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贵州湄潭县狭叶方竹林群落类型划分与应用评价

2017-12-28张道贵王朝浪

世界竹藤通讯 2017年6期
关键词:方竹湄潭县粗度

张道贵 许 俊 何 滔 王朝浪

(贵州省湄潭县林业局贵州湄潭 564100)

贵州湄潭县狭叶方竹林群落类型划分与应用评价

张道贵 许 俊 何 滔 王朝浪

(贵州省湄潭县林业局贵州湄潭 564100)

为保护与利用狭叶方竹资源,采取作业设计调查法对贵州湄潭县狭叶方竹资源进行普查。根据普查结果,将影响狭叶方竹生长的立地环境因子筛选归类作为划分其群落类型的依据。普查结果显示,狭叶方竹在相似气候条件和中偏碱性土壤上,影响其生长的主导因子为海拔、坡位、坡向、土层厚度和林分上层郁闭度。按有明显影响的海拔、坡位和土层厚度因子将狭叶方竹林区划为6个群落类型区、36个适宜立地类型。在适宜立地类型基础上,结合狭叶方竹对林分上层林木郁闭度的适应性,将狭叶方竹林划分为144个群落类型。对区划的6个群落类型区的狭叶方竹资源现状、经营与利用方式进行了综合评价。

狭叶方竹;群落类型;资源保护;应用评价;贵州湄潭县

狭叶方竹 (Chimonobambusa angustifolia C.D.Chu et C.S.Chao),俗称刺竹,是禾本科寒竹属竹种,属小型复轴混生型竹类,生于海拔740~1 250 m的岩溶山地,笋期9月初至10月中旬,秆高2~4 m,直径1~1.5 cm[1-2]。湄潭县狭叶方竹林呈斑块状广泛分布于岩溶山地天然次生常绿阔叶林或常绿落叶阔叶混交林中,以林下竹林层片形式存在。狭叶方竹经济价值高[3],竹笋肥厚味美,深受市场欢迎;竹秆通直坚硬,是优良造纸竹材并广泛农用。近年来,有关狭叶方竹林立地环境因子的研究鲜见报道。通过对狭叶方竹的全面调查,按照体现其经济性状的重要指标相似程度,筛选归类立地环境因子划分群落类型并予评价,旨在为保护利用现有狭叶方竹资源和荒山造竹、退耕还竹选择造竹地[4]及定向培育提供参考依据。

1 调查区概况

湄潭县隶属贵州省遵义市,国土面积1 844.9 km2,地理范围北纬 27°20′18″—28°12′30″、东经 107°15′36″—107°41′08″, 海拔变幅 631~1 556 m, 平均海拔940 m。总体地貌为黔中丘原和黔北山原中山峡谷类型,喀斯特岩溶面积1 332.77 km2(占总面积的72.25%)。气候属中亚热带湿润季风气候,冬无严寒,夏无酷暑,雨热同季。年均降雨量1 137.6 mm,随海拔抬升降雨量增大,年均温14.9℃,月均温变幅4.1~24.9℃,全年总积温5 475℃,全年无霜期284 d,年均日照时数1 163 h。成土母岩为碳酸岩、砂页岩及第四纪粘土,土壤类型多样,以黄壤 (占49.06%)、石灰土 (占34.26%)为主,自然肥力高,富含氮、磷、钾和有机质[5]。良好的气候与土壤条件为多种植物的生存繁衍创造了优越环境[6],境内森林资源丰富,森林覆盖率63.95%,主要森林群落有马尾松针叶纯林、杉木柏木针叶混交林、针阔混交林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林。

2 狭叶方竹林群落类型划分依据

为更多搜集狭叶方竹环境基本因子,避免样本资料缺失或不全面,同时也为摸清湄潭县狭叶方竹资源,本研究采取作业设计调查法[7]普查其群落因子,建立 “湄潭县狭叶方竹小班区划图形数据库”,分析各类适生环境因子,归类总结出狭叶方竹的群落类型。

2.1 调查方法

对调查区内分布的狭叶方竹进行全面调查,用1∶10 000地形图为底图,按立地因子和植被类型基本相同为依据区划小班[8],再于每小班代表性地块设置1个10 m×10 m样方调查可观测的13类因子,基于arcGIS软件平台[9]建立 “湄潭县狭叶方竹小班区划图层数据库”判读分析。

