尹澤南,董文淵*,鄭靜楠,吳義遠(yuǎn),浦 嬋
(1西南林業(yè)大學(xué)生態(tài)與水土保持學(xué)院,云南昆明 650224;2西南林業(yè)大學(xué)亞太林學(xué)院;3西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院)
金佛山方竹[Chimonobambusa utilis(Keng)Keng f.]是禾本科竹亞科寒竹屬方竹組的竹種,為復(fù)軸混生小徑竹種。金佛山方竹是我國(guó)西南地區(qū)特有竹種,主要分布在云南、貴州、四川三省,在海拔1200~2100m處可形成純林[1,2]。其竹筍質(zhì)地晶瑩、筍肉肥厚、味道鮮美,素有“竹類之冠”的美譽(yù),有著重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3,4]。了解金佛山方竹在滇東北氣候環(huán)境下的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律[5-10],為提高金佛山方竹經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,擬定人工栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。
研究地定于云南省大關(guān)縣天星沿河村三合社蘭家竹林進(jìn)行。樣地選擇在海拔1436m處,坡向?yàn)楸逼?9°,坡度 31°~38°,位于北緯 27°57′24.44″,東經(jīng)104°03′44.97″,屬溫帶氣候類型,年平均氣溫13.00℃,年降水量900.00mm。
1.2.1 金佛山方竹竹筍生長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查。在9月上旬竹筍開始出土?xí)r,在竹林中設(shè)置3個(gè)2m×2m的固定樣方,以筍尖露出地面2cm為標(biāo)準(zhǔn),以2d作為1個(gè)單元逐一觀測(cè)各樣方內(nèi)的出筍數(shù)、退筍數(shù)、活筍數(shù)等,并每次對(duì)新筍進(jìn)行編號(hào),跟蹤觀測(cè)直至停止高生長(zhǎng);每隔5d,使用植物養(yǎng)分測(cè)定儀對(duì)竹林進(jìn)行1次測(cè)定,同時(shí)利用溫濕度測(cè)定儀每隔5d進(jìn)行1次環(huán)境測(cè)定,溫度測(cè)定儀安放位置分別為離地150cm處與地表20cm處。
1.2.2 金佛山方竹竹筍——幼竹高、徑生長(zhǎng)測(cè)定。固定樣方內(nèi)選定25株竹筍,每隔5d測(cè)定1次高度,3d測(cè)定1次地徑;數(shù)據(jù)處理利用spss軟件的非線性擬合確定金佛山方竹的高生長(zhǎng)方程。
1.2.3 金佛山方竹竹筍高生長(zhǎng)的晝夜節(jié)律測(cè)定。竹稈高生長(zhǎng)晝夜節(jié)律測(cè)量與10月10~12日,在竹林內(nèi)分4個(gè)高度級(jí)(A:0c~50cm,B:50~100cm,C:100~150cm,D:>150cm)各標(biāo)記3根竹筍對(duì)其高生長(zhǎng)進(jìn)行觀測(cè),每隔2小時(shí)測(cè)定高與地徑,并同時(shí)用環(huán)境監(jiān)測(cè)儀測(cè)定環(huán)境變化規(guī)律。
2.1.1 金佛山方竹出筍規(guī)律。金佛山方竹作為無性系植物,是通過克隆生長(zhǎng)擴(kuò)展其生存空間和分株數(shù)量。每年9月份初,竹筍開始出土并形成新的無性系分株。金佛山方竹發(fā)筍期為9月上旬~10月中旬,持續(xù)時(shí)間為40d左右。出筍開始后,出筍數(shù)量開始呈現(xiàn)上升狀態(tài),金佛山方竹于9月26~28日期間達(dá)到最高出筍率,距出筍開始約16d(見表1)。
表1 金佛山方竹出筍期規(guī)律
