不同类型毛竹天然混交林生长调查

2016-11-16 11:42林世友曹流清粟林丽
湖南林业科技 2016年2期
关键词:成竹新竹混交林

林世友, 杨 敬, 林 斌, 曹流清, 粟林丽

(1.会同林业局, 湖南 会同 418300; 2.桃江林业局, 湖南 桃江 413400)

不同类型毛竹天然混交林生长调查

林世友1, 杨 敬2, 林 斌1, 曹流清1, 粟林丽1

(1.会同林业局, 湖南 会同 418300; 2.桃江林业局, 湖南 桃江 413400)

在不同类型毛竹天然混交林内设置58块标准地进行生长调查。结果表明:8竹1杉1阔、7竹3杉+阔、6竹3杉1阔+松混交林,林分结构组成较合理,每公顷出笋数、新成竹数、退笋产量、新竹质量、新竹、退笋经济收入均不同程度大于纯竹林,每株母竹出笋、成竹数等各项生长指标大于纯竹林;8竹1松1杉+阔和7竹2松1杉+阔混交林,林分结构组成较次之,每公顷出笋数、新成竹数、新竹质量、新竹、退笋经济收入略大于纯竹林,但每株母竹出笋、新成竹数和退笋产量则低于纯竹林;6竹3松1杉+阔、5竹4松1杉+阔、4竹4松1杉1阔、3竹5松2阔+杉混交林,由于林分结构组成较差,其出笋、成竹各项生长指标以及每公顷新竹、退笋经济收入均不同程度低于纯竹林。

毛竹; 纯竹林; 天然混交林; 出笋; 成竹

毛竹(Phyllostachyspubesens)为禾本科竹亚科刚竹属植物,是我国最重要也是面积分布最大、用途最广、经济效益最佳、生态适应性较强的竹种。怀化市会同县是湖南省毛竹重点产区县之一,现有毛竹林面积2.55万hm2,是该县一大资源优势,绝大部分起源于天然混交林,经多年的开发利用,已大部分改造成纯竹林,由于纯竹林树种单一,层次结构简单,生物多样性和“自肥”功能差,而导致地力衰退,病虫害严重,生产力下降,严重影响了社会和经济的可持续发展。为了合理经营、开发利用毛竹天然混交林资源,特对会同县毛竹天然混交林的不同林分结构的出笋和新成竹生长情况进行了调查,研究毛竹天然混交林的合理结构经营模式,以便发挥毛竹混交林的优势,提高林地生产力[1~2]。

1 调查区概况

调查地设在会同县肖家乡境内,地理位置为27°04′N,109°53′E,属亚热带季风湿润气候,平均气温16.6 ℃,1月最低气温-8.6 ℃,7月最高气温33.5 ℃,一年中有8~9个月气温在10 ℃以上,年均降水量1 264.7 mm,相对湿度83%,年均日照1 445.4 h,无霜期304天,调查地位于山坡中下部,坡度27~30°,海拔400~500 m,土层厚0.8 m以上,土壤为薄腐厚土板页岩红壤,各调查标准地立地条件基本一致,竹杉阔混交林:pH值5.3,碱解N 153.6 mg/L,速效P 3.1 mg/L,速效K 70.4 mg/L;纯竹林:pH值5.2,碱解N 121.2 mg/L,速效P 2.1 mg/L,速效K 60.6 mg/L。混交竹林的主要植被:乔灌木有杉木、马尾松、椎栗、园槠、苦槠、木荷、樟树、檫树、滑楠木、枫香、杨梅、油茶、乌饭树、细枝柃等,草本有东方乌毛蕨、杜茎山、铁芒箕、拔葜、里白、芒冬、狗脊、淡竹叶等。

毛竹天然混交林的形成过程,一般先有阔叶树和杉木,杉木绝大部分为多代萌芽再生而成,后来毛竹鞭系蔓延伸入其中,从而形成杉阔混交林,在稀疏残次毛竹林中,经封山萌生或天然下种或鸟类带入马尾松、阔叶树、杉木种子而形成毛竹松杉阔等天然混交林[3]。

