劉炳福 陳雙林 郭子武 虞敏之 鄭連喜 楊清平
(1 浙江省龍游縣林業(yè)局,浙江 龍游 324400
(2 中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江 富陽 311400)
城市景觀紅竹林立竹冠形結(jié)構(gòu)特征
劉炳福1陳雙林2郭子武2虞敏之1鄭連喜1楊清平2
(1 浙江省龍游縣林業(yè)局,浙江 龍游 324400
(2 中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江 富陽 311400)
對景觀紅竹林2007-2009年立竹的胸徑、枝夾角、枝分角、冠長、冠幅、枝盤數(shù)進行了調(diào)查分析。結(jié)果表明:立竹冠長、冠幅、枝盤數(shù)與立竹胸徑分別呈3次、2次多項式和線性關(guān)系;當立竹密度45023株/hm2以下時,不同年齡立竹不同竹冠部位的枝夾角無顯著差異,立竹密度為26713株/hm2時,立竹不同竹冠部位的枝分角差異極顯著;試驗林立竹密度范圍內(nèi),立竹密度對枝夾角、相對竹冠長無顯著影響,對枝分角、相對冠幅、相對枝盤數(shù)有一定的影響。隨著立竹密度的增大,竹冠上部枝分角顯著下降,竹冠中部、下部枝分角呈先升后降趨勢,相對冠幅、相對枝盤數(shù)呈下降趨勢。當立竹密度為60030株/hm2時,枝分角、相對冠幅、相對枝盤數(shù)顯著下降,對竹林的更新生長已產(chǎn)生不利影響。
紅竹;景觀林;立竹胸徑;冠形結(jié)構(gòu)
紅竹(Phyllostachys iridenscensYao et Chen),適生性廣,地下鞭系延伸生長和筍芽萌發(fā)能力強,成林速度快,立竹稈高可達2~8m,徑10cm,經(jīng)濟產(chǎn)量高,竹筍品質(zhì)佳,竹材劈篾性好,經(jīng)曬不裂[1],而且其形態(tài)優(yōu)美,枝葉茂盛,竹葉碧綠,籜鞘紫紅色,籜葉呈顏色鮮艷的彩帶狀,邊緣桔黃色,中部綠、紫色是筍、材、景皆可利用的優(yōu)良竹種,在我國一些主要竹產(chǎn)區(qū)有規(guī)模化栽培,已成為區(qū)域竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要資源。在紅竹生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和栽培管理等方面已開展了較多的研究,涉及生長發(fā)育[2]、生產(chǎn)力評價[3]、林地養(yǎng)分補充[4-5]和林地竹筍早出覆蓋[6]、新造林地上部分林分結(jié)構(gòu)變化[7]和地下鞭系結(jié)構(gòu)變化[8]、葉片葉綠素含量[9]等。但就城市景觀綠化中紅竹林冠形結(jié)構(gòu)特征的研究尚無涉及。本文對景觀紅竹林不同年齡立竹的胸徑、枝夾角、枝分角、冠長、冠幅、枝盤數(shù)等因子進行了調(diào)查,以探討紅竹立竹冠形的年際變化規(guī)律,為景觀紅竹林更新生長、景觀維護提供參考。
試驗地位于浙江省龍游縣城,該處屬中亞熱帶氣候,四季分明,年均氣溫17.3℃,極端高溫41℃,極端低溫-11.4℃,10-20℃年平均持續(xù)天數(shù)182.8d,年均無霜期261.5d,年均降水量1621.9mm,年均蒸發(fā)量1392mm,年平均相對濕度80%。地勢平緩,土壤為紅壤,土層厚度100cm以上,速效N、P、K含量中等。龍游縣屬剛竹屬竹種中心分布區(qū),紅竹是20世紀90年代逐漸發(fā)展起來的主栽筍用竹種,全縣現(xiàn)有紅竹林面積0.7多萬hm2,已成為區(qū)域農(nóng)村社會經(jīng)濟發(fā)展的重要資源和農(nóng)民家庭經(jīng)濟收入的主要來源,也是龍游縣建立地方特色竹產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,并在城鎮(zhèn)綠化中得到了較大規(guī)模的應(yīng)用。
試驗紅竹林位于龍游縣城江濱公園,于2005年11月份營造,面積0.2hm2。為達到一次成景效果,采用大密度全梢竹造林方法,初植密度2~3株/m2。母竹采自未進行過林地有機材料覆蓋的紅竹林,選擇1年生生長健壯、胸徑2cm左右、無病蟲危害的立竹,帶30cm以上土球,有來鞭、去鞭。母竹不去梢,為提高成活率,在栽植前剪去母竹2/3枝葉。栽植后7d內(nèi),晴天每天澆水補充土壤水分。試驗林自然生長,不實施土壤養(yǎng)分補充和林地墾復(fù),不采筍、伐竹,僅在成林前(栽植后2年)每年8月份進行1次人工除草。栽植后第3年試驗林立竹郁閉成密集狀。試驗林林分結(jié)構(gòu)狀況見表1。
2009年12月份,在試驗紅竹林中隨機選取2007-2009年的立竹各36株,齊地伐倒,測量樣竹立竹胸徑(D)、全高和枝下高,用立竹全高減去立竹枝下高計算竹冠長(L),垂直二方向測量冠幅,用平均值計算立竹冠幅(W),統(tǒng)計立竹枝盤數(shù)(N)。按樣竹冠長的1/3分為竹冠上部、中部、下部,選取每個竹冠部位的最上部、中部、最下部的枝盤用量角器測量枝夾角(主枝與竹稈的最小角度)、枝分角(主枝與側(cè)枝的最小角度),用平均值計算枝夾角、枝分角。
