蔡如勝，林蕾，蘇昌群，毛秋芳，李國(guó)棟

（1.霍山縣林業(yè)局，安徽 六安 237200；2.浙江農(nóng)林大學(xué)竹類研究所，杭州 311300）

毛竹（Phyllostachys edulis）是我國(guó)竹類植物中分布最廣、栽培面積最大、蓄積量最多、經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的材用與筍用竹種，在我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)中占有非常重要的地位[1]。近年來(lái)，隨著竹業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)毛竹筍用林原材料的需求日益增加，導(dǎo)致毛竹林人工干擾越來(lái)越強(qiáng)烈，清除雜灌、土壤翻耕、竹材砍伐、施肥等管理措施被廣泛用于竹林經(jīng)營(yíng)中，導(dǎo)致竹林人工林面積的增加以及培育集約程度的提高。其中，養(yǎng)分管理是竹林現(xiàn)代培育技術(shù)的核心，也是增加竹林生產(chǎn)力的最重要手段。然而，不合理的養(yǎng)分管理模式導(dǎo)致竹林林地土壤養(yǎng)分含量下降，地力衰退嚴(yán)重；或造成土壤養(yǎng)分累積，土壤酸化加快，對(duì)區(qū)域水環(huán)境造成污染風(fēng)險(xiǎn)。因此，構(gòu)建合理的竹林養(yǎng)分管理模式對(duì)竹林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)具有重要的意義[2-5]。

然而，由于毛竹是典型的克隆植物，其在養(yǎng)分吸收及利用上具有非常大的可塑性，對(duì)經(jīng)營(yíng)干擾如采筍、斷鞭造成的影響非常敏感。因此，在不確定經(jīng)營(yíng)干擾對(duì)毛竹生長(zhǎng)發(fā)育影響的情況下，很難確定合適的養(yǎng)分投入量及投入配比。因此，在進(jìn)行毛竹經(jīng)營(yíng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)不同人工經(jīng)營(yíng)管理模式下竹林生態(tài)系統(tǒng)的變化進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)管理措施進(jìn)行修正，從而提升人工經(jīng)營(yíng)水平，維護(hù)竹林生產(chǎn)力，促進(jìn)生態(tài)效益的提升。本文以霍山縣毛竹科技示范園區(qū)的人工經(jīng)營(yíng)的竹林為例，以竹林經(jīng)營(yíng)目標(biāo)為主要依據(jù)，配套不同的養(yǎng)分管理措施，并對(duì)經(jīng)營(yíng)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期尋找適合當(dāng)前毛竹林經(jīng)營(yíng)開(kāi)發(fā)的人工管理模式，維持土壤質(zhì)量，從而為毛竹可持續(xù)經(jīng)營(yíng)服務(wù)。

1 試驗(yàn)地概況

樣地處于霍山縣諸佛庵鎮(zhèn)霍山縣毛竹科技示范園區(qū)內(nèi)，位于 115°55′～116°43′E，31°～31°31′N，海拔210～490 m。屬北亞熱帶濕潤(rùn)溫暖季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，氣候溫和，年平均氣溫15.1℃，年平均降雨量1 391.2 mm，夏季是一年中雨水最集中的季節(jié)，降水量占全年的50%；年平均相對(duì)濕度80%左右，無(wú)霜期 220 d；日照時(shí)數(shù) 2 083.3 h[6]。

園區(qū)土壤pH值4.42～5.46，水解氮在110.88～259.88 mg/kg，有效磷在 1.25～4.80 mg/kg，速效鉀在24.69～35.27 mg/kg。氮元素養(yǎng)分含量中等，磷元素含量較低，鉀元素缺乏。

霍山縣毛竹科技示范園區(qū)中竹林培育尚處于起步階段，培育水平較低。竹林主要經(jīng)營(yíng)活動(dòng)為竹材砍伐，且砍伐缺乏科學(xué)性，5～6年砍伐一次，砍伐除新竹以外的全部竹材。竹林未進(jìn)行采筍、墾復(fù)、施肥等作業(yè)?？蓪⑵渲窳峙嘤F(xiàn)狀定為“材用林利用”階段。

2 材料與方法

2.1 竹林經(jīng)營(yíng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

根據(jù)毛竹林經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀，對(duì)毛竹科技示范園區(qū)的毛竹培育進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，將園區(qū)竹林按照經(jīng)營(yíng)目標(biāo)設(shè)置為材用林培育示范區(qū)和筍材兩用林培育示范區(qū)。

