霜凍恢復(fù)措施對(duì)麻竹林生長(zhǎng)特性的影響

陳南州

(福建省南靖永豐國(guó)有林場(chǎng) 福建漳州363000)

麻竹(Dendrocalamus latiflorus) 是禾本科竹亞科植物， 地下莖為合軸型， 是我國(guó)南方栽培最廣的竹種， 主要分布在福建、 臺(tái)灣、 廣東、 廣西、 海南、四川、 貴州、 云南等地， 具有適應(yīng)性強(qiáng)、 易栽培等特點(diǎn)， 是優(yōu)良、 速生筍材兩用大型叢生竹種[1]。 叢生竹種耐寒性較弱， 一般分布在北緯30°以南地區(qū)[2]。 麻竹對(duì)低溫敏感， 一般在月平均溫度低于6 ℃、 極端低溫低于-2 ℃時(shí)枝葉便易遭受凍害[3-4]。近年來隨著全球氣候的變化， 極端天氣頻繁出現(xiàn)，使得我國(guó)南方地區(qū)一些竹種遭受不同程度霜凍[5]。霜凍致使大面積麻竹筍用林減產(chǎn)， 造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失， 同時(shí)也降低了麻竹的生態(tài)和社會(huì)效益。 因此，采取有效的霜凍恢復(fù)措施， 及時(shí)恢復(fù)麻竹林生長(zhǎng)及產(chǎn)筍具有重要意義。 目前， 關(guān)于麻竹的研究主要集中于光合特性[6]、 逆境脅迫[7]、 施肥[8]等方面， 對(duì)霜凍恢復(fù)措施的研究未見報(bào)道。 因此本試驗(yàn)基于麻竹林的不同霜凍恢復(fù)措施， 調(diào)查及分析麻竹及其竹筍形態(tài)和數(shù)量指標(biāo)， 旨在為麻竹及其它叢生竹類遭受霜凍后及時(shí)采取針對(duì)性恢復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在福建省南靖永豐國(guó)有林場(chǎng)， 荊都工區(qū)13-5 班， 小班面積4.8 hm2， 1995 年造林。 該地區(qū)位于117°42′ E、 24°42′ N， 海拔375 ～400 m， 屬南亞熱帶季風(fēng)氣候， 年平均氣溫為21.4 ℃， 該地區(qū)四季分明， 年均日照時(shí)數(shù)1 946 h， 年降水量充沛。南靖縣氣候溫暖， 但是冬季易受強(qiáng)冷空氣影響， 出現(xiàn)嚴(yán)重的霜凍災(zāi)害， 對(duì)麻竹林生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。據(jù)南靖縣30 年氣象資料統(tǒng)計(jì)， 當(dāng)縣城地區(qū)出現(xiàn)極端最低氣溫小于0 ℃時(shí)， 種植在海拔400 m 以上的麻竹林會(huì)遭受較嚴(yán)重的霜凍危害[9]。 2016 年2 月7—9日， 南靖縣出現(xiàn)霜凍天氣， 氣溫低于0 ℃， 個(gè)別山區(qū)達(dá)-3 ℃。

1.2 試驗(yàn)材料

選擇多年生長(zhǎng)勢(shì)均一的麻竹竹叢作為試驗(yàn)材料，調(diào)查的麻竹竹叢均在2015 年底遭受凍害， 單株受凍害程度達(dá)到全株的2/3 左右。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2016—2018 年連續(xù)3 年對(duì)試驗(yàn)材料進(jìn)行調(diào)查， 即凍害后恢復(fù)3 年。 受凍害的麻竹林株行距5 m× 5 m， 密度為300 株/hm2。 對(duì)受凍害的麻竹林采取3 種霜凍恢復(fù)措施， 具體處理見表1。 在不同霜凍恢復(fù)措施的竹林中分別設(shè)置3 個(gè)25 m × 25 m 樣地， 每塊樣地約有20 個(gè)竹叢。 在每一樣地中選取15 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)竹叢， 每一處理共45 叢， 測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)竹叢中所有竹株的竹高和胸徑、 竹叢的叢幅、 平均筍基徑、 出筍數(shù)量及筍總質(zhì)量， 其中竹株胸徑測(cè)定竹子1.3 m 左右處， 叢幅取南北方向與東西方向冠幅的平均值。

表1 竹林霜凍后的恢復(fù)措施

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 和SPSS 19.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。 采用LSD 多重分析比較不同處理下各生長(zhǎng)指標(biāo)的差異性， 檢驗(yàn)水平為α ＝0.05。 對(duì)3 種霜凍恢復(fù)措施下麻竹各生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析， 并進(jìn)行主成分分析綜合評(píng)價(jià)3 種霜凍恢復(fù)措施的效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同霜凍恢復(fù)措施對(duì)麻竹立竹生長(zhǎng)的影響

