝球竹、撑绿杂交竹6#的竹丛高度主要在0~8 m,分别占总竹丛数的81.52%、91.79%;马来甜龙竹丛高度为0~6 m的占总竹丛数的87.8%,勃氏甜龙竹竹丛高度>6 m的占总竹丛数的79.55%,壮绿竹竹丛高度≤8 m 的占总竹丛数的96.15%。本研究中勃氏甜龙竹的平均胸径和竹丛高度均大于马来甜龙竹,与夏海涛[14]的研究结果一致;竹丛高度表现为勃氏甜龙竹>田林麻竹>绿竹,与张梅[15]的研究结果相一致;本研究中勃氏甜龙竹的立竹量大于马来甜龙竹,与王月英[16]的研究结果相反,其可能原因为造林的苗木和造林地的气候存在差异,勃氏甜龙竹在广西南宁市比在浙江瑞安市有更好的适应性。本研究中勃氏甜龙竹的立竹量、立竹胸径和竹丛高度均表现较好,因此生长最好。
相关性分析结果表明,除马来甜龙竹外,其余7种丛生竹的立竹量均和竹丛高度存在相互促进的作用;绿竹的立竹量和立竹胸径存在协同促进作用;撑绿杂交竹30#和壮绿竹的立竹量和立竹胸径存在相互抑制作用。因此,除马来甜龙竹外,其余7 种丛生竹的立竹量越大,竹丛高度越高;绿竹的立竹量越大,立竹胸径越大;撑绿杂交竹30#和壮绿竹的立竹量越大,立竹胸径越小。竹丛结构呈现丛生竹的立竹量越大,竹丛高度越高。
本研究对8 种丛生竹造林16 个月后的竹丛结构因子进行方差分析和相关性分析,调查数据来源于同一试验林,虽结果只为初步结论,但对丛生竹在立地条件相同或相似的地域进行栽培仍有一定的实践指导意义。