2 调查方法

在交通不便的毛竹天然混交林20 hm2中,设置调查标准地58块,每块面积0.066 7 hm2左右,其中混交林标准地42块,纯竹林标准地16块,共调查面积为3.916 hm2,调查竹、树总株数为7 630株,其中毛竹7 001株(指母竹、不包括当年新竹),杉木456株,马尾松68株,各种阔叶树105株。为了便于统计分析,根据基本相同的林分组成混交竹林标准地进行归类,设置不同林分组成10个类型(每个类型调查情况详见表1[4])。为了便于对竹林出笋、成竹的调查,在出笋一个多月以前,以上各标准地均全部修山一次,在出笋期的3月下旬至4月下旬,逐块清点出笋和退笋数量,并在出笋的中期和未期,在各类型标准地中,选择有代表性的无病虫害属于自然淘汰的鲜退笋,各挖掘3~5株秤重,取其平均值,作为推算退笋产量,当新竹长成后,则进行测量母竹、新竹和各种乔木混交树的株数、胸径、枝下高,换算胸高断面积,求出混交林不同林分组成比例,凡混交树胸高断面积占全林分胸高断面积比例2成、3成、4成、5成、6成、7成者,则分别为8竹、7竹、6竹、5竹、4竹、3竹混交林;如混交树胸高断面积占全林分胸高断面积比例在2成以下者则视为毛竹纯林。

表1 不同类型毛竹天然混交林结构调查Tab1 Investigationonstructureofdifferenttypesofbamboonaturalmixedforest林分类型调查面积(hm2)调查总株数(株)总断面积(m2)毛竹株数(株)平均胸径(cm)断面积合计(m2)占总断面积的比例(%)8竹1杉1阔07671666172481511108138228018竹1松1杉+阔0347783891273210970117877竹3杉+阔0367645601356610142207027竹2松1杉+阔0187447586641310939786786竹3杉1阔+松0207330382827910222215806竹3松1杉+阔0227514696647610342386085竹4松1杉+阔028757276595109739015094竹4松1杉1阔0340569951747210036493833竹5松2阔+杉0060601367491000385282纯竹+杉阔1127204420114199310619107950合计3916763087490700162532715

续表1 不同类型毛竹天然混交林结构调查ContinuedTab1 Investigationonstructureofdifferenttypesofbamboonaturalmixedforest杉木马尾松阔叶树株数(株)平均胸径(cm)断面积合计(m2)占总断面积的比例(%)株数(株)平均胸径(cm)断面积合计(m2)占总断面积的比例(%)株数(株)平均胸径(cm)断面积合计(m2)占总断面积的比例(%)124158248214431181094455391630811918415105711941030033037417616052675224018831211420323556505134222972010223384517110092641525021757538303819925144049972114392214318299001502301480608791942828633741316902873848183111111721491392641328194083187395002115268807425436215021916047163093747414900700345694061086812361141105319136 注:断面积按竹、树平均胸径计算。

3 结果与分析

3.1不同类型毛竹天然混交林的出笋、新成竹数量

从表2可以看出,8竹1杉1阔混交林,出笋和新成竹最多,每公顷分别为1 910.9株和906.2株 ,比纯竹林分别增多24.2%和22%,每株母竹出笋和成竹数均高于纯竹林,退笋产量也比纯竹林多43.1%;其次是7竹3杉+阔混交林,出笋和新成竹较多,每公顷分别为1 727.3株和863.6株,比纯竹林分别多12.3%和16.3%,每株母竹出笋和成竹数均高于纯竹林,退笋产量比纯竹林多15.8%;再次是8竹1松1杉+阔,7竹2松1杉十阔,6竹3杉1阔十松混交林,每公顷出笋和新成竹分别为1 645.4株、1 612.3株、1 563.4株和801.6株、795.1株、768.2株,比纯竹林分别多6.9%、4.8%、1.6%和7.9%、7.1%、3.4%,每株母竹出笋、成竹数和退笋产量6竹杉阔林高于纯竹林,8竹松杉林和7竹松杉林则均低于纯竹林;6竹3松1杉+阔、5竹4松1杉+阔混交林,出笋和新成竹数较少,每公顷分别为1 174.3株、1 155.1株和692.0株、657.5株,分别只占纯竹林76.3%、75.1%和93.2%、88.5%,每株母竹出笋和成竹数均少于纯竹林,退笋产量也只占纯竹林54.9%、55.0%;4竹4松1杉1阔、3竹5松2阔+杉混交林,出笋和新成竹数最少,每公顷分别为971.7株,620.7株和569.2株、326.7株,分别占纯竹林63.2%、40.3%和76.6%、44%,每株母竹出笋和成竹数均少于纯竹林,退笋产量也只占纯竹林42.1%、24.6%。表中列出成竹率,这与出笋数量关系密切,一般是出笋数量多,则成竹率低,出笋数量少则成竹率高,这是竹林本身为了调剂营养分配,而形成自然淘汰的原因。

