唐昌貽,朱文強(qiáng),羅炳貴,葉億明,吳禮棟
(浙江省遂昌縣林業(yè)局,浙江 遂昌 323300)
毛竹(Phyllostachys pubescens)屬單子葉植物,禾本科(Poaceae)剛竹屬 (Phyllostachys)植物[1],現(xiàn)今全國(guó)毛竹林面積達(dá)270萬hm2,占竹林總面積的64.1%[2],在我國(guó)森林資源中屬于分布最廣、面積最大、用途最多的竹種[3],和其他植物一樣,一旦遇上火災(zāi),也會(huì)被引燃、燒毀,但在災(zāi)后的調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)人工經(jīng)營(yíng)的毛竹純林卻能在森林火災(zāi)中幸免,一到春天就會(huì)自然發(fā)筍成竹,這不得不引起人們的關(guān)注和思考。因此,本文試圖從毛竹林防火和恢復(fù)方面進(jìn)行分析,查找原因,為火災(zāi)易發(fā)地塊營(yíng)造林木選擇優(yōu)良的樹種提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
林火發(fā)生必須具備3個(gè)條件,即森林可燃物、火險(xiǎn)天氣和火源[4],由于同塊山林中,毛竹和其他植物遇上的火險(xiǎn)天氣和火源是相同的,唯有森林可燃物的數(shù)量可能存在差異,而可燃物是燃燒的基礎(chǔ)物質(zhì)。在一般的林地中,枯枝落葉、林下植被是森林可燃物的主要材料,其數(shù)量的不同,可直接影響森林火災(zāi)的類型及火災(zāi)的嚴(yán)重程度[5]。
毛竹是典型的速生樹種,生長(zhǎng)快,成材早。其粗生長(zhǎng)在竹筍出土?xí)r即已基本定型[6],而毛竹筍從開始出土至新竹長(zhǎng)成,僅需40~50d的時(shí)間,且新竹一旦形成,其竹稈的高度、粗度就不再有明顯的變化[7],枝椏也一樣,不再長(zhǎng)粗和伸長(zhǎng),雖然在立竹密度過大的林子內(nèi),有些毛竹的枝椏也會(huì)因林中光照不足而提早枯死,但從培育毛竹材用林和筍用林立竹量2 700~3 750 株/hm2的標(biāo)準(zhǔn)[8]來看,該密度不會(huì)影響枝椏的正常生長(zhǎng),枯死的枝椏很少。其次,從5年生毛竹竹材已可采伐利用[9]來看,且2a就要采伐1次,即使有少量的枯枝,也會(huì)在采伐竹材的同時(shí)被帶出林地。所以,毛竹林地內(nèi)的枯枝是很少的。由于單株竹子的大小年節(jié)律是不可改變的[10],所以,毛竹產(chǎn)量大小年明顯。且竹葉2a換葉1次,新竹成形生長(zhǎng)到一屆竹葉換葉,也是2a為1周期,這和毛竹大小年鞭竹系統(tǒng)節(jié)律變化同步[11],產(chǎn)量多的那年落葉,產(chǎn)量少的那年長(zhǎng)葉,也就是說,2a中只有1 a有落葉。
從毛竹枯枝落葉的數(shù)量來分析,毛竹有別于其他喬木樹種,所產(chǎn)生的枯枝留在林地中的很少,而且落葉也要2a才有1次,這說明在可燃物中的枯枝落葉數(shù)量上比其他喬木樹種少。
林下植被(茅草、狼箕和野草)的增多,將給森林火災(zāi)埋下隱患,成為引起森林火災(zāi)的導(dǎo)火線。然而,植被生長(zhǎng)首先要有林地空間,但根據(jù)蕭江華在20世紀(jì)60年代初,對(duì)毛竹(Phyllostachys pubescens)林的地下系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開展的研究表明,在材用毛竹純林中,竹株地下部分在0~30cm的土層內(nèi)所占容積比為80%以上;在距離稈基中心20cm的范圍內(nèi),其容積比也占80%左右,也就是說,以稈基為中軸線、半徑為20cm、高為30cm的圓柱體的空間內(nèi),竹株地下部分的容積比占總量的80%左右[12]。