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垦复与砍灌措施对毛竹林生长和竹林结构的影响

2018-04-27曹志华张文斌吴中能刘俊龙苗婷婷

世界竹藤通讯 2018年2期
关键词:毛竹林毛竹林分

曹志华 张文斌 吴中能 刘俊龙 苗婷婷 孙 慧

(1安徽省林业科学研究院合肥 230031;2安徽省造林经营总站合肥 230001)

安徽霍山县是 “中国竹子之乡”、“江北毛竹第一县”。毛竹是霍山县最为重要的经济竹种,现有毛竹林面积3万hm2,立竹总量8 000多万株,年采伐量约1 100万根,年加工竹材约1 500万根。以毛竹为主要对象的竹产业已成为区域社会经济的重要支柱[1]。但是,目前该县的毛竹林大多缺乏抚育,林分生产力水平低下,严重制约了毛竹产业的发展,在一定程度上影响了林农的积极性。已有学者在林地垦复、覆盖及配方施肥等方面进行过竹林增产增效方面的研究,取得了一定的进展[2-6]。成竹数量及其胸径是衡量竹林产量及竹材质量的重要指标[7],进一步影响竹林结构,本文研究了不同抚育措施对毛竹林新竹成竹数、胸径、立竹度等生长和结构指标的影响,以期筛选出适宜霍山竹林的栽培管理措施,为迫切需要解决的技术性问题及生产性问题提供指导依据和参考。

1 研究区概况

毛竹林试验区位于安徽省霍山县诸佛庵镇茅山林场青色冲作业区,属北亚热带湿润季风气候区,年均降水量1 366 mm,年均气温15.3℃,岩石为花岗岩,土壤为黄红壤,土层厚度30~50 cm。试验样地基本情况见表1。

表1 毛竹林样地基本情况

2 研究方法

2.1 样地设置及抚育措施

2014年4月,经踏查选定霍山县诸佛庵镇茅山林场青色冲作业区作为森林抚育监测点。采取随机分布设置,共设置8块调查样地,其中:砍灌除草林分及其对照林分各2块,垦复林分及其对照林分各2块。每块样地面积均为20 m×30 m。要求抚育林分与对照林分相邻,坡向、海拔、坡度、基岩、土壤、植被等条件基本一致。2014年4月,用水泥桩与GPS将样地四周进行固定。

2014年7月对垦复处理的样地进行全面垦复深翻,垦复深度为20~25 cm;2014—2016年每年7月对砍灌处理的样地进行全面劈草清杂。对照样地未采取任何抚育措施,保留原貌。

2.2 调查方法与调查指标

2014年4月,对各监测点进行本底调查,对所设样地进行每竹检尺,并对调查单株进行打号标记。记录抚育前林分状况,主要调查因子包括树龄、郁闭度、胸径、树高、枝下高、冠幅、出笋率和林下植被等。

2014—2016年,于每年的11月份对各试验样地进行调查。样地抚育后的监测采用样圆调查法。采用随机分布设置,每个样地布设4个样圆,样圆半径为4.61 m。调查样地的立竹株数、年龄、胸径等,记录样地所处的坡向、坡度、坡位等地形因子,统计竹林的发笋数、退笋数、成竹数、平均胸径、平均立竹度、林分均匀度及整齐度。其中林分的整齐度 (U)以用竹林平均胸径 (D)和平均胸径的标准差 (σD)的比值表示;均匀度是竹林中立竹分布状况的指标,以单位面积上分布立竹平均株数 (n)和其标准差 (σn)的比值表示。

2.3 数据分析

首先求算出每个样地的平均胸径、平均树高、平均枝下高、新成竹数等生长指标,然后采用SPSS18.0和DPS Duncan新复极差法或LSD法,与本底调查数据进行多重比较分析或者双因素统计分析,并对采取抚育措施的样地进行分析评价。

3 结果与分析

3.1 竹林垦复对林分生长指标的影响

连续3年测定毛竹样地的竹高、胸径、新发笋数、退笋数等指标,测定结果见表2。由表2可知,实施垦复措施的竹林,2015年和2016年的胸径年均增长率分别为5.37%和2.81%,而对照林分2015年和2016年的胸径年均增长率分别为1.82%和0.42%;垦复措施样地胸径增长率比对照样地分别高出3.55个百分点和2.39个百分点。但对不同时期、不同措施下的胸径进行双因素统计分析,均未达到显著差异水平(P=0.142 9>0.05,P=0.204 7>0.05)。

