喬木林郁閉度與林下天然筇竹林分布及生長狀況的關(guān)系研究

白祖云，胡鴻翔，楊樹凱，李長偉

（1.昭通市森林和草原資源管理站，云南 昭通657000；2.昭通市耘蘭林業(yè)科技有限公司，云南 昭通657000）

1 研究的背景和目的意義

中國經(jīng)濟(jì)已經(jīng)由高速發(fā)展階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段［1］，云南提出發(fā)展高原特色產(chǎn)業(yè)，把昭通竹產(chǎn)業(yè)列入高原特色產(chǎn)業(yè)，作為脫貧攻堅的重要措施之一，昭通提出了發(fā)展＂兩個一百萬畝＂竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，即新植100萬畝、改造100萬畝。規(guī)劃新植竹主要竹種為方竹和筇竹，低效竹林改造主要為筇竹，并把它作為實施鄉(xiāng)村振興［2］的重要措施。昭通市林業(yè)和草原局組織竹產(chǎn)業(yè)專家組對各縣市竹產(chǎn)業(yè)建設(shè)進(jìn)行指導(dǎo)，結(jié)合水富市低效筇竹林改造項目，與水富市林業(yè)和草原局委托的水富市低效筇竹林改造項目設(shè)計單位——昭通市耘蘭林業(yè)科技公司合作，開展了＂天然分布的筇竹林生長狀況與上層喬木林郁閉度的關(guān)系研究＂。筇竹主要分布在喬木林下或與灌木混生，研究清楚筇竹上層喬木林郁閉度對筇竹生長的影響，有利于提高林地生產(chǎn)力和林業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)林業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。根據(jù)國家林業(yè)局《中國主要竹種通用名稱》［3］，筇竹（Q.tumidinoda）屬于方竹屬（C.quadrangularis），在昭通又稱羅漢竹，是我國的特有竹種，筇竹筍基本上為純野生的天然綠色食品，質(zhì)地好，倍受市場親睞［4］。由于筇竹不利于單獨種植，需要一定的庇蔭條件［5］，很難在退耕還林地塊中實施。如何發(fā)揮筇竹這一具有地方優(yōu)勢的竹種，使其在脫貧攻堅、鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮出應(yīng)有的作用，需要對筇竹林生長狀況與上層喬木林郁閉度的關(guān)系進(jìn)行研究，做到適地適竹，拓展筇竹的發(fā)展空間。筇竹主要分布在金沙江下游流域兩岸海拔1 160 m以上區(qū)域，在昭通主要分布在烏蒙山國家自然保護(hù)區(qū)和水富銅鑼壩、綏江二十四崗、鹽津老黎山、白老林、鎮(zhèn)雄袁家灣、以那、永善小巖方、五蓮峰8個市級自然保護(hù)區(qū)，90%以上天然筇竹分布在國家和省級重點公益林內(nèi)。因此，搞好上層喬木林郁閉度與林下天然筇竹林分布及生長狀況的關(guān)系研究，拓展筇竹發(fā)展空間，促進(jìn)人工營造筇竹，有利于保護(hù)上述重點生態(tài)區(qū)域的筇竹及其生態(tài)環(huán)境，對實施長江大保護(hù)、鞏固脫貧成果，促進(jìn)鄉(xiāng)村振興具有重要的現(xiàn)實意義［4］。

2 調(diào)查研究方法及內(nèi)容

在水富市3 800 hm2筇竹林主要分布區(qū)域內(nèi)，選擇交通條件相對較好的1 333 hm2筇竹林，隨機布設(shè)74個樣方進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合地形條件分別采取樣方規(guī)格為2 m×2 m、4 m×4 m、2 m×4 m。由于連年高強度采筍，所選擇的天然筇竹林全部為已經(jīng)嚴(yán)重退化的筇竹林。調(diào)查筇竹樣方所在喬木林的郁閉度、樣方內(nèi)筇竹活立竹株數(shù)、地徑、高度，分別統(tǒng)計計算上層喬木林不同郁閉下的筇竹樣方頻數(shù)、筇竹地徑、高度等情況，利用計算機進(jìn)行方差分析，通過F檢驗上層喬木林不同郁閉對筇竹分布、地徑、高度、密度的影響，并結(jié)合分析結(jié)果提出相應(yīng)的經(jīng)營措施。地徑以cm為單位，保留小數(shù)后1位；高度以m為單位，保留小數(shù)后1位；株數(shù)以株為單位。

