不同类型毛竹天然混交林对毛竹出笋和成竹的影响

2018-03-10 07:13粟林丽曹流清
世界竹藤通讯 2018年1期
关键词:成竹新竹混交林

林 斌 粟林丽 曹流清

(会同县林业局湖南会同418300)

毛竹 (Phyllostachys pubesens)天然混交林是顺应植物正向演替规律,在当地自然环境下,由乔、灌、草多种植物组成的长期稳定的顶极群落或混交次生适生群落。毛竹混交林不仅能生产大量优质木材,而且每年出笋、成竹,提供营养丰富的食用鲜笋和竹材,提高森林群落的生物量和生产力。在稀疏残次毛竹林中,经长期封山育林,通过天然下种或鸟类啄食带入松、杉、阔树种子,或在稀疏的松林和多代萌芽再生的杉、阔林的边缘存在具有强大无性系繁殖能力的毛竹鞭系蔓延伸入其中,因而形成不同类型的竹杉、竹松、竹阔和竹松杉阔等针阔天然混交林[1~3]。林业生产的最大特点是自然再生产、经济再生产和人类再生产过程交织在一起,而其中天然混交林的自然再生产具有特殊意义[4~5]。因此,本文对湖南省怀化市会同县的天然毛竹混交林进行调查,研究不同类型的毛竹混交林对毛竹出笋和新竹生长的影响,为提高毛竹天然混交林的生产力提供依据。

1 调查区概况

调查地设在湖南省怀化市会同县肖家乡境内,地理位置为北纬27°04′, 东经109°53′, 属亚热带季风湿润气候,年平均气温16.6℃,1月最低气温-8.6℃,7月最高气温33.5℃,全年有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 d。

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。主要植被中乔灌木有杉木、马尾松、桤木、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。

2 调查方法

在毛竹天然混交林中,设置调查标准地52块,每块面积621 m2左右,其中混交林标准地35块,纯竹林标准地17块,调查面积共3.229 hm2。为了便于统计分析,对调查林分进行归类,共分成竹杉、竹松、竹松杉、竹杉阔、竹松阔、竹松杉阔和纯竹林等7个林分类型。为了便于调查毛竹出笋和新成竹情况,在出笋前1个月,对各标准地修山抚育1次。在毛竹出笋期 (3月下旬至4月下旬),统计各标准地出笋情况;当新竹长成后,测量母竹、新竹的生长指标,包括平均胸径和平均枝下高;同时,测量混交林中各种乔木的株数、胸径、枝下高,计算林分总胸高断面积及各树种胸高断面积,若毛竹胸高断面积占全林分胸高断面积比例为60%、70%和80%者,计为6竹、7竹和8竹的混交林,若混交林中乔木树胸高断面积占全林分胸高断面积比例在20%以下者则视为毛竹纯林[6~8]。毛竹天然混交林标准地概况见表1。

