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安吉县毛竹资源及其生物量研究

2010-11-24潘春霞李雪涛吕玉龙

浙江林业科技 2010年1期
关键词:毛竹林安吉县株数

潘春霞,李雪涛,吕玉龙

(浙江省安吉县林业局,浙江 安吉 313300)

毛竹(Phyllostachys heterocyclacv.pubescens)是我国分布最广、面积最大的竹种[1],具有速生丰产、用途广泛、再生能力强、经济价值高和可持续更新等特点[2]。毛竹的经济效益十分明显,在浙江农业和农村经济中发挥着十分重要的作用,是欠发达山区农业增效、农民增收的重要来源。生态效益高也是毛竹的一大特点,根据周国模等的研究,毛竹林乔木层碳年固定量高于速生阶段的杉木,而且,竹林一般不皆伐,不存在皆伐后水土流失严重及连栽后地力退化等问题[3]。正因毛竹生态、经济效益俱佳的特性,近年来在浙江省越来越受到重视,种植面积不断扩大。

安吉县是“中国竹子之乡”,竹林面积居全国前列、浙江首位,竹业总产值居全国之首。特别是毛竹资源丰富,毛竹林覆盖率达29.3%,面积占全县森林面积的41.2%,占全省毛竹林面积近十分之一。正因安吉毛竹的重要地位,开展毛竹资源及其生物量研究具有重要的生产和管理意义。

1 研究地自然概况

安吉县位于浙江省西北部,119° 35′ ~ 119° 14′ E,30° 53′ ~ 30° 23′ N,土地总面积 1 886.45 km2,县域三面环山,中部为谷地平原,西南高东北低,最高峰龙王山海拔1 587 m,为浙西北最高峰。属亚热带季风气候,年均气温在12.2 ~ 15.6℃,年降水量1 100 ~ 1 900 mm。土壤主要有红壤、黄壤、岩性土、潮土、水稻土5类,山地土壤主要为红壤、黄壤、岩性土,其中以红壤面积最大。安吉县植被在区划上属亚热带东部常绿阔叶林亚区,中亚热带常绿阔叶林北部亚地带。根据2007年森林资源调查,全县林业用地面积138 338 hm2,森林面积134 215 hm2,森林覆盖率71.1%,活立木蓄积量2 297 924 m3。2007年,全县生产总值121.99亿元,其中一、二、三产分别占10.0%、50.4%、39.6%。

2 研究方法

2.1 野外调查

2007年 5-8月,安吉县开展了新一轮的森林资源规划设计调查(简称二类调查),毛竹调查是二类调查中的一项内容,调查遵从《浙江省森林资源规划设计调查技术操作细则(试行)》(浙江省林业厅2004年颁布),野外调查采用现地勾绘调查的方法进行。野外用图为1∶10 000 DOM/DLG融合图,即在从数字线划图(DLG)中提取高程间隔为20 m的等高线,叠加于分辨率为1 m的正射影像图(DOM,航片)上。在调查时,现地勾绘小班,并调查海拔、坡度、坡位、坡向等立地因子,毛竹年龄(以度为单位)、平均胸径、平均树高、郁闭度、单位面积株数等林分因子以及毛竹经营管理状况等内容。

2.2 数据计算

野外工作图经清绘、扫描、界线计算机勾绘、构面、赋标识码后,形成小班空间数据库,再利用专业地理信息系统软件求算小班面积。同时,对野外调查获得的立地因子、林分因子等信息用专用数据处理软件输入电脑,形成属性数据库。空间数据库和属性数据库关联后,获取毛竹林小班的面积。各毛竹林小班面积累加后为全县毛竹林面积,小班毛竹株数累加,再加上散生的毛竹,即为全县毛竹总株数。

利用外业调查获得的小班毛竹平均胸径、单位面积株数和小班面积等因子,采用毛竹单株生物量计算公式,计算各小班毛竹林乔木层的生物量。各小班累加后即为全县毛竹林乔木层的生物量。单株毛竹生物量采用郑郁善等总结的模型[4]:

式中,W上为地上总生物量(kg),D为胸径(cm),R为地下生物量(kg)。

3 研究结果

3.1 毛竹资源

根据调查结果统计分析,安吉县共有毛竹林面积55 287.6 hm2,毛竹总株数17 084.3×104株,毛竹林按海拔、坡向、坡位、单位面积株数的分布见表1、表2。

