顧志康宋緒忠謝錦忠張 瑋楊倩倩楊 華徐曉云冷華南吳建明(浙江省湖州市林業(yè)科學(xué)研究所浙江湖州000 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院杭州00 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所浙江富陽(yáng)00 華東林交所湖州分中心浙江湖州000)
伐樁處理對(duì)毛竹林生產(chǎn)力影響研究
顧志康1宋緒忠2謝錦忠3張 瑋3楊倩倩4楊 華2徐曉云2冷華南1吳建明1
(1浙江省湖州市林業(yè)科學(xué)研究所浙江湖州313000 2浙江省林業(yè)科學(xué)研究院杭州310023 3中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所浙江富陽(yáng)311400 4華東林交所湖州分中心浙江湖州313000)
研究了4種伐樁處理強(qiáng)度(0株/hm2、225株/hm2、450株/hm2、675株/hm2)對(duì)毛竹林生產(chǎn)力的影響。結(jié)果表明:伐樁處理可以顯著提高毛竹用材林的生產(chǎn)力和竹材質(zhì)量;隨伐樁處理強(qiáng)度加大,新竹生物量、新竹質(zhì)量呈穩(wěn)定提高的趨勢(shì);伐樁處理強(qiáng)度為675株/hm2的處理效果優(yōu)于其他處理強(qiáng)度;在伐樁處理強(qiáng)度為675株/hm2的毛竹林中,新竹生物量高達(dá)35.4 t/hm2,較伐樁未處理林地提高了27.57%,大徑級(jí)(DBH>10 cm)新竹密度是伐樁未處理林地的1.43倍,新竹胸高處節(jié)間長(zhǎng)度比伐樁未處理林地增加1.8 cm。此外,伐樁處理能顯著提高中、小徑級(jí)新竹的品質(zhì),繼而提高毛竹材用林培育的整體效益。
毛竹林;伐樁處理;竹林生產(chǎn)力;竹材品質(zhì)
DOI:10.13640/j.cnki.wbr.2016.03.001
毛竹(Phyllostachys heterocycla var.pubescens Maze1 Ohwi)[1]為禾本科剛竹屬植物,是目前世界上分布最廣、栽培面積最大、經(jīng)濟(jì)效益最明顯的竹種.竹林采伐后產(chǎn)生的伐樁即竹兜,因?yàn)榕c地下鞭根連結(jié),具有持續(xù)利用由竹根從土壤中吸收水分甚至養(yǎng)分的能力,所以很難自發(fā)腐爛分解,在采伐3~5年后仍能保持青綠色,有的能留存10年甚至更長(zhǎng)時(shí)間.竹兜若不及時(shí)清理,10年時(shí)間每667 m2竹林會(huì)被占去15%左右的面積[2],嚴(yán)重影響毛竹林的經(jīng)營(yíng)空間.隨著毛竹伐樁處理專(zhuān)用機(jī)械的成功研發(fā),在毛竹林中大面積處理伐樁已經(jīng)具有很好的可行性和可操作性[3].然而,伐樁處理對(duì)毛竹林培育會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響以及如何把握伐樁處理強(qiáng)度尚未有研究定論,本研究即探討伐樁處理對(duì)毛竹林生產(chǎn)力的影響.
1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)毛竹林地位于浙江湖州市安吉縣上墅鄉(xiāng)劉家塘村.該村地理位置為東經(jīng)119.68°、北緯30.68°.地處中亞熱帶北緣的天目山北麓,屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,四季分明,氣候溫和,雨水充沛,光照充足.年平均氣溫15.0℃,極端最高氣溫40.8℃,極端最低氣溫-17.4℃,年均降雨量1 350 mm,有效積溫為4 934.1℃,無(wú)霜期226 d.
