人工经营毛竹林防火能力及恢复分析初探

2013-08-15 00:50:47唐昌贻朱文强罗炳贵叶亿明吴礼栋
江苏林业科技 2013年4期
关键词:母竹成竹笋芽

唐昌贻,朱文强,罗炳贵,叶亿明,吴礼栋

(浙江省遂昌县林业局,浙江 遂昌 323300)

毛竹(Phyllostachys pubescens)属单子叶植物,禾本科(Poaceae)刚竹属 (Phyllostachys)植物[1],现今全国毛竹林面积达270万hm2,占竹林总面积的64.1%[2],在我国森林资源中属于分布最广、面积最大、用途最多的竹种[3],和其他植物一样,一旦遇上火灾,也会被引燃、烧毁,但在灾后的调查中,发现人工经营的毛竹纯林却能在森林火灾中幸免,一到春天就会自然发笋成竹,这不得不引起人们的关注和思考。因此,本文试图从毛竹林防火和恢复方面进行分析,查找原因,为火灾易发地块营造林木选择优良的树种提供理论依据和技术支持。

1 毛竹林防火能力分析

林火发生必须具备3个条件,即森林可燃物、火险天气和火源[4],由于同块山林中,毛竹和其他植物遇上的火险天气和火源是相同的,唯有森林可燃物的数量可能存在差异,而可燃物是燃烧的基础物质。在一般的林地中,枯枝落叶、林下植被是森林可燃物的主要材料,其数量的不同,可直接影响森林火灾的类型及火灾的严重程度[5]。

1.1 枯枝落叶

毛竹是典型的速生树种,生长快,成材早。其粗生长在竹笋出土时即已基本定型[6],而毛竹笋从开始出土至新竹长成,仅需40~50d的时间,且新竹一旦形成,其竹秆的高度、粗度就不再有明显的变化[7],枝桠也一样,不再长粗和伸长,虽然在立竹密度过大的林子内,有些毛竹的枝桠也会因林中光照不足而提早枯死,但从培育毛竹材用林和笋用林立竹量2 700~3 750 株/hm2的标准[8]来看,该密度不会影响枝桠的正常生长,枯死的枝桠很少。其次,从5年生毛竹竹材已可采伐利用[9]来看,且2a就要采伐1次,即使有少量的枯枝,也会在采伐竹材的同时被带出林地。所以,毛竹林地内的枯枝是很少的。由于单株竹子的大小年节律是不可改变的[10],所以,毛竹产量大小年明显。且竹叶2a换叶1次,新竹成形生长到一届竹叶换叶,也是2a为1周期,这和毛竹大小年鞭竹系统节律变化同步[11],产量多的那年落叶,产量少的那年长叶,也就是说,2a中只有1 a有落叶。

从毛竹枯枝落叶的数量来分析,毛竹有别于其他乔木树种,所产生的枯枝留在林地中的很少,而且落叶也要2a才有1次,这说明在可燃物中的枯枝落叶数量上比其他乔木树种少。

1.2 林下植被

林下植被(茅草、狼箕和野草)的增多,将给森林火灾埋下隐患,成为引起森林火灾的导火线。然而,植被生长首先要有林地空间,但根据萧江华在20世纪60年代初,对毛竹(Phyllostachys pubescens)林的地下系统结构开展的研究表明,在材用毛竹纯林中,竹株地下部分在0~30cm的土层内所占容积比为80%以上;在距离秆基中心20cm的范围内,其容积比也占80%左右,也就是说,以秆基为中轴线、半径为20cm、高为30cm的圆柱体的空间内,竹株地下部分的容积比占总量的80%左右[12]。还有毛竹林采伐后,留在竹林地中的竹蔸硬且不易腐烂,无效地占去了一定面积的林地。据测定竹林地每度每公顷母竹更新要残留竹蔸300~450个,每个竹蔸占地可达0.5m2,老竹蔸占林地面积达10%左右[13]。这表明人工经营的毛竹在与其他树种的竞争过程中处于绝对优势,致使外来植物体的生存空间不足20%;其次,毛竹适应性广、生长快、周期短且高大常绿,枝叶繁茂,发展迅速。随着立竹量的增加,竹林会很快郁闭,成为与茅草、狼箕等争夺空间、阳光、水分的竞争者,势必造成林下植被因为缺少阳光、水分而生长缓慢,进而逐渐稀疏甚至死亡;同时,毛竹林地经过人为的培育管理和每年笋的采挖(春笋小年时,挖鞭笋、冬笋;春笋大年时,挖春笋、鞭笋),造成仅有的少数林下植被,其生物量急剧下降,引火材料大大减少。

1.3 枝条分布

大部分乔木树种的枝条是从根部开始生长的,还有在乔木树种的主梢受伤害时,大量的不定芽就会从根部快速萌发,长成新的枝条及主枝。随着林龄的增加,林分的郁闭,造成枝条日照量减少而提早死亡腐烂,成为引发火灾的可燃物。而毛竹据尹新华等调查,在平均胸径达到9.7cm、立竹量2 150株/hm2的毛竹纯林中,毛竹开始分枝的平均高度530cm[14],这说明毛竹主杆基部是没有枝条的。这样,即使失火,对地上部分的毛竹主秆损害也不会太严重。

