方棟龍
福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院,福建南平,353000
福建省是毛竹的主要產(chǎn)區(qū),毛竹林面積和總立竹量均居全國之首,毛竹已成為山區(qū)廣大農(nóng)民的主要經(jīng)濟來源,但因毛竹耐寒性比較強,所以目前比較系統(tǒng)和深入地研究毛竹林分因子與雪災的關(guān)系報道不多,且針對性和應用性也不強。據(jù)調(diào)查,每年因寒冷的天氣,尤其是較大冰雪季節(jié)對毛竹的危害是比較嚴重的,特別是分布在福建北部地區(qū)和海拔較高的竹林受害更為嚴重[1]。受災主要表現(xiàn)形式為頂端受凍干枯、爆裂、折斷、彎曲等[2]。
近年來,因溫室效應和氣候異常,各地季節(jié)溫差和日溫差變化大,而我國各區(qū)域氣候變化多樣,冰雪災害的特征復雜,致災機理研究尚不透徹和系統(tǒng)。為此,本文以毛竹林為研究對象,通過調(diào)查不同毛竹林結(jié)構(gòu)的典型受災狀,探討受災原因及程度,總結(jié)其恢復與重建技術(shù),為提高毛竹林綜合抵御災害能力,開展毛竹林災后恢復技術(shù)提供理論依據(jù)。
試驗林設(shè)在南平市延平區(qū),位于東經(jīng)117°~119°,北緯26°40′~27°20′,處于武夷山脈的東南面,調(diào)查地點主要在延平區(qū)樟湖鎮(zhèn),地處閩江中上游,是水口電站庫區(qū)最大的集鎮(zhèn),交通方便,自然條件優(yōu)越,水、熱資源豐富,處在南亞熱帶和中亞熱交界處,以及受水口電站庫區(qū)的影響,形成特定的小氣候環(huán)境,該鎮(zhèn)年平均氣溫19.5℃,最冷月(1月份)6℃,最熱月(7月)28.5℃,年降雨量1 800 mm,無霜期長,有效積溫高,全年日照時數(shù)1 812.7 h,日均溫度≥10℃的活動積溫為5 890.4℃,相對濕度80%,全年平均風速很小,只有1.2 m/s。
試驗地為山地,海拔在400~800 m之間,坡度在25°左右,林地土壤以紅壤為主,土層厚度80 cm以上,腐殖質(zhì)層厚度25 cm左右,立地條件較好。
試驗林為本地正常生長的毛竹成林,進行常規(guī)的管理,每年產(chǎn)筍、砍竹,沒有受到人為嚴重的破壞。
在局部范圍內(nèi),自然條件基本相同,采用常規(guī)的撫育管理技術(shù),分別調(diào)查毛竹林、綠竹林、麻竹林受到冰雪的危害狀(干枯、爆裂、折斷、彎曲等災害),并統(tǒng)計受害竹株數(shù)占竹林總株數(shù)的百分比,以分析本地區(qū)主要三種經(jīng)濟竹種的不同受害程度。
調(diào)查不同海拔、不同坡向的毛竹林受害現(xiàn)狀,并統(tǒng)計受害竹株數(shù)占竹林總株數(shù)的百分比,以分析生長在不同地形條件的毛竹林受害程度。
調(diào)查本地生長的毛竹純林、毛竹與杉木混交林、毛竹與闊葉樹混交林的受害程度,分別統(tǒng)計受害竹株數(shù)占竹林總株數(shù)的百分比,以分析不同樹種組成與受害程度的影響。
研究選擇了2 970株/公頃的低密度和3 975株/公頃高密度的兩種不同立竹度,在這兩種不同立竹密度的毛竹林中調(diào)查其受害狀,并分別統(tǒng)計兩種竹林中受害竹株數(shù)占竹林總株數(shù)的百分比,以分析不同立竹度與毛竹林受害程度的影響。
研究選擇了整齊度分別在≤5、5~7和≥7三種不同的毛竹林,分別調(diào)查各自受害竹株數(shù)占總株數(shù)的百分比;另在毛竹林中調(diào)查不同徑級的毛竹植株受害情況,以分析不同整齊度毛竹林分及不同徑級的受害程度。
經(jīng)調(diào)查,毛竹林、綠竹林、麻竹林的受害程度如表1所示。
表1 不同竹種林分受害程度