還有毛竹林采伐后,留在竹林地中的竹蔸硬且不易腐爛,無效地占去了一定面積的林地。據(jù)測(cè)定竹林地每度每公頃母竹更新要?dú)埩糁褫?00~450個(gè),每個(gè)竹蔸占地可達(dá)0.5m2,老竹蔸占林地面積達(dá)10%左右[13]。這表明人工經(jīng)營(yíng)的毛竹在與其他樹種的競(jìng)爭(zhēng)過程中處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì),致使外來植物體的生存空間不足20%;其次,毛竹適應(yīng)性廣、生長(zhǎng)快、周期短且高大常綠,枝葉繁茂,發(fā)展迅速。隨著立竹量的增加,竹林會(huì)很快郁閉,成為與茅草、狼箕等爭(zhēng)奪空間、陽光、水分的競(jìng)爭(zhēng)者,勢(shì)必造成林下植被因?yàn)槿鄙訇柟狻⑺侄L(zhǎng)緩慢,進(jìn)而逐漸稀疏甚至死亡;同時(shí),毛竹林地經(jīng)過人為的培育管理和每年筍的采挖(春筍小年時(shí),挖鞭筍、冬筍;春筍大年時(shí),挖春筍、鞭筍),造成僅有的少數(shù)林下植被,其生物量急劇下降,引火材料大大減少。
大部分喬木樹種的枝條是從根部開始生長(zhǎng)的,還有在喬木樹種的主梢受傷害時(shí),大量的不定芽就會(huì)從根部快速萌發(fā),長(zhǎng)成新的枝條及主枝。隨著林齡的增加,林分的郁閉,造成枝條日照量減少而提早死亡腐爛,成為引發(fā)火災(zāi)的可燃物。而毛竹據(jù)尹新華等調(diào)查,在平均胸徑達(dá)到9.7cm、立竹量2 150株/hm2的毛竹純林中,毛竹開始分枝的平均高度530cm[14],這說明毛竹主桿基部是沒有枝條的。這樣,即使失火,對(duì)地上部分的毛竹主稈損害也不會(huì)太嚴(yán)重。
毛竹的鞭系及竹桿均含有生物活性內(nèi)源激素,除種子具有生殖能力外,其鞭節(jié)和竹節(jié)均能萌芽生殖,因而除了用種子繁殖竹苗外,采用竹苗栽培、母竹栽培、竹鞭栽培均可,但竹苗栽培成林較慢,竹鞭栽培要求技術(shù)程度較高,故而生產(chǎn)上大面積發(fā)展毛竹,一般都采用母竹移栽法造林[15]。且造林后,鞭系就依靠母竹提供的養(yǎng)分開始生長(zhǎng)新鞭,遇上外界適宜條件就可以刺激鞭上的筍芽萌發(fā)生長(zhǎng)為筍或成竹,竹子制造的有機(jī)物質(zhì)又供應(yīng)給地下的鞭系生長(zhǎng)新的竹鞭,這樣反復(fù)循環(huán),形成一個(gè)鞭—筍—竹,竹—鞭—筍,竹竹相連,鞭鞭相通的小群體[16]。這表明毛竹一次造林就可以永續(xù)利用[17]。
筍芽是繁衍新竹的基礎(chǔ)物質(zhì),長(zhǎng)在竹鞭的節(jié)間,經(jīng)過分化發(fā)育生長(zhǎng)為筍或成竹,據(jù)眾多的研究表明,毛竹材用林和筍用林的竹鞭絕大部分分布在深0~30cm的土層內(nèi),無論是從竹鞭和竹根系的分布頻數(shù),還是從質(zhì)量、生物量或體積比例來看,80%左右的竹鞭都集中在這一層次[18-23],而竹鞭分布深度<15cm,>30cm發(fā)筍成竹率低;深度16~30cm的鞭段,成竹率高,立竹胸徑隨入土深度的增加而增加[24],這表明絕大部分能成竹的筍芽均分布在深16~30cm的土層中。根據(jù)陶芳明、洪傳禮調(diào)查發(fā)現(xiàn),粗放經(jīng)營(yíng)的毛竹林內(nèi)植被覆蓋率的不同,其毛竹被火災(zāi)燒毀的程度也不同,植被覆蓋率達(dá)75%時(shí),不但地上立竹幾乎全被燒死,連土層22cm以內(nèi)的鞭和筍也被燒傷;植被覆蓋率在30%以下時(shí),被燒死的立竹少[25]。由此可見,人工經(jīng)營(yíng)的毛竹林下植被稀少,林火不會(huì)燒傷深度在16~30cm鞭段上的筍芽。