狭叶方竹粗度、立竹度和在群落内分布状况与笋竹质量关系密切[10],是体现经济性状的重要指标。建立能直观表现生长水平差异的评价指标体系(表1),归类总结相似的立地环境因子,作为群落类型划分的实际依据。

2.2 群落类型划分依据

湄潭县狭叶方竹林群落面积1 372.1 hm2,均生长于岩溶山地,分布地块零碎,区划小班469个,面积变幅0.2~7.6 hm2。相对集中连片 “正常”标准面积631.5 hm2(占总群落面积的46.02%),加权统计平均立竹度55 350株/hm2、适宜区间5万~6万株/hm2,立竹粗度0.9 cm。 “退化”面积740.6 hm2(占总群落面积的53.98%)。对469个小班样地资料判读分析发现,狭叶方竹生长受土壤酸碱度制约,受海拔、坡位、坡向、土层厚度影响大,与上层林木郁闭度关系密切,其他立地环境因子无明显影响。

表1 狭叶方竹林生长水平评价指标 /100 m2

在适生立地条件下,造成狭叶方竹退化的原因:一是上层林木郁闭度太低 (不足0.10),因狭叶方竹侵入能力强,灌草植被逐渐消退,立竹度增加,立竹粗度变小而形成 “毛林”,竹材产量降低,发笋纤细,致经济性状逐渐消失;二是上层林木郁闭度超过0.50时,竹木营养竞争失去平衡,加之林内光照不足难以满足竹林生长需求,立竹自然枯死衰退;三是缺乏林农易于接受的适用技术引导,林农留笋养竹意识淡薄,采笋伐竹强度大,也导致立竹度与发笋量逐年降低直至灭失[11]。

2.2.1 适生地土壤

土壤类型是狭叶方竹生长的制约要素。调查小班土壤类型有黑色石灰土 (占调查小班总数的78.53%)、棕色石灰土 (占21.36%)和极少量灰扁沙土 (仅占0.11%),pH值均为中偏碱性。说明狭叶方竹适生土壤要求pH值中偏碱性,不适宜于酸性土壤。土层厚度对狭叶方竹的立竹度无明显影响,对立竹粗度有影响,在20~40 cm土层中,随土层厚度增加立竹粗度略有增大;在≥40 cm的厚层土中,土层厚度增加对立竹粗度影响极小。竹篼深15~20 cm,根系集中于上层20 cm的土壤中。乔木根系一般分布在竹根之下。

2.2.2 适生地海拔

狭叶方竹均生长于岩溶山地,适生地海拔变幅740~1 250 m。集中分布在海拔1 001~1 200 m的低中山地区 (占调查小班总数的74.62%)。

2.2.3 适生地坡位

狭叶方竹生长要求环境相对稳定,上坡 (含脊、全坡)风力较大导致林内温度变化快、幅度大,多有 “退化”趋势。下坡土壤湿度大、透气性较差,人为干扰强度也大,生长水平基本在 “一般”以下。中坡林内与土壤环境相对稳定,竹林分布较多且生长良好。

2.2.4 适生地坡向与坡度

坡向不同,日照时间及太阳辐射差别较大,通过影响林分郁闭度来影响狭叶方竹生长需要的光热条件。按上层林木郁闭度统计发现,郁闭度>0.30的狭叶方竹林群落,阳坡比阴坡生长良好;≤0.30的则相反。坡度影响水、肥的聚集和流失从而影响植物生长,狭叶方竹集中分布在坡度5°~35°的陡缓坡山地上,坡度对其生长的影响无明显差异。0~5°的平坡易于积水导致烂鞭,35°以上的急险坡易于水分流失致竹鞭缺水枯死,只在台地上有零星片块生长。

2.2.5 狭叶方竹林群落上层林木郁闭度

狭叶方竹生长于常绿阔叶林 (面积占比80.35%)和常绿落叶阔叶混交林 (面积占比19.65%)中,形成竹灌层,竹林多呈优势层片存在,同层灌木对竹林影响不大。竹林上层树种丰富,统计有50余科130余种[6],其中樟科 (Lauraceae)、壳斗科 (Fagaceae)植物分布最广、个体数量最多。上层林木不仅在气候环境上为狭叶方竹生长提供温凉湿润环境,而且其庞大深扎的根系所吸收的矿质元素通过物质循环从土壤深层进入表土层,保证了浅根性狭叶方竹生长所需养分[12]。狭叶方竹作为林下层片存在,表明它本身具有耐荫特点,在林下可以正常完成生活史[13]。乔木树种分布由立地因子决定,与竹林无直接关系[14]。上层林木株数、胸径、树高均与树冠利用光照形成平衡关系,通过郁闭度作用于林下竹林。

