四川綿竹立地分類及立地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

吳雨峰，程曉玲，曹小軍，張小平※，尤繼勇，干少雄，張 好，楊育林

(1. 四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610081；2.布拖縣林業(yè)局，四川 布拖 616350)

四川綿竹立地分類及立地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

吳雨峰1，程曉玲2，曹小軍1，張小平1※，尤繼勇1，干少雄1，張 好1，楊育林1

(1. 四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610081；2.布拖縣林業(yè)局，四川 布拖 616350)

綿竹是四川重要的造林竹種。本研究對(duì)四川省綿竹的生長情況進(jìn)行全面調(diào)查，在此基礎(chǔ)上開展綿竹立地分類和立地質(zhì)量評(píng)價(jià)。研究共劃分了1個(gè)立地區(qū)域，兩個(gè)立地區(qū)，4個(gè)立地亞區(qū)，共計(jì)45個(gè)立地類型。立地質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果表明：海拔、土壤厚度、坡位、坡度是影響綿竹生長的主要因子。在綿竹造林時(shí)，應(yīng)考慮選擇厚層土壤(>60 cm)、中低海拔(800 m以下)、坡位中下和坡度<25°的立地條件。

綿竹；稈重；立地類型；立地評(píng)價(jià)

綿竹 (Dendrocalamusfarinosus(Keng et Keng f.))，又名梁山慈竹、大葉慈，地下莖合軸叢生，廣泛分布于川南地區(qū)丘陵、低中山地帶，具有生長快，抗性強(qiáng)，竹稈纖維素含量高[1～3]等特點(diǎn)，是優(yōu)良的筍材兩用竹種。隨著退耕還林工程的實(shí)施以及市場對(duì)紙漿需求的不斷增長，綿竹作為重要的鄉(xiāng)土竹種和優(yōu)良紙漿竹種，得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。但是在綿竹造林中也存在未適地適竹、技術(shù)不到位、造林成效差等問題。本研究主要針對(duì)造林地選擇不合理這一問題，對(duì)四川省綿竹主要分布區(qū)和栽培區(qū)的立地條件和竹林生長情況進(jìn)行了全面調(diào)查，在此基礎(chǔ)上開展了綿竹立地類型劃分和立地質(zhì)量評(píng)價(jià)，旨在為綿竹造林選地提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

調(diào)查研究區(qū)域主要位于四川盆地和盆周南部低山丘陵區(qū)，包括了瀘州、宜賓、樂山、雅安、眉山等市。研究區(qū)海拔為200 m～1 500 m，地貌包括中低山和丘陵，坡度一般為10°～30°，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，具有氣候溫和、熱量豐足、雨量充沛、光照適宜、無霜期長、四季分明等特點(diǎn)。年平均氣溫15℃～20℃，年平均降雨量1 100 mm～1 700 mm。本區(qū)域黃壤和酸性紫色土是典型的地帶性土壤，pH值5～7，土壤厚度50 cm～100 cm，氣候條件適宜竹類生長。

1.2 研究方法

選擇不同立地條件的林分開展調(diào)查，考慮到綿竹叢生的特點(diǎn)，本研究采取樣點(diǎn)調(diào)查為主，樣地調(diào)查相結(jié)合。在綿竹分布不均勻的林分設(shè)置調(diào)查樣點(diǎn)，根據(jù)綿竹分布情況在樣點(diǎn)周圍選擇5～10叢進(jìn)行調(diào)查；在綿竹分布均勻的林分中設(shè)置20m×20m的樣地。調(diào)查海拔、坡位、坡度、土壤類型、土層厚度等環(huán)境因子，記錄綿竹發(fā)筍和采伐情況。每個(gè)樣點(diǎn)(樣地)內(nèi)實(shí)測(cè)立竹的竹齡、胸徑、竹高，并選擇1～2株平均竹或優(yōu)勢(shì)竹伐倒，測(cè)定全高、直稈高、枝下高、竹節(jié)數(shù)、壁厚，按2m區(qū)分段稱取稈重和枝葉重。綿竹作為四川退耕還林的重要竹種，生長狀況受人為經(jīng)營強(qiáng)度影響較大，本研究選擇了經(jīng)營狀況正常的林分進(jìn)行調(diào)查，共76塊樣點(diǎn)(樣地)，并砍伐了121株標(biāo)準(zhǔn)竹。

