金 祺,劉濟明
(1.貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,貴陽 550001; 2.貴州大學(xué)林學(xué)院,貴陽 550025)
不同生境條件對小蓬竹生長的影響
金 祺1,劉濟明2
(1.貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,貴陽 550001; 2.貴州大學(xué)林學(xué)院,貴陽 550025)
小蓬竹具有較高的經(jīng)濟、社會和生態(tài)價值,且為瀕危竹種,但繁殖成活率很低,引種栽培長勢也較原生境差。為探索上述原由,在野外樣地調(diào)查的基礎(chǔ)上,利用SPSS軟件進行相關(guān)性分析,研究小蓬竹在不同生境條件下的生長狀況,為小蓬竹的經(jīng)營、利用和保護提供科學(xué)依據(jù),結(jié)果表明: ①小蓬竹生長受坡向影響很大; ②坡位對小蓬竹生長的影響并不大; ③小蓬竹在不同坡度均能夠生長,坡度30°以下較利于小蓬竹生長; ④海拔對小蓬竹的生長有很大的影響。
小蓬竹;生境因子;相關(guān)性;生長指標(biāo)
小蓬竹(Drepanostachyumluodianense(Yi et R.S.Wang)Keng f.)屬竹亞科鐮序竹屬,為我國特產(chǎn)一次性開花結(jié)實的合軸叢生型竹種[1]。據(jù)調(diào)查小蓬竹僅分布在貴州省羅甸縣、平塘縣、紫云縣和長順縣城關(guān)鎮(zhèn)喀斯特山地,在《中國物種紅色名錄》和《IUCN紅色名錄》中都被列為極危種。常成小片生長于海拔600~1 000 m的石灰?guī)r裸露石山上,是喀斯特石山地區(qū)的適生性竹種。小蓬竹竹桿被大量用作架稈、編織等,是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的重要經(jīng)濟來源,整株植株可用作立體綠化,具有良好的開發(fā)前景。
影響小蓬竹林平均株高和地徑的因素有很多,例如: 陽光、水分、溫度、濕度、土壤中各元素的含量、土壤的理化性質(zhì)、年齡組成等,使得確定主要影響因素工作難以進行。經(jīng)過實地考察,本研究主要在大尺度生境條件下研究小蓬竹生長發(fā)育狀況,其中包括坡向、坡位、坡度和海拔這四個生境因子對小蓬竹生長的影響。
研究地設(shè)在貴州省羅甸縣和平塘縣,其中羅甸縣為主要研究區(qū),平塘縣為輔助研究區(qū)。羅甸縣位于貴州省南部邊緣,北接黔南州惠水、長順縣,西鄰黔西南州望漠縣和安順市紫云縣,東與平塘縣接壤,南與廣西南丹、天峨、樂業(yè)縣隔紅水河相望。平塘縣位于貴州南緣中部,東臨獨山縣,南與廣西南山縣毗鄰,西與惠水縣、羅甸縣相連,北與貴定縣、都勻市接壤。
實驗樣地所在區(qū)域海拔集中于600~1 010 m。為貴州高原向廣西丘陵過渡地帶,境內(nèi)以峰從山地為主,丘陵、盆地相間分布。山地占總面積的85.8%,丘陵占9.7%,盆地占4.6%。河流在境內(nèi)穿插、切割,更使地形復(fù)雜、地貌多樣,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,其特點是:春暖早、秋涼遲、夏長冬短、四季不甚分明,無霜期長,日照充足,太陽輻射多,降雨量充沛,但時空分布不均,干濕季節(jié)明顯,氣候地區(qū)差異大。
小蓬竹分布的具體地段皆為石灰土,其它土壤類型上無小蓬竹分布。試驗研究地段各樣地內(nèi)小蓬竹均占絕對優(yōu)勢,其蓋度在65%~75%,位于群落的中上層,植株上部基本生長在灌木之上。在群落中,小蓬竹與一些喬木樹種、灌木樹種和少量草本植物混生在一起。喬木層種類少,蓋度小,樹種主要有:苦櫪木(FraxinusinusznsularisHemsl.)、樟葉械(AcercinnamomifoliumHayata)、山核桃(CaryacathayensissSarg)蓋度約15%;灌木層植物種類豐富,蓋度大,樹種除了小蓬竹外主要有:檵木(LoroPetaumchinense(R.Br)Oliv.)、皺葉雀梅藤(SageretiarugosaHance)、密蒙花(BuddlejaofficinalisMaxim.)等,蓋度約85%;草本層主要物種有:茜草(RubiacordifoliaL.)、大籽篙(ArtemisiasicversianaEhrhart ex Willd.)、艾篙(ArtemisinaarayiLevl.et M.),蓋度約為25%。
