四川盆地梁山慈竹地上部分生物量的研究

馮聲靜，王 勇，王 剛，鄢武先，熊 壯

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)，四川溫江 611130;2.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川成都 610081)

梁山慈竹(Dendrocalamus farinosus)，別名綿竹、大葉慈竹、大葉竹、苗竹等，地下莖合軸叢生。主要分布于我國(guó)西南部的四川盆地、貴州赤水、安順以及云南部分地區(qū)。其生境要求氣候溫暖，年平均氣溫在16℃ ～18℃;雨量充沛，年降水量在1 000 mm以上;相對(duì)濕度較大，在75%以上;對(duì)土壤條件要求不高，在黃壤、紅壤、紫色土、沖積土等土壤上都能正常生長(zhǎng)發(fā)育［1］。梁山慈竹作為筍材兼用竹，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，為此，四川盆地多地區(qū)將其作為造林的主要竹種。本文研究了四川盆地梁山慈竹各器官含水率、生物量分配比例和各器官生物量與胸徑和竹高的關(guān)系模型等，以期為合理開發(fā)利用梁山慈竹提供理論與實(shí)踐的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

對(duì)四川省多個(gè)地區(qū)的梁山慈竹生物量進(jìn)行了調(diào)查分析，調(diào)查地主要包括樂山市沐川縣、雅安市雨城區(qū)、眉山市彭山縣、邛崍市高何鎮(zhèn)和瀘州市敘永縣等地，北緯 28°99'～31°44';東經(jīng)103°09'～105°50';海拔361 m～838 m。研究林地多為退耕還林地，每年進(jìn)行砍伐，留存1 a～2 a生和部分3 a生類型。

1.2 研究方法

在各林分中隨機(jī)設(shè)置10 m×10 m的標(biāo)準(zhǔn)地，樣地設(shè)置后逐株調(diào)查立竹胸徑、枝下高和年齡。在樣地中隨機(jī)選取不同徑階、不同年齡標(biāo)準(zhǔn)竹81株，齊地伐倒后測(cè)量胸徑(離地1.3 m處的直徑)、竹高、枝下高、齊地處竹桿壁厚，再以2 m為區(qū)分段對(duì)主桿進(jìn)行解析，分別稱取每一段竹桿鮮重、竹枝鮮重和竹葉鮮重，全株地上部分鮮重為各段之和。分別取每段竹桿、枝、葉樣品10 g～100 g 4份，稱鮮重后帶回實(shí)驗(yàn)室烘干至恒重測(cè)其含水率，從而計(jì)算各器官生物量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)在Excel統(tǒng)計(jì)軟件中進(jìn)行整理，各器官含水率計(jì)算方法為(鮮質(zhì)量-干質(zhì)量)/鮮質(zhì)量。應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各器官生物量和各測(cè)量因子進(jìn)行相關(guān)性分析，并建立梁山慈各器官生物量的估測(cè)模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 梁山慈竹生物量結(jié)構(gòu)

2.1.1 梁山慈竹各器官含水率及隨年齡的變化

竹類植物不同器官的含水率是有差異的，對(duì)于同一種器官，隨著年齡的增長(zhǎng)，其含水率也會(huì)有一定的變化。表1是不同年齡下梁山慈竹桿、枝和葉的含水率情況。從表中可得知:在梁山慈竹的各器官中，竹葉含水率最大，枝次之，桿最小。隨著年齡的增大，梁山慈竹桿、枝和葉的含水率呈下降的趨勢(shì)，因?yàn)殡S著年齡的增長(zhǎng)，竹子的木質(zhì)化程度越來越高，當(dāng)達(dá)到2 a～3 a后，其木質(zhì)化過程完成后，各器官含水率隨年齡的增長(zhǎng)將變化不大［2］。

表1 不同年齡梁山慈竹各器官含水率Table 1 The organic moisture content of Dendrocalamus farinosus at different ages

2.1.2 梁山慈竹各器官生物量的分配

本文對(duì)梁山慈竹地上部分生物量，即竹桿、枝和葉的生物量進(jìn)行了測(cè)量。各器官生物量分配比例統(tǒng)計(jì)于表2中。如表2所示，竹桿生物量占單株地上部分生物量的比例最高，1 a～2 a生的均值為68.00%。同前人研究的其他竹種相比，高于云南箭竹 Fargesia yunnanensis 的 61.87%［3］;低于 苦竹Pleioblastus amarus的71.06%［4］。另外值得關(guān)注的是，在稱量梁山慈竹枝和葉的鮮重時(shí)，兩者重量十分相近，但由于竹葉的含水率高于竹枝，所以竹葉的生物量所占比例小于竹枝。

