湘北低海拔坡地笋用毛竹幼竹人工摇梢抗倒伏效果分析

刘迪钦,熊艳辉,高定军,胡建龙,胡胜红,胡卫红,胡 群

(1.桃江县林业局,湖南 桃江413400；2.桃江县农业农村局,湖南 桃江413400)

雨雪冰冻灾害等气象灾害是笋用毛竹林的主要自然灾害,是影响笋用毛竹林经营、导致大幅减产的重大隐患。长江中上游地区雨雪冰冻灾害发生的频率较高,对森林危害大,仅2008年的南方雨雪冰冻灾害就损毁竹子38.02亿竹,是受灾最严重的森林类型之一[1]。笋用毛竹林一旦遭受雨雪冰冻灾害,就会造成母竹大量倒伏、折断,受损母竹趋于死亡,竹林结构遭受严重破坏,需要几年时间才能恢复。往往刚进入高产稳产期又会再次受到冰冻灾害的袭扰,竹林结构反复遭受破坏,严重影响笋用毛竹林的健康、高效和可持续经营。本文选取湘北低海拔地区较大坡度地段的笋用毛竹林,采用人工摇梢的方法,对幼竹进行控梢,调查采取人工摇梢措施的幼竹,遇到雨雪冰冻灾害后,其倒伏、折断、翻蔸的发生率,以期研究低海拔地区较大坡度地段不同摇梢措施对笋用毛竹林幼竹抗倒伏能力的影响。

1 研究区概况

研究区位于湖南省桃江县,位于湘北,资水中下游,地理坐标为28°13′～28°41′N,111°36′～112°19′E。桃江县属中亚热带大陆性季风湿润气候区,冬冷期短,暑热期长,春夏多雨,伏秋多旱,四季分明。年平均气温 16.6℃,极端最高气温为40℃,极端最低气温为-15.5℃,无霜期 263d；年平均降水量 1 566mm,雨季集中在 4—6 月,占全年降水总量的 42%,相对湿度 82%,母质母岩以板页岩为主。全县属低山丘陵地貌,林地土壤以红、黄壤为主。全县总面积 20.68万hm2,其中林业用地面积13.14万hm2,占全县总面积的63.54%。桃江县是湖南省毛竹林面积最大的县级行政区,全县有毛竹林7.71万hm2,占林地面积的58.68%。其中笋用毛竹林面积超过 4 000hm2(1)彭建.桃江县林业局2017年度工作总结.2017.,竹笋生产加工业发达。

试验区选择在桃江县憨哥竹笋专业合作社,该合作社共有竹林面积73.3 hm2。样地位于鸬鹚渡镇龙塘湾村阳厢冲,海拔高度50～100m,坡度22～45°,土壤为红壤,酸性,土层厚度在60～80cm,以培育笋用毛竹林为经营目标,主要采取劈山、垦复、施肥、挖笋、号竹、灌溉等经营技术措施。样地和对照样地自2007年进行了第1次垦复,之后未采取垦复措施。每年都采取劈山、挖笋、施肥、号竹等经营措施,挖笋及施肥时翻动土壤,其效果等同于垦复,但强度小于垦复。立竹度1 800～2 250株/hm2,年龄结构合理,以幼龄竹和壮龄竹为主,平均胸径9～10 cm。

2 研究方法

1) 样地设置。于2017年3月,设置固定实验样地3个,样地规格为20m×20m,每个样地的经营措施、竹林密度、坡度、土层厚度等都大致一致。选定样地后,在样地的四角设立固定桩,用尼龙绳将样地围拢。对样地新生母竹采取人工摇梢措施控制顶梢,重复2次；对照样地3个,不采取任何控制顶梢的措施。每个样地之间设置50m以上缓冲带。样地基本情况如表1所示。

表1 不同人工控梢处理样地基本情况表

2) 新竹标注。样地新竹展叶后,在每株新竹1.3m处用油漆笔做好标注,标注一律朝向下坡方向,标注的方式为“年份+2位数的编号”,并做好记载。

3) 新竹人工摇梢。对已选定开展人工摇梢的3个实验样地,在新竹尚未展叶,顶梢开始向下弯曲的当天,双手握紧新竹竹竿,用沉稳的力道小幅度迅速摇动新竹,使顶梢1.5～1.7m折断落下。人工摇梢每年开展1次。其他3个对照样地不采取任何人工控梢措施。

4) 倒伏折断情况记载。2018年3月21第1次记载,对标注的2017年成竹的新生竹及其他毛竹在2017年4月至2018年3月折断、倒伏情况,以及2017年成竹的新生竹生长发育情况分别记载,伐除各实验样地和对照样地内倒伏和折断的所有毛竹。2019年3月30日第2次记载,对标注的2017年成竹和2018年成竹的新生竹及其他毛竹在2018年4月至2019年3月发生折断、倒伏情况,以及2017年和2018年成竹的新生竹生长发育情况继续分别记载,伐除实验样地和对照样地内倒伏、折断的所有毛竹。

3 结果与分析

3.1 新生竹人工摇梢抗倒伏和折断效果

新生竹顶梢弯曲,易导致竹株整体前倾,抵抗雨雪冰冻灾害的能力降低,坡度较大时,上坡方竹株倒伏,下坡方竹株受压面扩大,容易导致连锁反应,使一大片竹株整体倒伏。如果实施人工摇梢,可以预防新生竹的倒伏。从表2可以看出,2017年冬至2018年春,桃江竹林受冰冻灾害较为严重,已实施人工摇梢的新生竹,其倒伏、折断的比率为0,未实施人工摇梢的新生竹,其倒伏、折断的比率为54.42%。样地的平均坡度较大,笋用林培育过程中的施肥、挖笋等经营培育技术措施实施过程中翻动土壤,造成土壤疏松,进一步造成了损失加大。

