撫育模式對茶稈竹林年度新竹生長影響

歐建德，吳志莊

(1.明溪縣林業(yè)局，三明 365200；2.國家林業(yè)局竹子研究開發(fā)中心/浙江省竹子高效加工重點實驗室，杭州 310012)

撫育模式對茶稈竹林年度新竹生長影響

歐建德1，吳志莊2

(1.明溪縣林業(yè)局，三明 365200；2.國家林業(yè)局竹子研究開發(fā)中心/浙江省竹子高效加工重點實驗室，杭州 310012)

為優(yōu)化茶稈竹林撫育模式，探明撫育后的新竹生長總體影響與動態(tài)變化規(guī)律，研究在福建明溪天然茶稈竹林進(jìn)行撫育模式(常規(guī)全面鋤草模式、淺翻模式、淺翻施肥模式)試驗，就其撫育后1-3年度新竹生長、總體生長情況進(jìn)行分析，并采用主成分分析法進(jìn)行綜合評價。研究結(jié)果表明撫育模式顯著影響著新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈鮮重和稈產(chǎn)量等5個新竹生長性狀，不同撫育模式的年度間新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈鮮重與稈產(chǎn)量等5個新竹生長性狀的促進(jìn)作用大小、呈現(xiàn)顯著影響的時間明顯不同，綜合評價結(jié)果表明淺翻施肥模式最佳。3種撫育模式年度間新竹生長情況均越來越好、呈現(xiàn)隨撫育后時間推移而逐漸增加的變化。

茶稈竹；撫育模式；新竹；生長；綜合評價

茶稈竹(Pseudosasaamabilis)是我國南部濕潤地區(qū)典型的混生竹種[1]，其分布廣泛，野生資源豐富[2-3]，竹材優(yōu)良，筍味獨特，極具觀賞美感，是集食用、材用和觀賞利用的多用途竹種，極具開發(fā)潛力。茶稈竹是中小型經(jīng)濟竹種，近年來日益受到人們的重視，并就其生長特性、出筍規(guī)律、密度效應(yīng)、低產(chǎn)林改造、復(fù)層經(jīng)營等進(jìn)行了研究[1-11]。撫育改造是森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營的關(guān)鍵性措施[12]，撫育模式直接關(guān)系到竹林可持續(xù)經(jīng)營成效，優(yōu)化撫育模式成為茶稈竹林經(jīng)營的重要內(nèi)容。當(dāng)前有關(guān)茶稈竹撫育模式方面的研究未見報道。新竹的發(fā)育數(shù)量和質(zhì)量成為評價竹林生產(chǎn)力以及竹林可持續(xù)經(jīng)營的決定因子，揭示撫育模式間的年度新竹生長與變化規(guī)律，成為優(yōu)化撫育模式的關(guān)鍵。為此在福建明溪天然茶稈竹林開展撫育模式試驗，連續(xù)定期觀測年度新竹生長情況，分析其變化規(guī)律，并償試優(yōu)化撫育模式，以期為科學(xué)茶稈竹林經(jīng)營提供理論與技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于福建省明溪縣夏坊境內(nèi)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤，雨量充沛，日照充足，水熱條件好。試驗地年平均氣溫18.1 ℃，極端最高氣溫38℃，極端最低氣溫-7 ℃，全年日照時數(shù)1 762 h。試驗地為天然茶稈竹林，平均胸徑1.8 cm、竹高3.5 m、立竹度12 000株·hm-2，海拔450 m，土壤為山地紅壤，pH值5.2，土壤肥力中等。

1.2 試驗設(shè)計

2012年在立地條件、竹林結(jié)構(gòu)相對一致的陽坡天然茶稈竹林布設(shè)20 m×20 m的樣地，竹林平均胸徑2.0 cm，平均竹高4.1 m，平均立竹度12 000株·hm-2，樣地四周挖30 cm深的斷鞭溝隔離。本撫育模式試驗采用3處理3重復(fù)完全隨機試驗設(shè)計，周期為3 a。處理1為常規(guī)模式，連續(xù)3 a進(jìn)行竹林全面鋤草；處理2為淺翻模式，除第1年在常規(guī)模式基礎(chǔ)上淺翻30 cm，去除老鞭、樹樁與石塊外，其他同常規(guī)模式；處理3為淺翻施肥模式，除第1年結(jié)合淺翻、其他2個年度結(jié)合全面鋤草施用450 kg·hm-2復(fù)合肥外，其他同淺翻模式。試驗后每個年度均在4-5月全面留筍養(yǎng)竹，12月按照砍老(3年生以上)留幼、砍密留稀、砍小留大、砍弱留強的原則，每年各采伐老竹、留養(yǎng)新竹4 000株·hm-2左右，竹林立竹度保留12 000株·hm-2。