本實驗的野外調(diào)查時間為2013年8月份,采用臨時樣地調(diào)查法,在小篷竹集中分布區(qū)(羅甸、平塘)選取樹種組成、群落結(jié)構(gòu)等方面具有代表性典型地段,按照坡位、坡向設(shè)置臨時樣地,對小蓬竹種群進行調(diào)查。樣地面積10 m×5 m,樣地內(nèi)小蓬竹叢數(shù)控制在12叢左右,共設(shè)置樣地30個,記錄每個樣地的坡位、坡向、海拔、坡度等生境因子,利用地形圖確定海拔,羅盤儀測定坡度。竹株大小可用高度和地徑表示,地徑和株高的測量很方便,調(diào)查樣地內(nèi)小蓬竹的株數(shù)、地徑、株高。小蓬竹地徑的取值方法是選取標(biāo)準(zhǔn)樣地中每株小蓬竹地徑的平均值,單位取cm。小蓬竹株高的取值方法是選取標(biāo)準(zhǔn)樣地中每株小蓬竹株高的平均值,單位取m。主要對喀斯特瀕危物小蓬竹生境的坡向、坡位、坡度、海拔等進行研究。
本研究調(diào)查和測定小蓬竹生境因子范圍為:海拔716~1 005 m,坡度21~47°,根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)和測定數(shù)據(jù)實際情況,并參考貴州省森林立地條件類型的劃分方法[2],將不同生境因子劃分為不同等級,依次探討不同生境因子對小蓬竹生長狀況的影響,生境因子等級劃分詳見表1。
根據(jù)各個樣地小蓬竹生長因子和生境因子的具體情況,利用Excel和SPSS軟件對生境因子和小蓬竹生長因子進行數(shù)據(jù)處理和Pearson相關(guān)分析(參數(shù)方法)分析,分析結(jié)果見表2。
3.2.1 坡向?qū)π∨钪裆L的影響
不同坡向小蓬竹的平均地徑和平均株高變化一致,即坡向?qū)π∨钪裆L狀況的影響情況相同,陽坡小蓬竹的平均地徑和平均株高均大于陰坡(圖1)。由表2可知,陽坡小蓬竹的平均地徑為0.741 cm,陰坡為0.543 cm;陽坡小蓬竹的平均株高為9.52 m,陰坡為6.78 m;無論是平均地徑還是平均株高,陰坡與陽坡的差距均較大,這說明小蓬竹為喜光植物,而陽坡光照條件要好于陰坡。因此,小蓬竹在陽坡具有較好的生長狀況,屬于喜陽植物。
表1 小蓬竹的生境因子等級及數(shù)量化生境因子因子等級數(shù)量化坡向AA1陰坡:北、東北、西北和東面0A2陽坡:南、西南、東南和西面1B1坡下部1坡位BB2坡中部0B3坡上部-1C1緩坡(<20°) 坡度CC2斜坡(20~30°)C3陡坡(>30°) D1海拔<800m海拔DD2海拔800~900mD”3海拔>900m
圖1 不同坡向小蓬竹生長情況變化
不同坡位小蓬竹的平均地徑、平均株高變化不盡相同(圖2),隨著坡度的增大,小蓬竹的平均地徑和平均株高在逐漸減少。由表2可知,坡下部小蓬竹的平均地徑和株高最大,分別為0.641 cm和8.06 m;其次是坡中部,其大小分別為0.633 cm和8.03 m;坡上部最小,其值分別為0.580 cm和7.29 m,即在不同坡位小蓬竹的平均地徑、平均株高均表現(xiàn)為,但是在不同坡位,小蓬竹的平均地徑和株高變化范圍不大,說明小蓬竹能在不同坡位生長,其中下坡較利于其生長。
表2 不同生境條件下小蓬竹各生長指標(biāo)平均值生境因子生長指標(biāo)平均地徑/cm平均株高/m坡向AA10.5436.78A20.7419.52B10.6418.06坡位BB20.6338.03B30.5807.29C10.6148.2坡度CC20.6739.34C30.65710.13D10.7679.92海拔DD20.7099.03D30.4775.05
圖2 不同坡位小蓬竹生長情況變化
