四川盆地梁山慈竹地上部分生物量的研究

冯声静，王 勇，王 刚，鄢武先，熊 壮

(1.四川农业大学成都校区，四川温江 611130;2.四川省林业科学研究院，四川成都 610081)

梁山慈竹(Dendrocalamus farinosus)，别名绵竹、大叶慈竹、大叶竹、苗竹等，地下茎合轴丛生。主要分布于我国西南部的四川盆地、贵州赤水、安顺以及云南部分地区。其生境要求气候温暖，年平均气温在16℃ ～18℃;雨量充沛，年降水量在1 000 mm以上;相对湿度较大，在75%以上;对土壤条件要求不高，在黄壤、红壤、紫色土、冲积土等土壤上都能正常生长发育［1］。梁山慈竹作为笋材兼用竹，具有较好的经济效益，为此，四川盆地多地区将其作为造林的主要竹种。本文研究了四川盆地梁山慈竹各器官含水率、生物量分配比例和各器官生物量与胸径和竹高的关系模型等，以期为合理开发利用梁山慈竹提供理论与实践的科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

对四川省多个地区的梁山慈竹生物量进行了调查分析，调查地主要包括乐山市沐川县、雅安市雨城区、眉山市彭山县、邛崃市高何镇和泸州市叙永县等地，北纬 28°99'～31°44';东经103°09'～105°50';海拔361 m～838 m。研究林地多为退耕还林地，每年进行砍伐，留存1 a～2 a生和部分3 a生类型。

1.2 研究方法

在各林分中随机设置10 m×10 m的标准地，样地设置后逐株调查立竹胸径、枝下高和年龄。在样地中随机选取不同径阶、不同年龄标准竹81株，齐地伐倒后测量胸径(离地1.3 m处的直径)、竹高、枝下高、齐地处竹杆壁厚，再以2 m为区分段对主杆进行解析，分别称取每一段竹杆鲜重、竹枝鲜重和竹叶鲜重，全株地上部分鲜重为各段之和。分别取每段竹杆、枝、叶样品10 g～100 g 4份，称鲜重后带回实验室烘干至恒重测其含水率，从而计算各器官生物量。

1.3 数据分析

试验数据在Excel统计软件中进行整理，各器官含水率计算方法为(鲜质量-干质量)/鲜质量。应用SPSS 17.0统计软件对各器官生物量和各测量因子进行相关性分析，并建立梁山慈各器官生物量的估测模型。

2 结果与分析

2.1 梁山慈竹生物量结构

2.1.1 梁山慈竹各器官含水率及随年龄的变化

竹类植物不同器官的含水率是有差异的，对于同一种器官，随着年龄的增长，其含水率也会有一定的变化。表1是不同年龄下梁山慈竹杆、枝和叶的含水率情况。从表中可得知:在梁山慈竹的各器官中，竹叶含水率最大，枝次之，杆最小。随着年龄的增大，梁山慈竹杆、枝和叶的含水率呈下降的趋势，因为随着年龄的增长，竹子的木质化程度越来越高，当达到2 a～3 a后，其木质化过程完成后，各器官含水率随年龄的增长将变化不大［2］。

表1 不同年龄梁山慈竹各器官含水率Table 1 The organic moisture content of Dendrocalamus farinosus at different ages

2.1.2 梁山慈竹各器官生物量的分配

本文对梁山慈竹地上部分生物量，即竹杆、枝和叶的生物量进行了测量。各器官生物量分配比例统计于表2中。如表2所示，竹杆生物量占单株地上部分生物量的比例最高，1 a～2 a生的均值为68.00%。同前人研究的其他竹种相比，高于云南箭竹 Fargesia yunnanensis 的 61.87%［3］;低于 苦竹Pleioblastus amarus的71.06%［4］。另外值得关注的是，在称量梁山慈竹枝和叶的鲜重时，两者重量十分相近，但由于竹叶的含水率高于竹枝，所以竹叶的生物量所占比例小于竹枝。