综上所述,8竹、7竹、6竹与杉阔混交林,每公顷出笋、新成竹数以及每株母竹出笋、成竹数、退笋产量均不同程度大于纯竹林,这是因为该混交林组成较合理,群落层次明显,其中毛竹平均全高16 m,居于林冠第一层,全理利用了空间,能充分接受太阳光能和水分,杉木和毛竹都是浅根树种,它们的根系都有向下拓展的趋势,增加了对林地的改良作用,扩大了杉木、毛竹的吸收空间。具有较大的互补性,杉木还能够促进毛竹地下结构的优化、更新,杉木都是萌芽木生长,密度不大,地下竞争并不剧烈,阔叶林系窄冠形,杉木、阔叶树树高均在10 m左右,居于第二层,无须争夺毛竹光能和水分,且第三层林下植被繁多,枯枝落叶丰富,“自肥”功能强,对毛竹生长起了一定的促进作用;8竹和7竹与松杉混交林,其中松树虽然高大,但所比例在20%左右以下,未形成优势,大部分毛竹林仍然居于第一层,杉木和阔叶树居第二层,林下植被居第三层,但仍然有部分竹株因受大松树遮阴阳光和水分的关系,对每株母竹出笋、成竹数和退竹产量受到影响,使其均少于纯竹林,但对全林分每公顷出笋,成竹数影响不大,略高于纯竹林;6竹、5竹、4竹、3竹与松杉阔混交林,其中松树年龄百年以上的霸王树,平均高度25 m左右,平均胸径42.8~68.8 cm,所占全林分比例31.8%~54.3%,覆盖度大,居林冠第一层,毛竹居第二层,杉木和阔叶树居第三层,由于大松树争夺阳光和水分强烈,毛竹生长和林下植被受到较大影响,土壤肥力下降,因而每公顷出笋、成竹数和每株母竹出笋、成竹数以及退笋产量均受到较大影响,均少于纯竹林[5~13]。

表2 不同类型毛竹天然混交林出笋、新成竹的数量调查Tab2 Investigationofnumberofbambooshootsandnewbambooofdifferenttypesofbamboonaturalmixedforest林分类型母竹数(株/hm2)出笋退鲜笋新成竹出笋数(株/hm2)比较(%)每株母竹出笋(株)退笋数(株/hm2)平均单支笋质量(kg)退笋质量(kg/hm2)比较(%)新成竹数(株/hm2)比较(%)每株母竹成(株)成竹率(%)8竹1杉1阔1970019109124209710047170170801431906212200464748竹1松1杉+阔21095164541069078843814011813990801610790384877竹3杉+阔154221727311231128637160138191158863611630565007竹2松1杉+阔22086161231048073817213811277945795110710364936竹3杉1阔+松134781563410161167952152120871013768210340574916竹3松1杉+阔20969117437630564823136655954969209320335895竹4松1杉+阔17770115517510654976132656855065758850375694竹4松1杉1阔1388297176320704025125503142156927660415863竹5松2阔1杉81676207403076294010029402463267440040526纯竹+杉阔17684153851000087795815011937100074271000042483 注:比较是较纯竹林的比值。

3.2不同类型毛竹天然混交林的新成竹质量

从表3可知,8竹1杉1阔混交林,新成竹的质量最好,平均胸径和平均枝下高,分别为11.9 cm和7.9 m,比纯竹林分别增加11.2%和9.7%,比母竹增加1.1 cm和0.6 m;其次是7竹3杉+阔混交林,新成竹的质量较好,平均胸径和平均枝下高,分别为11.1 cm和7.5 m,比纯竹林分别增加3.7%和4.2%,比母竹增加1.0 cm和0.5 m;再次是8竹1松1杉+阔、7竹2松1杉+阔、6竹3杉1阔+松,新成竹质量也较好,平均胸径和平均枝下高,分别为11.0 cm、10.9 cm、10.8 cm和7.4 m、7.3 m、7.3 m比纯竹林分别增加2.8%、1.9%、0.9%和2.8%、1.4%、1.4%,比母竹增加0.1 cm、0.0 cm、0.6 cm和0.2 m、0.2 m、0.4 m;6竹3松1杉+阔和5竹4松1杉+阔,新成竹质量较差,平均胸径和平均枝下高分别为9.9 cm、9.2 cm和6 m、5.6 m,均少于纯竹林,分别为纯竹林的92.5%、86%和83.3%、77.8%,比母竹分别减少0.4 cm、0.5 cm和0.3 m、0.4 m;4竹4松1杉1阔和3竹5松2阔+杉,新成竹质量最差,平均胸径和平均枝下高,分别为9.1 cm、9.0 cm和5.4 m、5.2 m,均少于纯竹林,分别为纯竹林的85%、84.1%和75%、72.2%,比母竹分别减少0.9 cm、1.0 cm和0.7 m、0.8 m;

