郭子武 谷瑞 俞文仙

摘要：? 為探討雷竹林嚴(yán)重低溫寒害特征及其影響因子，2016年1月下旬至2月上旬嚴(yán)重低溫寒害后調(diào)查了不同林地覆蓋經(jīng)營(yíng)年限雷竹林不同年齡和胸徑立竹的受損情況。結(jié)果表明：持續(xù)低溫寒害使雷竹葉片失水結(jié)冰、失綠、黃枯，嚴(yán)重的整株葉片枯黃脫落; 竹稈干縮，顏色變黑，葉鞘枯黃，立竹死亡。嚴(yán)重低溫寒害氣候條件下，3 cm≤DBH<5 cm立竹的受損類(lèi)型主要為Ⅰ～Ⅲ類(lèi)，較小徑級(jí)（DBH < 3 cm）和較大徑級(jí)（DBH≥5 cm）立竹的Ⅳ類(lèi)受損情況明顯提高;2年生、3年生立竹受損程度類(lèi)型主要為Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi)，而1年生、3年生以上立竹受損程度類(lèi)型主要為Ⅲ類(lèi)和Ⅳ類(lèi);短期林地覆蓋（≤3 a）雷竹林立竹受損類(lèi)型主要為Ⅰ～Ⅲ類(lèi)，而長(zhǎng)期林地覆蓋（≥5 a）雷竹林主要為Ⅲ類(lèi)和Ⅳ類(lèi)，且Ⅳ類(lèi)受損率明顯提高，休養(yǎng)式覆蓋雷竹林Ⅳ類(lèi)受損率低于20%，顯著低覆蓋3 a及以上雷竹林。研究表明，嚴(yán)重低溫寒害氣候條件下，立竹年齡、立竹胸徑和林地覆蓋經(jīng)營(yíng)對(duì)雷竹林立竹受損程度均有重要影響，宜留養(yǎng)3～5 cm立竹，合理調(diào)控竹林立竹年齡結(jié)構(gòu)，留足2～3年生立竹，采取休養(yǎng)式林地覆蓋經(jīng)營(yíng)方式，連續(xù)林地覆蓋年限不宜超過(guò)3 a。

關(guān)鍵詞： 雷竹， 低溫寒害， 林地覆蓋經(jīng)營(yíng)， 立竹年齡

中圖分類(lèi)號(hào)：? Q948

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? A

文章編號(hào)：? 1000-3142（2018）12-1599-06

廣西植物38卷

12期

郭子武等： 雷竹林嚴(yán)重低溫寒害與立竹性狀和林地覆蓋經(jīng)營(yíng)的關(guān)系

收稿日期：? 2018-08-23

基金項(xiàng)目：? 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2016YFD0600903）;浙江省林業(yè)科技計(jì)劃項(xiàng)目（2017B06）;浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017C02016）? [Supported by the National Key R & D Program of China （2016YFD0600903）; Zhejiang Provincial Forestry Application Program（2017B06）; Zhejiang Provincial Key R & D Program（2017C2016）]。

作者簡(jiǎn)介： 郭子武（1975-），男，山東武城人，博士，副研究員，從事竹林生態(tài)與培育研究，（E-mail）hunt-panther@163.com。

*通信作者：? 陳雙林，博士，研究員，主要從事竹林生態(tài)與培育研究，（E-mail）cslbamboo@126.com。

Damage characteristics of Phyllostachys violascens forests and relationship with bamboo status and mulching management exposed to freezing stresses

GUO Ziwu1， GU Rui1， YU Wenxian2， CHEN Shuanglin1*， YE Lisha1

（ 1. Research Institute of Subtropical Forestry， CAF， Hangzhou 311400， China; 2. Agriculture and Forestry Bureau of Fuyang District of Hangzhou， Hangzhou 311400， China ）