試驗(yàn)毛竹林為毛竹材用林純林,土壤為黃壤,土層厚度80 cm,林地坡度20~30度,林分密度150~170株/hm2.毛竹林每年撫育1~2次,林內(nèi)有小灌木零星分布,雜草較少,毛竹林大小年現(xiàn)象明顯,其中2013年為出筍大年.
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
試驗(yàn)于2012年11月至2015年7月進(jìn)行.2012 年11月開(kāi)展樣地本底調(diào)查,內(nèi)容包括記錄毛竹伐樁數(shù),進(jìn)行毛竹胸徑檢尺,判定和標(biāo)記竹齡并進(jìn)行伐樁處理;毛竹伐樁數(shù)量差異較大,最少的900個(gè)/ hm2,最多的2 100個(gè)/hm2,平均在1 500個(gè)/hm2左右.2014年9月進(jìn)行第2次伐樁處理.分別于2013年7月和2015年7月進(jìn)行竹林生長(zhǎng)測(cè)定,記錄新竹(含大徑竹)數(shù)量、胸徑、節(jié)間距(胸徑處)等指標(biāo).
伐樁處理試驗(yàn)樣地面積20 m×20 m.伐樁處理強(qiáng)度設(shè)4個(gè)處理:0株/hm2(CK)、225株/hm2、450 株/hm2、675株/hm2;試驗(yàn)重復(fù)3個(gè),總計(jì)12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地.伐樁處理方式:利用伐樁機(jī)切割伐樁至地表,同時(shí)切破伐樁內(nèi)部的蠟質(zhì)層和竹簧,切面保持平滑[4],之后在伐樁內(nèi)注滿水[5-6],每15~30 d加水1次,毛竹林不進(jìn)行挖筍處理,以保障其生產(chǎn)力評(píng)估結(jié)果的穩(wěn)定性,其他經(jīng)營(yíng)措施按照常規(guī)辦法進(jìn)行.為確保試驗(yàn)環(huán)境穩(wěn)定,每個(gè)樣地設(shè)置10~15 m寬的隔離緩沖帶,隔離緩沖帶內(nèi)一律不進(jìn)行伐樁施肥等經(jīng)營(yíng),也不進(jìn)行額外的竹筍采挖等人為活動(dòng).
試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用Office2003 Exce1以及SPSS19.0軟件進(jìn)行整理分析.
2.1伐樁處理對(duì)新竹產(chǎn)量的影響
分析結(jié)果顯示(圖1),伐樁處理產(chǎn)生了初步的增產(chǎn)效益.同樣是毛竹林生產(chǎn)大年,2013年各試驗(yàn)樣地的新竹數(shù)量差異不明顯,說(shuō)明樣地條件具有較高的均一性,為開(kāi)展伐樁處理試驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ). 2015年新竹數(shù)量和新竹生物量(圖2)均呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性變化,即隨著伐樁處理強(qiáng)度的提高,新竹數(shù)量和生物量均呈現(xiàn)較為明顯的增加趨勢(shì),這種趨勢(shì)性變化與伐樁處理強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)度也提高.伐樁處理強(qiáng)度為675株/hm2的新竹生物量高達(dá)35.4 t/ hm2,比對(duì)照竹林地新竹生物量提高了27.57%.
對(duì)2015年調(diào)查的新竹生物量進(jìn)行了DUNCAN多重比較分析(表1).結(jié)果顯示,不同伐樁處理強(qiáng)度間的新竹生物量存在α=0.05水平的顯著差異.其中伐樁處理強(qiáng)度為675株/hm2的新竹生物量與CK (0株/hm2)間差異顯著,伐樁處理強(qiáng)度450株/ hm2、225株/hm2等中小強(qiáng)度的伐樁處理則顯示為過(guò)渡狀態(tài),與大強(qiáng)度伐樁處理和伐樁未處理間的差異不顯著.
