陳建興

（建甌市林業(yè)局，福建建甌353100）

生物量是指某一時刻單位面積內(nèi)實存生活的有機物質(zhì)的總量[1]，是森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)劣和功能高低的最直接的表現(xiàn)。竹林生物量的研究一直以來是竹類研究的一項重要內(nèi)容，同時也是開展竹林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)研究的基礎(chǔ)[2]，對于竹林生產(chǎn)力及營林水平、竹林生態(tài)效益及竹林物質(zhì)綜合利用的評估具有重要作用[3]。國內(nèi)外有關(guān)竹林生物量的研究常常附帶在其它研究中，僅限于毛竹等少數(shù)幾個竹種[4,5]，且很少將土壤等環(huán)境因素對竹林生物量的影響考慮在內(nèi)。而我國竹種繁多，分布范圍廣，土壤類型多樣[6]，土壤類型直接決定著養(yǎng)分的保蓄能力以及供應(yīng)水平，是竹林生長及生物量累積的物質(zhì)基礎(chǔ)。

雷竹（Phyllostachys violascens cv.prevelnalis），又名早竹，屬禾本科（Gramineae）竹亞科（Bambusoideae）中剛竹屬一個竹種[7]。由于其具有出筍較早、筍味鮮美、產(chǎn)量較高的特點，使得雷竹成為最受竹農(nóng)歡迎的竹種之一，近年來被我國長江以南廣大地區(qū)大量引種栽培。自然狀態(tài)下，雷竹每年3—4月大量出筍[8]，5月長新竹，6月地下鞭生長，10—11月部分秋筍出土。為了取得更好的經(jīng)濟效益，竹農(nóng)常常施入大量肥料于成熟竹林中促進筍高產(chǎn)[9]，同時于冬季輔以地表覆蓋谷殼增溫促進早產(chǎn)，這種高投入高產(chǎn)出的高效栽培技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于生實踐產(chǎn)中。但在竹筍高產(chǎn)早產(chǎn)的同時，大量肥料的施入及長期集約經(jīng)營帶來了土壤質(zhì)量下降[10]、竹林退化、水體污染等問題。有研究表明[11]，目前以浙江臨安為代表種植時間超過15a的雷竹林大部分都出現(xiàn)了不同程度的退化現(xiàn)象，且退化的程度與土壤類型及土壤質(zhì)量相關(guān)，直接表現(xiàn)為生物量的降低及組成結(jié)構(gòu)的改變。

土壤對雷竹林生長的影響已有諸多研究[12]，有研究人員提出長期覆蓋導(dǎo)致土壤酸化是雷竹林退化，生物量降低的主要原因[13]；也有研究表明過量施肥、土壤大量鹽基離子的積累是影響雷竹林生長的主要因素[14]；還有研究推測[15]，這種這種逆雷竹生長規(guī)律的經(jīng)營方式?jīng)Q定了次生災(zāi)害的發(fā)生。但是，所有研究均基于次生環(huán)境的發(fā)生對雷竹生長及生物量的影響，而忽略了土壤原生環(huán)境本身對雷竹生長的影響，特別是同一區(qū)域內(nèi)不同類型土壤對竹林生物量的影響及生物量隨竹齡積累變化規(guī)律。只有對不同類型土壤上生長的雷竹林生物量及其變化規(guī)律有一個清楚的認識，才能實現(xiàn)雷竹林集約經(jīng)營可持續(xù)發(fā)展。

福建省建甌市氣候濕潤，土壤肥沃，適于雷竹的生長[16]。建甌雷竹的栽培已有十幾年歷史，至今未出現(xiàn)次生災(zāi)害，相對于臨安地區(qū)種植的雷竹，建甌雷竹具有出筍更早、筍期更長、產(chǎn)量更高等特點。據(jù)調(diào)查，建甌雷竹的栽培主要集中于地勢較為平緩的山坡、山麓及河灘地帶，主要土壤類型主要有由沙土、壤土和黏土三種。為研究不同土壤類型對雷竹生物量及其變化規(guī)律的影響，研究分于生長于不同土壤類型的雷竹林中選取1～3a生雷竹為研究對象，研究不同土壤類型上不同竹齡雷竹生物量之間的差異，為當(dāng)?shù)夭煌愋屯寥郎仙L的雷竹林生長診斷提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于福建省建甌市川石鄉(xiāng)雷竹優(yōu)良種苗繁育與栽培配套技術(shù)示范基地，地處福建省西北部，東經(jīng)118°34′30″～ 118°53′00″，北緯 27°10′00″～ 27°20′00″；屬沿海低山丘陵地帶，海拔 200 m左右，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，四季溫暖潮濕，年平均氣溫為18.9℃，最高溫度40℃，極低溫-9.5℃。全年無霜期230d左右，境內(nèi)雨水充沛，年平均降雨量為1630mm。