Abstract：? To analyze the damage characteristics ofPhyllostachys violascens forests and relationship with mulching management after the freezing rain and snow events， the damage characteristics of bamboo with different ages and diameters at breast height （DBH） from the bamboo stand under different periods and types of mulching management were investigated. The bamboo leaves were hurt severely， turning yellow with icing cover， dehydration or complete leaf abscission. The stems of serious damaged bamboos shrinked and became black， and chlorisis occured to the leaf sheaths. The damage degrees of bamboo with 3 cm≤DBH<5 cm were Type Ⅰ and Type? Ⅲ? damages， while Type Ⅳ? damage for bamboo with DBH<3 or DBH≥5 increased obviously. The damage degree of 2- and 3-year old bamboo was Type Ⅰ and Type Ⅱ damages， while that of 1- and >3-year old bamboo was Type Ⅲ and Type Ⅳ damages. The damage degree of bamboo from the bamboo stand with short-term mulching management （≤3 a） showed Type Ⅰ and Type Ⅲ damages， while that for long-term mulching management （≥5 a） was Type Ⅲ and Type Ⅳ damages. Furthermore， the bamboo of Type Ⅳ damage from stand of respite-mulching （3-year mulching + 2-year respite） was lower than 20%， which was damaged more slightly. It can be concluded that bamboo ages， DBH and mulching management influence damage degree of bamboo greatly under freezing stress. The bamboo with medium DBH（3 cm≤DBH<5 cm） and 2-and 3-year old was damaged slightly which is suitable bamboo with high tolerance under low temperature stress. Bamboo from the stands in long-term mulching management （≥5 a） was damaged greatly， while that for bamboo stand of respite-mulching （3-year mulching + 2-year respite） management was damaged slightly. The suitable duration for mulching management is three years to increase resistance of bamboo against freezing stress.

Key words： Phyllostachys violascens， freezing rain and snow hazards，mulching management， bamboo age

近年來(lái)，氣候變化導(dǎo)致極端天氣事件（如雨雪冰凍、高溫干旱、颶風(fēng)、強(qiáng)降雨等）發(fā)生的頻率、強(qiáng)度和規(guī)模日趨增強(qiáng)，已經(jīng)嚴(yán)重影響了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、穩(wěn)定性和生產(chǎn)力，成為國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題（Meehl & Tebaldi， 2004; Richard， 2015; Sohngen & Tian， 2016）。災(zāi)害性天氣直接影響著林業(yè)正常生產(chǎn)和可持續(xù)經(jīng)營(yíng)（蘇文會(huì)等， 2008; 葛曉改等， 2014; 李迎春等，2015），已經(jīng)成為森林經(jīng)營(yíng)與管理的重要非生物干擾因子，全球每年有數(shù)百萬(wàn)公頃的森林遭受颶風(fēng)、冰雪災(zāi)害、干旱等極端天氣的影響（Galik & Jackson， 2009）。不同林種因自身特點(diǎn)（高度、粗度和年齡等）、發(fā)育階段、林分結(jié)構(gòu)及經(jīng)營(yíng)水平的差異在同等災(zāi)害條件下受損程度不同（Jentsch & Beierkuhnlein， 2008; 王靜等， 2014）。而人工林系統(tǒng)因其樹(shù)種單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生物多樣性低，再加之強(qiáng)度人工經(jīng)營(yíng)干擾，因而穩(wěn)定性和抗逆能力較差，在遭遇嚴(yán)重的自然災(zāi)害時(shí)，往往損失慘重（張建國(guó)等， 2008; Zhou et al， 2011; 崔寧潔等， 2014）。

