曹小军,苏德尧,邱月群,张小平,干少雄
(1.四川省林业科学研究院,四川成都 610081;2.盐亭县林业局,四川盐亭 621600)
绵竹(Dendrocalamus farinosus Keng et King f.),又名梁山慈竹,牡竹属,地下茎合轴丛生竹;秆高8 m~13 m,直径4 cm~10 cm,顶端细长,作弧形弯曲下垂,节间长20 cm~40 cm,幼时被厚白粉,无毛、节微隆起[1]。绵竹系优良纸浆原料竹,原产川南一带。2004年以来结合退耕还林工程和全省竹产业发展的推动,在川南的泸州、宜宾、乐山、雅安等地区营建了大面积的绵竹林,巴中、绵阳、德阳、眉山等地也进行了一定规模的引种栽植,因此目前全省已形成了较大规模的绵竹纸浆竹林基地。但是,由于缺乏系统的科学指导,各地绵竹林普遍存在立竹度偏大,竹林保留密度不合理等问题,导致绵竹林竹材产量和经济效益低下[2~4]。本文在对绵竹林经营现状进行调查的基础上,研究了密度调节对绵竹林生长的影响,旨在为提高全省绵竹林生产力水平提供理论与实践的依据[5]。
本项研究主要在泸州市叙永县向林乡绵竹成林中进行。该区位于四川盆地边缘,海拔369 m~1 078 m之间,属亚热带湿润性季风气候,年平均气温18℃,极端最高温41℃,极端最低气温-1.2℃,≥10℃积温5 802℃,年日照时数1 194 h,无霜期340 d左右,年平均降水量1 167 mm,年蒸发量1 043 mm,相对湿度79%。土壤主要为山地黄壤,其次是紫色土和山地黄棕壤,有效土层厚度≥60 cm。试验地内植被盖度率达62%,以绵竹为主,有少量西凤竹、硬头黄竹分布,还夹杂有少量油茶、水冬瓜等,高度1.8m~2.5m,草本层主要为蕨类植物、鸢尾、南姜、黄茅等。
1.2.1 密度调节试验设计
采用单因素简单随机试验设计,在中等立地条件、造林时间及现存密度基本一致的林分中设置5个密度处理(表1),每个处理重复3次(3个样地)。于2014年1月~2月,根据竹林砍伐“砍老留小,砍密留稀,砍弱留强”的原则,按照设计方案分别对林分进行密度处理[6]。
表1 绵竹纸浆林密度调控试验处理
1.2.2 样地设置
于2014年3月~4月,在叙永县向林乡试验林中设置15块面积均为400 m2的固定样地,在密度调控处理之前进行本底调查。对样地中的立竹进行标记,调查立竹的年龄、胸径、数量等指标。在密度调控处理之后,及时对样地的采伐株数及竹材重量进行统计。于2014年7月~11月,每月观察并记录一次样地竹丛的发笋数、退笋数以及成竹数。于2014年12月,调查记录每丛立竹的母竹和新竹胸径。
1.2.3 指标测定
生长指标主要包括发笋率、成竹率、新竹相对生长率等。发笋率采用出笋数占母竹数的百分比表示,成竹率采用成竹数占出笋数的百分比表示,新竹相对生长率采用新竹胸径与其母竹胸径的百分比表示[7]。生产力指标主要为产量,通过称重实测和模型估测两种方式测算,其中后者借助前期构建的川南地区绵竹竹材产量模型进行估测。经济指标主要是竹材单位产值,根据单位面积产量和当年当地的竹材单价来计算。按照Ⅰ年生:Ⅱ年生:Ⅲ年生绵竹1:1:1的林龄结构进行密度调节,密度调节的试验调查结果如表2。
1.2.4 数据处理
利用Excel和Spss数据处理软件对调查数据进行方差分析,分析不同密度调节与绵竹生长之间的关系。
表2 竹林生长状况调查
根据调查数据,进行统计分析发现,15块样地绵竹发笋率最高值为55.83%,最低值为23.33%,平均值为40.68%。绵竹发笋率在设置的5种密度调控下变化较大,但经方差分析显著性为0.629,远远大于概率值0.05,这说明不同密度调控下发笋率不存在显著差异(表3)。
表3 不同密度调控下发笋率方差分析
根据调查数据,进行统计分析发现,15块样地绵竹成竹率最高值为70.21%,最低值为53.90%,平均值为60.27%。经方差分析后可看出不同密度条件下的绵竹成竹率显著性为0.005,远远小于小概率0.01,说明不同密度调控下绵竹成竹率之间差异极显著(表4),再经过多重比较分析后,可看出,当林分密度级为10 500株·hm-2时,成竹率达到最大值,为68.12%(均值),与其他密度级成竹率相比差异性达到显著水平(表5)。