3.2.3 坡度對小蓬竹生長的影響
由圖3可知,不同坡度小蓬竹生長指標(biāo)變化不一致,小蓬竹的平均地徑隨坡度的增大先上升后下降。由表2知,斜坡 (20~30°) 小蓬竹平均地徑最大,為0.673 cm;其次是陡坡 (>30°),其值為0.657 cm;緩坡(<20°)小蓬竹的平均地徑最小,值為0.614 cm。小蓬竹的平均株高隨坡度的增加逐漸增大,有上升趨勢,陡坡 (>30°) 小蓬竹平均株高的值最大,為10.13 m;斜坡 (20~30°) 次之,為9.34 m;緩坡(<20°)最小,為8.20 m。小蓬竹在不同坡位,其平均地徑和平均株高變化幅度不大,并且其值均較大,平均地徑均大于0.5 cm,平均株高均大于6 m,即說明小蓬竹在不同坡位均能夠生長,且生長良好。但是坡度對小蓬竹地徑的影響不明顯,而對平株高影響較明顯。這表明,斜坡 (20~30°)小蓬竹生長良好。
圖3 不同坡度小蓬竹生長情況變化
3.2.4 海拔對小蓬竹生長的影響
由圖4可以看出,不同海拔高度小蓬竹平均地徑和平均株高的變化一致,隨著海拔的逐漸增大,小蓬竹的各項生長指標(biāo)均逐漸降低。由表2知,當(dāng)海拔<800 m時,小蓬竹的平均地徑和平均株高的值最大,其大小分別為0.767 cm和9.92 m;海拔800~900 m次之,小蓬竹的平均地徑和平均株高分別為0.709 cm和9.03 m;當(dāng)海拔>900 m時,小蓬竹的平均地徑和平均株高最小,其大小分別為0.477 cm和5.05 m。海拔<900 m時,小蓬竹的各生長指標(biāo)均較大且各指標(biāo)的值相差變化不大,而海拔>900 m時,小蓬竹的平均地徑和平均株高的值急劇下降,表明低海拔較適宜小蓬竹的生長。
圖4 不同海拔小蓬竹生長情況變化
3.3.1 生境因子數(shù)量化
坡向和坡位為描述性指標(biāo),在進行數(shù)理統(tǒng)計分析時需將其數(shù)量化[5],數(shù)量化結(jié)果見表1。數(shù)據(jù)分析采用SPSS軟件處理。
3.3.2 各生境因子與小蓬竹生長指標(biāo)的相關(guān)性分析
表3是Pearson相關(guān)分析(參數(shù)方法)的結(jié)果,從表中可以看出,坡向與坡位的相關(guān)系數(shù)r=0.331,兩者之間存在正相關(guān)關(guān)系,即調(diào)查樣地中,陽坡坡度大于陰坡;坡向與坡度的相關(guān)系數(shù)r=-0.316,兩者之間存在負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)關(guān)系不顯著,即坡位對應(yīng)的數(shù)值增大,坡度在變小,即越往下坡坡度越大;坡位與海拔相關(guān)系數(shù)r=-0.1,兩者之間存在負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)關(guān)系不顯著,即隨著調(diào)查樣地海拔的增大,坡位逐漸上升;坡度與海拔的相關(guān)系數(shù)r=0.179,存在正相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)關(guān)系不顯著,即隨著海拔的增大,坡度逐漸增大。
小蓬竹的平均地徑與坡向的相關(guān)系數(shù)r=0.473,P<0.01,兩者之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,說明小蓬竹的平均地徑受坡向的影響極大,越往陽坡小蓬竹的平均地徑越大;陽坡平均株高與坡向的相關(guān)系數(shù)r=0.225,兩者之間存在正相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)關(guān)系不顯著,即越往陽坡,小蓬竹的平均株高越大。說明陽坡小蓬竹的平均地徑和平均株高受坡向影響較大,陽坡小蓬竹生長指標(biāo)較大。