該研究區(qū)雷竹林立竹密度為12000～15000株/hm2，立竹平均胸徑3.9cm。據(jù)當(dāng)?shù)刂褶r(nóng)的栽培習(xí)慣，在每年11月下旬進行雷竹林地表覆蓋，一般覆蓋厚度約24cm，采用稻草和谷殼雙層覆蓋，上下層各12cm。次年4月中旬將未腐爛的覆蓋物揭去，覆蓋2a，休耕2a。每年11月下旬、次年5月中旬和9月下旬施肥3次，3次肥料用量比例分別為35～40%，30%和30～35%?；室阅蛩睾蛷?fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）為主，施肥時伴隨深翻1次。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

2017年8月，于川石鄉(xiāng)雷竹優(yōu)良種苗繁育與栽培配套技術(shù)示范基地內(nèi)分別選擇栽培于沙土、壤土和黏土的雷竹林建立調(diào)查區(qū)，于調(diào)查區(qū)內(nèi)隨機選擇了林分類型、組成、結(jié)構(gòu)、生長狀況和立地條件等具有代表性的樣地3塊，建立20m×20m的標準地。對每塊標準地內(nèi)的雷竹按不同年齡進行每竹尺檢，計算出不同年齡雷竹的平均胸徑，選取與平均胸徑一致的雷竹作為標準株，砍伐不同年齡標準株各1株，并測量其株高。稱出不同標準株的葉、枝、稈鮮重。枝、稈分取上、中、下三個部位組成混合樣品，并各取500～1000g于樣品袋中，帶回實驗室分析。將帶回實驗室的葉、枝、稈植物器官樣品，用去離子水洗凈后，105℃下殺青20min，70～80℃下烘至恒重，稱重記錄，測定含水率，統(tǒng)計生物量。竹林地上部分生物量按林分中標準株生物量和各林分株數(shù)計算。

2.2 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

數(shù)據(jù)處理使用SPSS18.0系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析，其中植物樣品含水率=（鮮重—干重）/鮮重×100%

3 結(jié)果與分析

3.1 不同竹齡雷竹生物量鮮重

研究結(jié)果表明，不同類型土壤生長的雷竹均表現(xiàn)為隨著竹齡的增加生物量鮮重不斷增加，且所有雷竹生物量分布規(guī)律均表現(xiàn)為稈〉葉〉枝。其中壤土上生長的1a生雷竹單株鮮重生物量最高，為2760g，其中葉鮮重510 g，占整株重18.48%，枝鮮重450g，占整株重16.30%，稈鮮重1800g，占整株重5.22%。黏土上生長的1a生雷竹單株鮮重生物量最低，為2395g/株，其中葉鮮重475g，占整株重19.83%，枝鮮重355g，占整株重14.82%，稈鮮重1565g，占整株重 65.34%（表 1）。

2a生雷竹單株鮮重生物量大小順序為沙土（3970g）〉黏土（2985g）〉壤土（2935g），其中竹葉重分別為1265g/株、945g/株和730g/株，占單株鮮重生物量的比例分別為31.86%、31.66%和24.87%。竹枝重分別為805g/株、500g/株和330g/株，占單株鮮重生物量的比例分別為20.28%、16.75%和11.24%。竹稈重分別為1900g/株、1540g/株和1875g/株，占單株鮮重生物量的比例分別為47.86%、51.59%和63.88%（表1）。

3a生雷竹單株鮮重生物量大小順序為黏土（4490g）〉沙土（4155g）〉壤土（3565g），其中竹葉重分別為1515g/株、1240 g/株和775 g/株，占單株鮮重生物量的比例分別為33.47%、29.84%和21.74%。竹枝重分別為685 g/株、570 g/株和470 g/株，占單株鮮重生物量的比例分別為15.26%、13.72%和13.18%。竹稈重分別為2290g/株、2345g/株和2320g/株，占單株鮮重生物量的比例分別為51.00%、56.44%和65.08%（表1）。