表1 試驗紅竹林林分結(jié)構(gòu)狀況
試驗數(shù)據(jù)在Excel統(tǒng)計軟件中進行整理和作圖,在DPS.13.0統(tǒng)計軟件中進行調(diào)查因子的LSD法多重比較和線性回歸方程建立。為避免不同年齡立竹的胸徑差異對其他調(diào)查因子的影響,引入相對竹冠長(立竹冠長/立竹胸徑)、相對冠幅(立竹冠幅/立竹胸徑)、相對枝盤數(shù)(立竹枝盤數(shù)/立竹胸徑)分析因子。
立竹胸徑是立竹形態(tài)特征最為重要的因子,立竹枝下高、全高等結(jié)構(gòu)因子是立竹胸徑的從屬因子[10],而且立竹胸徑易于測量,因此構(gòu)建立竹冠形結(jié)構(gòu)因子與立竹胸徑的關(guān)系來分析立竹冠形結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。統(tǒng)計分析結(jié)果顯示,立竹冠長、冠幅和枝盤數(shù)與立竹胸徑分別呈相關(guān)性顯著的3次、2次多項式和線性關(guān)系(式(1)-(3),在試驗紅竹林立竹胸徑區(qū)間,均隨立竹胸徑的增大而增大。從式(2)的關(guān)系式分析,當立竹胸徑為3cm以上時,立竹冠幅隨立竹胸徑的增大反而減小,說明過大的林分密度已對立竹冠形的形態(tài)建成產(chǎn)生了嚴重影響,即立竹出現(xiàn)自然整枝或抽枝不良現(xiàn)象。
由表2分析可知,2007年、2008年立竹竹冠上部、中部、下部的枝夾角均無顯著差異,2009年立竹的枝夾角呈上部、下部大,中部小的分布規(guī)律,且中部、下部枝夾角有顯著差異。而不同竹冠部位的枝分角變化規(guī)律較枝夾角復(fù)雜,2007-2009年立竹竹冠從上至下的枝分角均呈遞減的趨勢,2007年竹冠上部、中部、下部枝分角有極顯著差異,2008年、2009年立竹的枝分角則是上部、下部有極顯著差異。
表2 相同年齡立竹不同竹冠部位的枝夾角、枝分角
表3 不同年齡立竹相同竹冠部位的枝夾角、枝分角
由表3分析可知,不同年齡立竹相同竹冠部位的枝夾角均無顯著差異,也即立竹密度對枝夾角的影響小。而立竹密度對枝分角有一定的影響,竹冠上部的枝分角2007-2009年間差異顯著,竹冠上部、中部、下部逐漸降低。竹冠中部、下部的枝分角均呈先升后降的趨勢,且竹冠中部2008-2009年間差異顯著,竹冠下部2007-2008年間差異顯著。
由于不同年齡立竹的平均胸徑差異較大,為避免立竹胸徑差異對竹冠長、冠幅、枝盤數(shù)的比較影響,采用與立竹胸徑的相對值比較。從圖1分析可知,不同年齡立竹的相對竹冠長無顯著差異,即在試驗林林分密度范圍內(nèi),立竹密度對竹冠長影響小。而相對冠幅、相對枝盤數(shù)受立竹密度的影響,隨林分立竹密度的增大呈下降趨勢,且2007年、2009年間達顯著差異水平。
(1)立竹冠形結(jié)構(gòu)因子是立竹胸徑的從屬因子,在試驗林林分密度、立竹胸徑條件下,立竹冠長、冠幅、枝盤數(shù)與立竹胸徑分別呈3次、2次多項式和線性關(guān)系,且均隨立竹胸徑的增大而增大。由于試驗林采用高密度一次成景造林,而且紅竹生態(tài)適應(yīng)性強,地下鞭系延伸生長和出筍成竹能力強,林分密度年際間變化顯著。從立竹冠幅與立竹胸徑的關(guān)系式分析,當立竹胸徑為3cm以上時,立竹會出現(xiàn)自然整枝現(xiàn)象,即立竹冠幅減小,也說明隨著試驗林林分密度的進一步增大,會導(dǎo)致紅竹林自然更新困難,景觀效果變差,應(yīng)該對林分結(jié)構(gòu)進行人工調(diào)控,伐除3年生以上的老齡竹和弱小竹、病蟲竹。
(2)竹枝的空間分布規(guī)律,一定程度上體現(xiàn)了竹子對環(huán)境的自適應(yīng)性,以最大化地提高竹林光合作用能力。紅竹林林分密度對竹枝的空間分布會產(chǎn)生一定的影響,當林分密度適宜竹子生長時,立竹不同部位的竹枝充分伸展,而當林分密度已影響到竹子良好生長時,竹冠會實行自然形態(tài)調(diào)節(jié),以盡可能地獲取光源。立竹密度對枝夾角無顯著影響,其影響主要體現(xiàn)在枝分角上,尤其是竹冠上部,隨著林分密度的增大,竹冠上部的枝分角呈顯著降低趨勢,林分密度為60030株/hm2時,竹冠中部、下部的枝分角也顯著降低。在試驗林林分密度范圍內(nèi),立竹密度對竹冠長影響小,而相對冠幅、相對枝盤數(shù)隨林分密度的增大呈下降趨勢。
1 朱石麟,馬乃訓(xùn),傅懋毅,等.中國竹類植物圖志[M].北京:中國林業(yè)出版社,1994,128-129.
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Characters of Crown Structure ofPhyllostachys iridenscensfor Urban Landscape
