安吉縣毛竹資源及其生物量研究

潘春霞，李雪濤，呂玉龍

（浙江省安吉縣林業(yè)局，浙江 安吉 313300）

毛竹（Phyllostachys heterocyclacv.pubescens）是我國(guó)分布最廣、面積最大的竹種[1]，具有速生豐產(chǎn)、用途廣泛、再生能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高和可持續(xù)更新等特點(diǎn)[2]。毛竹的經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，在浙江農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著十分重要的作用，是欠發(fā)達(dá)山區(qū)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要來(lái)源。生態(tài)效益高也是毛竹的一大特點(diǎn)，根據(jù)周國(guó)模等的研究，毛竹林喬木層碳年固定量高于速生階段的杉木，而且，竹林一般不皆伐，不存在皆伐后水土流失嚴(yán)重及連栽后地力退化等問(wèn)題[3]。正因毛竹生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益俱佳的特性，近年來(lái)在浙江省越來(lái)越受到重視，種植面積不斷擴(kuò)大。

安吉縣是“中國(guó)竹子之鄉(xiāng)”，竹林面積居全國(guó)前列、浙江首位，竹業(yè)總產(chǎn)值居全國(guó)之首。特別是毛竹資源豐富，毛竹林覆蓋率達(dá)29.3%，面積占全縣森林面積的41.2%，占全省毛竹林面積近十分之一。正因安吉毛竹的重要地位，開展毛竹資源及其生物量研究具有重要的生產(chǎn)和管理意義。

1 研究地自然概況

安吉縣位于浙江省西北部，119° 35′ ～ 119° 14′ E，30° 53′ ～ 30° 23′ N，土地總面積 1 886.45 km2，縣域三面環(huán)山，中部為谷地平原，西南高東北低，最高峰龍王山海拔1 587 m，為浙西北最高峰。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫在12.2 ～ 15.6℃，年降水量1 100 ～ 1 900 mm。土壤主要有紅壤、黃壤、巖性土、潮土、水稻土5類，山地土壤主要為紅壤、黃壤、巖性土，其中以紅壤面積最大。安吉縣植被在區(qū)劃上屬亞熱帶東部常綠闊葉林亞區(qū)，中亞熱帶常綠闊葉林北部亞地帶。根據(jù)2007年森林資源調(diào)查，全縣林業(yè)用地面積138 338 hm2，森林面積134 215 hm2，森林覆蓋率71.1%，活立木蓄積量2 297 924 m3。2007年，全縣生產(chǎn)總值121.99億元，其中一、二、三產(chǎn)分別占10.0%、50.4%、39.6%。

2 研究方法

2.1 野外調(diào)查

2007年 5－8月，安吉縣開展了新一輪的森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查（簡(jiǎn)稱二類調(diào)查），毛竹調(diào)查是二類調(diào)查中的一項(xiàng)內(nèi)容，調(diào)查遵從《浙江省森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查技術(shù)操作細(xì)則（試行）》（浙江省林業(yè)廳2004年頒布），野外調(diào)查采用現(xiàn)地勾繪調(diào)查的方法進(jìn)行。野外用圖為1∶10 000 DOM/DLG融合圖，即在從數(shù)字線劃圖（DLG）中提取高程間隔為20 m的等高線，疊加于分辨率為1 m的正射影像圖（DOM，航片）上。在調(diào)查時(shí)，現(xiàn)地勾繪小班，并調(diào)查海拔、坡度、坡位、坡向等立地因子，毛竹年齡（以度為單位）、平均胸徑、平均樹高、郁閉度、單位面積株數(shù)等林分因子以及毛竹經(jīng)營(yíng)管理狀況等內(nèi)容。

2.2 數(shù)據(jù)計(jì)算

野外工作圖經(jīng)清繪、掃描、界線計(jì)算機(jī)勾繪、構(gòu)面、賦標(biāo)識(shí)碼后，形成小班空間數(shù)據(jù)庫(kù)，再利用專業(yè)地理信息系統(tǒng)軟件求算小班面積。同時(shí)，對(duì)野外調(diào)查獲得的立地因子、林分因子等信息用專用數(shù)據(jù)處理軟件輸入電腦，形成屬性數(shù)據(jù)庫(kù)?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)后，獲取毛竹林小班的面積。各毛竹林小班面積累加后為全縣毛竹林面積，小班毛竹株數(shù)累加，再加上散生的毛竹，即為全縣毛竹總株數(shù)。

利用外業(yè)調(diào)查獲得的小班毛竹平均胸徑、單位面積株數(shù)和小班面積等因子，采用毛竹單株生物量計(jì)算公式，計(jì)算各小班毛竹林喬木層的生物量。各小班累加后即為全縣毛竹林喬木層的生物量。單株毛竹生物量采用鄭郁善等總結(jié)的模型[4]：

式中，W上為地上總生物量（kg），D為胸徑（cm），R為地下生物量（kg）。

3 研究結(jié)果

3.1 毛竹資源

根據(jù)調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，安吉縣共有毛竹林面積55 287.6 hm2，毛竹總株數(shù)17 084.3×104株，毛竹林按海拔、坡向、坡位、單位面積株數(shù)的分布見表1、表2。