表2 垦复对林分生长指标的影响

从新成竹数上看,垦复样地2015年和2016年的新成竹数比对照分别提高13.79%和250%,对不同时期不同措施下的新成竹数进行双因素统计分析,可知2016年垦复措施对新成竹数的影响达到显著差异水平 (P=0.045 9<0.05),2015年垦复措施对新成竹数的影响未达到差异水平 (P=0.188 1>0.05)。

垦复对毛竹林竹高、枝下高均有一定的促进作用。垦复措施处理下的树高、枝下高比对照分别高出0.13%、22.86%。对不同时期、不同措施下的树高、枝下高进行双因素统计分析,可知不同时期不同措施下的竹高未达到显著差异水平 (P=0.202 2>0.05),而对枝下高的影响则达到显著差异水平 (P=0.045 2<0.05)。

3.2 砍灌对林分生长指标的影响

毛竹林采取砍灌措施后,林分各生长指标的测定结果见表3。可以看出,经过砍灌的竹林2015年和2016年胸径年均增长率分别为5.44%和1.34%,而对照样地同时间段胸径年均增长率分别为2.39%和0.42%;砍灌样地的胸径增长率比对照样地分别高出3.05个百分点和0.92个百分点。统计分析显示,2015年和2016年砍灌措施对竹林胸径的影响未达到显著水平 (P=0.148 0>0.05,P=0.204 3>0.05)。就新成竹数而言,砍灌竹林2016年的新成竹数比对照竹林多145.45%,但不同时期、不同措施对新成竹数的影响未达到显著差异水平 (P=0.125 7>0.05,P=0.237 5>0.05), 而且砍灌措施对竹高、枝下高的影响较小。

3.3 竹林垦复对林分结构的影响

2013年早春,毛竹林样地遭遇冰冻雪灾,在2014年清理破竹、裂竹等措施后,2015年垦复样地的竹林立竹度增加了634株/hm2,与对照差别较小;2016年垦复竹林立竹度增加了350株/hm2,而对照林分仅增加100株/hm2(表4)。从林分的年龄结构上看,垦复林分中老龄竹所占比例低于1/4,低于对照林分;而1~2年生竹所占比例为44.30%,高于对照林分。垦复竹林1~2年生竹胸径为9.96 cm,比竹林平均胸径9.88 cm高0.81%,比对照林分平均胸径9.46 cm高5.28%,说明垦复后的竹林整体生长势处于上升趋势。2016年底,垦复样地的林分整齐度比对照高15.04%,但两者林分的均匀度差异较小。

表4 垦复对林分基本结构的影响

3.4 砍灌对林分结构的影响

2014年对毛竹林内因大雪导致的破竹、裂竹进行清理,2015年样地之间立竹度差异较小,2016年砍灌样地平均立竹度比2015年增加了450株/hm2,比对照样地175株/hm2高出2.57倍 (表5)。从竹林年龄结构上看,2016年底,砍灌样地老龄竹所占比例大于1/4,低于对照5.94个百分点;砍灌样地1~2年生竹所占比例为27.26%,比对照林分高5.15个百分点。砍灌样地2016年底1~2年生竹平均胸径为10.67 cm,比整体竹林平均胸径9.82 cm高8.66%,比对照样地平均胸径10.05 cm高6.17%,说明砍灌措施有利于竹林整体生长势。2016年底,砍灌样地的整齐度高于对照林分,5<U<7,均属于整齐竹林;砍灌样地均匀度大于对照林分,E>5,属于均匀竹林。

表5 砍灌对林分基本结构的影响

4 小结和讨论

竹林砍灌改善了毛竹林的生长环境,垦复翻土改善了林分的土壤环境,使土质疏松,有利于土壤透水透气,垦复、砍灌等是毛竹经营管理的主要抚育技术措施[8-12],对毛竹的出笋成竹量、新竹生长以及竹林结构均有较大的影响。研究表明,2016年底,垦复及砍灌措施处理的竹林平均胸径、1~2年生竹胸径、1~2年生竹比例、立竹度等指标均高于对照林分。同时,垦复、砍灌措施有助于增加林分中1~2年生竹的平均胸径。但在砍灌样地竹林中老龄竹所占比例较大,约占竹林的40%,1~2年生竹占竹林比例不足50%,不同于周芳纯等[13-16]提出的毛竹笋材两用林立竹按年龄的组成:1、2、3年生各占30%左右。

本研究的试验林分经历了2013年较严重的冰冻雪灾,竹林内部分毛竹出现劈裂、断裂等,竹林结构暂时处于年龄老化的状态。如不及时实施抚育措施,竹林生长势会越来越弱,所以合理调整竹林结构,控制竹林立竹度,逐年调整竹林年龄结构,根据竹林需求科学施肥是迫切需要采取的重要技术措施,是竹林健康持续发展的需要。

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