2.2伐樁處理對(duì)新竹材性的影響
毛竹用材林的培育目標(biāo)不僅包括較高的生物產(chǎn)量還包括優(yōu)質(zhì)的加工性狀.竹材粗壯、竹節(jié)修長(zhǎng)、竹壁厚實(shí)以及拉絲性好、柔韌度高等是最重要的材性性狀,其中以竹材徑級(jí)、竹節(jié)間長(zhǎng)度是非破壞性的表觀性狀.伐樁處理后,樣地大徑級(jí)(DBH>10 cm)新竹的密度由處理前樣地間差異不明顯轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)律性變化(圖3),即隨著伐樁處理強(qiáng)度的增加大徑級(jí)新竹數(shù)量穩(wěn)步增加,其中伐樁處理強(qiáng)度675株/ hm2的大徑級(jí)新竹密度達(dá)到955.05株/hm2,是CK(大徑新竹密度670.05株/hm2)的1.43倍.
圖1 伐樁處理對(duì)新竹數(shù)量的影響
圖2 伐樁處理對(duì)新竹生物量的影響
表1 各處理新竹產(chǎn)量DUNCAN多重比較
對(duì)12個(gè)樣地8個(gè)徑級(jí)毛竹胸高處節(jié)間長(zhǎng)度測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)(圖4),83.3%的樣地新竹胸高處節(jié)間長(zhǎng)度較CK平均提高1.36 cm,其中胸徑小于10 cm的中、小徑竹胸高處節(jié)間長(zhǎng)度提高明顯,平均提高1.38 cm,尤其是伐樁處理強(qiáng)度為675株/hm2的毛竹林,胸高處節(jié)間長(zhǎng)度平均提高1.80 cm.大徑級(jí)新竹節(jié)間長(zhǎng)度增幅較小,平均增加0.41 cm.可見(jiàn),伐樁處理能顯著提高中、劣等竹材的品質(zhì),從而提高毛竹材用林培育效益.
圖3 伐樁處理對(duì)大徑級(jí)新竹的影響
圖4 伐樁處理對(duì)新竹胸高處節(jié)間長(zhǎng)度的影響
2.3不同坡向毛竹林伐樁處理效果比較
從東、東北、南3個(gè)坡向的毛竹林伐樁處理試驗(yàn)整體效果上看(圖5),伐樁措施較為普遍地提高了新竹尤其是大徑新竹的密度,平均增加349.5株/ hm2,其中大徑竹增加210株/hm2.隨伐樁處理強(qiáng)度增加,新竹密度有不斷增加的趨勢(shì)(圖6),其中以東北坡向的增加趨勢(shì)相對(duì)明顯.
圖5 不同坡向毛竹林對(duì)伐樁處理的總體響應(yīng)
圖6 不同坡向毛竹林對(duì)伐樁處理強(qiáng)度的響應(yīng)
1)伐樁處理可以顯著提高毛竹用材林的生產(chǎn)力和竹材材性.伐樁處理直接拓展了新竹生長(zhǎng)的地下空間,為竹林健康培育創(chuàng)造了條件.伐樁處理強(qiáng)度675株/hm2的新竹生物量高達(dá)35.4 t/hm2,提高幅度達(dá)27.57%.伐樁處理明顯提高新竹材性,伐樁后竹材粗度、節(jié)間長(zhǎng)度明顯提高.伐樁處理強(qiáng)度675株/ hm2的大徑級(jí)(DBH>10 cm)新竹密度達(dá)到955.05 株/hm2,是伐樁未處理林地的1.43倍.伐樁處理的樣地新竹胸高處節(jié)間長(zhǎng)度平均提高1.36 cm,其中DBH<10 cm的中、小徑竹提高明顯,平均提高1.38 cm,尤其是伐樁處理強(qiáng)度675株/hm2的毛竹林平均提高達(dá)到1.8 cm.可見(jiàn),伐樁處理能顯著提高中、劣等竹材的材性,從而提高毛竹材用林培育效益.
