毛竹林人工经营管理模式研究——以霍山县为例

蔡如胜，林蕾，苏昌群，毛秋芳，李国栋

（1.霍山县林业局，安徽 六安 237200；2.浙江农林大学竹类研究所，杭州 311300）

毛竹（Phyllostachys edulis）是我国竹类植物中分布最广、栽培面积最大、蓄积量最多、经济价值最高的材用与笋用竹种，在我国林业生产中占有非常重要的地位[1]。近年来，随着竹业产业的发展，对毛竹笋用林原材料的需求日益增加，导致毛竹林人工干扰越来越强烈，清除杂灌、土壤翻耕、竹材砍伐、施肥等管理措施被广泛用于竹林经营中，导致竹林人工林面积的增加以及培育集约程度的提高。其中，养分管理是竹林现代培育技术的核心，也是增加竹林生产力的最重要手段。然而，不合理的养分管理模式导致竹林林地土壤养分含量下降，地力衰退严重；或造成土壤养分累积，土壤酸化加快，对区域水环境造成污染风险。因此，构建合理的竹林养分管理模式对竹林可持续经营具有重要的意义[2-5]。

然而，由于毛竹是典型的克隆植物，其在养分吸收及利用上具有非常大的可塑性，对经营干扰如采笋、断鞭造成的影响非常敏感。因此，在不确定经营干扰对毛竹生长发育影响的情况下，很难确定合适的养分投入量及投入配比。因此，在进行毛竹经营规划设计时，必须对不同人工经营管理模式下竹林生态系统的变化进行评价，并对管理措施进行修正，从而提升人工经营水平，维护竹林生产力，促进生态效益的提升。本文以霍山县毛竹科技示范园区的人工经营的竹林为例，以竹林经营目标为主要依据，配套不同的养分管理措施，并对经营效果进行评价，以期寻找适合当前毛竹林经营开发的人工管理模式，维持土壤质量，从而为毛竹可持续经营服务。

1 试验地概况

样地处于霍山县诸佛庵镇霍山县毛竹科技示范园区内，位于 115°55′～116°43′E，31°～31°31′N，海拔210～490 m。属北亚热带湿润温暖季风气候区，四季分明，气候温和，年平均气温15.1℃，年平均降雨量1 391.2 mm，夏季是一年中雨水最集中的季节，降水量占全年的50%；年平均相对湿度80%左右，无霜期 220 d；日照时数 2 083.3 h[6]。

园区土壤pH值4.42～5.46，水解氮在110.88～259.88 mg/kg，有效磷在 1.25～4.80 mg/kg，速效钾在24.69～35.27 mg/kg。氮元素养分含量中等，磷元素含量较低，钾元素缺乏。

霍山县毛竹科技示范园区中竹林培育尚处于起步阶段，培育水平较低。竹林主要经营活动为竹材砍伐，且砍伐缺乏科学性，5～6年砍伐一次，砍伐除新竹以外的全部竹材。竹林未进行采笋、垦复、施肥等作业。可将其竹林培育现状定为“材用林利用”阶段。

2 材料与方法

2.1 竹林经营规划设计

根据毛竹林经营现状，对毛竹科技示范园区的毛竹培育进行科学规划，将园区竹林按照经营目标设置为材用林培育示范区和笋材两用林培育示范区。

材用林培育示范区：以材用林为经营目标，配套以合理砍伐、竹林结构调整、护笋养竹为核心的经营措施。土壤管理以砍灌清杂以及除草等为主，不进行人工施肥管理。

笋材两用林培育示范区：示范推广砍灌、清杂、笋竹留养、竹林结构动态调整、林地平衡施肥、水分灌溉等高产高效培育技术。结合林地施肥进行垦复，施用氮磷钾复合肥，每年1 800 kg/hm2，施肥方法为沟施。在毛竹的“冬笋小年，春笋大年”年份，4～6月份即毛竹展叶期时进行施肥；而在“春笋小年，冬笋大年”年份，4～5月份即毛竹换叶期时施用发鞭肥，8～9月份施用笋芽分化肥。其中，春笋大年施肥量占总用肥量的30%～40%，春笋小年占60%～70%。

2.2 样地设计

自2009年11月起在毛竹科技示范园区竹林中，分别设置“材用林培育”样地11块；“笋材两用林培育”样地10块；对照样地13块，即按照原有经营模式的材用林利用型。样地面积均为200 m2。

2.3 测定方法

截至2016年12月经营结束，期间对样地进行调查，测定样地生物量，统计笋竹产量，测试分析土壤养分状况。

立竹度和胸径测定：在样地竹林内进行每竹检尺，调查竹胸径并统计立竹度，不同阶段统计样方内竹笋产量。

土壤养分测定：在每个样地中按梅花形分别选取3个点，采集0～30 cm表层土壤，每个样地3个点的土样充分混合均匀。土壤基本化学性质指标参考《土壤农化分析方法》[7]，土壤pH值测定采用电位法，土壤有机质采用重铬酸钾——浓硫酸外加热法，全氮采用凯氏定氮法、速效氮（N）测定采用碱解扩散法，速效磷（P）测定采用盐酸——氟化铵浸提，钼锑抗比色法，速效钾采用原子吸收光谱法。