表2 表明， A 處理中麻竹竹高、 胸徑和叢幅呈逐年增加趨勢(shì)， 均在2018 年時(shí)達(dá)到最大， 分別為9.35、6.51 和3.20 m； 胸徑和叢幅指標(biāo)， 2016 年與2018 年間均呈顯著差異(P＜0.05)。 B 處理中麻竹竹高和叢幅呈逐年增加趨勢(shì)， 在2018 年時(shí)達(dá)到最大， 分別為9.35 和2.61 m； 胸徑呈先減小后增加趨勢(shì)， 在2018年達(dá)到最大(7.85 cm)； 胸徑指標(biāo)， 2017 年與2018年和2016 年間均呈顯著差異(P＜0.05)。 C 處理中麻竹竹高呈先增加后降低趨勢(shì)， 在2017 年時(shí)達(dá)到最大(7.70 m)； 胸徑和叢幅呈逐年增加趨勢(shì)， 均在2018年達(dá)到最大， 分別為6.21 和1.77 m。

麻竹竹高指標(biāo)： 在調(diào)查的3 年中均為B 處理最大， 其中2016 年、 2017 年的C 處理均大于A 處理，但在2018 年A 處理則大于C 處理； C 處理與A 和B處理間均呈顯著差異(P＜0.05)。

表2 不同年份及處理對(duì)麻竹立竹生長(zhǎng)的影響

麻竹胸徑指標(biāo)： 在調(diào)查的3 年中亦是B 處理的最大， 其次是C 處理和A 處理； 其中B 處理與C 處理間差異顯著(P＜0.05)； 2016 年、 2017 年的C 處理與A 處理間差異顯著(P＜0.05)。

叢幅指標(biāo)： 2016 年B 處理最大； 2017 年和2018年A 處理最大， 其次是B 和C 處理； C 處理與A、 B處理間差異顯著(P＜0.05)， 其中2018 年B 處理與A、 C 處理間差異顯著(P＜0.05)。

2.2 不同霜凍恢復(fù)措施對(duì)麻竹筍生長(zhǎng)的影響

表3 表明， A 處理的麻竹竹叢中平均筍基徑、筍總質(zhì)量和筍數(shù)量呈逐年增加趨勢(shì)， 均在2018年達(dá)到最大值， 分別為9. 34 cm、 53. 56 kg 和15. 13 個(gè)。 B 處理的平均筍基徑和筍總質(zhì)量呈先減小后增加趨勢(shì)， 筍數(shù)量呈逐年增加趨勢(shì)， 均在2018 年達(dá)到最大值， 分別為9. 22 cm、 37. 36 kg和8. 73 個(gè)； 各年度間筍數(shù)量呈顯著差異 (P ＜0. 05)， 平均筍基徑2018 年與2016 年和2017 年間差異顯著 (P ＜0. 05)。 C 處理的平均筍基徑、筍總質(zhì)量和筍數(shù)量呈逐年增加趨勢(shì)， 均在2018年達(dá)到最大值， 分別為8. 20 cm、 10. 89 kg 和3. 33 個(gè)； 平均筍基徑和筍數(shù)量2018 年與2016 年和2017 年間差異顯著(P＜0. 05)

表3 不同年份及處理麻竹竹叢筍生長(zhǎng)指標(biāo)

就平均筍基徑指標(biāo)而言： 2016 年和2017 年B處理最大， 分別為8.95 cm 和8.83 cm， 2018 年為A處理最大(9.34 cm)； 2016 年各處理間呈顯著差異(P＜0.05)， 2017 年和2018 年B 處理與A 和C 處理間差異顯著(P＜0.05)。

筍總質(zhì)量指標(biāo)： 在調(diào)查的3 年中， 均為B 處理最大， 分別為20.34、 19.15 和37.36 kg； 2016 年和2017 年C 處理大于A 處理， 2018 年A 處理大于B處理； 2016 年和2017 年A 處理與B 和C 處理間呈顯著差異(P＜0.05)。

筍數(shù)量指標(biāo)， 2016 年B 處理最多， 為5.73 個(gè)；2017 年和2018 年A 處理最多， 分別為8.13 個(gè)和15.13 個(gè)； 在調(diào)查的3 年中， 3 個(gè)處理間均呈顯著差異(P＜0.05)。