表3 各生境因子與小蓬竹生長指標(biāo)的相關(guān)性生境因子相關(guān)系數(shù)平均地徑/cm平均株高/m坡向坡位坡度海拔坡向 0.473** 0.22510.331-0.316-0.307坡位 0.135 0.0141-0.086-0.1坡度-0.385* -0.23410.252海拔-0.916**-0.926**1 注:**表示相關(guān)系數(shù)顯著性水平P<0.01(雙尾檢驗),*表示相關(guān)系數(shù)顯著性水平0.01
小蓬竹的平均地徑與坡位的相關(guān)系數(shù)r=-0.135,兩者之間存在正相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)關(guān)系并不顯著,即隨著坡位的上升,小蓬竹的平均地徑逐漸增大;小蓬竹的平均株高與坡向的相關(guān)系數(shù)r=0.014,兩者之間存在正相關(guān)關(guān)系,但是相關(guān)關(guān)系也不顯著,即小蓬竹的平均株高隨坡位的上升有增大的趨勢。所以小蓬竹的平均地徑和平均株高都與坡位存在正相關(guān)關(guān)系,但是相關(guān)關(guān)系都不顯著。但是越往上坡,小蓬竹的平均地徑和平均株高越大。
小蓬竹的平均地徑與坡度的相關(guān)系數(shù)r=-0.385,0.01
小蓬竹的平均地徑與海拔的相關(guān)系數(shù)r=-0.916,P<0.01,兩者之間存在極顯著的負相關(guān)關(guān)系;平均株高與海拔的相關(guān)系數(shù)r=-0.929,P<0.01,兩者之間存在顯著的負相關(guān)關(guān)系。即隨著海拔的增大,小蓬竹的平均地徑和平均株高均增大,且海拔對小蓬竹的平均地徑和平均株高均有極大的影響。
1) 不同坡向?qū)π∨钪裆L的影響情況相同,陽坡小蓬竹的生長情況均好于陰坡,且小蓬竹的平均地徑與坡向之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系;平均株高與坡向之間存在正相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)關(guān)系不顯著;小蓬竹各生長指標(biāo)在陽坡與陰坡差異較大,陽坡均明顯大于陰坡,即小蓬竹生長受坡向影響顯著,說明小蓬竹是喜光植物。
2) 不同坡位小蓬竹的平均地徑、平均株高變化相同,坡下部小蓬竹的平均地徑和株高最大,但是在不同坡位,小蓬竹的平均地徑和株高變化基本一致且其值相差不大,說明小蓬竹能在不同坡位生長,下坡較利于其生長。通過相關(guān)性分析可知,小蓬竹各生長指標(biāo)與坡位的相關(guān)關(guān)系并不顯著,說明坡位對小蓬竹生長的影響并不大。
3) 不同坡度小蓬竹的生長有不同程度的影響,不同坡度小蓬竹生長指標(biāo)變化不一致,小蓬竹的平均地徑與坡度之間存在顯著的負相關(guān)關(guān)系,平均株高與坡度之間相關(guān)關(guān)系不顯著。坡度對小蓬竹的生長影響并不大,小蓬竹在不同坡度均能夠生長,坡度30°以下較利于小蓬竹生長。
4) 海拔對小蓬竹的生長有很大的影響。小蓬竹各項生長指標(biāo)均隨海拔升高而降低且小蓬竹的生長與海拔存在極顯著的負相關(guān)關(guān)系,海拔<900 m時,小蓬竹生長良好;而>900 m時,平均地徑<0.5 cm,平均株高<5 m,生長較差,低海拔更利于小篷竹的生長。
綜上所述,影響小篷竹生長的主要因子為坡向和海拔,小篷竹喜光、喜溫,陽坡和較低海拔更利于小篷竹的生長,海拔<900 m時小篷竹生長良好。此外,坡下部生境、坡度30°以下較利于其生長,但影響不顯著。 本文的研究結(jié)果為小蓬竹的經(jīng)營提供理論和現(xiàn)實依據(jù),為小蓬竹經(jīng)營過程中立地條件的選擇提供支撐,經(jīng)營地區(qū)海拔應(yīng)在900 m以下,陽坡,坡度30°以下,最好為坡下位生境。
[1] 劉濟明.貴州喀斯特地區(qū)小蓬竹生態(tài)特性研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2009.