2)在試驗(yàn)設(shè)定的伐樁處理強(qiáng)度范圍內(nèi),伐樁處理對(duì)毛竹林增產(chǎn)效益存在正影響.不同伐樁處理強(qiáng)度的新竹生物量呈現(xiàn)出隨伐樁處理強(qiáng)度提高而穩(wěn)定增加的一致趨勢(shì).強(qiáng)度為675株/hm2的伐樁處理效果優(yōu)于450株/hm2和225株/hm2的處理強(qiáng)度,明顯起到了增產(chǎn)、提質(zhì)的作用.其正向促進(jìn)竹林生產(chǎn)力的伐樁處理強(qiáng)度閾值還有待深化研究.
[1] 馬乃訓(xùn),張文燕,袁金玲.國(guó)產(chǎn)剛竹屬植物初步整理[J].竹子研究匯刊,2006,25(1):1-5.
[2]翁甫金,汪奎宏,何奇江,等.毛竹伐樁快速腐爛技術(shù)試驗(yàn)研究[J].竹子研究匯刊,2001,20(4):47-51.
[3]陳永文.閩中毛竹林伐樁施肥的應(yīng)用評(píng)述[J].防護(hù)林科技,2013(9):60-61.
[4]楊健,朱志建,楊倩倩,等.毛竹林機(jī)械化生產(chǎn)裝備的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].世界竹藤通訊,2013,11(5):22 -26.
[5]艾文勝,楊明,孟勇,等.毛竹林節(jié)水灌溉技術(shù)研究[J].湖南林業(yè)科技,2011,38(6):18-21.
[6]劉文靜,江桂蘭.關(guān)于對(duì)毛竹林噴滴灌溉的技術(shù)分析[J].民營(yíng)科技,2011(11):145.
Effect of Stump Cutting on the Forest Yield of Phyllostachys heterocycla
Gu Zhikang1Song Xuzhong2Xie Jinzhong3Zhang Wei3Yang Qianqian4Yang Hua2Xu Xiaoyun2Leng Huanan1Wu Jianming1
(1 Huzhou Forestry Institute,Huzhou 313000,Zhejiang,China 2 Zhejiang Forestry Academy,Hangzhou 310023,Zhejiang,China 3 Institute of Subtropica1 Forestry,Chinese Academy of Forestry,F(xiàn)uyang 311400,Zhejiang,China 4 Huzhou Branch of East China Forest Right Exchange Centre,Huzhou 313000,Zhejiang,China)
The effect of 4 types of stump cutting intensity(0 cu1m/ha,225 cu1ms/ha,450 cu1ms/ha and 675 cu1ms/ ha)on Phyllostachys heterocycla forest was studied.The resu1ts showed that stump cutting cou1d significant1y improve the productivity of Ph.heterocycla forest and the qua1ity of the timber produced;as the intensity of stump cutting grows,new bamboo biomass and qua1ity presents a stab1y growing trend;the stump cutting intensity at 675 cu1ms/ha has better effect than other cutting intensity;in the Ph.heterocycla forest where the cutting intensity is at 675 cu1ms/ ha,the new-bamboo biomass is as high as 35.4 t/ha,up 27.57%than the CK p1ots,the density of 1arge-diameter bamboo(DBH>10cm)is 1.43 times of the CK p1ots,and the internode 1ength at breast height is 1.8 cm more compared with the cu1ms in CK p1ots.Furth more,stump cutting can substantia11y improve the qua1ity of medium and sma11 diameter cu1ms,and thus boost the overa11 benefits in cu1tivating timber bamboo p1antation.
Phyllostachys heterocycla forest,stump cutting,bamboo forest productivity,bamboo timber qua1ity
浙江省湖州市科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):2012GN20).
顧志康(1965-),男,浙江海寧人,高級(jí)工程師,從事林業(yè)種苗和公益林建設(shè)研究.
宋緒忠,博士,主要從事竹林生態(tài)學(xué)研究工作.E-mai1:popsong@163.com.