雷竹（Phyllostachys violascens）是我國(guó)優(yōu)良的筍用竹種，具有成林速度快、出筍早、筍味鮮、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，已經(jīng)在中國(guó)的南方許多省份得到規(guī)?；茝V栽培。為追求更高的經(jīng)濟(jì)效益，自20世紀(jì)90年代初以來(lái)，浙江省臨安區(qū)、德清縣、余杭區(qū)等雷竹主產(chǎn)區(qū)大規(guī)模推廣雷竹林地覆蓋竹筍早出技術(shù)，竹筍產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。2016年1月下旬至2月上旬，在覆蓋雷竹林出筍盛期，雷竹主要分布區(qū)的浙江北部出現(xiàn)了較長(zhǎng)時(shí)間（15 d左右）的嚴(yán)重低溫寒害天氣，局部低溫達(dá)-15 ℃，且伴有較長(zhǎng)時(shí)間的降雨/雪，導(dǎo)致一些雷竹林大量立竹葉片枯黃，竹稈皺縮變色，甚至立竹死亡，嚴(yán)重影響雷竹林生長(zhǎng)更新和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)出。其中，連年持續(xù)林地覆蓋經(jīng)營(yíng)會(huì)導(dǎo)致雷竹林土壤劣變，雷竹林立地生產(chǎn)力明顯衰退，立竹生長(zhǎng)活性和抗性明顯下降（郭子武等， 2013，2015; 陳珊等， 2014; Guo et al， 2014），可能是此次低溫寒害嚴(yán)重的重要原因之一。為此，2016年1—2月的嚴(yán)重低溫寒害后對(duì)浙江省臨安區(qū)不同林地覆蓋經(jīng)營(yíng)年限雷竹林的不同年齡、胸徑立竹的受損程度進(jìn)行了調(diào)查，分析雷竹林嚴(yán)重低溫寒害特征及其與立竹性狀和林地覆蓋經(jīng)營(yíng)的關(guān)系，為雷竹林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)和嚴(yán)重低溫寒害的防災(zāi)減災(zāi)及災(zāi)后恢復(fù)提供參考。

1研究地概況

研究地位于浙江省臨安區(qū)太湖源鎮(zhèn)（119°32′E，30°24′N(xiāo)），屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫15.8 ℃，7月平均氣溫28.1 ℃，1月平均氣溫3.4 ℃，年平均日照時(shí)數(shù)1 939 h，年平均無(wú)霜期234 d，土壤為紅壤。太湖源鎮(zhèn)是臨安區(qū)雷竹林經(jīng)營(yíng)的重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，現(xiàn)有雷竹林面積超過(guò)1萬(wàn)hm2，自20世紀(jì)90年代以來(lái)大規(guī)模推廣應(yīng)用雷竹林林地覆蓋竹筍早出經(jīng)營(yíng)技術(shù)，竹筍業(yè)已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民家庭經(jīng)濟(jì)收入的主要來(lái)源。2016年1月下旬至2月上旬較長(zhǎng)時(shí)間的嚴(yán)重低溫寒害天氣對(duì)該區(qū)域雷竹生長(zhǎng)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，導(dǎo)致大面積雷竹林葉片干枯、脫落，甚至整株死亡。

2研究方法

2.1 樣地設(shè)置

2016 年4月中旬，對(duì)試驗(yàn)地雷竹主要分布區(qū)進(jìn)行踏查，選擇不同林地覆蓋經(jīng)營(yíng)年限（CK、1 a、3 a、5 a、7 a）及休養(yǎng)式覆蓋經(jīng)營(yíng)（覆蓋3 a+休養(yǎng)2 a）雷竹林各6塊，每塊面積不小于0.2 hm2，在每種類(lèi)型雷竹試驗(yàn)林中分別設(shè)置5 m×5 m樣地各3個(gè)。對(duì)樣地中的立竹年齡、立竹胸徑和受損程度進(jìn)行每竹調(diào)查。試驗(yàn)林立竹密度每公頃（16 275±495）～（20 535±705）株，立竹平均胸徑（4.27±0.25）cm、立竹年齡結(jié)構(gòu)為1 a∶2 a∶3 a=1.62∶1.79∶1。立竹受損程度分為4 類(lèi)，Ⅰ類(lèi)：立竹生長(zhǎng)正常，葉片枯黃30%以下;Ⅱ類(lèi)：立竹葉片枯黃30%～70%，竹稈和葉鞘正常;Ⅲ類(lèi)：立竹葉片枯黃70%以上，竹稈和葉鞘正常;Ⅳ類(lèi)：葉片全部枯黃，竹稈干縮，顏色變黑，葉鞘枯黃，立竹死亡。