可见,凡是竹、杉、阔混交林和马尾松占比例较少的竹松杉阔混交林的平均胸径和平均枝下高均不同程度大于纯竹林,马尾松比例占全林分30%以上者的竹松杉阔混交林,其平均胸径和平均枝下高均不同程度少于纯竹林,其原因与前所述相同。

3.3不同类型毛竹天然混交林的出笋、新成竹经济效益

从表4可知,8竹1杉1阔混交林经济效益较高,其新竹和退笋产值为8 853.2元/hm2,比纯竹林增多29.4%,其次是7竹3杉+阔混交林,其新竹和退笋产值为7 945.4元/hm2,比纯竹林增多16.1%,再次是8竹1松1杉+阔混交林、7竹2松1杉+阔混交林和6竹3杉1阔+松混交林,其新竹和退笋产值分别为7 172.2元/hm2、7 026.0元/hm2、7 026.60元/hm2,比纯竹林增多2.7%~4.8%,其余6竹3松1杉+阔、5竹4松1杉+阔、4竹4松1杉+阔、3竹5松2阔+杉,经济效益均较低,其新竹和退笋产值均不同程度低于纯竹林,每公顷分别为5 463.8元、5 258.6元、4 421.4元、2 548.2元,分别为纯竹林的79.8%、76.8%、64.6%、37.2%。

表3 不同类型毛竹天然混交林新成竹的质量调查Tab3 Investigationofnewbambooqualityofdifferenttypesofbamboonaturalmixedforest林分类型母竹新成竹较母竹增减差值平均胸径(cm)平均枝下高(m)平均胸径(cm)较纯竹林比值(%)平均枝下高(m)较纯竹林比值(%)平均胸径(cm)平均枝下高(m)8竹1杉1阔108731191112791097+11+068竹1松1杉+阔109721101028741028+01+027竹3杉+阔101701111037751042+10+057竹2松1杉+阔10971109101973101400+026竹3杉1阔+松102691081009731014+06+046竹3松1杉+阔103639992560833-04-035竹4松1杉+阔97609286056778-05-044竹4松1杉1阔100619185054750-09-073竹5松2阔1杉100609084152722-10-08纯竹+杉阔106711071000721000+01+01

可见较好的混交竹林出笋、新成竹和退笋产量多,质量好,经济效益也就高,这就说明了合理的混交林结构的优越性,否则会适得其反。

表4 不同类型毛竹天然混交林出笋、新成竹的经济效益调查Tab4 Investigaitonoftheeconomicbenefitsofbambooshootsandnewbambooofdifferenttypesofbamboonaturalmixedforest林分类型合计金额(元/hm2)占纯竹林比值(%)新竹株数(株/hm2)金额(元/hm2)占合计金额比例(%)退笋质量(kg/hm2)金额(元/hm2)占合计金额比例(%)8竹1杉1阔88532129490625437261417080341603868竹1松1杉+阔71722104880164809667111813236263297竹3杉+阔79454116186365181665213819276383487竹2松1杉+阔70260102779514770667911277225543216竹3杉1阔+松70266102776824609265612087241743446竹3松1杉+阔546387986920415207606559131182405竹4松1杉+阔525867686575394507506568131362504竹4松1杉1阔442146465692341527725031100622283竹5松2阔+杉2548237232671960276929405880231纯竹+杉阔6843610007427445626511193723874349 注:(1)新竹株数和退鲜笋质量见表2。(2)新竹单价平均为每株6元,是当地的青山价,不包括采伐、运输等费用,退笋单价2元/kg。