表1 不同竹齡雷竹單株生物量鮮重

表2 不同竹齡雷竹單株生物量干重

3.2 不同竹齡雷竹生物量干重

與單株生物量鮮重相同，不同類型土壤生長的雷竹均表現(xiàn)為隨著竹齡的增加生物量干重不斷增加，沙土上生長的1a生雷竹，壤土上生長的1a生和3a生雷竹不同器官生物量干重表現(xiàn)為稈〉枝〉葉，沙土上生長的2a生和3a生雷竹，壤土上生長的2a生雷竹以及黏土上生長的所有雷竹不同器官生物量干重表現(xiàn)為稈〉葉〉枝。其中黏土上生長的3a生雷竹單株生物量干重最高，為 2362g/株，其中葉干重 617g，占整株重26.12%，枝干重422g，占整株重17.88%，稈干重1323g，占整株重56.00%。沙土上生長的1a生雷竹單株生物量干重最低，為1278g/株，其中葉干重245g，占整株重19.14%，枝干重278g，占整株重21.73%，稈干重755g，占整株重59.13%。

1a生雷竹單株生物量干重大小順序為壤土（1381 g）〉 黏土（1341 g）〉 沙土（1278 g），其中竹葉重分別為249 g/株、248 g/株和245 g/株，占單株生物量干重的比例分別為18.05%、18.49%和19.14%。竹枝重分別為269 g/株、223 g/株和278 g/株，占單株生物量干重的比例分別為19.47%、16.60%和21.73%。稈重分別為863 g/株、870 g/株和755 g/株，占單株生物量干重的比例分別為62.48%、64.90%和59.13%（表2）。

2a生雷竹單株干重生物量大小順序為沙土（2131 g）〉黏土（1595 g）〉壤土（1517 g），其中竹葉重分別為664 g/株、465 g/株和308 g/株，占單株生物量干重的比例分別為31.16%、29.17%和20.32%。竹枝重分別為503 g/株、333 g/株和221 g/株，占單株生物量干重的比例分別為23.60%、20.89%和14.57%。竹稈重分別為964 g/株、796 g/株和988 g/株，占單株生物量干重的比例分別為45.24%、49.94%和65.12%（表2）。

與生物量鮮重相同，3a生雷竹單株生物量干重大小順序為黏土（2362 g）〉沙土（2190 g）〉壤土（1837 g），其中竹葉重分別為617 g/株、589 g/株和300 g/株，占單株生物量干重的比例分別為26.12%、26.89%和16.34%。竹枝重分別為422 g/株、395 g/株和325 g/株，占單株生物量干重的比例分別為17.88%、18.02%和17.68%。竹稈重分別為1323 g/株、1207 g/株和1212 g/株，占單株生物量干重的比例分別為56.00%、55.09%和65.98%（表2）。

表3 不同竹齡雷竹不同器官含水率

3.3 不同竹齡雷竹不同器官含水率

不同雷竹器官含水率差異較大，總體表現(xiàn)為葉〉稈〉枝，其中1a生雷竹含水率在37.28%～57.47%之間，1a生葉、枝和稈含水率大小順序均為沙土（57.47%、44.49%、54.77%）〉壤土（51.14%、40.26%、37.28%）〉黏土（47.78%、37.28%、44.38%）。2a生與3a生雷竹葉片含水率大小順序為壤土（57.77%、61.26%）〉黏土（50.78%、59.27%）〉沙土（47.50%、52.50%）。2a生竹枝含水率大小順序為沙土（37.51%）〉黏土（33.38%）〉壤土（33.03%），3a生竹枝含水率大小順序為黏土（38.35%）〉壤土（30.90%）〉沙土（30.75%）。2a生竹稈含水率大小順序為沙土（49.25%）〉黏土（48.28%）〉壤土（47.31%），3a生竹稈含水率大小順序為沙土（48.54%）〉壤土（47.76%）〉黏土（42.23%）（表3）。