2.2 數(shù)據(jù)處理

立竹受損率（%）=樣地中相同受損程度的相同徑級(jí)或年齡的立竹數(shù)量/樣地中立竹數(shù)量× 100%。試驗(yàn)數(shù)據(jù)在Excel 2007 統(tǒng)計(jì)軟件中進(jìn)行整理和圖表制作，在SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)軟件中進(jìn)行one-way ANOVA 分析，差異性水平α=0.05。試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

3結(jié)果與分析

3.1 立竹胸徑對(duì)雷竹林嚴(yán)重低溫寒害受損程度的影響

由表1分析可知，隨著立竹胸徑的增大，雷竹林Ⅰ和Ⅱ類(lèi)受損程度的立竹受損率均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，而Ⅲ、Ⅳ類(lèi)受損程度立竹受損率則呈相反變化規(guī)律;3 cm≤DBH <5 cm徑級(jí)立竹各類(lèi)受損程度立竹受損率并無(wú)顯著差異，且其Ⅰ和Ⅱ類(lèi)受損程度的立竹受損率顯著高于DBH<3 cm、DBH≥5 cm徑級(jí)立竹，而Ⅲ、Ⅳ類(lèi)受損程度立竹受損率則相反，均顯著低于DBH<3 cm、DBH≥5 cm徑級(jí)立竹，且后二者間各類(lèi)受損程度立竹受損率亦有顯著差異?？梢?jiàn)，嚴(yán)重低溫寒害氣候條件下，胸徑對(duì)雷竹林立竹受損程度會(huì)有較大的影響，3 cm≤DBH<5 cm立竹的受損主要表現(xiàn)為Ⅰ-Ⅲ類(lèi)（合計(jì)超過(guò)55%），而較小徑級(jí)（DBH <3 cm）和較大徑級(jí)（DBH≥5 cm）立竹的Ⅳ類(lèi)（超過(guò)25%）受損情況會(huì)有較大幅度的提高。因此，從雷竹林嚴(yán)重低溫寒害防災(zāi)減災(zāi)出發(fā)，竹林的立竹胸徑不宜過(guò)小或過(guò)大，宜留養(yǎng)胸徑為3～5 cm的立竹。

3.2 立竹年齡對(duì)雷竹林嚴(yán)重低溫寒害受損程度的影響

從圖1可以看出，隨著立竹年齡的增大，雷竹林Ⅰ和Ⅱ類(lèi)受損程度的立竹受損率呈先升高后下降的變化趨勢(shì)，Ⅰ類(lèi)受損程度2年生、3年生立竹間無(wú)顯著差異，均顯著高于1年生、3年生以上立竹，且3年生以上立竹顯著高于1年生立竹;Ⅱ類(lèi)受損程度不同年齡立竹間差異顯著，以3年生以上立竹最低，其次為1年生立竹，2年生立竹最高;Ⅲ和Ⅳ類(lèi)受損程度的立竹受損率隨著立竹年齡的增大均呈先降低后升高的變化趨勢(shì)，2年生、3年生立竹間無(wú)顯著差異，均顯著低于1年生和3年生以上立竹，其中，Ⅲ類(lèi)受損程度的3年生以上立竹顯著高于1年生立竹，而Ⅳ類(lèi)受損程度的1年生與3年生以上立竹間差異不顯著。說(shuō)明，在嚴(yán)重低溫寒害氣候條件下，年齡對(duì)雷竹林立竹受損程度也會(huì)有較大的影響，受損程度輕的Ⅰ、Ⅱ類(lèi)主要為2年生、3年生立竹，而受損程度重的Ⅲ、Ⅳ類(lèi)反而是1年生、3年生以上立竹。因此，在雷竹林經(jīng)營(yíng)中，需合理調(diào)控竹林立竹年齡結(jié)構(gòu)，留足2～3年生立竹，并做好1年生立竹的防寒措施。

