曹志華 張文斌 吳中能 劉俊龍 苗婷婷 孫 慧
(1安徽省林業(yè)科學(xué)研究院合肥 230031;2安徽省造林經(jīng)營(yíng)總站合肥 230001)
安徽霍山縣是 “中國(guó)竹子之鄉(xiāng)”、“江北毛竹第一縣”。毛竹是霍山縣最為重要的經(jīng)濟(jì)竹種,現(xiàn)有毛竹林面積3萬(wàn)hm2,立竹總量8 000多萬(wàn)株,年采伐量約1 100萬(wàn)根,年加工竹材約1 500萬(wàn)根。以毛竹為主要對(duì)象的竹產(chǎn)業(yè)已成為區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要支柱[1]。但是,目前該縣的毛竹林大多缺乏撫育,林分生產(chǎn)力水平低下,嚴(yán)重制約了毛竹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在一定程度上影響了林農(nóng)的積極性。已有學(xué)者在林地墾復(fù)、覆蓋及配方施肥等方面進(jìn)行過(guò)竹林增產(chǎn)增效方面的研究,取得了一定的進(jìn)展[2-6]。成竹數(shù)量及其胸徑是衡量竹林產(chǎn)量及竹材質(zhì)量的重要指標(biāo)[7],進(jìn)一步影響竹林結(jié)構(gòu),本文研究了不同撫育措施對(duì)毛竹林新竹成竹數(shù)、胸徑、立竹度等生長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)指標(biāo)的影響,以期篩選出適宜霍山竹林的栽培管理措施,為迫切需要解決的技術(shù)性問(wèn)題及生產(chǎn)性問(wèn)題提供指導(dǎo)依據(jù)和參考。
毛竹林試驗(yàn)區(qū)位于安徽省霍山縣諸佛庵鎮(zhèn)茅山林場(chǎng)青色沖作業(yè)區(qū),屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),年均降水量1 366 mm,年均氣溫15.3℃,巖石為花崗巖,土壤為黃紅壤,土層厚度30~50 cm。試驗(yàn)樣地基本情況見(jiàn)表1。
表1 毛竹林樣地基本情況
2014年4月,經(jīng)踏查選定霍山縣諸佛庵鎮(zhèn)茅山林場(chǎng)青色沖作業(yè)區(qū)作為森林撫育監(jiān)測(cè)點(diǎn)。采取隨機(jī)分布設(shè)置,共設(shè)置8塊調(diào)查樣地,其中:砍灌除草林分及其對(duì)照林分各2塊,墾復(fù)林分及其對(duì)照林分各2塊。每塊樣地面積均為20 m×30 m。要求撫育林分與對(duì)照林分相鄰,坡向、海拔、坡度、基巖、土壤、植被等條件基本一致。2014年4月,用水泥樁與GPS將樣地四周進(jìn)行固定。
2014年7月對(duì)墾復(fù)處理的樣地進(jìn)行全面墾復(fù)深翻,墾復(fù)深度為20~25 cm;2014—2016年每年7月對(duì)砍灌處理的樣地進(jìn)行全面劈草清雜。對(duì)照樣地未采取任何撫育措施,保留原貌。
2014年4月,對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行本底調(diào)查,對(duì)所設(shè)樣地進(jìn)行每竹檢尺,并對(duì)調(diào)查單株進(jìn)行打號(hào)標(biāo)記。記錄撫育前林分狀況,主要調(diào)查因子包括樹(shù)齡、郁閉度、胸徑、樹(shù)高、枝下高、冠幅、出筍率和林下植被等。
2014—2016年,于每年的11月份對(duì)各試驗(yàn)樣地進(jìn)行調(diào)查。樣地?fù)嵊蟮谋O(jiān)測(cè)采用樣圓調(diào)查法。采用隨機(jī)分布設(shè)置,每個(gè)樣地布設(shè)4個(gè)樣圓,樣圓半徑為4.61 m。調(diào)查樣地的立竹株數(shù)、年齡、胸徑等,記錄樣地所處的坡向、坡度、坡位等地形因子,統(tǒng)計(jì)竹林的發(fā)筍數(shù)、退筍數(shù)、成竹數(shù)、平均胸徑、平均立竹度、林分均勻度及整齊度。其中林分的整齊度 (U)以用竹林平均胸徑 (D)和平均胸徑的標(biāo)準(zhǔn)差 (σD)的比值表示;均勻度是竹林中立竹分布狀況的指標(biāo),以單位面積上分布立竹平均株數(shù) (n)和其標(biāo)準(zhǔn)差 (σn)的比值表示。