從表1可知,在同樣的冰雪天氣,不同竹種的受害程度不同,其中,毛竹受害最輕(72%),綠竹次之(83%),麻竹受害程度最嚴重(91%)。毛竹林受災的主要原因有:(1)氣溫過低,竹株內(nèi)部水分結(jié)冰,體積增大,引起機械損傷,同時出現(xiàn)生理缺水,造成竹株干枯,生理代謝作用受阻,造成死亡。(2)氣溫下降,樹體積雪吸濕聚集成冰,出現(xiàn)了大量的凍塊和積雪現(xiàn)象,這些冰雪掛在竹枝及竹冠上,特別是密度較大、枝杈密集的毛竹林堆積的冰雪較多,在樹冠上形成龐大的冰塊和雪團,隨著冰雪團越來越大,竹株承受了巨大的壓力,最后造成破裂、折斷、彎曲等現(xiàn)象[3-4]。(3)如果有風,在風的作用下,導致大面積毛竹林出現(xiàn)重者翻兜、爆裂,輕者彎曲的災害發(fā)生[5]。因為毛竹為散生竹,抵抗低溫能力比叢生竹相對較強,單株樹冠幅度也較小,掛冰、雪量也少,而綠竹和麻竹為叢生竹,本身對低溫的抵抗力差,樹冠幅度大,特別是麻竹,冠形龐大,葉片大,掛冰、雪量最多,所以受害的程度也最大[4]。因此,綠竹、麻竹一般適宜種在低海拔、地形開闊、比較溫暖的地方,一般在毛竹的南緣[6]。
在地形因子中,毛竹受低溫危害的主要因子是海拔和坡向。分別調(diào)查了生長在海拔600 m左右和800 m左右的毛竹林,以及生長在陽坡和陰坡的毛竹林,其不同受害結(jié)果見表2。
表2 不同地形毛竹林受害程度
從表2可知,海拔越高,毛竹受害越嚴重,海拔800 m受害竹比例(72%)比海拔600 m受害竹比例(56%)高。因為受海拔梯度效應影響,隨著海拔升高,氣溫逐漸降低,所以生長在高海拔的毛竹林所受到的寒害比生長在低海拔毛竹林嚴重,且冰雪融化速率也較慢,冰雪量堆積也較大,故災害作用持續(xù)時間及危害程度也大于海拔低區(qū)域的毛竹林[7]。同樣,生長在陽坡的毛竹林,因光照充足,日照時數(shù)長,增溫快,空氣溫度比陰坡高,因而受害程度較輕。
調(diào)查本地三種樹種組成的毛竹林,即毛竹純林、毛竹與杉木混交林、毛竹與闊葉樹混交林,三種林分的受害程度結(jié)果見表3。
表3 不同毛竹混交林受害程度
從表3中可知,不同毛竹林樹種組成對災害的抵御能力有所差異。毛竹混交林比毛竹純林受害程度輕,其中,毛竹純林受害最為嚴重(71%),毛竹與針葉樹混交林受害程度次之,為65%;毛竹與闊林樹混交林受害程度最輕,為60%。這是因為合理的毛竹混交林,其樹種與毛竹搭配合理,林分水平結(jié)構(gòu)呈鑲嵌性分布,結(jié)構(gòu)合理均勻,且具多層林冠層,各冠層交錯起伏,在局部范圍內(nèi)對降雪起到層層過濾阻截的作用,不易掛冰雪,降低了冰雪對冠層的積壓作用力;同時,由于混交林林內(nèi)小氣候適宜,樹種間相互促進,促進毛竹生長健壯,本身的抵抗力強,從而降低毛竹受害程度。因此,整體來說,混交林對冰雪災害的抵御能力強于單層林冠層的純林[6-8]。特別是毛竹與闊葉樹混交,種間關(guān)系最緩和,枯枝落葉層厚、易分解,改良土壤好,林分結(jié)構(gòu)也最為合理,因而抵抗力最強。
本研究調(diào)查了兩種不同密度的毛竹林,即2 970 株/公頃的低密度和3 975 株/公頃高密度,其結(jié)果是受害率和立竹度存在一定的正相關(guān)性,低密度毛竹林的受害程度為65%,而高密度毛竹林為71%。因為在密度過大的林分中生長的毛竹相對較小[9],同時高密度毛竹林林分較少采伐利用,老竹多,毛竹相互間距離較近,林分冠層密,降雪很難透過冠層,大部分積壓在林冠上,容易遭到冰雪災害的破壞。
對不同整齊度的竹林及林內(nèi)不同粗度的毛竹進行調(diào)查,其受害結(jié)果見表4。
表4 不同整齊度毛竹林受害程度
從表4可知,竹林整齊度與受害程度呈負相關(guān)。整齊度越大,受害程度越輕,其中,整齊度大于或等于7的竹林,各竹株間生長整齊一致,形成了一個較厚的冠層,抵抗冰雪壓的能力較強,因而受害程度最輕。同時,通過調(diào)查得出,隨著徑級的增加,受害株數(shù)先是不斷增大,至胸徑在11 cm左右時受害程度達到最大,隨后受害株數(shù)又不斷減小,呈偏正態(tài)分布趨勢。從整片林分看,受害株數(shù)最多的是胸徑在8~12 cm的毛竹,成為毛竹林中受災的主體;8 cm以下或竹高較矮的竹株多為較遲時間出筍成竹或發(fā)育成較差的毛竹,一般處于竹冠層的下部,有上部竹冠的保護,受冰雪直接覆蓋的幾率低,受災程度也小;而胸徑在12 cm以上的毛竹許多為林內(nèi)分布的老竹,雖然株數(shù)較少,但高度又處在主冠層頂部,受冰雪積壓的幾率最大,幾乎全部受災,但這部分毛竹在整片竹林中所占的比例較少,因而受害毛竹比例也小,故不是受災的主體。