1.3 數(shù)據(jù)調(diào)查

分別于2013-2015年的11月計算當(dāng)年新竹成竹數(shù)量、逐株測量當(dāng)年新竹胸徑與高度，每個樣地取6株接近平均胸徑、高株標(biāo)準(zhǔn)竹、齊地伐到、測量計算單株竹稈鮮重(以下簡稱單株稈重)，以樣地平均值為樣地代表值；按新竹產(chǎn)量=新竹數(shù)量×單株稈重公式，計算新竹產(chǎn)量。

1.4 綜合評價

主成分分析可以較好進(jìn)行多性狀的綜合評價[13]。利用主成分分析法對參試的6個樣地5個新竹生長形質(zhì)性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，主成分累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)85%以上，選取相應(yīng)主成分構(gòu)建性狀指標(biāo)體系，并建立主成分得分值評價數(shù)學(xué)模型[13]。根據(jù)各個主成分得分值累計原理計算綜合得分，進(jìn)行綜合評價。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和SPSS 21軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析法和Duncan法進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 撫育模式對新竹生長的影響

新竹的發(fā)育數(shù)量和質(zhì)量成為評價竹林生產(chǎn)力以及天然竹林可持續(xù)經(jīng)營的決定因子。新竹數(shù)量、胸徑、高度、單株稈重以及稈產(chǎn)量是新竹主要的生長性狀指標(biāo)?，F(xiàn)將年度新竹生長情況統(tǒng)計分析結(jié)果列表1、表2。

結(jié)果表明(表1)，不同模式撫育后第1、第2年度新竹數(shù)量無顯著性差異，第3年度新竹數(shù)量存在著顯著性差異，說明撫育模式對第1、第2年度新竹數(shù)量無顯著性影響，但顯著影響撫育后第3年度新竹數(shù)量，淺翻施肥模式的新竹數(shù)量顯著多于淺翻與常規(guī)模式、淺翻與常規(guī)模式間新竹數(shù)量無顯著性差異。

表1 不同撫育模式新竹生長情況表

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。小寫字母不同表示相互間差異顯著，小寫字母相同表示差異不顯著，下同.

表2 不同撫育模式新竹生長情況表

不同模式撫育后1-3年度新竹胸徑均存在著顯著性差異(表2)，表明撫育模式顯著影響著新竹胸徑。相對于常規(guī)與淺翻模式，淺翻施肥模式自撫育后第1年度起顯著增加新竹胸徑，而淺翻較常規(guī)模式自從撫育后第2年度起顯著增加新竹胸徑；相對于常規(guī)模式，淺翻施肥與淺翻模式顯著促進(jìn)胸徑效應(yīng)出現(xiàn)的時間有所不同，分別出現(xiàn)在撫育后的第1、第2年度，淺翻施肥較淺翻模式明顯提前，這與淺翻施肥模式極大地補充竹林營養(yǎng)供給，提高竹鞭孕筍、成竹能力有關(guān)。

不同模式撫育后2-3年度的新竹高度存在著顯著性差異(表2)，表明撫育模式顯著影響著撫育后2-3年度新竹高度。自撫育后第2年度起，相對于淺翻與淺翻施肥較常規(guī)模式顯著增加新竹高度，淺翻施肥較淺翻模式顯著增加新竹高度出現(xiàn)在撫育后第3年度；模式對撫育后第1年度新竹高度無顯著性影響。