按上层林木郁闭度统计不同生长水平的狭叶方竹林面积 (表2)发现,竹林生长最适应郁闭度区间为0.20~0.50,适应郁闭度区间为0.10~0.20,郁闭度超过0.50则表现为不适应并呈 “退化”趋势。

表2 按上层林木郁闭度统计的不同生长水平的狭叶方竹林面积 /hm2

3 狭叶方竹林群落类型划分

竹木在与复杂环境相互作用过程中,不仅可以形成不同植物种组成、不同结构特征的群落类型,在不同立地上其生长也有明显差异[15-16]。土壤类型决定狭叶方竹的适生性,仅适生于pH值中偏碱性土壤。在适宜立地类型基础上,上层林木郁闭度主导立竹度、立竹粗度及林内分布状况,相似立地类型上的狭叶方竹层片特征基本相似。狭叶方竹生长不仅有适宜性立地类型选择,还有上层林木郁闭度的适应性选择,表现为群落环境综合作用下的多种群落类型。相同立地类型内植被结构基本相似,列为同一群落类型,可以采取相同经营利用措施。

3.1 分类方法

以现有资源状况为依据,按照科学性、实用性原则,提取相似立地因子,并结合上层林木郁闭度划分狭叶方竹林群落类型。采取主导因子分级归类法划分,按相似立地因子组合构成一个包括地貌、坡位、坡向、土层厚度等因子的立地类型,在此基础上结合郁闭度因子划分群落类型。为简明归类,对狭叶方竹的各种生长环境指标进行编码 (表3),将各类编码进行组合,形成不同的群落类型。亦即,把有关影响相似的适宜立地因子归类编码,组合为立地类型号[17];将上层林木郁闭度按适应程度分级为最适应 (疏林、有疏林)、适应 (中林)、不适应(密林),并进行编码,组合为郁闭度类型号;将立地类型号与郁闭度类型号两者组合,构成群落类型号,代表不同的群落类型。

3.2 分类结果

在相似气候条件下,因地貌、坡位、坡向、土层厚度等立地因子组成的立地类型固定不变[18],据此可将狭叶方竹分为最适生区、适生区2类。在立地类型各因子中按对狭叶方竹影响程度相对较大的地貌、土层厚度这2个因子区划组合为6个类型区。立地类型号由地貌、坡位、坡向、土层厚度4个因子编码组合为36个。群落类型由立地类型号结合郁闭度因子编码划分为144个 (表4)。群落类型号的含义,比如11111代表低山上坡阳坡薄土层疏林狭叶方竹林群落。

表3 狭叶方竹生长环境指标编码

表4 狭叶方竹群落类型分类结果

(续表4)

4 群落类型应用评价

为探寻合理保护利用措施,调整狭叶方竹林向着最适应群落类型方向发展,提高经营收益,按固定不变的狭叶方竹林群落类型区资源现状进行应用评价 (表5)。

表5 湄潭县狭叶方竹林不同群落类型的资源量

4.1 低中山厚层土类型区

该区狭叶方竹林受坡向、坡位影响不明显。上层林木郁闭度影响立竹度和立竹粗度,郁闭度为0.50以下的有疏林地,狭叶方竹生长正常,且多呈优势层片存在,立竹度变幅4.1万~7.8万株/hm2、立竹粗度变幅0.6~1.6 cm,平均立竹度55 415株/hm2、立竹平均粗度1.2 cm,为调查区最佳水平。密林立竹度较低,分布不匀,多在树冠外形成团状分布,有退化趋势。

该区是狭叶方竹分布的中心区域,结合剃砍护蓄、间伐抚育措施调控群落个体营养空间,合理留笋养竹,易形成高质量狭叶方竹林。本区内pH值中偏碱性土壤的宜林荒山、坡耕地均可使用狭叶方竹荒山造竹、退耕还竹。狭叶方竹1年生幼鞭达1.7 m[3],造林株距可选择2~3 m,既能降低造林成本,又能快速成林。乔木层树种宜选择楠木、银杏、香樟、紫荆、山樱花等优良树种混交,其特点是树种珍贵、培育价值高、生长较缓慢、森林景观色彩[19]突出。推荐树种组合为狭叶方竹—楠木—山樱花、狭叶方竹—香樟—紫荆、狭叶方竹—银杏—香樟[20]等,其混交比例以8∶1∶1为宜,建成彩色景观竹林群落,为发展山区旅游打下基础。