通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)[4-5]以及四川綿竹分布的實(shí)際情況，本文選擇詹昭寧[6]的6級(jí)分類系統(tǒng)對(duì)綿竹進(jìn)行立地類型劃分，選擇海拔、坡位、坡向、坡度、土壤類型和土壤厚度6個(gè)因子進(jìn)行立地質(zhì)量評(píng)價(jià)，立地因子項(xiàng)目和類目劃分見表1。

表1 項(xiàng)目類目表

Tab.1 Items and categories of factors

2 結(jié)果與分析

2.1 四川綿竹立地類型劃分

依據(jù)詹昭寧提出的《中國森林立地分類》系統(tǒng)以及四川省1996版立地類型表，采用立地區(qū)域—立地區(qū)—立地亞區(qū)—立地型小區(qū)—立地類型組—立地類型6級(jí)分類系統(tǒng)。該系統(tǒng)共劃分1個(gè)立地區(qū)域，兩個(gè)立地區(qū)，4個(gè)立地亞區(qū)，包含了13個(gè)立地類型小區(qū)，24個(gè)立地類型組和45個(gè)立地類型，具體立地類型劃分和特征見表2。

2.2 立地質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.2.1 立地評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇

本研究共計(jì)砍伐標(biāo)準(zhǔn)竹121株，本研究選擇稈重(不包含枝葉重)作為綿竹的產(chǎn)量指標(biāo)，建立胸徑-竹高、胸徑-稈重?cái)?shù)學(xué)模型。選擇二次多項(xiàng)式模型W=a·D2+b·D+c對(duì)竹高和稈重進(jìn)行擬合，結(jié)果見圖1。

從圖1可以看到，胸徑-竹高模型R2為0.813，RMSE為1.172；胸徑-稈重模型的R2為0.844，RMSE為1.695，胸徑-稈重模型精度更高。

從統(tǒng)計(jì)的角度來說，指標(biāo)的變動(dòng)范圍和方差越大，越利于區(qū)分指標(biāo)的組間差異和進(jìn)行分類[7]。本研究考慮胸徑，樹高和稈重3個(gè)因子作為待選立地評(píng)價(jià)指標(biāo)，不同因子分別按優(yōu)勢(shì)竹平均值，林分平均值和新竹平均值進(jìn)行計(jì)算。從表3可以看到，稈重指標(biāo)方差和變動(dòng)范圍高于竹高和胸徑指標(biāo)，在同一林分因子中，以優(yōu)勢(shì)平均值最好，因此本研究選擇優(yōu)勢(shì)竹稈重指標(biāo)作為立地質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.2.2 不同立地因子對(duì)綿竹生長的影響

對(duì)不同立地條件的優(yōu)勢(shì)竹平均稈重進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表4和表5。從表4可以看出，海拔對(duì)綿竹產(chǎn)量有明顯的影響。中低海拔(<800m)優(yōu)勢(shì)竹稈重顯著高于海拔(>800m)時(shí)的稈重，而低海拔(500m)與海拔(500m～800m)兩組之間差異不顯著，說明海拔800m是一條明顯分界線，在海拔小于800 m立地更適合綿竹的生長。

表2 四川綿竹立地類型及特征

Tab.2Site types and features of Dendrocalamusfarinosus in Sichuan

圖1 胸徑-竹高/胸徑-稈重?cái)M合曲線Fig.1 Fitting curve of DBH-height and diameter-stem weight

表3 不同林分因子的統(tǒng)計(jì)對(duì)比

Tab.3 Comparison of forest stand factors

*指標(biāo)1，指標(biāo)2，指標(biāo)3分別表示優(yōu)勢(shì)竹均值，林分均值和新竹均值。

表4 地形因子對(duì)綿竹生長的影響

Tab.4 The inffluence of terrain factors on stem growth

項(xiàng)目類目均值(a=0．05)FSig海拔500m～800m17．56±2．93a2．980．04<500m16．34±2．65a>800m14．28±1．21b坡位中17．58±3．48a3．010．04下16．16±2．95a上13．96±3．61b坡向無17．23±0．71a1．350．12陽坡17．03±2．72a陰坡16．82±1．43a半陰半陽15．32±2．67a坡度5°～15°17．95±2．72a2．760．05<5°17．16±3．03a15°～25°16．87±3．08a>25°14．62±2．73b