首先求算出每個(gè)樣地的平均胸徑、平均樹(shù)高、平均枝下高、新成竹數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo),然后采用SPSS18.0和DPS Duncan新復(fù)極差法或LSD法,與本底調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較分析或者雙因素統(tǒng)計(jì)分析,并對(duì)采取撫育措施的樣地進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
連續(xù)3年測(cè)定毛竹樣地的竹高、胸徑、新發(fā)筍數(shù)、退筍數(shù)等指標(biāo),測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,實(shí)施墾復(fù)措施的竹林,2015年和2016年的胸徑年均增長(zhǎng)率分別為5.37%和2.81%,而對(duì)照林分2015年和2016年的胸徑年均增長(zhǎng)率分別為1.82%和0.42%;墾復(fù)措施樣地胸徑增長(zhǎng)率比對(duì)照樣地分別高出3.55個(gè)百分點(diǎn)和2.39個(gè)百分點(diǎn)。但對(duì)不同時(shí)期、不同措施下的胸徑進(jìn)行雙因素統(tǒng)計(jì)分析,均未達(dá)到顯著差異水平(P=0.142 9>0.05,P=0.204 7>0.05)。
表2 墾復(fù)對(duì)林分生長(zhǎng)指標(biāo)的影響
從新成竹數(shù)上看,墾復(fù)樣地2015年和2016年的新成竹數(shù)比對(duì)照分別提高13.79%和250%,對(duì)不同時(shí)期不同措施下的新成竹數(shù)進(jìn)行雙因素統(tǒng)計(jì)分析,可知2016年墾復(fù)措施對(duì)新成竹數(shù)的影響達(dá)到顯著差異水平 (P=0.045 9<0.05),2015年墾復(fù)措施對(duì)新成竹數(shù)的影響未達(dá)到差異水平 (P=0.188 1>0.05)。
墾復(fù)對(duì)毛竹林竹高、枝下高均有一定的促進(jìn)作用。墾復(fù)措施處理下的樹(shù)高、枝下高比對(duì)照分別高出0.13%、22.86%。對(duì)不同時(shí)期、不同措施下的樹(shù)高、枝下高進(jìn)行雙因素統(tǒng)計(jì)分析,可知不同時(shí)期不同措施下的竹高未達(dá)到顯著差異水平 (P=0.202 2>0.05),而對(duì)枝下高的影響則達(dá)到顯著差異水平 (P=0.045 2<0.05)。
毛竹林采取砍灌措施后,林分各生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3??梢钥闯?,經(jīng)過(guò)砍灌的竹林2015年和2016年胸徑年均增長(zhǎng)率分別為5.44%和1.34%,而對(duì)照樣地同時(shí)間段胸徑年均增長(zhǎng)率分別為2.39%和0.42%;砍灌樣地的胸徑增長(zhǎng)率比對(duì)照樣地分別高出3.05個(gè)百分點(diǎn)和0.92個(gè)百分點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)分析顯示,2015年和2016年砍灌措施對(duì)竹林胸徑的影響未達(dá)到顯著水平 (P=0.148 0>0.05,P=0.204 3>0.05)。就新成竹數(shù)而言,砍灌竹林2016年的新成竹數(shù)比對(duì)照竹林多145.45%,但不同時(shí)期、不同措施對(duì)新成竹數(shù)的影響未達(dá)到顯著差異水平 (P=0.125 7>0.05,P=0.237 5>0.05), 而且砍灌措施對(duì)竹高、枝下高的影響較小。