3.3 林地覆蓋經(jīng)營(yíng)年限對(duì)雷竹林嚴(yán)重低溫寒害受損程度的影響

從表2可以看出，隨著林地覆蓋經(jīng)營(yíng)年限的延

長(zhǎng)，雷竹林Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi)受損程度立竹受損率呈持續(xù)下降趨勢(shì)，而Ⅲ類(lèi)、Ⅳ類(lèi)受損程度立竹受損率總體上呈相反的變化趨勢(shì)，隨林地覆蓋經(jīng)營(yíng)年限的增加而持續(xù)升高;Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)和Ⅳ類(lèi)受損程度的立竹受損率覆蓋經(jīng)營(yíng)年限間差異顯著，覆蓋3 a及以上雷竹林Ⅲ類(lèi)受損程度的立竹受損率并無(wú)顯著差異，但均顯著高于覆蓋1 a及CK雷竹林。分析表明，在嚴(yán)重低溫寒害氣候條件下，林地覆蓋經(jīng)營(yíng)年限對(duì)雷竹林立竹受損程度有重要影響，短期林地覆蓋（≤3 a）雷竹林立竹受損程度為Ⅰ-Ⅲ類(lèi)，竹林仍具有較強(qiáng)的更新生長(zhǎng)能力，而長(zhǎng)期林地覆蓋雷竹林（≥5 a），立竹受損程度主要為Ⅲ類(lèi)、Ⅳ類(lèi)，尤其是Ⅳ類(lèi)受損立竹明顯增多，已嚴(yán)重影響到雷竹林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。

不同覆蓋經(jīng)營(yíng)方式的雷竹林低溫寒害損傷情況差異明顯（表 2）。休養(yǎng)式覆蓋經(jīng)營(yíng)雷竹林Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi)受損程度立竹受損率雖顯著低于CK，但與覆蓋1 a雷竹林并無(wú)顯著差異，且顯著高于覆蓋3 a及以上雷竹林，其Ⅲ類(lèi)受損程度則僅略高于CK和覆蓋1 a雷竹林，且顯著低于覆蓋3 a及以上雷竹林，而Ⅳ類(lèi)受損程度雖顯著高于CK和覆蓋1 a雷竹林，但卻顯著低于覆蓋3 a及以上雷竹林。綜合分析表明，休養(yǎng)式覆蓋雷竹林前三類(lèi)受損程度立竹比例超過(guò)80%，而死亡立竹低于20%，竹林更新能力和抗逆性明顯優(yōu)于覆蓋3 a和5 a雷竹林，是比較適宜的竹林覆蓋經(jīng)營(yíng)方式。

4討論與結(jié)論

林木個(gè)體特征決定了林木在雨雪冰凍災(zāi)害中受影響的程度，不同的林種由于自身生長(zhǎng)特性的差異（Zhu et al， 2006）或同一林種由于年齡、個(gè)體大小、發(fā)育階段等不同，對(duì)逆境的適應(yīng)能力差異等導(dǎo)致在雨雪冰凍災(zāi)害中遭受破壞的程度也存在差異（Kenderes et al， 2007）。本研究發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重低溫寒害氣候條件下，雷竹林不同胸徑立竹的受損程