坡位同樣對(duì)綿竹的生長有明顯的影響。中下坡位優(yōu)勢(shì)竹稈重顯著高于上坡位，中坡位優(yōu)勢(shì)竹稈重略高于下坡位，但兩組之間差異不顯著。說明中下坡位更適合綿竹的生長，而上坡位生長則較差。

坡向?qū)d竹產(chǎn)量的影響差異不顯著，無坡向和陽坡綿竹優(yōu)勢(shì)竹稈重較高，而陰坡和半陰半陽坡則相對(duì)較少，4組條件之間差異不顯著，表明綿竹對(duì)光照要求并不嚴(yán)格。關(guān)于坡向?qū)d竹生長的影響，還需要進(jìn)一步的研究。

坡度對(duì)綿竹生長的影響明顯，以緩坡(5°～ 15°)為最優(yōu)，接下來是平坡(<5°)和斜坡(15°～25°)，3者之間差異不顯著；而陡坡條件(>25°)優(yōu)勢(shì)竹稈重顯著低于前3個(gè)坡度條件，這可能是由于陡坡條件下土壤和養(yǎng)分易流失造成的，說明超過25°的陡坡不適宜綿竹的造林。

表5 土壤因子對(duì)綿竹生長的影響

Tab.5 The effluence of soil factors on stem growth

項(xiàng)目類目均值(a=0．05)FSig土壤紫色土16．44±2．63//黃壤15．13±2．35土層厚度>60cm18．77±2．83a16．280．0030cm～60cm16．04±2．61b<30cm13．32±2．23c

從表5可以看出土壤因子對(duì)綿竹生長的影響，紫色土條件綿竹優(yōu)勢(shì)竹稈重略高于黃壤條件；土壤厚度對(duì)綿竹生長影響顯著，以厚土層(>60cm)綿竹稈重最高，而薄土層(<30cm)最低，說明土層越厚，越有利于綿竹生物量的積累。

2.2.3 立地質(zhì)量評(píng)價(jià)得分表

選擇海拔、坡位、坡度、土壤類型和厚度5個(gè)影響顯著的因子作為自變量X，綿竹優(yōu)勢(shì)稈重作為因變量Y，利用數(shù)量化模型Ⅰ建立線性模型，具體結(jié)果見表6。模型擬合R2為0.746，RMSE為2.272，可以用下式來表示：

式中系數(shù)為0的變量沒有顯示。對(duì)于某一林地來說，已知5個(gè)立地因子值則可以用該式預(yù)測(cè)綿竹的優(yōu)勢(shì)竹稈重。如某造林地海拔500m，坡位下位，坡度為20°，土壤為紫色土，土層厚度50cm，則根據(jù)表中查得各類目得分值計(jì)算其代數(shù)和即為該林地綿竹稈重的理論值，即

Y=18.679-(0.012×1)-(1.362×0)-(0.979×1)-(1.879×0)-(1.626×0)-(2.164×1)-(2.260×0)+(0.698×1)-(4.269×0)+(2.104×0)=16.222(kg)

表6 立地因子參數(shù)估計(jì)

Tab.6 Parameters estimation of site factors

3 討論

本研究對(duì)四川綿竹進(jìn)行了立地類型劃分和立地質(zhì)量評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明海拔、坡位、坡度是影響綿竹生長的主要地形因子，中低海拔(800 m以下)、中下坡位和緩斜坡(<25°)為適宜綿竹生長的地形條件，這與一些學(xué)者對(duì)毛竹[8～10]等的研究結(jié)果是相似的；而坡向?qū)d竹的生長沒有顯著影響，其原因還有待進(jìn)一步研究。

從土壤因子來看，紫色土與黃壤條件下綿竹生長差異并不大，厚層土壤(>60 cm)能顯著增加綿竹的稈重，而薄層土(<30 cm)則不適宜綿竹的生長，這與段春香、茍光前等人[11-12]的研究結(jié)果是類似的。因此綿竹造林時(shí)應(yīng)盡量選擇在中、厚層土壤上，尤其是營造高產(chǎn)綿竹林更應(yīng)選擇厚層土壤。