3 樣方調(diào)查結(jié)果

樣方調(diào)查結(jié)果詳見表1。

表1 樣方調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計表Tab.1 Table of sample survey results

樣方號Plot No.樣方面積Area／m2平均高Height／m平均地徑Diameter／cm活立竹株數(shù)Density／（株·hm－2）上層郁閉度Canopy closure活立竹株數(shù)Number of bamboo 18 8 2.3 1.3 56 250 0.4 45 19 4 2.8 1.2 102 500 0.4 41 20 4 2.6 1.1 100 000 0.4 40 21 4 2 0.9 132 500 0.4 53 22 4 1.8 0.9 132 500 0.3 53 23 4 1.5 0.8 145 000 0.5 58 24 4 1.6 0.9 155 000 0.4 62 25 4 1 1.0 110 000 0.2 44 26 16 1.5 0.9 47 500 0.4 76 27 16 2.2 1.3 40 625 0.5 65 28 16 2 1.1 47 500 0.3 76 29 4 1.8 1.1 72 500 0.4 29 30 4 1.9 1.0 142 500 0.2 57 31 4 2 0.9 102 500 0.6 41 32 4 1.9 0.9 97 500 0.7 39 33 4 1.9 1.1 92 500 0.7 37 34 4 2.1 1.3 92 500 0.5 37 35 4 1.5 0.7 157 500 0.3 63 36 4 2 0.9 120 000 0.4 48 37 4 2 1.1 87 500 0.6 35 38 4 1.7 0.8 137 500 0.4 55 39 4 1.7 0.8 122 500 0.7 49 40 4 2.2 1.1 120 000 0.6 48 41 4 2.1 1.0 185 000 0.5 74 42 4 2 0.9 80 000 0.5 32 43 4 2 0.9 135 000 0.4 54 44 4 1.8 1.2 142 500 0.3 57 45 4 2 1.2 142 500 0.4 57 46 4 1.9 0.8 137 500 0.3 55 47 4 2 0.9 137 500 0.4 55 48 4 2.1 0.9 107 500 0.3 43 49 4 1.6 0.8 145 000 0.4 58 50 4 1.3 1.1 137 500 0.3 55 51 4 2.5 1.5 102 500 0.2 41 52 4 2.4 1.2 125 000 0.4 50 53 4 2.3 1.3 102 500 0.3 41 54 4 2.2 1.1 130 000 0.4 52 55 4 2.6 0.9 140 000 0.2 56 56 4 2.3 1.1 145 000 0.3 58 57 4 2.1 1.1 142 500 0.4 57 58 4 2.3 1.1 137 500 0.4 55 59 4 2.3 1.1 112 500 0.5 45 60 4 2.2 1.2 57 500 0.5 23 61 4 2 0.9 90 000 0.3 36 62 4 2.3 1.0 102 500 0.3 41 63 4 1.8 1.1 90 000 0.4 36 64 4 1.8 0.9 125 000 0.3 50 65 4 1.9 0.8 160 000 0.3 64 66 4 2.1 1.1 155 000 0.2 62 67 4 2 0.9 102 500 0.4 41 68 4 2.2 0.9 105 000 0.4 42 69 4 1.9 1.2 112 500 0.3 45 70 4 1.9 1.1 62 500 0.6 25 71 4 1.8 0.7 137 500 0.7 55 72 4 2 0.9 337 500 0.2 135 73 4 2.1 0.9 222 500 0.2 89 74 4 2 0.9 75 000 0.2 30