2 毛竹林恢复能力分析

毛竹的鞭系及竹杆均含有生物活性内源激素,除种子具有生殖能力外,其鞭节和竹节均能萌芽生殖,因而除了用种子繁殖竹苗外,采用竹苗栽培、母竹栽培、竹鞭栽培均可,但竹苗栽培成林较慢,竹鞭栽培要求技术程度较高,故而生产上大面积发展毛竹,一般都采用母竹移栽法造林[15]。且造林后,鞭系就依靠母竹提供的养分开始生长新鞭,遇上外界适宜条件就可以刺激鞭上的笋芽萌发生长为笋或成竹,竹子制造的有机物质又供应给地下的鞭系生长新的竹鞭,这样反复循环,形成一个鞭—笋—竹,竹—鞭—笋,竹竹相连,鞭鞭相通的小群体[16]。这表明毛竹一次造林就可以永续利用[17]。

2.1 笋芽

笋芽是繁衍新竹的基础物质,长在竹鞭的节间,经过分化发育生长为笋或成竹,据众多的研究表明,毛竹材用林和笋用林的竹鞭绝大部分分布在深0~30cm的土层内,无论是从竹鞭和竹根系的分布频数,还是从质量、生物量或体积比例来看,80%左右的竹鞭都集中在这一层次[18-23],而竹鞭分布深度<15cm,>30cm发笋成竹率低;深度16~30cm的鞭段,成竹率高,立竹胸径随入土深度的增加而增加[24],这表明绝大部分能成竹的笋芽均分布在深16~30cm的土层中。根据陶芳明、洪传礼调查发现,粗放经营的毛竹林内植被覆盖率的不同,其毛竹被火灾烧毁的程度也不同,植被覆盖率达75%时,不但地上立竹几乎全被烧死,连土层22cm以内的鞭和笋也被烧伤;植被覆盖率在30%以下时,被烧死的立竹少[25]。由此可见,人工经营的毛竹林下植被稀少,林火不会烧伤深度在16~30cm鞭段上的笋芽。

2.2 部分竹材烧毁

竹鞭是孕笋和林分扩展的重要器官,同一鞭竹系统,鞭系生长所消耗的养分来自鞭上的母竹,鞭上母竹数量越多,质量越好,年龄结构越合理,出笋就越多,成竹率就越高,新竹质量就越好。而鞭系上的母竹越少,其母竹发笋率高,但出笋数,成竹率和成竹质量均低[26]。这说明在同一鞭竹系统中,笋芽的萌发、生长所需养分,存在多株母竹供养的事实,因此,虽然有的竹子被引燃、烧毁,但只要有幸存的竹子活着,其笋芽就能吸收到由母竹提供的养分,所以,在第2a春天,就会有新的竹笋长成幼竹。这就是毛竹与其他乔木树种的不同之处,它具有营养物质共亨,团队生存的繁衍特点[27]。

2.3 全部竹材烧毁

地上的竹材烧毁后,藏在地下深16~30cm的笋芽还是完好的,根据毛竹大小年现象十分明显,新竹和笋的产量1 a多1 a少循环交替。激素论者认为,出笋多少受上年新竹所控制,新竹控制附近笋芽的萌发,这是顶端优势的表现形式[28]。因1根竹鞭上有许多的笋芽,一般都有十几个,甚至二十几个[29],即使遇上春笋大年,其笋芽因无新竹控制,所以,就会开始萌发。由于母竹依靠竹叶光合作用制造成的有机物质大部分已在林火来临之前就被竹鞭吸收并储存着,根据竹林鞭系既是营养和水分的运输、贮存器官,也是竹林赖以更新、发展的繁殖器官[30]和毛竹笋纵向生长的营养物质是由来鞭和去鞭共同提供的[31]特性,笋芽能在竹鞭上获得一定数量的营养物质,加上林地植被烧毁后,太阳直接照射,促使地温增高,给笋芽的生长发育创造了良好的条件,季节来临,就会出笋长竹。虽比原来小,但只要过2,3届的恢复就能长成竹林。

3 结论与建议

人工经营的毛竹林地内所产生的可燃物,不论是枯枝,还是落叶和林下植被从数量上看,均小于其他的乔木树种,即使失火,也不会烧伤在土壤保护下的笋芽,加上毛竹具有营养物质共享,团队生存的繁衍特点和顶端优势的存在,所以,毛竹能在林火过后重生,不需要再重新造林就能恢复有林地。

因此,结合毛竹、杉木混交林对恢复土壤结构健康优于马尾松天然林和杉木人工林[32]及毛竹小母竹造林也能快速成林成材[33],建议在村庄周围、火灾易发地块营造毛竹林,既可实现一次造林就可以永续利用的目的,还有阻隔森林火灾蔓延的作用和美化环境、增加林农经济收入的功能。

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