表2 第1次记载折断 倒伏及生长发育情况统计表

从表3可以看出,2018年冬至2019年春,虽然桃江县低海拔地区整体受灾情况不太严重,实验样地和对照样地内2017年成竹的新生竹均未出现倒伏、折断现象,但对照样地内2018年成竹的新生竹倒伏发生率为6.39%,而试验样地内的2018年成竹的新生竹的倒伏率为0,这也进一步说明在雨雪冰冻灾害较轻的年份,人工摇梢技术仍然可以实施以降低倒伏和折断的发生率。由于无法预见雨雪冰冻灾害的发生,提前实施这一技术措施就显得尤为必要。

表3 第2次记载折断 倒伏及生长发育情况统计表

3.2 新生竹与老竹的倒伏 折断率

如不采取人工摇梢等控梢措施,遭受雨雪冰冻灾害时新生竹的倒伏、折断发生率要大于老竹。从表2可知,在2017年4月至2018年3月期间,受雨雪冰冻灾害损失较大,未采取人工控梢措施的2017年成竹的新生竹的倒伏、折断发生率为54.42%,老竹的发生率为45.23%；从表3可知,在2018年4月到2019年3月期间,受雨雪冰冻灾害损失较小,未采取人工控梢措施的2018年成竹的新生竹的倒伏、折断发生率为6.39%,老竹的发生率为0,老竹的受灾率要低于新竹,这是因为竹龄不同其机械强度也不同的缘故。在一定范围内随着竹龄的增大≻竹子抗拉和抗压强度也增大[2]。而且新生竹的根、鞭和竹秆尚未完全木质化,组织脆嫩,且少有甚至没有经历过冰冻雪灾的淘汰,故受损率较大[3]。

3.3 坡度较大的地段倒伏和折断率

如不采取人工摇梢等控梢措施,遭受雨雪灾害危害时坡度较大的地段受灾率要大于坡度较小地段受灾率。从表1可知,实验样地的平均坡度为30°,对照样地的平均坡度为28°,在2017年冬到2018年春受雨雪冰冻灾害危害时,未采取人工控梢措施的实验样地老竹的倒伏、折断的比率为46.52%,对照样地老竹的倒伏、折断的比率为43.90%,实验样地的受灾率高于对照样地。在陡坡处,由冰重而导致竹株秆、冠比例失调,迫使竹冠向坡下倾斜弯曲,坡陡冠梢不易着地之故[4]。2018年4月至2019年3月受灾较轻,实验样地和对照样地均未发生倒伏、折断现象,不具有可比性。

3.4 人工摇梢不当导致新竹受损率

人工摇梢会造成一定比率的新生竹死亡或生长发育不良,但通过改良摇梢技术可以减少损失。从表2可知,第1年摇梢时,新生竹死亡和生长发育不良的比率为33.13%,第2年降低到了8.17%,说明通过不断实践,掌握诀窍,是可以将受损率降低到可以接受的范围内的。

3.5 人工摇梢和钩梢比较

人工摇梢相对钩梢具有劳动强度小,竹尾端不易伤人等优点。人工摇梢,只要用力一摇,即可将顶梢摇下来,相较于托举着笨重的钩梢工具而言,其劳动强度大大降低。人工摇梢时顶梢正好是从竹节上方处自行脱落,摇梢后竹的尾端缺口圆滑,母竹老化砍倒时不易伤人,而钩梢时顶梢断裂口尖锐,容易伤人。人工摇梢后竹株挺直,提高了竹材质量。

3.6 人工摇梢对竹材材质的影响

人工摇梢对竹材质量不会造成负面影响。董敦义等[5]认为,夏季钩梢的抚育措施毛竹与秋季钩梢毛竹和未钩梢毛竹相比,并没有降低毛竹的物理使用价值。人工摇梢实际上相当于是一种恰到好处的夏季钩梢。相较于夏季钩梢,人工摇梢具有断口平整的特点,它对毛竹物理性能的影响与夏季钩梢相同。

3.7 人工摇梢的经济效益

虽然实验样地内的平均存活新竹数只比对照样地内的平均存活新竹数多4株,折合为现金仅为40元,但对照样地内的新竹仍然面临来年遭受雨雪冰冻灾害的风险。宋宏林[6]通过对3个334m2的实验样地进行人工钩梢实验,推算出17hm2的实验示范林内采取人工钩梢后总产值增加28 400元,除去钩梢、采伐等生产成本,纯收入净增加11 500元。人工摇梢的人工成本远低于人工勾梢,其经济效益更为可观。

4 结论与讨论

1) 人工摇梢对笋用毛竹林的抗倒伏、折断效果很好,劳动强度小,技术容易掌握,适于推广应用。

2) 人工摇梢有一定的局限性,必须在新竹尚未展叶,新竹尖端刚刚开始下垂的当日或次日施行,到第3天就不易摇断顶梢,若强行摇梢,会导致新竹受损或死亡。垦复是笋用林的常规经营措施,每隔4年实施1次。实验区自2008年以来未采取垦复措施。如果每隔4年实施1次垦复,人工摇梢抗倒伏、折断的效果如何无法得知。

3) 在坡度较小的地段实施人工摇梢是否有必要,人工摇梢对竹笋产量是否有影响,以及对新生母竹的胸径、株高的影响尚待研究。

4) 本文对受压弯曲竹未进行统计,这对竹林结构影响程度有待研究。

5) 笋用林毛竹立竹度小,也是人工摇梢幼竹未受损失的原因之一,如竹林密度加大,人工摇梢抗倒伏、折断的效果是否一样,有待进一步研究。