4 结论与讨论

(1)毛竹天然混交林由具有不同生物学特性的树种组成,能够充分地利用地上和地下空间,有利于各树种在不同时期和不同层次范围内,充分利用光照、水分和各种营养物质,但必须林分结构组成合理,才能发挥混交林的最大效益。8竹1杉1阔、7竹3杉+阔、6竹3杉1阔+松混交林,林分结构组成较好,每公顷出笋、新成竹数量、退笋产量、新竹质量、每株母竹出笋、成竹数量等各种生长指标,以及每公顷新竹、退笋经济收入均不同程度大于纯竹林;8竹1松1杉+阔和7竹2松1杉+阔混交林,林分结构组成较次之,由于有11.9%-22.9%的马尾松侵占部分竹林阳光和水分,使每株母竹出笋、新成竹数和退竹产量均大为减少,均低于纯竹林,对全林分的每公顷出笋、新成竹数、新竹质量以及每公顷新竹、退笋经济收入,虽不同程度受松树伴生的影响,不如上述各种混交林,但也略大于纯竹林;其余6竹3松1杉+阔、5竹4松1杉+阔、4竹4松1杉1阔、3竹5松2阔+杉混交林,林分结构组成较差,主要原因是伴生树种的比例过大,特别是马尾松所占林分比例均在3成以上,且树形高大,冠幅覆盖面较广,占据林冠第一层,对毛竹生长发育影响较大,故每公顷出笋、新成竹数量、退笋产量、新竹质量、每株母竹出笋、成竹数量等各种生长因子以及每公顷新竹、退笋经济收入都不同程度低于纯竹林,对于这类混交林急需进行改造,以提高经济效益和发挥毛竹天然混交林的优越性[14~15]。

(2)毛竹天然混交林是以毛竹为主要经营目的用材林,各种树混交比例以 8∶2和7∶3为好,其次是6∶4,竹杉混交林的杉木所占全林分比例应控制在20%~30%之内,竹松和竹阔混交林的松树和阔叶树所占全林分比例应控制在10%~20%以内,其出笋、成竹较好,如超过上述范围,出笋、成竹的数量和质量均明显受到影响。

(3)为了提高毛竹天然混交林的经济效益,使其多出笋,多成新竹,应根据实际情况,逐步改造混交林结构不良的林分。据调查,现有的毛竹天然混交林大多数林分结构和组成不合理,往往密度过大,老竹、枯竹、老树、枯树偏多,因此必须采用抽株疏伐,保留辅佐木的方法进行改造。把枯老竹和居于树冠上层的“霸王树”以及妨碍毛竹生长的树种,有步骤的逐株清除,保留对毛竹生长有促进作用的辅佐木和珍贵树种;在开“天窗”的残次毛竹林中应进行封山,选留符合伴生要求的杉木和阔叶树种,使之形成混交林。

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Thegrowthinvestigationofdifferenttypesofbamboonaturalmixedforest

LIN Shiyou1, YANG Jing2, LIN Bin1, CAO Liuqing1, SU Linli1

(1.Forestry Bureau of Huitong County, Huitong 418300, China; 2.Forestry Bureau of Taojiang County, Taojiang 413400, China)

There are 58 block of bamboo forest by different setting standards of natural mixed forest were test for growth investigation.The results showed that there mixed types of 80% bamboo+10% Chinese fir+10% broad-leaved,70% bamboo+30% Chinese fir and broad-leaved,60% bamboo+30% Chinese fir+10% broad-leaved and pinus has a best forest stand structure,the growth index of number of bamboo shoots,number of new bamboo,shoots back production,quality of new bamboo per hectare and income of new bamboo and shoots back hectare are more obvious higher than pure bamboo forest in different level,and number of bamboo shoots,number of bamboo of single mother bamboo tree also higher than pure bamboo forest.The mixed types of 80% bamboo+10% pinus+10% Chinese fir and broard-leaved;70% bamboo+20% pinus+10% Chinese fir and broard-leaved has a better forest stand structure,the growth index of number of bamboo shoots,number of new bamboo,quality of new bamboo per hectare and income of new bamboo and shoots back hectare are higher than pure bamboo forest,but the number of bamboo shoots,number of bamboo and shoots back production of single mother bamboo tree are lower than pure bamboo forest.The mixed types of 60% bamboo+ 30% pinus +10% Chinese fir and broard-leaved;50% bamboo+40% pinus+10% Chinese fir and broard-leaved,40% bamboo+40% pinus+10% Chinese fir+10% broard-leaved,30% bamboo+50% pinus+20% Chinese fir and broard-leaved,has a bad forest stand structure,the growth index of number of bamboo shoots,number of new bamboo,and income of new bamboo and shoots back per hectare are obvious lower than pure bamboo forest.

Phyllostachyspubesens; pure bamboo; natural mixed forests; bamboo shoot; bamboo

2015-12-29

怀化市林业科技推广项目[怀发(2002)06],会同县楠竹低改顶目[中会农(2000)04]。

林世友(1973-),男,湖南省会同县人,工程师,主要从事森林培育、栽培技术研究。

林 斌,E-mail:414374144@qq.com。

S 795

A

1003 — 5710(2016)02 — 0102 — 06

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2016. 02. 019

(文字编校:杨 骏)

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