材用林培育示范區(qū)：以材用林為經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，配套以合理砍伐、竹林結(jié)構(gòu)調(diào)整、護(hù)筍養(yǎng)竹為核心的經(jīng)營(yíng)措施。土壤管理以砍灌清雜以及除草等為主，不進(jìn)行人工施肥管理。

筍材兩用林培育示范區(qū)：示范推廣砍灌、清雜、筍竹留養(yǎng)、竹林結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)調(diào)整、林地平衡施肥、水分灌溉等高產(chǎn)高效培育技術(shù)。結(jié)合林地施肥進(jìn)行墾復(fù)，施用氮磷鉀復(fù)合肥，每年1 800 kg/hm2，施肥方法為溝施。在毛竹的“冬筍小年，春筍大年”年份，4～6月份即毛竹展葉期時(shí)進(jìn)行施肥；而在“春筍小年，冬筍大年”年份，4～5月份即毛竹換葉期時(shí)施用發(fā)鞭肥，8～9月份施用筍芽分化肥。其中，春筍大年施肥量占總用肥量的30%～40%，春筍小年占60%～70%。

2.2 樣地設(shè)計(jì)

自2009年11月起在毛竹科技示范園區(qū)竹林中，分別設(shè)置“材用林培育”樣地11塊；“筍材兩用林培育”樣地10塊；對(duì)照樣地13塊，即按照原有經(jīng)營(yíng)模式的材用林利用型。樣地面積均為200 m2。

2.3 測(cè)定方法

截至2016年12月經(jīng)營(yíng)結(jié)束，期間對(duì)樣地進(jìn)行調(diào)查，測(cè)定樣地生物量，統(tǒng)計(jì)筍竹產(chǎn)量，測(cè)試分析土壤養(yǎng)分狀況。

立竹度和胸徑測(cè)定：在樣地竹林內(nèi)進(jìn)行每竹檢尺，調(diào)查竹胸徑并統(tǒng)計(jì)立竹度，不同階段統(tǒng)計(jì)樣方內(nèi)竹筍產(chǎn)量。

土壤養(yǎng)分測(cè)定：在每個(gè)樣地中按梅花形分別選取3個(gè)點(diǎn)，采集0～30 cm表層土壤，每個(gè)樣地3個(gè)點(diǎn)的土樣充分混合均勻。土壤基本化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)參考《土壤農(nóng)化分析方法》[7]，土壤pH值測(cè)定采用電位法，土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀——濃硫酸外加熱法，全氮采用凱氏定氮法、速效氮（N）測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法，速效磷（P）測(cè)定采用鹽酸——氟化銨浸提，鉬銻抗比色法，速效鉀采用原子吸收光譜法。

冬筍產(chǎn)量測(cè)定：根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶每日挖掘冬筍產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

春筍產(chǎn)量測(cè)定：根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶每日挖掘春筍產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

3 結(jié)果及分析

3.1 不同人工經(jīng)營(yíng)模式對(duì)筍經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、竹材胸徑、立竹度的影響

對(duì)于不同人工經(jīng)營(yíng)模式下竹林生物量的分析結(jié)果如表1所示。由于霍山縣傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)模式下對(duì)竹林不進(jìn)行管理，灌木叢生，無(wú)法進(jìn)行冬筍采挖作業(yè)，因此無(wú)冬筍經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，春筍產(chǎn)量也較低。材用林經(jīng)營(yíng)模式下，竹筍產(chǎn)量也較少；而在筍材兩用林經(jīng)營(yíng)模式下，竹筍產(chǎn)量顯著提高，達(dá)到材用林竹筍產(chǎn)量的10倍以上。

表1 不同人工經(jīng)營(yíng)模式毛竹林林分結(jié)構(gòu)和生物產(chǎn)量

無(wú)論是材用林培育模式和筍材兩用林培育模式，毛竹林胸徑整體增加，立竹密度提高顯著。筍材兩用林培育模式與傳統(tǒng)管理模式比較，立竹胸徑提高了13.6%，差異極顯著。說(shuō)明人工經(jīng)營(yíng)能顯著提高毛竹林生產(chǎn)力，大幅提高竹林的生物量及其竹林產(chǎn)出。