4 結(jié)果分析

4.1 喬木林郁閉度對筇竹分布的影響

從表2可以看出喬木林下不同郁閉度對筇竹分布的影響是十分顯著的：在喬木林下，筇竹的天然分布在喬木林郁閉度0.2～0.7之間，且主要分布在喬木林郁閉度0.3、0.4，占65%；喬木林郁閉度0.2以下及0.7以上沒有天然筇竹分布。

表2 喬木林郁閉度與林下筇竹分布樣地頻數(shù)頻率統(tǒng)計表Tab.2 Canopy closure and frequency of sampling plots of understory Qiongzhuea tumidinoda

4.2 喬木林下不同郁閉度對筇竹地徑的影響

根據(jù)表3數(shù)據(jù)看，各郁閉度下的筇竹平均地徑與總體平均數(shù)差異不大，郁閉度0.7時的地徑與平均地徑相差0.1 cm，與郁閉度0.6時的最大值相差0.18 cm雖然差異不大，但也無法判斷是否存在顯著差異，尚需要進(jìn)行檢驗。

表3 喬木林郁閉度與林下筇竹平均地徑統(tǒng)計表Tab.3 Mean diameter of Qiongzhuea tumidinoda at ground level under various canopy closure

假設(shè)喬木林的郁閉度對林下筇竹地徑?jīng)]有顯著影響，計算F值，在可靠性95%情況下進(jìn)行檢驗。

從表4看出，F(xiàn)＝1.12，小于F0.05（5，68）＝2.35，假設(shè)成立，說明喬木林郁閉度對林下筇竹的地徑?jīng)]有顯著影響。

表4 喬木林不同郁閉度對筇竹地徑影響方差分析與F值計算表Tab.4 Variance analysis of the effect of arbor canopy closure on the ground diameter of Qiongzhuea tumidinoda

4.3 喬木林下不同郁閉度對筇竹高度的影響

根據(jù)表5數(shù)據(jù)看，各郁閉度下的筇竹平均高與總體平均數(shù)差異不大，郁閉度0.7時的地徑與平均高相差0.13 m，與郁閉度0.5時的最大值相差0.21 m雖然差異不大，但也無法判斷是否存在顯著差異，尚需要進(jìn)行檢驗。

表5 喬木林郁閉度與林下筇竹平均高統(tǒng)計分析表Tab.5 Mean height of Qiongzhuea tumidinoda under various canopy closure

假設(shè)喬木林的郁閉度對林下筇竹高度沒有顯著影響，計算F值，在可靠性95%情況下進(jìn)行檢驗。

從表6看出，F(xiàn)＝0.41，小于可F0.05（5，68）＝2.35，假設(shè)成立，說明喬木林郁閉度對林下筇竹的地徑?jīng)]有顯著影響。

表6 喬木林不同郁閉度對筇竹高度影響方差分析與F值計算表Tab.6 Variance analysis of the effect of arbor canopy closure on the height of Qiongzhuea tumidinoda

4.4 喬木林不同郁閉度對筇竹活立竹密度的影響

根據(jù)表7數(shù)據(jù)看，筇竹密度先隨著郁閉度的增加而減少，在郁閉度0.7的筇竹密度有所回升，是否存在顯著差異，尚需要進(jìn)行檢驗。

表7 喬木林郁閉度與林下筇竹活立竹密度統(tǒng)計表Tab.7 Density of Qiongzhuea tumidinoda under various canopy closure

假設(shè)喬木林的郁閉度對林下筇竹密度沒有顯著影響，計算F值，在可靠性95%情況下進(jìn)行檢驗。

從表8看出，F(xiàn)＝2.55，大于可F0.05（5，68）＝2.35，假設(shè)不成立，說明喬木林郁閉度對林下筇竹的密度有顯著影響。

表8 不同郁閉度對筇竹密度影響方差分析與F值計算表Tab.8 Variance analysis of the effect of arbor canopy closure on the density of Qiongzhuea tumidinoda