度差異較大，中小徑級(jí)雷竹（DBH<5cm）凍害受損傷程度主要為Ⅰ-Ⅲ類(lèi)，而較大徑級(jí)立竹（DBH≥5cm）受害類(lèi)型主要為Ⅲ-Ⅳ型，且以3≤DBH<5綜合損傷程度最低，也即中等徑級(jí)雷竹受凍最輕，抗凍能力較強(qiáng)。這與冰雪災(zāi)害中胸徑較小林木受災(zāi)嚴(yán)重的研究結(jié)論相反（何茜等， 2010; 李洪軍等， 2010; 張志祥等， 2010），其原因可能與竹類(lèi)植物特殊的異速生長(zhǎng)規(guī)律有關(guān)，即立竹全高的增長(zhǎng)明顯快于胸徑，較小的胸徑差異，會(huì)導(dǎo)致較大的立竹高度差異;而在同一林分中，胸徑較大的立竹通常較高，往往高于林分平均高度，因而容易受到低溫傷害（Kenderes et al， 2007），而胸徑過(guò)小，立竹高度低于林分平均高度，較容易受凍，雷竹在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，胸徑3～5 cm立竹占竹林絕大部分，而形成高度相對(duì)一致的林冠層，共同抵抗低溫寒害，因而受凍較輕。不同立竹年齡雷竹凍害差異較大，2年生、3年生立竹低溫受凍較輕，而1年生、3年生及以上立竹受凍較重，這可能是由于1年生立竹木質(zhì)化程度較低（李迎春等， 2015; Zhou et al， 2017），組織較細(xì)嫩且含水率較高，因而容易受凍（尹新華等， 2008），而3年生以上立竹生長(zhǎng)活性和抗性均已明顯下降，特別是林地覆蓋雷竹林（郭子武等， 2015），因而容易受到凍害。因此，在雷竹林經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，要注意調(diào)整形成合理的竹林結(jié)構(gòu)，留養(yǎng)胸徑大小適中的立竹，同時(shí)應(yīng)多留養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛、抗性強(qiáng)的2年生、3年生立竹，以提高抵抗低溫寒害的能力。

林地覆蓋竹筍早出技術(shù)可使得雷竹提前出筍，進(jìn)而價(jià)格倍增。然而長(zhǎng)期連年林地覆蓋已經(jīng)引起林地土壤劣變，立竹光合能力、生長(zhǎng)活性等下降，立竹抗逆能力明顯降低（郭子武等， 2013，2015; 陳珊等， 2014; Guo et al， 2014）。本研究表明，不同覆蓋年限雷竹林低溫寒害差異明顯，短期林地覆蓋（≤3 a）雷竹林低溫寒害主要表現(xiàn)為受損程度Ⅰ-Ⅲ類(lèi)，超過(guò)75%，而受損程度Ⅲ和Ⅳ比例較小，不足50%，死亡立竹數(shù)量低于25%，而長(zhǎng)期林地覆蓋雷竹林（≥5 a），立竹寒害受損程度明顯增加，受損程度Ⅲ-Ⅳ比例超過(guò)60%，且死亡立竹比例超過(guò)35%，休養(yǎng)式覆蓋雷竹林低溫寒害明顯低于連續(xù)覆蓋雷竹林，受損程度Ⅰ-Ⅲ立竹比例超過(guò)80%，而死亡立竹不足20%，竹林更新能力和抗逆性明顯優(yōu)于連續(xù)覆蓋3 a和5 a雷竹林，也即休養(yǎng)式林地覆蓋是雷竹林適宜的高效經(jīng)營(yíng)方式，若要進(jìn)行連續(xù)覆蓋經(jīng)營(yíng)，則覆蓋年限不宜超過(guò)3 a，這可能是由于連續(xù)林地覆蓋3 a以上雷竹生長(zhǎng)活性明顯下降，林地土壤劣變嚴(yán)重，竹林明顯退化（郭子武等， 2013，2015; 陳珊等， 2014; Guo et al， 2014），因而對(duì)低溫寒害抵抗能力明顯下降，受損程度加重。因此，在竹林經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，宜采取休養(yǎng)式覆蓋的雷竹林經(jīng)營(yíng)方式，竹林連續(xù)覆蓋年限不宜超過(guò)3 a。若覆蓋經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，雷竹林遭受低溫寒害，且低溫持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，宜及時(shí)去除林地覆蓋物，防止覆蓋物含水率過(guò)高結(jié)冰導(dǎo)致二次凍害的發(fā)生。

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