立地條件對(duì)毛竹生物量的影響

立地條件對(duì)毛竹生物量的影響

竹林是江西的重要森林資源。毛竹是構(gòu)成江西竹林的主要成分，也是江西竹產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。在全省82.5萬(wàn)hm1試驗(yàn)的基本特點(diǎn)和試驗(yàn)方法1.1(b)影響著陰山地區(qū)(5119101e)江西地處長(zhǎng)江中下游南岸,縱跨亞熱帶,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,緯度跨越大,地理位置為24°29′~30°05′N、113°34′~119°10′E,境內(nèi)江河縱橫交錯(cuò),有贛江、撫河、信江、饒河和修河五大主要河流構(gòu)成完整的鄱陽(yáng)湖水系;地形復(fù)雜,生境多樣,山地、丘陵、盆地、平原均有。氣候濕潤(rùn)溫和,雨量充沛,日照充足,四季分明。年均氣溫16.3~19.7℃,年均降水量1278.2~2734.0mm,年均日照時(shí)數(shù)1274.2~2086.0h,無(wú)霜期長(zhǎng),平均240~307d1.2試驗(yàn)材料和方法試材來(lái)自境內(nèi)14個(gè)毛竹主產(chǎn)區(qū)縣市的32個(gè)樣地的標(biāo)準(zhǔn)竹,樣地面積0.08hm2結(jié)果與分析2.1密度水平合理性立竹度是指單位面積上毛竹林分的立竹數(shù),是衡量竹林生產(chǎn)力水平的一個(gè)重要指標(biāo),是用以說(shuō)明毛竹密度水平合理程度的尺度。在一定經(jīng)營(yíng)管理?xiàng)l件下,毛竹林林分的生產(chǎn)力取決于竹林結(jié)構(gòu),合理的竹林結(jié)構(gòu)能夠充分有效地利用太陽(yáng)能和水肥條件,提高竹林的產(chǎn)量。因此,竹林結(jié)構(gòu)控制是培育毛竹林的難點(diǎn)和重點(diǎn),而林分結(jié)構(gòu)控制重點(diǎn)是立竹密度,這是人為可調(diào)節(jié)的重要因素之一。陳存及2.2產(chǎn)量和胸徑的影響在自然界中,竹林與其周圍環(huán)境之間的關(guān)系是相互聯(lián)系和相互制約的。土壤的理化性質(zhì)、地形條件等對(duì)毛竹的生長(zhǎng)發(fā)育、竹林的更新繁衍、竹林的產(chǎn)量尤其是胸徑等都有著極為顯著的影響。而胸徑是反映毛竹大小的一個(gè)重要指標(biāo),從表1可知,土壤養(yǎng)分水平對(duì)竹林立竹的平均胸徑有一定的影響,平均胸徑隨土壤腐殖質(zhì)厚、土壤厚度、有機(jī)質(zhì)以及速效K含量提高而增粗,隨全N、速效P和速效N含量提高先增粗而后略有減小,總體上土壤各主要養(yǎng)分含量高的表現(xiàn)出較大徑級(jí)竹林。經(jīng)方差分析(表2)得知,海拔和坡位對(duì)竹材胸徑影響差異極顯著,這與吳炳生2.3立地條件對(duì)毛竹生長(zhǎng)的影響竹高是反映毛竹生物量的一個(gè)重要指標(biāo),對(duì)于木材來(lái)說(shuō),胸徑、樹高和形數(shù)3個(gè)因子決定木材的材積。由于竹材的形數(shù)變異不大,所以胸徑和竹高也決定竹材的生物量大小,不同的立地條件對(duì)毛竹的生長(zhǎng)也有一定的影響,從表1可以看出,竹材平均高為13.513m。隨土壤厚度、全N和有機(jī)質(zhì)含量增加而增高,而與腐殖質(zhì)厚、速效N、速效P和速效K含量呈凸拋物線關(guān)系。從表2中得知,立地因子中坡位對(duì)竹材高的影響達(dá)顯著差異,通過(guò)逐步回歸分析還可以得出竹高隨海拔升高而減小。因此要培育高大的毛竹就必須合理選擇坡位、海拔高度等,同時(shí)其他的立地因子也有一定的影響,如母巖中砂巖長(zhǎng)勢(shì)較其他的母巖要好。2.4圍內(nèi)郁閉度隨立地因子的變化郁閉度是指毛竹林冠在地上的投影面積和毛竹林地面積的比值,郁閉度越大,說(shuō)明毛竹生物量也就越大。一般來(lái)說(shuō),立地條件的優(yōu)劣對(duì)竹林郁閉度有重要影響。反過(guò)來(lái),竹林郁閉度的高低在一定程度上也可反映立地因子的差異。