5 結(jié)論討論與建議

5.1 林下種植筇竹最適宜的喬木林郁閉度是0.3～0.4之間

從筇竹自然選擇的結(jié)果看，上層喬木林的郁閉度在0.3～0.4最適宜筇竹生長，74個樣方中的頻率為0.65，因此在林下種植筇竹應(yīng)選擇郁閉度在0.3～0.4的喬木林下進(jìn)行種植。雖然上層喬木林的郁閉度在0.5～0.7時也有筇竹自然生長，但密度小，如果發(fā)展筍用竹，將大大影響經(jīng)濟(jì)效益；由于密度小，建議可以生產(chǎn)大徑級工藝竹，同時也增加生物多樣性。上層喬木林的郁閉度在0.8以上時，林下沒有筇竹分布，說明不適宜筇竹的生長。由于郁閉度在0.8以上時筇竹分布極少，沒有把這部分喬木林地納入調(diào)查，因此在調(diào)查中沒有反映出郁閉度0.8以上喬木林下筇竹的分布情況。上層喬木林的郁閉度在0.2以下時，沒有筇竹分布，不等于不適宜筇竹的生長，主要原因是當(dāng)在疏林地或無林木林地上有筇竹生長時，其他喜光樹種同時也在自然更新，而在競爭中由于筇竹的高生長無法與陽性喬木或灌木樹種競爭，從而形成了喬木林下的筇竹或與灌木混生的筇竹林，所選擇的調(diào)查地區(qū)森林覆蓋率較高，在筇竹自然分布周邊不存在上層喬木林的郁閉度在0.2以下的林地，因此不存在上層喬木林的郁閉度在0.2以下的林下筇竹林。

5.2 喬木林郁閉度對林下筇竹的地徑和高沒有顯著影響，但對林下筇竹的密度有顯著影響

在可性95%時，通過F檢驗，說明喬木林郁閉度對林下筇竹的地徑和高沒有顯著影響，與董文淵教授研究結(jié)果不一致，董文淵［6］提出隨著郁閉度的降低，筇竹無性系的分株高度和胸徑下降。主要原因應(yīng)是調(diào)查地屬于已經(jīng)嚴(yán)重退化的天然筇竹林，董文淵教授在調(diào)查時的筇竹還沒有當(dāng)前退化得嚴(yán)重，當(dāng)時郁閉度0.4時的平均高度2.5 m，本次調(diào)查的平均高度只有1.91 m［6］。估計是當(dāng)退化到一定程度時，種群通過自動調(diào)整活立竹的密度來保證活立竹的營養(yǎng)供給，確保種群的延續(xù)，屬于一種自我調(diào)節(jié)機制，有待進(jìn)一步進(jìn)行研究和證實。研究表明喬木林的郁閉度對林下筇竹的密度有顯著影響，筇竹密度先隨著郁閉度的增加而減少，在郁閉度0.7時的筇竹密度有所回升，這與董文淵［6］研究結(jié)果基本一致，郁閉度逐漸提高，分株密度逐步下降。研究在郁閉度0.7時的筇竹密度有所回升，可能與隨機而設(shè)的樣方立地條件有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。筇竹的用途主要是筍用或用材（工藝竹），因此，在人工種植筇竹地塊選擇時，應(yīng)在適宜種植筇竹的區(qū)域喬木林郁閉度0.7以下的林下進(jìn)行種植，在疏林地或無林木林地上種植筇竹，可以適當(dāng)配置一些具有一定經(jīng)濟(jì)效益或觀賞價值的喬木樹種。在郁閉度0.2喬木林林下種植筇竹時，可以適當(dāng)補植一些生長較快的喬木樹種，把喬木林的郁閉度調(diào)整到0.3～0.4。在郁閉度0.5～0.7喬木林林下種植筇竹時，如果該小班屬于商品林地的，以經(jīng)營筍用竹為主要目的，可以將喬木中經(jīng)濟(jì)價值低樹種進(jìn)行適當(dāng)擇伐，使喬木林郁閉度在0.4左右，但禁止采伐保護(hù)樹種；在公益林下種植筇竹，應(yīng)遵守相關(guān)規(guī)定，不得隨意采伐，以培育大徑竹為目的，兼顧生產(chǎn)竹筍。郁閉度0.8以上喬木林林下不建議種植筇竹。