表4 不同密度调控下成竹率方差分析
表5 不同密度调控下成竹率多重比较
根据调查数据,进行统计分析发现,15块样地绵竹新竹相对生长率最高值为118.53%,最低值为102.02%,平均值为109.63%。经方差分析后可看出不同密度条件下的绵竹新竹相对生长率显著性达到0.003,远远小于小概率0.01,说明不同密度调控条件下,绵竹新竹的相对生长率存在极显著差异(表6),再经过多重比较分析后,可看出,当林分密度级为10 500株·hm-2时,新竹相对生长率达到最大值,为 116.01%(均值),与9 000株·hm-2和12 000株·hm-2两个密度级的新竹相对生长率相比差异不显著,与7 500株·hm-2和13 500株·hm-2两个密度级新竹相对生长率相比差异性达到显著水平(表7)。
表6 不同密度调控下新竹相对生长率方差分析
表7 不同密度调控下新竹相对生长率多重比较
绵竹产量与其经济效益具有明显的正相关性,根据调查数据,进行统计分析发现,15块样地密度调控后绵竹产量和经济效益最高值分别为29.50 t·hm-2、14 456.15元·hm-2,最低值分别为15.30 t·hm-2、7 496.56元·hm-2,平均值为 22.82 t·hm-2、11 304.92元·hm-2。经方差分析后可看出不同密度条件下的绵竹产量和经济效益的显著性值达到0.001,远远小于小概率0.01,所以不同密度调控下绵竹产量与经济效益存在极显著差异,再经过多重比较分析后,可看出,当林分密度级为10 500株·hm-2时,绵竹产量和经济效益达到最大值,分别为27.40 t·hm-2(均值)和14 052.53元·hm-2(均值),与12 000株·hm-2和13 500株·hm-2两个密度级的绵竹产量和经济效益相比差异不显著,与9 000株·hm-2和7 500株·hm-2两个密度级绵竹产量和经济效益相比差异性达到显著水平。通过表2可以看出,各密度级下绵竹单位面积产量增长率分别为-1.22%、-5.14%、20.63%、1.71%、-8.24%。各密度级下绵竹单位面积经济效益增长率分别为-3.66%、-7.12%、18.35%、-0.25%、-9.99%(参见表8和表9)。
表8 不同密度调控下竹林产量及经济效益方差分析
表9 不同密度调控下竹林产量及经济效益多重比较
采用SPSS软件进行单因素方差分析和多重比较分析发现,比较不同密度调控处理下成竹率、新竹相对生长率、产量以及经济效益方面差异性显著,当林分密度级为10 500株·hm-2时,对成竹率的影响达到显著水平;当林分密度级为7 500株·hm-2、10 500株·hm-2、12 000 株·hm-2时,对竹林新竹相对生长率的影响达到显著水平;当林分密度级为10 500株·hm-2、12 000株·hm-2、13 500株·hm-2时,对竹林产量和经济效益的影响达到显著水平,因此从成竹率、新竹相对生长率、产量以及经济效益等因素方面考虑10 500株·hm-2级是比较合理的控制密度。
绵竹在5种密度级调控下的发笋率虽然差异性不显著,但是结合成竹率,可以得出各密度级对应的新竹增长率(发笋率*成竹率)。这一指标可在一定程度上反应出竹林竹丛的年龄结构的合理性,从生产试验经验和可持续发展的角度考虑,新竹增长率维持在33.33%是比较合理的,5种密度级调控下的新竹增长率平均值分别为:20.33%、21.94%、30.71%、24.86%和24.93%。因此绵竹林分密度调控在10 500株·hm-2级时较为合适。综上所述,绵竹纸浆竹林密度调控的最佳密度级为10 500株·hm-2。
密度调节有简便易行、投资少见效快的特点[8~9]。在川南地区绵竹林中推广和应用本项研究成果,对进一步发挥资源优势,提高绵竹林生产力水平,增加农民收入具有重要意义。
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