孫承東，余凌帆，謝歡歡，胡進(jìn)耀*，劉勇嘉

（1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川　　成都 610081；2.綿陽(yáng)師范學(xué)院，四川綿陽(yáng) 621000；3.天全縣林業(yè)局，四川　　天全 625500）

不同生態(tài)恢復(fù)措施對(duì)天全縣方竹生長(zhǎng)的影響

孫承東2，余凌帆1，謝歡歡2，胡進(jìn)耀2*，劉勇嘉3

（1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川成都 610081；2.綿陽(yáng)師范學(xué)院，四川綿陽(yáng) 621000；3.天全縣林業(yè)局，四川天全 625500）

為加快天全縣方竹林的恢復(fù)，為大熊貓?zhí)峁┏渥愕氖澄?，本文?duì)不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹林的生物量分配格局及生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行研究。研究結(jié)果顯示：不同齡級(jí)的方竹，在生境恢復(fù)措施下的含水率小于生境保育措施下的含水率。不同恢復(fù)措施下方竹生物量表現(xiàn)為：除當(dāng)年的新生竹外，生境恢復(fù)措施下方竹林B、C齡級(jí)的生物量都大于生境保育措施下方竹林生物量。不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹的株高、基徑與竹齡均呈現(xiàn)相關(guān)性，其中生境恢復(fù)措施下方竹的株高與基徑之間呈顯著相關(guān)關(guān)系。

生態(tài)恢復(fù)；天全縣；方竹

前言

2013年4月20日四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7. 0級(jí)地震，與蘆山縣接壤的野生大熊貓棲息地天全縣也受到重大影響。造成大熊貓主食竹大面積損毀，增加了棲息地內(nèi)大熊貓的覓食難度。方竹（Chimonobambusa quadrangularis（Fenzi）Makino），是禾本科寒竹屬的一種多年生、常綠、木質(zhì)化植物。方竹不僅是重要的森林資源也是珍稀、瀕危的野生動(dòng)物大熊貓的主要食物，同時(shí)因其奇特的四菱形竹竿，竿壁厚、纖維優(yōu)良且強(qiáng)度較高，具有極高的觀(guān)賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

目前，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)不同種類(lèi)竹子的生物量結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)規(guī)律等特征進(jìn)行了不同程度的調(diào)查研究，如：翁玉臻等人通過(guò)研究福建省天寶巖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)不同管護(hù)類(lèi)型毛竹林的生物量分配格局和土壤理化特征，得到了不同管護(hù)類(lèi)型下毛竹生產(chǎn)力分布格局及土壤理化特征的影響規(guī)律，為維持竹林長(zhǎng)期生產(chǎn)力的管護(hù)類(lèi)型的研發(fā)提供了依據(jù)［1］。侯群龍研究不同撫育方式對(duì)毛竹林分的影響，通過(guò)不同撫育方式試驗(yàn)研究，進(jìn)一步證實(shí)撫育管理對(duì)毛竹林生長(zhǎng)發(fā)育的重要意義［2］。甘小洪等人通過(guò)對(duì)重慶市梁平縣竹海林場(chǎng)大埡口管護(hù)區(qū)實(shí)心狹葉方竹種群的生物量結(jié)構(gòu)和地下莖生長(zhǎng)規(guī)律的研究掌握了天然實(shí)心狹葉方竹無(wú)性系種群的生物學(xué)特性，為進(jìn)一步研究實(shí)心方葉竹種群及竹林培育實(shí)踐打下了理論基礎(chǔ)［3］。唐婷等人通過(guò)對(duì)北川3種箭竹屬植物地上生物量結(jié)構(gòu)回歸模型的研究，估算出了這3種箭竹群落的生物量，從而可以估算出大熊貓棲息地的承載量［4］。這些成果對(duì)研究雅安市天全縣災(zāi)后大熊貓棲息地方竹林的生長(zhǎng)狀況具有非常重要的參考價(jià)值。然而，目前還未見(jiàn)關(guān)于天全縣二郎山不同生態(tài)恢復(fù)措施對(duì)方竹生長(zhǎng)影響方面的專(zhuān)題研究報(bào)告。為加快竹林的恢復(fù)，為大熊貓?zhí)峁┏渥愕氖澄铮疚膶?duì)不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹林的生物量分配格局及生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行研究，旨在為加快方竹林的恢復(fù)工作提供數(shù)據(jù)資料。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)域與時(shí)間

雅安市天全縣位于四川盆地西南部向青藏高原的過(guò)渡地帶。地理坐標(biāo)為北緯29.50545°～30.19040°，東經(jīng)102.17574°～102.63251°，區(qū)域范圍呈“C”字型。地形西南高東北低，平均海拔2 500 m左右，林地多為竹木混交林。本文樣方調(diào)查設(shè)置于雅安市天全縣二郎山大熊貓棲息地和走廊帶范圍內(nèi)的三灣河區(qū)域，地理坐標(biāo)為北緯30.12931°，東經(jīng)102.58552°，海拔約1 650 m，平均坡度約25°，平均植被覆蓋度80%以上，方竹平均枝葉蓋度約60%［5，6］。