竹鞭是孕筍和林分?jǐn)U展的重要器官,同一鞭竹系統(tǒng),鞭系生長(zhǎng)所消耗的養(yǎng)分來自鞭上的母竹,鞭上母竹數(shù)量越多,質(zhì)量越好,年齡結(jié)構(gòu)越合理,出筍就越多,成竹率就越高,新竹質(zhì)量就越好。而鞭系上的母竹越少,其母竹發(fā)筍率高,但出筍數(shù),成竹率和成竹質(zhì)量均低[26]。這說明在同一鞭竹系統(tǒng)中,筍芽的萌發(fā)、生長(zhǎng)所需養(yǎng)分,存在多株母竹供養(yǎng)的事實(shí),因此,雖然有的竹子被引燃、燒毀,但只要有幸存的竹子活著,其筍芽就能吸收到由母竹提供的養(yǎng)分,所以,在第2a春天,就會(huì)有新的竹筍長(zhǎng)成幼竹。這就是毛竹與其他喬木樹種的不同之處,它具有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)共亨,團(tuán)隊(duì)生存的繁衍特點(diǎn)[27]。
地上的竹材燒毀后,藏在地下深16~30cm的筍芽還是完好的,根據(jù)毛竹大小年現(xiàn)象十分明顯,新竹和筍的產(chǎn)量1 a多1 a少循環(huán)交替。激素論者認(rèn)為,出筍多少受上年新竹所控制,新竹控制附近筍芽的萌發(fā),這是頂端優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)形式[28]。因1根竹鞭上有許多的筍芽,一般都有十幾個(gè),甚至二十幾個(gè)[29],即使遇上春筍大年,其筍芽因無新竹控制,所以,就會(huì)開始萌發(fā)。由于母竹依靠竹葉光合作用制造成的有機(jī)物質(zhì)大部分已在林火來臨之前就被竹鞭吸收并儲(chǔ)存著,根據(jù)竹林鞭系既是營(yíng)養(yǎng)和水分的運(yùn)輸、貯存器官,也是竹林賴以更新、發(fā)展的繁殖器官[30]和毛竹筍縱向生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是由來鞭和去鞭共同提供的[31]特性,筍芽能在竹鞭上獲得一定數(shù)量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),加上林地植被燒毀后,太陽直接照射,促使地溫增高,給筍芽的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造了良好的條件,季節(jié)來臨,就會(huì)出筍長(zhǎng)竹。雖比原來小,但只要過2,3屆的恢復(fù)就能長(zhǎng)成竹林。
人工經(jīng)營(yíng)的毛竹林地內(nèi)所產(chǎn)生的可燃物,不論是枯枝,還是落葉和林下植被從數(shù)量上看,均小于其他的喬木樹種,即使失火,也不會(huì)燒傷在土壤保護(hù)下的筍芽,加上毛竹具有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)共享,團(tuán)隊(duì)生存的繁衍特點(diǎn)和頂端優(yōu)勢(shì)的存在,所以,毛竹能在林火過后重生,不需要再重新造林就能恢復(fù)有林地。
因此,結(jié)合毛竹、杉木混交林對(duì)恢復(fù)土壤結(jié)構(gòu)健康優(yōu)于馬尾松天然林和杉木人工林[32]及毛竹小母竹造林也能快速成林成材[33],建議在村莊周圍、火災(zāi)易發(fā)地塊營(yíng)造毛竹林,既可實(shí)現(xiàn)一次造林就可以永續(xù)利用的目的,還有阻隔森林火災(zāi)蔓延的作用和美化環(huán)境、增加林農(nóng)經(jīng)濟(jì)收入的功能。
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