[2] 楊世逸,周政賢.山區(qū)立地分類的地質(zhì)地貌方法[J].貴州農(nóng)學(xué)院叢刊,1993,21(1):1-13.
[3] 崔鴻霞.不同立地條件對毛竹生長影響研究[J].湖北林業(yè)科技,2008(01):8-11.
[4] 鄒效孟.農(nóng)業(yè)物候?qū)W[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社.1983:106.
[5] 張飛萍,蔡秋錦,盧風(fēng)美,等.光照和溫度對竹缺爪瞞的影響[J].2001,18(1):66-68.
[6] 何奇江,葉華琳,李平榮,等.不通關(guān)照強度對盆栽觀山竹生長的影響[J].浙江林業(yè)科技,2007,27(2):51-53.
[7] 顧大行,陳雙林,鄭煒曼,等.竹子生態(tài)適應(yīng)性研究綜述[J].竹子研究匯刊,2010,29(1):17-23.
[8] 王為義.高山植物結(jié)構(gòu)特異性的研究[C].高原生物學(xué)集刊,1985(4):19-34.
[9] 陳洪.喀斯特植物小蓬竹無性系種群生態(tài)學(xué)研究[D].貴陽:貴州大學(xué),2007.
[10] 徐雪嬌,劉濟明,徐國瑞,等.不同小生境小蓬竹的含水率及生物量分配規(guī)律[J].貴州農(nóng)業(yè)科技,2010,38(10):163-166.
StudyontheInfluenceofDifferentHabitatsfortheGrowthofDrepanostachyumluodianense
JIN Qi1,LIU Jiming2
(1.Guizhou Forestry Survey Institute, Guiyang 550001, Guizhou ,China;2.College of Foresty, Guizhou University, Guiyang 550025, Guizhou ,China)
Drepanostachyumluodianensehas high economic, social and ecological value,which is endanger bamboo species, but the propagation survival rate was very low and introduction cultivation growth vigor were much more poorer than the original habitats. In this paper, to explore the reasons of the above circumstances, based on field comprehensive investigation and using of SPSS software for correlation analysis, to study on the growth ofD.luodianensein different habitats, in order to provide a scientific basis ofD.luodianensefor the management, utilization and protection. The results showed that: ①D.luodianensegrowth was highly effected by the slope direction; ②Effection of Slope position to the growth ofD.luodianensewas not obvious; ③D.luodianensecould grow on different slope, slope below 30° was more beneficial toD.luodianensegrowth; ④Elevation had a great influence on the growth ofD.luodianense.
Drepanostachyumluodianense(Yi et R.S Wang) Keng f.; habitat factors;correlation; growth index
2014-11-20
2014-12-10
貴州省林業(yè)廳重大項目“喀斯特地區(qū)特色經(jīng)濟林樹種培育與示范”(黔林科合[2010]重大04號)。
金祺(1974-),男,工程師,主要從事森林資源調(diào)查工作。
S 795.9
A
1003-6075(2014)04-0052-05