本文樣方調(diào)查和標(biāo)準(zhǔn)竹的選取、測(cè)量、烘干均在2015年11月進(jìn)行。

1.2研究方法

1.2.1樣方設(shè)置方法

本研究在優(yōu)勢(shì)種為方竹，生態(tài)恢復(fù)類(lèi)型為生境恢復(fù)和生境保育這兩種措施下的林地中分別設(shè)置5個(gè)樣方，樣方大小為10 m×10 m，共計(jì)10個(gè)樣方，分別進(jìn)行每株檢尺，用電子游標(biāo)卡尺（精度為0.01 mm）、卷尺（精確到1 cm）分別測(cè)量該樣方內(nèi)方竹的基徑、株高以及年齡，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。（生境恢復(fù)：指中度受損林地植被的恢復(fù)措施；生境保育：指輕微受損林地植被的恢復(fù)措施）。

1.2.2標(biāo)準(zhǔn)竹的選取與測(cè)量方法

1）標(biāo)準(zhǔn)竹選取

把每個(gè)樣方中的方竹按竹齡劃分為3個(gè)齡級(jí)，分別為齡級(jí)A（1 a生）、齡級(jí)B（2 a生）和齡級(jí)C（3 a及3 a以上生），根據(jù)每個(gè)齡級(jí)范圍中的株數(shù)，按比例選取30株完整的、生長(zhǎng)良好、無(wú)病蟲(chóng)害的植株作為標(biāo)準(zhǔn)竹，共計(jì)270株。本文通過(guò)樣本竹基部有無(wú)葉鞘、竹竿顏色和竹枝分叉數(shù)對(duì)其進(jìn)行齡級(jí)的劃分，把有葉鞘、無(wú)竹枝或竹枝分叉數(shù)≤1、竹竿顏色鮮綠標(biāo)為齡級(jí)A，無(wú)葉鞘、竹枝分叉數(shù)≤2、竹竿顏色淺綠標(biāo)為齡級(jí)B，無(wú)葉鞘、竹枝分叉數(shù)＞2、竹竿顏色深綠標(biāo)為齡級(jí)C［4］。

2）標(biāo)準(zhǔn)竹的測(cè)量

在分別用電子游標(biāo)卡尺、米尺測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)竹的基徑和株高之后將其從竿基處鋸斷，按照竹竿、竹枝和竹葉分別裝入樣品袋用電子天平（精確到0.01g）稱(chēng)量其鮮重，并在記錄相關(guān)數(shù)據(jù)后帶回實(shí)驗(yàn)室，用恒溫烘箱85℃烘至恒重（竹竿和竹枝16 h×3次，竹葉12 h×3次），逐株稱(chēng)量各部分構(gòu)件的干重，計(jì)算含水率。

1.2.3數(shù)據(jù)處理方法

本文的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0和EXCEL進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)與分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹林生物量的分配

2.1.1方竹的含水率狀況

恢復(fù)和保育是兩種不同的生態(tài)恢復(fù)措施，由于生長(zhǎng)環(huán)境與條件的差異，其含水量也會(huì)有變化。對(duì)于方竹同一器官而言，兩種不同措施下含水率的差異，反映了方竹的生長(zhǎng)健康狀況。兩種不同恢復(fù)措施下方竹林含水率情況如表1所示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：無(wú)論在生境恢復(fù)還是在生境保育措施下，方竹林各器官的含水率均表現(xiàn)為：B齡級(jí)＞C齡級(jí)，無(wú)莖葉發(fā)育的A齡級(jí)方竹除外。這說(shuō)明在B齡級(jí)時(shí)方竹的生長(zhǎng)力最為旺盛。從整體上來(lái)看，在不同齡級(jí)下，生境恢復(fù)措施下方竹的含水率小于生境保育措施下方竹的含水率且除B齡級(jí)枝的含水率外都達(dá)顯著水平。這表明受輕度損傷的生境保育措施下的方竹林生長(zhǎng)更為旺盛、更健康。

此外，由于植物各器官的結(jié)構(gòu)與功能的不同，其含水率也相應(yīng)會(huì)有一定的差異，即使對(duì)于同一器官而言其含水率也會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而出現(xiàn)變化，它在一定程度上反映了該器官干物質(zhì)的積累量［9，10］。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：在恢復(fù)和保育兩種生態(tài)措施下，齡級(jí)A竹莖的含水率分別高達(dá)56%和64%，齡級(jí)B竹莖含水率達(dá)37%和44%，齡級(jí)C竹莖含水率僅有36%和40%?？梢?jiàn)，方竹莖的含水率隨竹齡的增大而減少（表1）。