4.2 低山中上坡厚层土类型区

该区狭叶方竹林平均立竹度38 961株/hm2、立竹粗度1 cm,陡斜坡相对缓坡立竹度偏大。在调查区内立竹度偏低,立竹粗度为平均值。密林内狭叶方竹呈退化趋势。该区竹林应加强保护,通过2~3年合理留笋养竹可快速培育成高质量狭叶方竹林。该区交通条件相对方便,故经营成本相对较低,应通过荒山造竹、退耕还竹、低产林带状改竹等方式大面积发展狭叶方竹林。

4.3 中中山中下坡厚层土类型区

该区狭叶方竹分布稀少,已处于海拔上限,小班最高点海拔1 250 m,立竹度61 200株/hm2、立竹粗度0.9 cm,呈优势层片状态,生长处于良好水平。考虑到海拔高,其他森林经营周期偏长,狭叶方竹应是该区经济性状相对较好的经营对象。竹子不受采伐限额限制[21],又年年采笋伐竹而收益持续。因此,在扶贫搬迁、生态移民留下的坡耕地上造竹是较好选择。

4.4 低山下坡厚层土类型区

该区处于海拔下限 (740 m),属于过渡区,狭叶方竹林面积有89.51%分布于阳坡,乔木层高6~9.5 m、郁闭度0.3~0.70,平均立竹度35 350株/hm2、立竹粗度1.1 cm,多呈树冠外团状生长。对该区狭叶方竹林群落经营,要在注重生态保护前提下按竹木经济收益差别区分培育方向:如果群落成材林木、珍贵树种多,林木经济收益相比笋竹大,则应以培育林木为主,注意留笋养竹让其自然生长;反之,则应采取剃砍护蓄、间伐抚育措施培育狭叶方竹林。

4.5 中中山上坡厚层土类型区

该区在调查区内无狭叶方竹分布,对比立地因子,适宜其生长。该区多处于远山大山,交通不便、坡耕地作物产量低,适宜退耕还竹,这对推动山区精准扶贫有积极意义。

4.6 薄土层类型区

该区以土层厚度<40 cm划分,其他立地因子多样,立地条件总体较差。乔木层高3~6 m,平均立竹度58 410株/hm2、立竹粗度0.6 cm,竹秆纤细。“毛林”全部在该区中中山分布,“退化”面积337.3 hm2。除去因上层林木郁闭度大、营养空间不足的 “退化”面积外,其他 “退化”面积都在该区。对现有资源要加强保护,同时采取综合抚育措施经营,以提高笋竹产量。一是间伐老竹、留足头番笋蓄竹,调控立竹度在5万~6万株/hm2、增加个体营养空间,立竹粗度将逐年增大;二是在保持水土前提下,视坡度情况调控群落总覆盖度在80%左右,其中竹林覆盖度在50%~60%为宜;三是覆青补肥。该区土层瘠薄,属于宜林地到草地过渡带,乔木林营造难度大,保存率低。选择狭叶方竹造林,因有鞭根浅走、鞭远而林地营养空间互补的特点,易于成功。

5 小结

湄潭县狭叶方竹林群落面积1 372.1 hm2,呈469个斑块 (调查小班)零星分布于岩溶山地,组成为常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林下竹林层片。为保护利用这一优良资源,推动荒山造竹、退耕还竹,助力山区林农精准脱贫,依据湄潭县狭叶方竹林群落环境因子调查认为,土壤类型决定其适生性,海拔、坡位、坡向、土层厚度等因子主导其适宜性选择,以此区划出适生立地类型36个。在相同立地类型下,上层林木郁闭度主导立竹度、立竹粗度及在林内的分布状况。因此,狭叶方竹生长不仅有适生立地类型选择,还有上层林木郁闭度的适应性选择,是群落环境的综合作用结果,由此区分群落类型144个,其中最适应类型72个、适应类型36个、不适应类型36个。按相似群落类型归类为6个区,低中山厚层土、低山中上坡厚层土和中中山中下坡厚层土这3个类型区,在郁闭度0.50以下范围内,狭叶方竹立竹度、立竹粗度平均值均高于调查区平均水平,故归类于最适生区,其他3个区为适生区。低中山厚层土类型区是狭叶方竹分布的中心区域,应加强保护并可大力推进荒山造竹、退耕还竹;薄层土类型区属于宜林地到草地过渡带,土层瘠薄,营造狭叶方竹林能提高土地利用率;其他环境类型区应在保护的基础上合理经营。

[1] 朱石麟,马乃训,傅懋毅.中国植物图志[M].北京:中国林业出版社,1994.