2.3 不同霜凍恢復(fù)措施下麻竹各生長(zhǎng)指標(biāo)間相關(guān)性

在3 種霜凍恢復(fù)措施下麻竹各生長(zhǎng)指標(biāo)間相關(guān)性分析存在一定差異。 在A 處理中(表4)， 胸徑與平均筍基徑、 筍數(shù)量呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)， 平均筍基徑與筍數(shù)量顯著正相關(guān)(P＜0.05)， 其他指標(biāo)間呈不顯著正、 負(fù)相關(guān)關(guān)系。 在B 處理中 (表5)， 胸徑與筍總質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(P ＜0.01)，叢幅與平均筍基徑呈極顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.01)， 其他指標(biāo)間呈不顯著正、 負(fù)相關(guān)關(guān)系。 在C 處理中(表6)， 筍總質(zhì)量與平均筍基徑呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)， 其他指標(biāo)間呈不顯著正負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表4 A 處理下麻竹各生長(zhǎng)指標(biāo)間相關(guān)性

表5 B 處理下麻竹各生長(zhǎng)指標(biāo)間相關(guān)性

表6 C 處理下麻竹各生長(zhǎng)指標(biāo)間相關(guān)性

2.4 霜凍恢復(fù)措施的綜合評(píng)價(jià)

對(duì)不同霜凍恢復(fù)措施下麻竹各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析(表7) 可知， 前2 個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)100%， 分別達(dá)到54.847%和100%， 其中第1 主成分中竹高、 胸徑和筍基徑系數(shù)最高， 第2主成分中叢幅、 筍總質(zhì)量和筍數(shù)量系數(shù)最高， 前2個(gè)主成分基本可以解釋數(shù)據(jù)的全部變異情況， 因此選擇前2 個(gè)主成分作為不同霜凍恢復(fù)措施處理下麻竹生長(zhǎng)特性的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。

由表8 可知， 麻竹各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)綜合評(píng)分為： B＞A＞C， 結(jié)果表明處理B 是最佳霜凍恢復(fù)措施。

表7 不同霜凍恢復(fù)措施下麻竹各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)的主成分分析

表8 不同霜凍恢復(fù)措施綜合評(píng)價(jià)

3 結(jié)論與討論

適宜溫度能夠促進(jìn)竹子正常生長(zhǎng)和發(fā)育， 低溫會(huì)影響竹子生長(zhǎng)發(fā)育， 尤其在極端低溫情況下會(huì)嚴(yán)重影響其生理特性和生長(zhǎng)特性[10-11]。本文研究表明， 在2016—2018 年的3 年間， 在皆伐后常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式(A 處理) 和持續(xù)常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式(B 處理) 下麻竹竹高、 胸徑、 叢幅、 平均筍基徑、 筍總質(zhì)量及筍數(shù)量均高于無人工經(jīng)營(yíng)模式(C 處理)。 在皆伐后常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式下， 不保留母竹， 從2016 年恢復(fù)竹林， 恢復(fù)的第1 年竹子竹高、 胸徑和叢幅均小于持續(xù)常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式和無人工經(jīng)營(yíng)模式， 但從2017 年開始，立竹生長(zhǎng)表現(xiàn)出良好適應(yīng)特性， 并且在2018 年時(shí)竹叢叢幅、 筍總質(zhì)量和筍數(shù)量表現(xiàn)最大， 相關(guān)性分析表明皆伐后常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式下平均筍基徑和筍數(shù)量與立竹胸徑呈顯著正相關(guān)， 說明皆伐后常規(guī)經(jīng)營(yíng)有利于立竹恢復(fù)生長(zhǎng)， 促進(jìn)筍產(chǎn)量的提高。 在持續(xù)常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式下具有良好的立竹生長(zhǎng)特性和筍生長(zhǎng)特性， 但在霜凍恢復(fù)的第3 年， 在皆伐后常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式下筍總質(zhì)量和筍產(chǎn)量明顯超過持續(xù)常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式， 主成分分析表明麻竹林遭受凍害， 只伐除受凍害部分， 保留未受凍害部分， 對(duì)凍傷嚴(yán)重麻竹進(jìn)行整根伐除的經(jīng)營(yíng)模式有利于麻竹林在短期內(nèi)恢復(fù)產(chǎn)量， 但皆伐后常規(guī)經(jīng)營(yíng)模式具有一定長(zhǎng)遠(yuǎn)效益。 在未來需要繼續(xù)調(diào)查研究， 這一研究結(jié)果可為麻竹及其它叢生竹類遭受霜凍后， 能夠及時(shí)采取針對(duì)性恢復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù)。