表1　方竹含水率狀況表

2.1.2方竹的生物量分配

不同生態(tài)恢復(fù)類(lèi)型下，方竹林的生物量不同。竹類(lèi)植物主要利用部分為地上部分，包括莖、枝和葉，為此，我們研究了方竹這3部分的生物量分配比例［12，13］。生境修復(fù)和生境保育措施下，方竹生物量在各器官的分配比例如圖1和圖2所示。

圖1　生境保育措施下方竹林生物量分配情況

從地上部分各器官生物量質(zhì)量來(lái)看，無(wú)論在哪種生態(tài)恢復(fù)措施下，方竹的生物量質(zhì)量比例總體上為：莖 ＞葉 ＞枝，其中，1a生竹還沒(méi)有長(zhǎng)出枝和葉。生境保育措施下B齡級(jí)方竹葉的生物量略微大于莖。這說(shuō)明保育措施下B齡級(jí)方竹生命力旺盛，受干擾能力強(qiáng)，葉子生長(zhǎng)旺盛。此外，生境修復(fù)措施下，除1a生新竹外，方竹林B、C齡級(jí)的生物量都大于生境保育措施下方竹林生物量。這是因?yàn)?，生境恢?fù)措施下方竹林的破壞程度大于生境保育措施下方竹林的破壞程度，故生境恢復(fù)措施下的方竹林密度相對(duì)較低、空氣流動(dòng)性好，有利于方竹的生長(zhǎng)發(fā)育，故生物量較大。

圖2　生境恢復(fù)措施下方竹林生物量分配情況

2.2不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹各器官間的相關(guān)性分析

為了解方竹的生長(zhǎng)規(guī)律，探索不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹的株高、基莖與竹齡之間的關(guān)系，故根據(jù)所采集的方竹數(shù)據(jù)用SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)分析，分析結(jié)果如表2、表3和表4所示。結(jié)果顯示：生境恢復(fù)措施下方竹的株高、基徑與竹齡之間存在相關(guān)關(guān)系，其中株高與基徑之間呈顯著相關(guān)關(guān)系。生境保育措施下方竹的株高、基徑與竹齡之間兩兩呈顯著相關(guān)關(guān)系。

表2　不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹林生物量狀況表

表3　生境恢復(fù)措施下方竹株高、基徑、年齡之間的相關(guān)性

表4　生境保育措施下方竹株高、基徑、年齡之間的相關(guān)性

3　結(jié)論與討論

3.1不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹林生物量的分配

3.1.1方竹含水率狀況

本研究中的方竹在不同生態(tài)恢復(fù)措施下含水率變化情況呈現(xiàn)出：生境恢復(fù)措施下的方竹含水率總體都低于生境保育措施下方竹的含水率。此外，方竹各器官的含水率存在隨著年齡增長(zhǎng)，各器官含水率均表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì)，其中竹莖在齡級(jí)A到齡級(jí)B下降趨勢(shì)最為明顯，其后表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定。原因是齡級(jí)A的方竹還未出現(xiàn)側(cè)枝和竹葉，到了齡級(jí)B開(kāi)始大量生長(zhǎng)側(cè)枝和竹葉，所以其含水量急劇下降；竹葉在齡級(jí)B之后的含水率變化不大，是由于竹葉可以再生，不同齡級(jí)的方竹其葉片年齡相對(duì)一致，含水率也相對(duì)穩(wěn)定。

3.1.2方竹生物量分配

不同恢復(fù)措施下方竹生物量表現(xiàn)為：除1a生新竹外，生境恢復(fù)措施下方竹林B、C齡級(jí)的生物量都大于生境保育措施下方竹林生物量。此外，研究方竹的葉、枝、莖，各器官生物量的分配對(duì)于了解其冠層結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)潛力以及生命周期特征具有十分重要的意義。此次研究結(jié)果顯示，不同恢復(fù)措施下各個(gè)齡級(jí)方竹的生物量比例均為：莖 ＞葉＞枝，這表明稈的生物量是方竹總生物量的重要組成部分。從方竹地上部分生物量質(zhì)量來(lái)看，枝和葉的生物量分配規(guī)律是：B齡級(jí)＞C齡級(jí)＞A齡級(jí)，這表明竹齡大于兩年的方竹其枝和葉生長(zhǎng)力漸趨下降，2 a生的方竹枝葉最茂盛。

3.2不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹各器官間的相關(guān)性分析

不同生態(tài)恢復(fù)措施下方竹的株高、基徑與竹齡均呈現(xiàn)相關(guān)性，其中生境恢復(fù)措施下方竹的株高與基徑之間呈顯著相關(guān)關(guān)系。生境保育措施下方竹的株高、基徑與竹齡之間兩兩呈顯著相關(guān)關(guān)系。對(duì)方竹這一生長(zhǎng)規(guī)律的研究，有助于人們更好的認(rèn)識(shí)方竹的生長(zhǎng)特性。

［1］ 翁玉臻，范少輝，劉廣路，等.不同管護(hù)類(lèi)型毛竹林生物量分配格局及土壤理化特征［J］.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，04：477～481+498.