不同模式撫育后1-3年度的新竹單株稈重、新竹產(chǎn)量存在著顯著性差異，表明模式顯著影響著撫育后1-3年度單株稈重、新竹產(chǎn)量。單株稈重方面，淺翻施肥與淺翻模式分別在撫育后第1、2年度起較常規(guī)模式顯著增加單株稈重，淺翻施肥在撫育后第2年起較淺翻模式顯著增加單株稈重。相對于常規(guī)模式，模式間新竹產(chǎn)量出現(xiàn)顯著性差異的時間有所不同，淺翻施肥與淺翻模式分別出現(xiàn)在撫育后的第1、第3年度，淺翻施肥較淺翻明顯提前，這與其施肥增加竹林營養(yǎng)供給有關(guān)；相對于淺翻模式，淺翻施肥模式顯著增加新竹產(chǎn)量的時間出現(xiàn)在撫育后的第3年度。

綜合以上結(jié)果，表明不同模式間對新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈重與稈產(chǎn)量的促進(jìn)作用大小與出現(xiàn)差異影響的時間明顯差異，總體呈現(xiàn)出淺翻施肥模式促進(jìn)作用最大且見效快、淺翻模式次之、常規(guī)模式最差。一方面與模式間的改善土壤速效養(yǎng)分供給(施肥)、疏松土壤結(jié)構(gòu)與改善地下竹鞭結(jié)構(gòu)(淺翻)、減少養(yǎng)分競爭(全面鋤草)的措施差異有關(guān)；另一方面因模式間新竹生長差異，導(dǎo)致竹林結(jié)構(gòu)差異有關(guān)。

3種撫育模式年度間新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈重與稈產(chǎn)量均越來越好、呈現(xiàn)隨撫育后時間推移而逐漸增加的變化趨勢，表明本試驗的3種撫育模式均有促進(jìn)年度新竹生長作用，利于天然竹林復(fù)壯，是有效的撫育模式。究其原因，與3種撫育模式均能合理調(diào)整竹林結(jié)構(gòu)、竹子胸徑與高度越來越大，減少養(yǎng)分競爭(全面鋤草)、改善竹林養(yǎng)分有效供給，竹林結(jié)構(gòu)趨于合理有關(guān)。

2.2 不同撫育模式新竹生長總體情況與總體評價

為合理評價撫育模式的優(yōu)劣，克服以某個年度的新竹生長狀況為評價指標(biāo)而導(dǎo)致評價失真的產(chǎn)生。本文綜合撫育模式周期的3個年度新竹生長情況，以撫育模式周期的新竹生長平均值進(jìn)行總體情況統(tǒng)計分析，結(jié)果列表3。結(jié)果表3顯示，不同模式的新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈重與產(chǎn)量均存在著顯著性差異，表明撫育模式顯著著影響新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈重與產(chǎn)量性狀。在新竹胸徑、竹高與單株稈重方面，其促進(jìn)大小排序均為淺翻施肥模式>淺翻模式>常規(guī)模式，且模式間均存在著顯著性差異。在新竹數(shù)量與產(chǎn)量方面，以淺翻施肥模式顯著大于淺翻與常規(guī)模式，且淺翻與常規(guī)模式間不存在著顯著性差異。

表3 不同撫育模式新竹生長總體情況與總體評價

鑒于撫育模式顯著影響新竹數(shù)量、平均胸徑、平均竹高、單株稈重、新竹產(chǎn)量等5個新竹生長性狀指標(biāo)，本研究對以上5個生長性狀進(jìn)行主成分分析。經(jīng)主成分分析可知，第一主成份的特征值為4.617，貢獻(xiàn)率達(dá)92.348%，代表了新竹性狀92.348%的綜合信息。第一主成分表達(dá)式為Z1=0.196x1+0.211x2+0.209x3+0.210x4+0.215x5。式中Z1為第一主成分；x1為新竹數(shù)量；x2為胸徑；x3為竹高；x4為單株稈重；x5為新竹產(chǎn)量。

因本研究第一主成分的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到94.649%，為簡化計算，在本研究中可以用第一主成分值數(shù)學(xué)模型代替綜合得分值數(shù)學(xué)模型。經(jīng)計算，不同撫育模式樣地綜合得分值分別為3 051.1、3 660.9、5 368.5。方差分析結(jié)果顯示，撫育模式對綜合得分值有顯著影響(表3)，以淺翻施肥模式促進(jìn)新竹生長成效最佳。