(1)毛竹、綠竹、麻竹是福建省最重要的三大經(jīng)濟竹種,抗寒能力強弱為:毛竹>綠竹>麻竹。毛竹耐寒性比較強,福建省北部是適生區(qū),生長比較好的竹林海拔一般分布300~800 m[10],一般情況下不受凍雪災害。且受害程度與地形、樹種組成、竹林結(jié)構(gòu)等因子有關(guān),因此,不同的竹林應采取相應的措施,防止竹林遭受凍雪危害。
(2)高海拔、陰坡、毛竹純林、密度過大、整齊度小的毛竹林,更容易受到凍雪災害,因此,在毛竹林經(jīng)營過程中,提高竹林本身的抵抗力是避免竹林受害的根本方法,如采取調(diào)整竹林結(jié)構(gòu),營造竹木混交林,改善竹林生長環(huán)境,促進毛竹生長健壯等措施。
(3)毛竹林受凍雪災害程度與竹林徑級成正態(tài)分布。中間徑級毛竹是竹林中分布的主體,但也是受害的主體,因此,通過砍伐老竹、降低密度、提高竹林整齊度、調(diào)整年齡結(jié)構(gòu)等,并除去偏冠和高徑比過大的毛竹,可以減少毛竹的凍雪災害發(fā)生的可能性。
(4)目前,福建省的毛竹林經(jīng)營以粗放式經(jīng)營較多,重砍伐竹材,并挖取竹筍,對現(xiàn)有毛竹林的經(jīng)營和管理主要從經(jīng)濟效益考慮,造成竹林結(jié)構(gòu)不合理,老竹多,使毛竹林生態(tài)系統(tǒng)容易遭到破壞,毛竹林的生態(tài)功能較低[11],抵抗災害的能力減弱,這樣也直接影響了經(jīng)濟效益,因此,應通過合理的栽培模式調(diào)控竹林結(jié)構(gòu),不斷改善毛竹林生態(tài)系統(tǒng),促進毛竹林的可持續(xù)經(jīng)營。
參考文獻:
[1]沈國舫.關(guān)注重大雨雪冰凍災害對我國林業(yè)的影響[J].林業(yè)科學,2008,44(3):1-2
[2]鄭郁善,洪偉.毛竹經(jīng)營學[M].廈門:廈門大學出版社,1998:112-114
[3]王龍,應葉青.浙江毛竹林生態(tài)經(jīng)營技術(shù)的PRA-DPSIR評價[J].世界竹藤通訊,2012(10):1-6
[4]黃盛林.竹資源開發(fā)利用技術(shù)與竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略[M].北京:銀聲音像出版社,2004:636-642
[5]魏松正,張水生,鐘壽旺,等.南方重大冰雪災害對福建省建陽市毛竹林影響及成因分析[J].福建林業(yè)科技,2008,35(4):203-206
[6]鄭郁善,王舒鳳.杉木毛竹混交林的毛竹地下鞭根結(jié)構(gòu)特征研究[J].林業(yè)科學,2000(6):35-36
[7]李士坤.竹闊混交林生產(chǎn)力和生態(tài)效能研究[D].福州:福建農(nóng)林大學林學院,2008:11-50
[8]潘福全.毛竹林豐產(chǎn)方法探索[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010(12):39-41
[9]陳金英,劉文松.不同坡位差異施肥毛竹林竹筍產(chǎn)量及經(jīng)濟效益分析[J].安徽農(nóng)學通報,2010,16(15):45-46
[10]盧榕泉.撫育施肥措施對毛竹林筍產(chǎn)量的影響及效益分析[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究,2008,4(4):23-24
[11]馬文銀.邵陽市森林生態(tài)系統(tǒng)凈化大氣的功能價值估算[J].中南林業(yè)科技大學學報,2010(4):51-54