由表1可見,在一定范圍內(nèi),郁閉度隨土壤有機(jī)質(zhì)、全N、速效P和速效K含量增加而增加,而隨海拔和土壤厚度增加而降低,但超過(guò)這一范圍,郁閉度則出現(xiàn)相反的結(jié)果。其原因可能是竹林郁閉度增加有利于土壤有機(jī)質(zhì)和全N、速效P和速效K的積累,超越其范圍則會(huì)損耗其水平。速效N與竹林郁閉度呈現(xiàn)一種明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,郁閉度越大消耗速效N越多,由此說(shuō)明,土壤速效N是毛竹林最重要的營(yíng)養(yǎng)之一,因而適施N肥應(yīng)是促進(jìn)毛竹林豐產(chǎn)的重要措施。當(dāng)然它和立竹度有一定的差別,郁閉度大不一定立竹度大,但立竹度大其郁閉度也大。逐步回歸分析結(jié)果表明,海拔和土壤質(zhì)地對(duì)郁閉度的影響達(dá)顯著差異。其原因可能是疏松的土壤質(zhì)地對(duì)毛竹鞭系、根系生長(zhǎng)有利,一般毛竹在壤土上生長(zhǎng)最好,在沙壤土、輕粘土上生長(zhǎng)次之,而在重粘土和板結(jié)土壤上生長(zhǎng)最差。2.5、稈、枝、葉的重量竹林竹材重量是衡量竹林生物量的一個(gè)重要指標(biāo),單株標(biāo)準(zhǔn)竹的重量包括竹蔸、稈、枝、葉的重量。這里研究的竹材重量以地上部分為主,因?yàn)榈厣喜糠只旧峡梢源婷竦闹亓?。翁甫金等人曾用有機(jī)肥對(duì)竹筍產(chǎn)量的影響進(jìn)行了研究,得出施肥量與產(chǎn)量呈現(xiàn)正態(tài)分布曲線關(guān)系,2250kg/hm2.6立地條件對(duì)竹林物種多樣性的影響物種多樣性是反映植物群落物種數(shù)目、個(gè)體數(shù)量及其均勻程度的綜合數(shù)量指標(biāo)從32個(gè)樣地調(diào)查資料結(jié)果來(lái)看,物種多樣性最多的有47,最少的僅為8,平均為28。由表1反映,土壤有機(jī)質(zhì)和全N含量與物種多樣性呈直線相關(guān)關(guān)系,隨物種多樣性增多而提高。物種多樣性與速效P和速效K含量呈凸拋物線相關(guān)關(guān)系,速效P和速效K含量分別在0.3%~0.5%和2.0%~3.0%時(shí)物種多樣性較高,低于0.3%或高于0.5%和低于2.0%或高于3.0%的竹林物種多樣性均較低。而多樣性與速效N含量則略呈凹拋物線相關(guān)。出現(xiàn)這種情況,可能是林分物種過(guò)于單調(diào)或過(guò)于豐富均不利于毛竹生長(zhǎng),竹林產(chǎn)量較低,消耗有效N素養(yǎng)分也較少,因而土壤中儲(chǔ)量則相應(yīng)較多。對(duì)不同的立地因子和物種多樣性作逐步回歸分析結(jié)果(表2)表明,母巖和土壤質(zhì)地對(duì)物種多樣性的影響達(dá)顯著差異。2.7材桿壁厚比較竹材桿壁厚是指竹材桿內(nèi)外的厚度,它是反映毛竹大小的一個(gè)重要指標(biāo)。在做標(biāo)準(zhǔn)竹解析時(shí)得知壁厚以基部最寬,中部次之,梢部最小。從表1中可以看出,竹材桿壁厚平均為1.035cm。竹材桿壁厚主要受全N、速效N和母巖的影響,其影響大小依次為:全N>母巖>速效N,并且均有隨其含量的增大而增厚的趨勢(shì)。其原因可能是:在毛竹生長(zhǎng)的過(guò)程中,土壤中豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不斷地經(jīng)毛竹根部吸收,同時(shí)竹材通過(guò)光合作用,土壤中營(yíng)養(yǎng)含量越大,毛竹生長(zhǎng)越迅速,竹材壁就越厚,這從毛竹的生理角度也能解釋。經(jīng)逐步回歸分析得知,全N和母巖對(duì)竹材桿壁厚的影響差異顯著,因此要培育大徑材就必須合理使用氮肥和選擇母巖。2.8立地條件生長(zhǎng)情況,主要有生長(zhǎng)文化遺產(chǎn)竹腔厚也叫腔徑,指竹腔的直徑。一般腔徑以竹稈基部最大,梢部最小。從表1中可以看出,竹腔厚平均為7.505cm,毛竹腔徑與腐殖質(zhì)厚、全N、速效N和速效P呈凸拋物線關(guān)系,隨高度增加而下降的趨勢(shì),海拔在500m以下,毛竹生長(zhǎng)良好,到800m以上,雖然毛竹也能正常生長(zhǎng),但其腔徑不及適生區(qū)。