3 結(jié)論與討論

本研究率先開展茶稈竹林撫育模式試驗，系統(tǒng)地揭示撫育周期內(nèi)各個年度新竹生長變化規(guī)律，并采用主成分分析法進(jìn)行綜合評價，從而達(dá)到優(yōu)化的目標(biāo)。研究結(jié)果表明撫育模式顯著影響著新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈重和稈產(chǎn)量等5個新竹生長性狀，撫育模式對年度間新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈重與稈產(chǎn)量等5個生長性狀的促進(jìn)作用大小、呈現(xiàn)差異影響的時間明顯不同，綜合評價結(jié)果表明淺翻施肥模式最佳。3種撫育模式年度間新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈重與稈產(chǎn)量均越來越好、呈現(xiàn)隨時間推移而逐漸增加的變化趨勢。

本研究表明撫育模式顯著影響著新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈重和稈產(chǎn)量等5個新竹生長性狀，這與前人研究結(jié)論一致[1，3-4，10]。淺翻施肥模式促進(jìn)新竹生長成效最佳、淺翻模式次之、常規(guī)模式表現(xiàn)最差，這與前人研究結(jié)論一致[1，4，10]。而且3種撫育模式年度間新竹數(shù)量、胸徑、竹高、單株稈重與稈產(chǎn)量均越來越好、呈現(xiàn)隨撫育后時間推移而逐漸增加的變化趨勢，驗證了前人研究結(jié)論[4]。當(dāng)然茶稈竹林科學(xué)經(jīng)營與竹林結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，有關(guān)撫育模式影響竹林結(jié)構(gòu)方面研究尚待深入。

[1] 歐建德.野生茶稈竹林墾復(fù)改造試驗研究[J].竹子研究匯刊，2002，21(2):41-47.

[2] 歐建德.茶稈竹筍期生長規(guī)律的初步研究[J].西南林學(xué)院學(xué)報，2000，20(4):209-212.

[3] 陳偉文.茶稈竹低產(chǎn)林改造技術(shù)初探[J].廣東林業(yè)科技，2005，21(3):95.

[4] 肖書平.天然茶稈竹不同墾復(fù)措施的效果研究[J].福建林業(yè)科技，2003，30(3):75-78.

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[8] 歐建德.茶稈竹竹鞭生長規(guī)律的研究[J].江蘇林業(yè)科技，2001，28(3):23-24.

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[12] 羅菊春.撫育改造是森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營的關(guān)鍵性措施[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，28(1):121-124.

[13] 歐建德，吳志莊. 南方紅豆杉盆栽輕型基質(zhì)配方優(yōu)化[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015，43(9):52-55+89.

Effects of Tending Pattern on the Annual Growth of New Bamboo Shoots inPseudosasaamabilis

OU Jian-de1，WU Zhi-zhuang2

(1.Mingxi Forestry Bureau，Sanming 365200，F(xiàn)ujian，China； 2. China National Bamboo Research Center/Key Laboratory of High Efficient Processing of Bamboo of Zhejiang Province，Hangzhou 310012，Zhejiang，China)

In order to optimize the tending pattern ofPseudosasaamabilisforest，explore the general influence and growth dynamics of the new bamboo shoots after tending，a test of various tending pattern (conventional weeding mode，shallow ploughing mode，shallow ploughing and fertilizing mode) for the naturalP.Amabilisforests was conducted in Mingxi County，F(xiàn)ujian，China to analyze the growth of 1-3 years old new bamboo shoots after tending，the 3 tending patterns were evaluated comprehensively by using the principal component analysis method. The results showed that the tending patterns significantly affected 5 indices，i.e. the number，DBH，height，individual stem fresh weight and stem yield of new bamboo shoots. The responding magnitude and time varied with patterns. In general，the shallow ploughing and fertilizing mode promoted the most the growth of new bamboo shoots. The annual growth of new bamboo shoots under all tending patterns，gradually increased.

Pseudosasaamabilis；Tending pattern；New bamboo；Growth；Comprehensive evaluation

2016-05-12

浙江省科技廳協(xié)同創(chuàng)新項目(2015F50053); 浙江省竹子高效加工重點實驗室(2014F10047)

歐建德(1970-),男,福建仙游,教授級高工,學(xué)士,從事林木育種、資源培育、森林經(jīng)營、保護等研究。通信作者：吳志莊(1969-)，男,福建寧德人，副研究員，博士，主要從事林木遺傳育種和竹林培育研究。E-mail：wzzcaf@126.com