考慮到經(jīng)營強(qiáng)度對(duì)綿竹生長影響較大，本次研究選擇了經(jīng)營強(qiáng)度中等的林分設(shè)置樣地(樣點(diǎn))，不能全面反映出四川省綿竹理論上覆蓋的所有立地類型，但是利用得分公式可以對(duì)非綿竹林地或未造林地的生產(chǎn)力進(jìn)行理論預(yù)估，對(duì)于綿竹造林的選地具有較好的指導(dǎo)意義。在建立評(píng)價(jià)模型時(shí)考慮海拔、坡位、坡度、土壤類型和土壤厚度5個(gè)因子，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以直接利用森林資源二類數(shù)據(jù)進(jìn)行立地評(píng)價(jià)，具有良好的應(yīng)用性。

[1] 曹蜀,孫鵬,陳其兵,等.四川竹業(yè)發(fā)展與叢生竹引種[J].竹子研究匯刊,2007(03):45～49.

[2] 吳萌,羅代榮,何天健.四川主要造紙竹種特性及生長量研究[J].四川林業(yè)科技,1989(03):19～22.

[3] 曹小軍,蘇德堯,邱月群,等.密度調(diào)節(jié)對(duì)棉竹林生產(chǎn)力水平的影響[J].四川林業(yè)科技,2015,36(4):49～52.

[4] 戴俊強(qiáng),毛志忠,賈偉江,等.浙江省毛竹立地分類和評(píng)價(jià)[J].竹子研究匯刊,1992,11(2):26～37.

[5] 馬明東,趙曉云.楠竹林分立地質(zhì)量評(píng)價(jià)及類型劃分研究[J].四川林業(yè)科技,1995,16(3):6～13.

[6] 詹昭寧，邱堯榮.中國森林立地“分類”和“類型”[J].林業(yè)資源管理,1996,1:28～30.

[7] 唐守正.多元統(tǒng)計(jì)分析方法[M].北京:中國林業(yè)出版社,1984.

[8] 鄭德華.立地因子對(duì)雷竹林筍產(chǎn)量的影響研究[J].世界竹藤通訊,2014,12(6):16～19.

[9] 甘小洪,唐翠彬,溫中斌,等.立地條件對(duì)壽竹生物量的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,38(2):140～146.

[10] 張伏全,魏汗功,陳遠(yuǎn)材.滇西南地區(qū)龍竹立地質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究[J].林業(yè)科學(xué),1994,30(2):104～110.

[11] 段春香,董文淵,劉時(shí)才,等.慈竹無性系種群生長于立地條件關(guān)系[J].林業(yè)科技開發(fā),2008,22(3):42～44.

[12] 茍光前,丁雨龍.黔北地區(qū)幾個(gè)立地因子對(duì)撐綠竹生長的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,31(5):21～24.

Site Classification and Site Quality Evaluation ofDendrocalamusfarinosusin Sichuan

WU Yu-feng1CHENG Xiao-ling2CAO Xiao-jun1ZHANG Xiao-ping1YOU Ji-yong1GAN Shao-xiong1ZHANG Hao1YANG Yu-lin1

(1.Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081,China; 2.The Forestry Bureau of Butuo County,Butuo 616350,Sichuan)

Dendrocalamusfarinosusis one of most important bamboos in Sichuan.In this study,an experiement on site classification and site quality evaluation ofDendrocalamusfarinosuswas conducted by use of the comprehensive survey.One site area,two site regions,four site sub-regions and forty-five site types were divided in the study.The result of site evaluation showed that altitude,soil thickness,slope position and slope gradient were main in fluential factors on the bamboo growth.It was also found that there was no obvious correlation between slope aspect and bamboo growth.As a consequence,a conclusion could be drawn that deep soil (>60cm),middle-low altitude(<800m),middle-low slope position and gentle slope gradient(<25°)should be considered before forestation of this bamboo species.

Dendrocalamusfarinosus,Stem weight,Site type,Site quality estimation

2016-12-15

四川綿竹產(chǎn)區(qū)區(qū)劃及立地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究(編號(hào)：JB2016-13)。

吳雨峰(1990-)，男，助理工程師，碩士，主要從事森林經(jīng)理研究及森林資源調(diào)查工作。

※通訊作者：張小平(1966-)，男，高級(jí)工程師，主要從事森林培育研究工作。

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.02.002

S724

A

1003-5508(2017)02-0008-05