4 討論及結(jié)論

生物量是植物生長情況最直觀的外在表現(xiàn)，通過植物生物量可以對植物的生長情況進行初步判斷。雷竹作為浙江、安徽、福建等地區(qū)栽培的主要經(jīng)濟竹種具有生長迅速、筍產(chǎn)量高、經(jīng)濟效益好、生物量大等特點[17]。目前雷竹栽培過程中最主要的技術(shù)措施[18]為冬季大量施肥覆蓋增溫技術(shù)，但經(jīng)過數(shù)年的經(jīng)營，大部分雷竹林都無法避免竹林土壤酸化、變質(zhì)，竹林退化等問題[19]。有研究表明[20]雷竹林的退化首先表現(xiàn)在生理功能活性的降低，無法順利從土壤中汲取營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致雷竹地上部分生物量的非正常降低，緊接著出現(xiàn)地下根系的壞死，最后成片開花死亡。土壤是植物生長的基礎(chǔ)，不同類型土壤養(yǎng)分含量不同，其保水保肥性能也大不相同[21]。因此土壤類型對雷竹生物量有直接的影響。研究中1a生雷竹單株生物量鮮重和生物量干重均表現(xiàn)為壤土〉沙土〉黏土（表1，表2），2a生雷竹單株生物量鮮重和生物量干重均表現(xiàn)為沙土〉黏土〉壤土，3a生雷竹單株生物量鮮重和生物量干重表現(xiàn)為黏土〉沙土〉壤土，可見壤土保水保肥性能比較好，供水供肥能力強[22]，對于1a生雷竹來說生長迅速，生長的過程中需要大量的養(yǎng)分，壤土能夠供應(yīng)足夠的養(yǎng)分。對于長期生長來說，植物的生長決定于養(yǎng)分供應(yīng)能力，三種土壤中黏土含蓄養(yǎng)分的能力最強，因此黏土上生長的3a生雷竹生物量最大。

生物量干重反映著一定時間內(nèi)植物積累有機物質(zhì)的能力，有研究表明雷竹正常的生長周期為6～7a[23]，依生長立地條件的差異，從第3a或第4a開始出現(xiàn)衰退，直接表現(xiàn)為生物量的減小。研究中生長于3種土壤栽培的雷竹生物量鮮重和干重均表現(xiàn)出隨著竹齡的增加逐漸增長的趨勢（表1～2），說明3a生雷竹在該地區(qū)的生長沒有出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，并且雷竹經(jīng)營方式良好，沒有出現(xiàn)次生災(zāi)害。

生物質(zhì)量干重在不同器官中的分配規(guī)律直接影響著竹林經(jīng)濟效益，研究中沙土上生長的1a生、2a生和3a生雷竹葉片生物量干重占全竹的比例均高于其它兩類土壤（表2），說明就單株雷竹來說，沙土更有利于竹葉的生長，而壤土和黏土更有利于竹枝和稈的生長。雷竹不同器官含水率直接影響著植物生命活動[24]，有機物質(zhì)的合成主要依賴于竹葉。不同器官中竹葉中含水率較高，其次是竹稈和竹枝（表3），說明竹葉是竹子地上部分最具活性的器官。其中壤土上生長的3a生雷竹葉片含水率最高，達61.26%，且壤土上生長的2a生雷竹含水率在3中土壤中也最高，說明壤土最適宜雷竹的生長。一般來說雷竹筍產(chǎn)量的高低主要依賴于2a生和3a生雷竹的貢獻，而黏土上生長的2a生和3a生雷竹葉片含水率高于沙土，說明相對于沙土來說，黏土更有利于雷竹的生長。

不同于毛竹，雷竹的經(jīng)營方式中不分大小年，所以在一片竹林中各年份的母竹數(shù)量基本相同。有研究表明[25]，在養(yǎng)分供應(yīng)充足的情況下，雷竹速生、耐密植，平均栽培密度可達12000株/hm2。假如研究中生長于3種土壤上的雷竹林每個年齡段竹子均均與分布，那么我們可以發(fā)現(xiàn)1a生雷竹特別是葉器官生物量干重遠低于2a及3a生雷竹。以沙土、壤土和黏土上生長的雷竹單株生物量分別為5599、4736和5298g/株計算，單位面積生物量分別達22.936、18.944 和 21.192t/hm2表 4），遠高于高貴賓等[26]在浙江余杭地區(qū)的研究結(jié)果。雷竹生物量與筍產(chǎn)量之間有一定的相關(guān)關(guān)系，福建建甌地區(qū)水熱條件較好，雷竹生物量大，更有利于雷竹的豐產(chǎn)栽培。

表4 不同竹齡雷竹生物量干重

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