2013年早春,毛竹林樣地遭遇冰凍雪災(zāi),在2014年清理破竹、裂竹等措施后,2015年墾復(fù)樣地的竹林立竹度增加了634株/hm2,與對(duì)照差別較??;2016年墾復(fù)竹林立竹度增加了350株/hm2,而對(duì)照林分僅增加100株/hm2(表4)。從林分的年齡結(jié)構(gòu)上看,墾復(fù)林分中老齡竹所占比例低于1/4,低于對(duì)照林分;而1~2年生竹所占比例為44.30%,高于對(duì)照林分。墾復(fù)竹林1~2年生竹胸徑為9.96 cm,比竹林平均胸徑9.88 cm高0.81%,比對(duì)照林分平均胸徑9.46 cm高5.28%,說(shuō)明墾復(fù)后的竹林整體生長(zhǎng)勢(shì)處于上升趨勢(shì)。2016年底,墾復(fù)樣地的林分整齊度比對(duì)照高15.04%,但兩者林分的均勻度差異較小。
表4 墾復(fù)對(duì)林分基本結(jié)構(gòu)的影響
2014年對(duì)毛竹林內(nèi)因大雪導(dǎo)致的破竹、裂竹進(jìn)行清理,2015年樣地之間立竹度差異較小,2016年砍灌樣地平均立竹度比2015年增加了450株/hm2,比對(duì)照樣地175株/hm2高出2.57倍 (表5)。從竹林年齡結(jié)構(gòu)上看,2016年底,砍灌樣地老齡竹所占比例大于1/4,低于對(duì)照5.94個(gè)百分點(diǎn);砍灌樣地1~2年生竹所占比例為27.26%,比對(duì)照林分高5.15個(gè)百分點(diǎn)??彻鄻拥?016年底1~2年生竹平均胸徑為10.67 cm,比整體竹林平均胸徑9.82 cm高8.66%,比對(duì)照樣地平均胸徑10.05 cm高6.17%,說(shuō)明砍灌措施有利于竹林整體生長(zhǎng)勢(shì)。2016年底,砍灌樣地的整齊度高于對(duì)照林分,5<U<7,均屬于整齊竹林;砍灌樣地均勻度大于對(duì)照林分,E>5,屬于均勻竹林。
表5 砍灌對(duì)林分基本結(jié)構(gòu)的影響
竹林砍灌改善了毛竹林的生長(zhǎng)環(huán)境,墾復(fù)翻土改善了林分的土壤環(huán)境,使土質(zhì)疏松,有利于土壤透水透氣,墾復(fù)、砍灌等是毛竹經(jīng)營(yíng)管理的主要撫育技術(shù)措施[8-12],對(duì)毛竹的出筍成竹量、新竹生長(zhǎng)以及竹林結(jié)構(gòu)均有較大的影響。研究表明,2016年底,墾復(fù)及砍灌措施處理的竹林平均胸徑、1~2年生竹胸徑、1~2年生竹比例、立竹度等指標(biāo)均高于對(duì)照林分。同時(shí),墾復(fù)、砍灌措施有助于增加林分中1~2年生竹的平均胸徑。但在砍灌樣地竹林中老齡竹所占比例較大,約占竹林的40%,1~2年生竹占竹林比例不足50%,不同于周芳純等[13-16]提出的毛竹筍材兩用林立竹按年齡的組成:1、2、3年生各占30%左右。
本研究的試驗(yàn)林分經(jīng)歷了2013年較嚴(yán)重的冰凍雪災(zāi),竹林內(nèi)部分毛竹出現(xiàn)劈裂、斷裂等,竹林結(jié)構(gòu)暫時(shí)處于年齡老化的狀態(tài)。如不及時(shí)實(shí)施撫育措施,竹林生長(zhǎng)勢(shì)會(huì)越來(lái)越弱,所以合理調(diào)整竹林結(jié)構(gòu),控制竹林立竹度,逐年調(diào)整竹林年齡結(jié)構(gòu),根據(jù)竹林需求科學(xué)施肥是迫切需要采取的重要技術(shù)措施,是竹林健康持續(xù)發(fā)展的需要。
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