表1 毛竹天然混交林标准地概况

3 结果与分析

3.1 不同类型毛竹混交林的出笋和新成竹数量

从调查结果 (表2)可以看出,出笋数和新成竹数排在第1位的是由6~8竹组成的竹杉阔混交林,其毛竹、杉木、阔叶树的比例为7.0∶1.6∶1.4,出笋和新竹数平均分别为1 775.6和885株/hm2,分别比纯竹林增多15.5%和20.7%;每株母竹平均出笋和成竹数为1.08和0.54株,平均成竹率为49.8%,均高于纯竹林;其中尤以8竹1杉1阔林分出笋和新竹数更多,分别为1956和943.5株/hm2,分别比纯竹林增多27.2%和28.6%。出笋数和新成竹数排在第2位的是由6~8竹组成的竹杉混交林,其毛竹、杉木、阔叶树的比例为6.9∶3.0∶0.1,出笋和新成竹数平均分别为1 730.5和846株/hm2,分别比纯竹林增多12.6%和15.2%,每株母竹平均出笋和成竹数为1.07和0.52株,平均成竹率为48.9%,均高于纯竹林;其中尤以8竹2杉+阔林分出笋和新竹数更较多,分别为1 905和907.5株/hm2,分别比纯竹林增多23.9%和23.7%。出笋数和新成竹数排在第3位的是6竹组成的竹松杉阔混交林,其毛竹、杉木、马尾松、阔叶树的比例为5.8∶3.1∶1.3∶0.8,该类型林分中松树虽然高大,但所占比例在15%以下,未形成优势,影响不大,因而出笋和新成竹数分别为1 546.5和745.5株/hm2,分别比纯竹林略增多0.6%和1.6%,每株母竹平均出笋和成竹为0.91和0.44株,平均成竹率为48.2%,均略高于纯竹林。6~7竹组成的竹松阔混交林 (毛竹、马尾松、阔叶树、杉木的比例为6.5∶2.7∶0.8∶0)和6~8竹组成的竹松杉混交林 (毛竹、马尾松、杉木、阔叶树的比例为6.9∶2.2∶0.8∶0.1),出笋和新成竹数较少,分别平均为1 373.3、1 349.3株/hm2和687.8、684.5株/hm2,分别只占纯竹林的89.3%、85.7%和93.8%、93.3%,每株母竹平均出笋和成竹为0.81、0.63株和0.41、0.32株,均低于纯竹林,平均成竹率为50.1%和50.7%,均高于纯竹林。6竹和8竹组成的竹松混交林,其毛竹、马尾松、杉木的比例为7.1∶2.8∶0.1,出笋和新成竹最少,平均分别为963.0和499.5株/hm2,分别只占纯竹林的62.6%和68.1%;每株母竹平均出笋和成竹分别为0.61和0.32株,均少于纯竹林;成竹率为51.9%,则大于纯竹林。

表2 不同类型毛竹混交林出笋和新成竹情况

分析表明,竹杉阔、竹杉和竹松杉阔混交林,每公顷出笋、新成竹数、每株母竹出笋、成竹数以及成竹率等各项指标均不同程度大于纯竹林。究其原因,主要为[9-18]:

1)混交林可使土壤肥力提高。与毛竹纯林相比,毛竹天然混交林拥有更多的动植物种类和微生物群体,物种多样性能促进林地养分循环,形成良好的土壤结构,提高土壤肥力。毛竹纯林一般每2年换叶1次,本身的凋落物和砍伐剩余物较少,返回土壤的养分比混交林少得多。土壤养分检测显示,0~50 cm表层土壤中毛竹需求量较大的氮素和钾素的含量表现为从竹杉阔混交、竹杉混交到竹纯林其含量均是依次递减。

2)竹杉阔混交、竹杉混交和竹松杉阔混交其林分组成较合理,群落层次分明,能够合理利用空间。毛竹平均高16 m,居于林冠上层,具有生长优势;杉木是萌生木,阔叶树系窄冠形,其树高均在10 m左右,居于群落的第2层,不与毛竹争光夺水;同时林下植被较多,枯枝落叶丰富,土壤 “自肥”能力强,对毛竹生长具有促进作用。

另外3种类型的毛竹混交林竹松阔、竹松杉和竹松混交林,虽然成竹率均大于纯竹林,但每公顷出笋、新成竹数和每株母竹出笋成竹数均不同程度地低于纯竹林。从林分组成上看,这些林分中马尾松所占比例较大,平均在21.6%~28.0%,其中年龄百年以上的霸王树,平均高25 m左右,平均胸径40.5~50.6 cm,覆盖度大,居群落第1层,毛竹居第2层,杉木和阔叶树居第3层,由于松树的优势地位,对毛竹和林下植被的生长影响较大,土壤肥力下降,因此毛竹生产力受到较大影响[19~20]。