Liu Bingfu1, Chen Shuanglin2, Guo Ziwu2,Yu Minzhi1, Zheng Liangxi1, Yang Qingping2
(1 Forestry Bureau of Longyou County, Longyou , Zhejiang, 324400
2 Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fuyang, 311400)
To study the variation law of crown structure ofPhyllostachys iridescensforest with different ages and provide the theoretic basis for human disturbance ofPh.iridescensforest for urban landscape, thePh.iridescensforest without human disturbance which was established with high density and total height in 2005 was investigated for diameter at breast height (DBH), branch angles, angles between branches, crown length, crown width, number of branches between 2007-2009. It was found that the crown length, crown width and the number of branches were the subsidiary factors of DBH, and had quadratic polynomial, cubic polynomial and linear relationship with DBH, respectively. No signif i cant difference was found among the branch angles at different parts of crown of standing bamboo at different ages when stem density was below 40523 stems/hm2, and signif i cant difference was found among the angles between branches at different parts of crown when stem density was 26713 stems/hm2. The density of experimented bamboo forest had no signif i cant impact on the branch angles and the relative crown length but a certain impact on the angles between branches,the relative crown width and number of braches. With the increasing of density, the angles between branches at upper crown decreased signif i cantly, while those at middle and bottom crown represented the ascending and then declining trend, and the relative number of branches and the crown width decreased. When stem density was 60030 stems/hm2, the angles between branches, the relative number of branches and the crown width declined signif i cantly, which had negative inf l uences on the growth and regeneration of bamboo forest.
Phyllostachys iridescens,landscape forest, diameter at breast height (DBH), standing bamboo,crown structure
浙江省中國林業(yè)科學(xué)研究院省院合作項目(2008SY10,2008SY11)資助。
劉炳福(1955-),男,浙江龍游人, 助理工程師,從事林業(yè)技術(shù)推廣工作。