一般水分和營(yíng)養(yǎng)的蓄積、土層厚度與肥沃程度下坡位>中坡位>上坡位,但下坡位土壤多處于山溝、山谷地帶,土壤溫度相對(duì)較低,土壤化學(xué)作用較慢,有效養(yǎng)分釋放相對(duì)較少,且下坡位人為活動(dòng)較頻繁,竹材易砍伐,采伐強(qiáng)度大必然消化有效養(yǎng)分較多,其結(jié)果以中坡的腔徑最大,也證明了這一點(diǎn)。有機(jī)質(zhì)、速效N及有效P較高,土層土質(zhì)較深厚疏松肥沃,有利于毛竹生長(zhǎng)發(fā)育。經(jīng)逐步回歸分析得知,海拔和坡位對(duì)竹材竹腔厚的影響差異達(dá)極顯著,因此要培育大徑材就必須合理選擇海拔和坡位。2.9不同海拔高度對(duì)竹材壁腔比的影響,根據(jù)初竹材壁腔比是制漿造紙的一個(gè)重要指標(biāo)。一般認(rèn)為壁厚與紙漿性能無(wú)關(guān),而有影響的是壁腔比,壁腔比小的纖維制成的紙張強(qiáng)度大。這是由于壁薄腔大的纖維柔軟性好,彼此易于結(jié)合,而壁腔比大的纖維比較僵硬,彼此結(jié)合差,制成紙漿強(qiáng)度低,紙頁(yè)較疏松。在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)竹解析時(shí),發(fā)現(xiàn)不同竹稈部位壁腔比差異不顯著,軸向變異為梢部比值最大,中部次之,基部最小;徑向變異為外部較大,內(nèi)部較小,這與前人研究的結(jié)果基本相符。由表1可知,壁腔比隨海拔的升高而增大,經(jīng)方差分析得知海拔、有機(jī)質(zhì)和速效N的含量對(duì)竹材壁腔比的影響差異達(dá)極顯著,并隨海拔升高而增大。隨腐殖質(zhì)厚、速效N和速效K呈凹拋物線關(guān)系,其原因可能是在發(fā)筍期,由于幼竹依靠多個(gè)居間分生組織同時(shí)強(qiáng)烈的分生作用,以極快的速度向外生長(zhǎng),此階段的土壤腐殖質(zhì)厚、速效N和速效K等因素對(duì)毛竹整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程影響巨大,如果此時(shí)土壤養(yǎng)分沒(méi)有得到合理的配置,會(huì)嚴(yán)重影響竹筍壁和腔的生長(zhǎng)。3立竹度、土壤條件和毛竹林生長(zhǎng)毛竹是一種繁殖力極強(qiáng)、生物生長(zhǎng)量高、耗費(fèi)土壤肥力大的大徑型竹種,因此立地條件的優(yōu)劣不僅直接影響毛竹林的產(chǎn)量和質(zhì)量,而且對(duì)毛竹林的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生整體影響土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)竹株胸徑、物種多樣性和竹壁腔比影響較大,對(duì)立竹度、竹株高度和竹材重量等影響不明顯。至于竹林立竹度,理論上應(yīng)該與土壤有機(jī)質(zhì)含量有密切關(guān)系,土壤有機(jī)質(zhì)含量多,土壤養(yǎng)分較充足,立竹度則相應(yīng)較大,而本研究反映不出這種規(guī)律,可能是立竹度受人為因素影響過(guò)大,資源利用和采伐強(qiáng)度差異過(guò)大,掩蓋了其正常的表現(xiàn)。竹林平均高、物種多樣性和竹壁厚與全N含量表現(xiàn)正相關(guān),立竹度、胸徑、竹材重、郁閉度和竹腔厚等與土壤全N含量均略呈拋物線相關(guān)變化,可見土壤全N含量因素對(duì)毛竹林生長(zhǎng)影響的表現(xiàn)較為敏感,在毛竹林經(jīng)營(yíng)過(guò)程中應(yīng)合理施放N肥,施放過(guò)量不僅造成浪費(fèi),而且對(duì)毛竹林的生長(zhǎng)帶來(lái)負(fù)面影響。土壤中速效N和速效P的含量與毛竹林的各項(xiàng)因子卻存在著一種極其復(fù)雜的關(guān)系,這應(yīng)該不是它應(yīng)有的表現(xiàn)。有關(guān)土壤速效N和速效P含量對(duì)毛竹林各項(xiàng)因子影響的客觀效果及