冬笋产量测定：根据当地农户每日挖掘冬笋产量进行统计。

春笋产量测定：根据当地农户每日挖掘春笋产量进行统计。

3 结果及分析

3.1 不同人工经营模式对笋经济产量、竹材胸径、立竹度的影响

对于不同人工经营模式下竹林生物量的分析结果如表1所示。由于霍山县传统经营模式下对竹林不进行管理，灌木丛生，无法进行冬笋采挖作业，因此无冬笋经济产量，春笋产量也较低。材用林经营模式下，竹笋产量也较少；而在笋材两用林经营模式下，竹笋产量显著提高，达到材用林竹笋产量的10倍以上。

表1 不同人工经营模式毛竹林林分结构和生物产量

无论是材用林培育模式和笋材两用林培育模式，毛竹林胸径整体增加，立竹密度提高显著。笋材两用林培育模式与传统管理模式比较，立竹胸径提高了13.6%，差异极显著。说明人工经营能显著提高毛竹林生产力，大幅提高竹林的生物量及其竹林产出。

3.2 不同人工经营模式对竹林土壤养分的影响

对不同类型林地的土壤样品分析结果如图1所示。霍山县本地传统经营方式下的竹林土壤的养分含量明显低于人工管理下的材用林培育模式和笋材两用林培育模式。其中有机质含量较材用林管理模式降低了50%以上，达到了显著差异；较笋材两用林培育管理模式降低了27%。有机质是评价土壤养分质量的关键指标。传统经营模式下，霍山县竹林土壤肥力质量趋于下降，而合理的人工经营培育促进了土壤质量的提升。对土壤全氮、速效氮的分析表明，配备养分动态管理模式的人工经营竹林显著提升了竹林土壤氮素的含量，其中笋材两用林培育模式和材用林培养模式经营下，土壤速效氮含量比传统材用林利用型经营模式分别高41%和37%，全氮含量增加量分别高于传统材用林利用型培育模式16%和20%，说明笋材两用林培育增加了养分的有效性。

图1 不同竹林管理类型下土壤pH值，有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量

对土壤磷元素进行分析，结果发现人工培育模式下土壤速效磷显著高于传统的经营模式，特别是笋材两用林培育下，速效磷增加了70%。这一方面说明人工经营及施肥增加了养分的有效性，另一方面也要求我们继续加强对磷元素的管理。对土壤速效钾的分析发现，材用林经营竹林土壤速效钾略有增加，但笋材两用林土壤速效钾略有下降。说明随着笋材两用林培育集约度的增加，毛竹对钾元素的需求逐渐增高，后续养分管理中还应加强钾元素的管理。另外，在人工经营下，竹林土壤的pH值下降明显，在后续养分管理中要考虑对土壤酸碱度的调控。

4 讨论与结论

毛竹林是我国亚热带地区重要的森林资源，其植株具有生长快、繁殖率强、用途广的特点，其林分具有经济效益高、生态服务功能多样等优点。毛竹林人工管理的模式有较多的讨论。王景玉[8]研究发现，金寨县毛竹林生产在近自然的管理措施下，管理较为粗放，竹林存在总体年龄结构不合理、植株分布空间不均等问题。楼一平[9]等研究发现，长期的纯林经营，单纯机械的肥料投入会导致林地生产力下降。传统的高产高效栽培，开垦施肥，这是借鉴农业上的管理方法，过量施用化肥还造成面源污染[10-13]。对浙江毛竹产区观测[14]表明，施肥后坡地毛竹林养分径流中氮元素浓度为5.28～26.60 mg/L，磷元素浓度为0.02～0.55 mg/L，可溶无机氮和无机磷浓度大于富营养化氮、磷的阈值，对区域水环境产生不利影响[15]。

在竹林经营上，应该是保持其生态可持续性基础上的适度经营。传统的农业经营，一种农作物目标产品一般仅为一种，因此养分管理的目标较为清晰。但毛竹林的生物产出兼有竹笋、竹材两类，同时又分为冬笋、春笋、鞭笋、大径竹等不同类别，毛竹自身又是无性系种群，其自身的生物学基础理论目前所知尚有限，因此在经营管理上较农业上更为复杂，应更为谨慎。

生态优先、根据栽培目标进行动态管理的人工经营模式，显著提升了竹林土壤的养分质量，在保持竹林高产出的情况下，维持了竹林的生态功能，对促进人工经营竹林的土壤可持续发展具有重要的意义。