表2 地上部分各器官生物量的分配Table 2 Biomass distribution of organs above the ground

2.1.3不同年龄梁山慈竹竹秆各段生物量分配

竹类植物的杆形呈圆锥体，竹杆壁厚和直径随着高度的增加而逐渐减小，因此相同长度的竹杆，其生物量不一定相等。竹杆生物量的分配规律为从基部到稍部逐渐减少，如表3所示。从1 a～2 a生的均值来看，竹杆的0-2m段对整株竹杆生物量的贡献最大，占到全竹杆生物量的40.92%，该比例高于前人对椽竹Bambusa textilis var.tasca的研究(32.71%)［5］。随着竹杆的升高，各段所占比例下降十分明显，当竹杆≥10 m时，这部分竹杆生物量仅为全竹杆的1.54%。

2.2 梁山慈竹各器官生物量及主要器官因子的相关性分析

由表4分析可知:梁山慈竹竹杆生物量与胸径、竹高、竹基处壁厚等各器官生物量和器官因子相关性极显著。枝生物量和叶生物量除了与竹基处壁厚的相关性不显著外，与其他器官生物量和因子相关性均达极显著水平。地上部分生物量与各个因子的相关性均达显著或极显著水平。

表3 不同年龄梁山慈竹各杆段生物量的分配Table 3 Biomass distribution of culm part of Dendrocalamus farinosus at different ages

表4 梁山慈竹各器官生物量及主要器官因子的相关性Table 4 Correlation between the organ biomass and organ factors of Dendrocalamus farinosus

2.3 梁山慈竹各器官生物量估测模型的建立

通过对梁山慈竹各器官生物量与主要器官因子的相关性分析可知，梁山慈竹胸径和竹高对其各器官生物量有较大的影响。本文对梁山慈竹各器官生物量与胸径和竹高进行了数学模型的拟合，结果见表5。

表5 梁山慈竹胸径和竹高与地上部分各器官生物量的拟合模型Table 5 Fitted model of different organ biomass based on DBH and the height of Dendrocalamus farinosus

从表5中各拟合模型的R2值来看，竹杆生物量的拟合模型效果最好(R2值最大)，其次是单株地上部分生物量的拟合模型。竹枝和竹叶的拟合模型精度较低，可能是由于此次调查范围较广、调查时间跨度较大(9月中旬至11月中旬)、调查的不同林地造林时间有差异等原因。从调查的数据来看，近2 a～3 a新造林的林地中梁山慈竹的竹枝和竹叶较繁茂，枝下高较低。从模型的变量来看，用胸径D与竹高H的组合(D2H)拟合的生物量模型精度优于仅采用D或H单一变量拟合的模型。

综合分析，可采用W=0.034(D2H)0.755和W=0.092(D2H)0.685分别作为四川盆地梁山慈竹主杆生物量和单株地上部分生物量的估测模型。

3 总结

梁山慈竹各器官含水率大小排列为:竹叶＞竹枝＞竹杆。在单株地上部分生物量分配中，竹杆所占比例最大，平均占到68%;在全竹杆中，0～2 m处的生物量所占比例最大，随着高度的增加，生物量分配比例逐渐减少。通过回归分析，建立的四川盆地梁山慈竹杆生物量模型为:W=0.034(D2H)0.755，单株地上部分生物量模型为:W=0.092(D2H)0.685。由于建立的竹枝和竹叶生物量模型精度不高，建议采用竹枝和竹叶所占地上部分生物量的比例来推算。竹枝占地上部分生物量的17.13%，竹叶占地上部分生物量的14.88%。

［1］笪志祥，楼一平，董文渊，等.梁山慈竹在退耕还林中的水土保持效应研究［J］.浙江林业科技，2007，27(3):22 ～27.

［2］张 鹏，黄玲玲，张旭东，等.滩地硬头黄竹生物量结构及回归模型的研究［J］.竹子研究汇刊，2009，28(3):25 ～28.

［3］王曙光，普晓兰，丁雨龙，等.云南箭竹地上部分生物量模型研究［J］.南京林业大学学报(自然科学版)，2010，34(1):141 ～144.

［4］林华.苦竹笋材兼用林地上部分生物量分配规律研究［J］.竹子研究汇刊，2009，28(4):27 ～30.

［5］杨前宇，谢锦忠，张玮，等.椽竹各器官生物量模型［J］.浙江农林大学学报，201，，28(3):519 ～526.