[2] 耿伯介,王正平.中国植物志[M].北京:科学出版社,1996.

[3] 甘小洪,陈启贵,汪海,等.实心狭叶方竹种群的生物量结构与地下茎生长规律研究[J].林业科学研究,2009,22(5):662-666.

[4] 董文渊.西南地区退耕还林技术:云南陡坡耕地竹林营造技术[J].林业科技开发,2001,15(4):93-94.

[5] 湄潭县综合农业区划编写组.湄潭县综合农业区划[M].贵阳:贵州人民出版社,1992.

[6] 张华海.湄潭百面水自然保护区综合科学考察集[M].贵阳:贵州科技出版社,2006.

[7] 国家林业局.造林作业设计规程:LY/T 1607-2003[S].2003-12-01.

[8] 贵州省林业厅.贵州省第四次森林资源规划设计调查细则[S].2015-10.

[9] 王新生.ArcGIS软件操作与应用[M].北京:科学出版社,2010.

[10]张喜,薛建辉,吴运波.密度变化对天然次生全佛山方竹林分的影响[J].世界竹藤通讯,2005,3(4):27-38.

[11]祝平健,张道贵.石灰岩山地狭叶方竹栽培前景分析[J].林业科技开发,2008,22(增1):66-68.

[12]刘立才,孙成明,唐东,等.金佛山方竹混交造林试验初报[J].四川林业科技,2014,35(4):85-87.

[13]喻理飞.贵州桐梓柏箐自然保护区金佛山方竹林类型[J].竹子研究汇刊,1990,9(1):38-42.

[14]张喜,张佐玉,任朝晖,等.生态因素和乔木层结构对金佛山方竹林质量的影响[J].贵州林业科技,2001,29(4):9-18.

[15]张志达.中国竹林培育[M].北京:中国林业出版社,1998.

[16]周芳纯.竹林培育学[M].北京:中国林业出版社,1998.

[17]许俊,张道贵,许艳.黔北地区茶树适生地立地条件分类及评价[J].贵州农业科学,2009,37(1):44-46.

[18]滕维超,万文生,王凌晖.森林立地分类与质量评价研究进展[J].广西农业科学,2009,40(8):1110-1114.

[19]朱倩玉,姜新强,刘庆超,等.青岛地区彩叶树种的综合评价研究[J].中国农学通报,2016,32(31):13-19.

[20]臧德奎.彩叶树选择与造景[M].北京:中国林业出版社,2003:8-13.

[21]谭方友,吴德辉.贵州省竹产业现状与发展对策[J].经济林研究,2008,26(3):127-130.

Type Division and Application Evaluation of Chimonobambusa angustifolia Forest Community in Meitan County,Guizhou Province

Zhang Daogui Xu Jun He Tao Wang Chaolang
(Meitan Forestry Bureau, Meitan 564100, Guizhou, China)

In order to protect and utilize the resources of Chimonobambusa angustifolia C.D.Chu et C.S.Chao,an investigation was conducted in Meitan County, Guizhou Province, using operation design survey method.According to the investigation results,the site environmental factors that affect the growth of C.angustifolia were screened and classified to be the basis for classifying its community type.The results showed that the dominant factors affecting C.angustifolia growth were the altitude, slope position, exposure, soil thickness and canopy density under similar climatic conditions and netural-alkaline soil.With the factors of the altitude,slope position and soil thickness with obvious influence,C.angustifolia forest could be classified into 6 community type areas and 36 suitable site types.Considering the adaptation of C.Angustifolia to the canopy cover,we classified them into 144 types of community.Finally, we made a comprehensive evaluation of the resources state,management and utilization of C.angustifolia in the 6 community type areas.

KeywordsChimonobambusa angustifolia,community type, resource protection, application evaluation

10.13640/j.cnki.wbr.2017.06.002

张道贵 (1965-),男,高级工程师,研究方向为森林培育。E-mail:546375718@qq.com。

许俊 (1975-),女,工程师,研究方向为森林培育。E-mail:505332071@qq.com。

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