3.2 不同人工經(jīng)營(yíng)模式對(duì)竹林土壤養(yǎng)分的影響

對(duì)不同類型林地的土壤樣品分析結(jié)果如圖1所示。霍山縣本地傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)方式下的竹林土壤的養(yǎng)分含量明顯低于人工管理下的材用林培育模式和筍材兩用林培育模式。其中有機(jī)質(zhì)含量較材用林管理模式降低了50%以上，達(dá)到了顯著差異；較筍材兩用林培育管理模式降低了27%。有機(jī)質(zhì)是評(píng)價(jià)土壤養(yǎng)分質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)模式下，霍山縣竹林土壤肥力質(zhì)量趨于下降，而合理的人工經(jīng)營(yíng)培育促進(jìn)了土壤質(zhì)量的提升。對(duì)土壤全氮、速效氮的分析表明，配備養(yǎng)分動(dòng)態(tài)管理模式的人工經(jīng)營(yíng)竹林顯著提升了竹林土壤氮素的含量，其中筍材兩用林培育模式和材用林培養(yǎng)模式經(jīng)營(yíng)下，土壤速效氮含量比傳統(tǒng)材用林利用型經(jīng)營(yíng)模式分別高41%和37%，全氮含量增加量分別高于傳統(tǒng)材用林利用型培育模式16%和20%，說(shuō)明筍材兩用林培育增加了養(yǎng)分的有效性。

圖1 不同竹林管理類型下土壤pH值，有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效磷和速效鉀含量

對(duì)土壤磷元素進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)人工培育模式下土壤速效磷顯著高于傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)模式，特別是筍材兩用林培育下，速效磷增加了70%。這一方面說(shuō)明人工經(jīng)營(yíng)及施肥增加了養(yǎng)分的有效性，另一方面也要求我們繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)磷元素的管理。對(duì)土壤速效鉀的分析發(fā)現(xiàn)，材用林經(jīng)營(yíng)竹林土壤速效鉀略有增加，但筍材兩用林土壤速效鉀略有下降。說(shuō)明隨著筍材兩用林培育集約度的增加，毛竹對(duì)鉀元素的需求逐漸增高，后續(xù)養(yǎng)分管理中還應(yīng)加強(qiáng)鉀元素的管理。另外，在人工經(jīng)營(yíng)下，竹林土壤的pH值下降明顯，在后續(xù)養(yǎng)分管理中要考慮對(duì)土壤酸堿度的調(diào)控。

4 討論與結(jié)論

毛竹林是我國(guó)亞熱帶地區(qū)重要的森林資源，其植株具有生長(zhǎng)快、繁殖率強(qiáng)、用途廣的特點(diǎn)，其林分具有經(jīng)濟(jì)效益高、生態(tài)服務(wù)功能多樣等優(yōu)點(diǎn)。毛竹林人工管理的模式有較多的討論。王景玉[8]研究發(fā)現(xiàn)，金寨縣毛竹林生產(chǎn)在近自然的管理措施下，管理較為粗放，竹林存在總體年齡結(jié)構(gòu)不合理、植株分布空間不均等問(wèn)題。樓一平[9]等研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期的純林經(jīng)營(yíng)，單純機(jī)械的肥料投入會(huì)導(dǎo)致林地生產(chǎn)力下降。傳統(tǒng)的高產(chǎn)高效栽培，開(kāi)墾施肥，這是借鑒農(nóng)業(yè)上的管理方法，過(guò)量施用化肥還造成面源污染[10-13]。對(duì)浙江毛竹產(chǎn)區(qū)觀測(cè)[14]表明，施肥后坡地毛竹林養(yǎng)分徑流中氮元素濃度為5.28～26.60 mg/L，磷元素濃度為0.02～0.55 mg/L，可溶無(wú)機(jī)氮和無(wú)機(jī)磷濃度大于富營(yíng)養(yǎng)化氮、磷的閾值，對(duì)區(qū)域水環(huán)境產(chǎn)生不利影響[15]。

在竹林經(jīng)營(yíng)上，應(yīng)該是保持其生態(tài)可持續(xù)性基礎(chǔ)上的適度經(jīng)營(yíng)。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)，一種農(nóng)作物目標(biāo)產(chǎn)品一般僅為一種，因此養(yǎng)分管理的目標(biāo)較為清晰。但毛竹林的生物產(chǎn)出兼有竹筍、竹材兩類，同時(shí)又分為冬筍、春筍、鞭筍、大徑竹等不同類別，毛竹自身又是無(wú)性系種群，其自身的生物學(xué)基礎(chǔ)理論目前所知尚有限，因此在經(jīng)營(yíng)管理上較農(nóng)業(yè)上更為復(fù)雜，應(yīng)更為謹(jǐn)慎。

生態(tài)優(yōu)先、根據(jù)栽培目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理的人工經(jīng)營(yíng)模式，顯著提升了竹林土壤的養(yǎng)分質(zhì)量，在保持竹林高產(chǎn)出的情況下，維持了竹林的生態(tài)功能，對(duì)促進(jìn)人工經(jīng)營(yíng)竹林的土壤可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。