［2］ 侯群龍.不同撫育方式對(duì)毛竹林分的影響［J］.農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2014，02：89+91.

［3］ 甘小洪，陳啟貴，汪海，等.實(shí)心狹葉方竹種群的生物量結(jié)構(gòu)與地下莖生長(zhǎng)規(guī)律研究［J］.林業(yè)科學(xué)研究，2009，05：662～666.

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［5］ 吳福忠，王開(kāi)運(yùn)，楊萬(wàn)勤，等.大熊貓主食竹群落系統(tǒng)生態(tài)學(xué)過(guò)程研究進(jìn)展［J］.世界科技研究與發(fā)展，2005，03：79～84.

［6］ 余桂英.不同撫育措施對(duì)冰災(zāi)后毛竹林分恢復(fù)的影響研究［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014，20：141+152.

［7］ 李凱輝，胡玉昆，阿德力·麥地，等.天山南坡高寒草地物種多樣性及地上生物量研究［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2007，01：155～159.

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［9］ 甘小洪，陳啟貴，汪海，等.實(shí)心狹葉方竹種群的生物量結(jié)構(gòu)與地下莖生長(zhǎng)規(guī)律研究［J］.林業(yè)科學(xué)研究，2009，05：662～666.

［10］ 李云.秦嶺大熊貓主食竹的分類(lèi)、分布及巴山木竹生物量研究［D］.西北大學(xué)，2002.

［11］ 曾濤，張聰，雷開(kāi)明，曾宗永，等.九寨溝大熊貓主食竹生物量模型初步研究［J］.四川動(dòng)物，2012，06：849～852.

［12］ 王曙光，普曉蘭，丁雨龍，等.云南箭竹地上部分生物量模型研究［J］.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，01：141～144.

［13］ 王雨珺，羅慶華，丁雨龍，等.空心箭竹地上部分生物量模型研究［J］.竹子研究匯刊，2014，01：25～30.

［14］ 顧大形，陳雙林，郭子武，等.四季竹立竹地上現(xiàn)存生物量分配及其與構(gòu)件因子關(guān)系［J］.林業(yè)科學(xué)研究，2011，04：495～499.

［15］ 吳福忠.川西亞高山箭竹生長(zhǎng)和生物量與密度的關(guān)系［D］.中國(guó)科學(xué)院研究生院（成都生物研究所），2005.

［16］ 余英，費(fèi)世民，何亞平，等.長(zhǎng)寧苦竹種群結(jié)構(gòu)和地上生物量研究［J］.四川林業(yè)科技，2005，04：90～93.

Effect of Different Ecological Restoration M easures on the Grow th of Chimonobambusa quadrangularis in Tianquan County

SUN Chen-dong2YU Ling-fan1XIE Huan-huan2HU Jin-yao2*LIU Yong-jia3

（1.Sichuan Academy of Forestry，Chengdu 610081；2.Ecological Security and Protection Key Laboratory of Sichuan Province，College of Life Science&Biotechnology，Mianyang Normal University，Mianyang 621000；3.Tianquan Forestry Bureau，Tianquan 625500）

In order to speed up the recovery of Chimonobambusa quadrangularis forest in Tianquan County for providing plenty of food for the giant panda，studies were made of bamboo biomass allocation and growth rules by use of the different ecological recovery measures.The results showed that the moisture content of different age classes of bamboo under the condition of habitat restoration was less than thatunder the condition of habitat conservation.The data of bamboo biomass under different recovery measures showed that in addition to the new bamboo，by use of habitat restoration measures，the biomass of the bamboo forest of B and C age-level ofwere greater than thatof the bamboo forestby use of the habitat conservation measures.By using different ecological restoration measures，the plant height，basal diameter and bamboo age were correlated，and especially，the relationship between plant height and basal diameter was significantly correlated with the habitat restoration measures.

Tianquan County，Ecological restoration，Chimonobambusa quadrangularis

S718.49

A

1003-5508（2016）03-0092-04

10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.03.017

2016-03-04

天全災(zāi)后重建項(xiàng)目天政采招［2014］28；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31170319）。

孫承東（1990-），碩士研究生，主要從事林業(yè)生態(tài)研究。

胡進(jìn)耀（1978-），博士，教授，主要從事生態(tài)系統(tǒng)健康與安全維護(hù)研究。