表2 地上部分各器官生物量的分配Table 2 Biomass distribution of organs above the ground

2.1.3不同年齡梁山慈竹竹稈各段生物量分配

竹類植物的桿形呈圓錐體，竹桿壁厚和直徑隨著高度的增加而逐漸減小，因此相同長(zhǎng)度的竹桿，其生物量不一定相等。竹桿生物量的分配規(guī)律為從基部到稍部逐漸減少，如表3所示。從1 a～2 a生的均值來看，竹桿的0-2m段對(duì)整株竹桿生物量的貢獻(xiàn)最大，占到全竹桿生物量的40.92%，該比例高于前人對(duì)椽竹Bambusa textilis var.tasca的研究(32.71%)［5］。隨著竹桿的升高，各段所占比例下降十分明顯，當(dāng)竹桿≥10 m時(shí)，這部分竹桿生物量?jī)H為全竹桿的1.54%。

2.2 梁山慈竹各器官生物量及主要器官因子的相關(guān)性分析

由表4分析可知:梁山慈竹竹桿生物量與胸徑、竹高、竹基處壁厚等各器官生物量和器官因子相關(guān)性極顯著。枝生物量和葉生物量除了與竹基處壁厚的相關(guān)性不顯著外，與其他器官生物量和因子相關(guān)性均達(dá)極顯著水平。地上部分生物量與各個(gè)因子的相關(guān)性均達(dá)顯著或極顯著水平。

表3 不同年齡梁山慈竹各桿段生物量的分配Table 3 Biomass distribution of culm part of Dendrocalamus farinosus at different ages

表4 梁山慈竹各器官生物量及主要器官因子的相關(guān)性Table 4 Correlation between the organ biomass and organ factors of Dendrocalamus farinosus

2.3 梁山慈竹各器官生物量估測(cè)模型的建立

通過對(duì)梁山慈竹各器官生物量與主要器官因子的相關(guān)性分析可知，梁山慈竹胸徑和竹高對(duì)其各器官生物量有較大的影響。本文對(duì)梁山慈竹各器官生物量與胸徑和竹高進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型的擬合，結(jié)果見表5。

表5 梁山慈竹胸徑和竹高與地上部分各器官生物量的擬合模型Table 5 Fitted model of different organ biomass based on DBH and the height of Dendrocalamus farinosus

從表5中各擬合模型的R2值來看，竹桿生物量的擬合模型效果最好(R2值最大)，其次是單株地上部分生物量的擬合模型。竹枝和竹葉的擬合模型精度較低，可能是由于此次調(diào)查范圍較廣、調(diào)查時(shí)間跨度較大(9月中旬至11月中旬)、調(diào)查的不同林地造林時(shí)間有差異等原因。從調(diào)查的數(shù)據(jù)來看，近2 a～3 a新造林的林地中梁山慈竹的竹枝和竹葉較繁茂，枝下高較低。從模型的變量來看，用胸徑D與竹高H的組合(D2H)擬合的生物量模型精度優(yōu)于僅采用D或H單一變量擬合的模型。

綜合分析，可采用W=0.034(D2H)0.755和W=0.092(D2H)0.685分別作為四川盆地梁山慈竹主桿生物量和單株地上部分生物量的估測(cè)模型。

3 總結(jié)

梁山慈竹各器官含水率大小排列為:竹葉＞竹枝＞竹桿。在單株地上部分生物量分配中，竹桿所占比例最大，平均占到68%;在全竹桿中，0～2 m處的生物量所占比例最大，隨著高度的增加，生物量分配比例逐漸減少。通過回歸分析，建立的四川盆地梁山慈竹桿生物量模型為:W=0.034(D2H)0.755，單株地上部分生物量模型為:W=0.092(D2H)0.685。由于建立的竹枝和竹葉生物量模型精度不高，建議采用竹枝和竹葉所占地上部分生物量的比例來推算。竹枝占地上部分生物量的17.13%，竹葉占地上部分生物量的14.88%。

［1］笪志祥，樓一平，董文淵，等.梁山慈竹在退耕還林中的水土保持效應(yīng)研究［J］.浙江林業(yè)科技，2007，27(3):22 ～27.

［2］張 鵬，黃玲玲，張旭東，等.灘地硬頭黃竹生物量結(jié)構(gòu)及回歸模型的研究［J］.竹子研究匯刊，2009，28(3):25 ～28.

［3］王曙光，普曉蘭，丁雨龍，等.云南箭竹地上部分生物量模型研究［J］.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，34(1):141 ～144.

［4］林華.苦竹筍材兼用林地上部分生物量分配規(guī)律研究［J］.竹子研究匯刊，2009，28(4):27 ～30.

［5］楊前宇，謝錦忠，張瑋，等.椽竹各器官生物量模型［J］.浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，201，，28(3):519 ～526.