3.2 不同类型毛竹混交林的新竹生长情况

从调查结果 (表3)可知,竹杉阔混交林,新竹生长最好,平均胸径和平均枝下高,分别为11.4和7.5 m,分别比纯竹林增加6.5%和4.2%,比母竹增加0.4和0.3 m;其次是竹杉混交林,新竹生长较好,平均胸径和平均枝下高,分别为10.9和7.3 m,分别比纯竹林增加1.9%和1.4%,比母竹增加0.7和0.2 m;再次是竹松杉阔混交林,新竹生长也较好,平均胸径和平均枝下高,分别为10.8和7.3 m,分别比纯竹林增加0.9%和1.4%,比母竹增加0.3和0.2 m;竹松阔混交林和竹松杉混交林新竹生长较差,平均胸径和平均枝下高分别为10.6、10.5 cm和7.1、6.8 m,均少于纯竹林,分别为纯竹林的 99.1%、98.1%和 98.6%、94.4%。其中,竹松阔混交林的胸径和枝下高比母竹增加0.3和0.2 m,竹松杉混交林的胸径和枝下高则比母竹减少0.2和0.2 m;竹松混交林新竹生长最差,平均胸径和平均枝下高,分别为10.3和6.5 m,均少于纯竹林,分别为纯竹林的96.3%和90.3%,比母竹分别减少0.4和0.4 m。

表3 不同类型毛竹混交林的新竹生长状况

4 结论与讨论

1)毛竹天然混交林是比较稳定的群落,但林分组成结构必须合理,才能发挥混交林的最大效益。竹杉阔、竹杉和竹松杉阔混交林,林分结构结构较为合理,毛竹的各项生长指标,均不同程度地大于纯竹林。其中,竹松杉阔混交林,由于有12.8%的马尾松侵占部分竹林阳光和水分,虽不同程度地受松树伴生的影响,但各种生长指标仍略大于纯竹林;其余竹松阔、竹松杉和竹松混交林,由于伴生树种马尾所占比例过大 (>20%),且树形高大,冠幅覆盖面积较广,对毛竹生长发育影响较大,因此各项生长指标都不程度地低于纯竹林;尽管如此,这些林分每年仍有一定数量和质量的出笋成竹,对于这类竹林如果进行一定程度地人为干预,可进一步发挥毛竹天然混交林的优势,提高生产力。

2)毛竹天然混交林由具有不同生物学特性的树种组成,各树种受自身的遗传性和林木群体的制约,对环境的利用能力和改造能力各不相同,因而林分的生物产量也就各异。不同树种组成的混交林,单位面积的出笋和新成竹数量,从多到少排序为:竹杉阔混交林>竹杉混交林>竹松杉阔混交林>竹松阔混交林>竹松杉混交林>竹松混交林,分别为纯竹林的 115.5%、112.6%、100.6%、89.3%、85.7%、62.6% 和 120.7%、115.2%、101.6%、93.8%、93.3%、68.1%;新成竹的平均胸径和平均枝下高从大到小的排序与上述相同,分别为纯竹林的106.5%、 101.9%、 100.9%、 99.1%、 98.1%、96.3% 和 104.2%,101.4%、101.4%、98.6%、94.4%、90.3%。

3)毛竹天然混交林是以毛竹为主要经营目标的用材林。竹杉阔混交林中的杉木和阔叶树占比应各在15%左右;竹杉混交林中的杉木占比应为20%~30%;竹松杉阔混交林中的杉木占比应在20%左右,松树和阔叶树占比应各为10%左右。上述毛竹混交林中各乔木树种占比适中,其出笋、成竹较好,其余竹松阔混交林、竹松杉混交林和竹松混交林中的松树占比均应控制在10%~20%,否则,毛竹的生产力会明显受到影响。

4)为了提高毛竹天然混交林的生产效益,应根据实际情况逐步改造混交林结构不良的林分,逐步清除枯老竹、 “霸王树”及妨碍毛竹生长的树木,保留能促进毛竹生长的伴生木和珍贵树种;对于毛竹占比较小的3~5竹针阔混交残次林,应尽量多蓄笋养竹,或进行封山育竹,选留符合伴生要求的杉木和阔叶树种,逐步转化为6竹以上的混交林。

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