從表1中可以看出，安吉縣毛竹林主要分布于海拔250 ～ 650 m，占全縣毛竹林總面積的82.0%。從坡度分布情況看，主要分布于16 ～ 35°，占了總面積的87.2%，平坡、緩坡和36°以上的急坡、險(xiǎn)坡很少分布。從表2可知，九個(gè)坡向分布相對(duì)比較平衡。安吉縣毛竹林立竹量3 090株/hm2，是全省平均2 504株/hm2的1.2倍（《浙江省森林資源年度公報(bào)》，內(nèi)部資料）），其中立竹量在2 250株/hm2以上的面積占全縣毛竹林總面積的95.8%，可見安吉縣毛竹林的經(jīng)營(yíng)水平相對(duì)較高。

表1 毛竹林海拔和分布坡度Table1 Distribution of bamboo at different elevations and slopes

3.2 毛竹生物量

根據(jù)公式（1）、（2），利用野外調(diào)查的林分因子及計(jì)算機(jī)求算的小班面積，計(jì)算毛竹林小班毛竹生物量，全縣累加后即為全縣毛竹林喬木層生物量。經(jīng)計(jì)算，安吉縣毛竹林喬木層生物量（毛竹生物量）為563.2×104t，單位面積生物量為101.9 t/hm2。吳家森等[5]通過(guò)45個(gè)樣地調(diào)查，對(duì)湖州市毛竹林的生物量進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示毛竹林喬木層單位面積生物量為120.69 t/hm2。本文與其使用同一毛竹生物量模型，具有可比性。本研究的毛竹單位面積生物量小于吳家森等人的研究結(jié)果。

表3為不同海拔、坡度毛竹生物量分布情況。從表3可以看出，生物量隨海拔與坡度的分布情況和毛竹林面積與坡度的分布相一致。

表2 毛竹林坡向和單位面積株數(shù)分布Table2 Unit area bamboo culms and slope aspect distribution

表3 毛竹林喬木層生物量海拔和坡度分布Table3 Biomass distribution of arbor layer at different elevations and slopes

4 結(jié)論與討論

（1）本研究采用分辨率為1 m的DOM/DLG融合圖作為外業(yè)調(diào)查底圖，該圖分辨率高、圖像直觀逼真、判讀性能好，特別是毛竹林在圖上的邊界清晰，并利用不易變形、防水、防曬的樹脂材料為打印基片，提高了野外勾繪小班的精度。同時(shí)，在內(nèi)業(yè)處理時(shí)利用微機(jī)勾繪小班界線和求積，保證面積求算準(zhǔn)確性。因此，本研究得出的毛竹資源面積數(shù)據(jù)可靠性強(qiáng)，是歷次森林資源二類調(diào)查中精度最高的一次。

（2）安吉縣毛竹林主要分布于海拔250 ～ 650 m，占毛竹林總面積的82.0%。從坡度分布看，主要分布于16 ～ 35°，占毛竹林總面積的87.2%。單位面積立竹量為3 090株/hm2，是全省平均的1.2倍，這在一定程度上說(shuō)明安吉毛竹林經(jīng)營(yíng)水平相對(duì)較高。

（3）安吉縣毛竹林喬木層生物量為563.2×104t，根據(jù)周國(guó)模等[3]在臨安的研究，毛竹各器官生物量與碳貯量的總轉(zhuǎn)換系數(shù)為0.504 2，并提出毛竹林喬木層年碳固定量為現(xiàn)存喬木層碳貯量的1/6，則安吉縣毛竹林喬木層碳貯量為284.0×104t，并可推算出年碳固定量為47.3×104t。

（4）安吉縣毛竹林喬木層的單位面積生物量為101.9 t/hm2。根據(jù)吳家森等[5]的研究，湖州市毛竹林喬木層單位面積生物量為120.69 t/hm2，比本研究結(jié)果大18.4%。本研究為普查性質(zhì)的調(diào)查，對(duì)安吉縣毛竹資源進(jìn)行了全面現(xiàn)地調(diào)查。而吳家森等的研究為樣地調(diào)查，樣地選擇可能典型性強(qiáng)，一定程度上會(huì)造成比普查數(shù)據(jù)大的結(jié)果。

[1]江澤慧.世界竹藤[M].沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

[2]楊校生，吳良如，李正才，等.毛竹林經(jīng)濟(jì)和生態(tài)公益價(jià)值綜合評(píng)價(jià)—以浙江省湖州市為例[J].竹子研究匯刊，2007，26（1）：1－5.

[3]周國(guó)模，姜培坤.毛竹林的碳密度和碳貯量及其空間分布[J].林業(yè)科學(xué)，2004，40（2）：20－24.

[4]鄭郁善，洪偉.毛竹經(jīng)營(yíng)學(xué)[M].廈門：廈門大學(xué)出版社，l998.

[5]吳家森，俞益武，朱志堅(jiān)，等.湖州市不同森林植被生物量的研究[J].江蘇林業(yè)科技，2002，29（4）：22－24.