从表1中可以看出,安吉县毛竹林主要分布于海拔250 ~ 650 m,占全县毛竹林总面积的82.0%。从坡度分布情况看,主要分布于16 ~ 35°,占了总面积的87.2%,平坡、缓坡和36°以上的急坡、险坡很少分布。从表2可知,九个坡向分布相对比较平衡。安吉县毛竹林立竹量3 090株/hm2,是全省平均2 504株/hm2的1.2倍(《浙江省森林资源年度公报》,内部资料)),其中立竹量在2 250株/hm2以上的面积占全县毛竹林总面积的95.8%,可见安吉县毛竹林的经营水平相对较高。

表1 毛竹林海拔和分布坡度Table1 Distribution of bamboo at different elevations and slopes

3.2 毛竹生物量

根据公式(1)、(2),利用野外调查的林分因子及计算机求算的小班面积,计算毛竹林小班毛竹生物量,全县累加后即为全县毛竹林乔木层生物量。经计算,安吉县毛竹林乔木层生物量(毛竹生物量)为563.2×104t,单位面积生物量为101.9 t/hm2。吴家森等[5]通过45个样地调查,对湖州市毛竹林的生物量进行了研究,结果显示毛竹林乔木层单位面积生物量为120.69 t/hm2。本文与其使用同一毛竹生物量模型,具有可比性。本研究的毛竹单位面积生物量小于吴家森等人的研究结果。

表3为不同海拔、坡度毛竹生物量分布情况。从表3可以看出,生物量随海拔与坡度的分布情况和毛竹林面积与坡度的分布相一致。

表2 毛竹林坡向和单位面积株数分布Table2 Unit area bamboo culms and slope aspect distribution

表3 毛竹林乔木层生物量海拔和坡度分布Table3 Biomass distribution of arbor layer at different elevations and slopes

4 结论与讨论

(1)本研究采用分辨率为1 m的DOM/DLG融合图作为外业调查底图,该图分辨率高、图像直观逼真、判读性能好,特别是毛竹林在图上的边界清晰,并利用不易变形、防水、防晒的树脂材料为打印基片,提高了野外勾绘小班的精度。同时,在内业处理时利用微机勾绘小班界线和求积,保证面积求算准确性。因此,本研究得出的毛竹资源面积数据可靠性强,是历次森林资源二类调查中精度最高的一次。

(2)安吉县毛竹林主要分布于海拔250 ~ 650 m,占毛竹林总面积的82.0%。从坡度分布看,主要分布于16 ~ 35°,占毛竹林总面积的87.2%。单位面积立竹量为3 090株/hm2,是全省平均的1.2倍,这在一定程度上说明安吉毛竹林经营水平相对较高。

(3)安吉县毛竹林乔木层生物量为563.2×104t,根据周国模等[3]在临安的研究,毛竹各器官生物量与碳贮量的总转换系数为0.504 2,并提出毛竹林乔木层年碳固定量为现存乔木层碳贮量的1/6,则安吉县毛竹林乔木层碳贮量为284.0×104t,并可推算出年碳固定量为47.3×104t。

(4)安吉县毛竹林乔木层的单位面积生物量为101.9 t/hm2。根据吴家森等[5]的研究,湖州市毛竹林乔木层单位面积生物量为120.69 t/hm2,比本研究结果大18.4%。本研究为普查性质的调查,对安吉县毛竹资源进行了全面现地调查。而吴家森等的研究为样地调查,样地选择可能典型性强,一定程度上会造成比普查数据大的结果。

[1]江泽慧.世界竹藤[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2002.

[2]杨校生,吴良如,李正才,等.毛竹林经济和生态公益价值综合评价—以浙江省湖州市为例[J].竹子研究汇刊,2007,26(1):1-5.

[3]周国模,姜培坤.毛竹林的碳密度和碳贮量及其空间分布[J].林业科学,2004,40(2):20-24.

[4]郑郁善,洪伟.毛竹经营学[M].厦门:厦门大学出版社,l998.

[5]吴家森,俞益武,朱志坚,等.湖州市不同森林植被生物量的研究[J].江苏林业科技,2002,29(4):22-24.

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