以觀察單位時(shí)間內(nèi)出筍數(shù)占筍期出筍總數(shù)比例即出筍率P=5%為界限,將整個(gè)筍期劃分筍期。根據(jù)表1,可將金佛山方竹發(fā)筍期分為3期,初期為9月10~20日共11d,占總出筍率的12.90%;盛期為9月21日~10月2日共12d,占總出筍率的75.81%;末期為10月3~16日共14d,占總出筍率的11.29%。初期雖然出筍量少,但是成竹率高達(dá)75.00%;盛期出筍量多,成竹率也高達(dá)72.34%,自然退筍率為27.66%;末期出筍量少,且筍體弱小,成竹率僅有42.86%,為3個(gè)時(shí)期中最低;金佛山方竹整體成竹率為69.35%,退筍率為30.65%。由圖1可以看出,9月13~25日期間溫度處于上升狀態(tài),之后開始下降,這段時(shí)間正好處于發(fā)筍盛期,隨后氣溫下降,發(fā)筍也開始進(jìn)入末期。
2.1.2 金佛山方竹發(fā)筍期間養(yǎng)分變化規(guī)律。由圖2可以看出,在整個(gè)出筍期間,金佛山方竹葉綠素與氮素含量都在下降,整體呈現(xiàn)出初期>盛期>末期,并且在9月30日~10月4日期間,降幅最為明顯,可以很好地說明成竹率初期>盛期>末期,末期成竹率要遠(yuǎn)低于初期與盛期;出筍期間,竹林氮含量一直下降,與銀曉瑞[11]的研究結(jié)果一致。
2.2.1 高生長(zhǎng)規(guī)律。金佛山方竹無性系種群分株的高度生長(zhǎng)過程是指從竹筍出土至幼竹高生長(zhǎng)(稈形生長(zhǎng))停止這一階段。將定株研究的25株竹筍高生長(zhǎng)平均值隨時(shí)間變化繪制生長(zhǎng)曲線(圖3)。如圖3所示,金佛山方竹竹筍出土后65d左右,即完成高生長(zhǎng),其生長(zhǎng)速率呈現(xiàn)慢——快——慢的規(guī)律,在20~50d達(dá)到生長(zhǎng)高峰;整個(gè)生長(zhǎng)高峰期間其相對(duì)生長(zhǎng)量為353.16cm,占全高的79.32%;可以看出,金佛山方竹幼竹高生長(zhǎng)呈典型的“S”型曲線,故用采用Logistics方程進(jìn)行模擬;利用spss軟件非線性擬合進(jìn)行確定,金佛山方竹竹筍——幼竹平均高生長(zhǎng)Logistics方程為:
式中,H為金佛山方竹高度(cm),t為幼竹生長(zhǎng)過程中所需的時(shí)間(d),相關(guān)系數(shù)r2=0.9998,說明模型對(duì)數(shù)據(jù)的擬合程度很高。
2.2.2 稈徑生長(zhǎng)規(guī)律。在竹筍出土21d左右(表2),地徑生長(zhǎng)基本停止,比高生長(zhǎng)縮短40~45d;末期出筍的地徑普遍小于初期與盛期;地徑的生長(zhǎng)比較穩(wěn)定,在調(diào)查中沒有出現(xiàn)大的起伏和變化。根據(jù)平均地徑生長(zhǎng)情況表明,地徑生長(zhǎng)呈現(xiàn)慢——快——慢——停止的規(guī)律。
表2 金佛山方竹幼竹地徑生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)
通過對(duì)表3的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,金佛山方竹在夜間生長(zhǎng)速度要略慢于白天,與筇竹、毛竹晝生長(zhǎng)量多于夜生長(zhǎng)量的規(guī)律類似[5,8];48h內(nèi)竹筍的總平均生長(zhǎng)量為20.21cm,其中白天竹筍總平均生長(zhǎng)量為10.24cm,占總生長(zhǎng)量的50.67%,平均生長(zhǎng)速率為0.85cm/h;在夜間,竹筍總平均生長(zhǎng)量為9.97cm,占總生長(zhǎng)量的49.33%,平均生長(zhǎng)速率為0.83cm/h;白天竹筍總平均生長(zhǎng)量是夜晚的1.03倍。
4個(gè)高度級(jí)金佛山方竹發(fā)筍期時(shí)的筍在生長(zhǎng)過程中的48h不同時(shí)間段的高生長(zhǎng)量統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明,不同高度級(jí)金佛山方竹竹筍的整體增長(zhǎng)速度為:D>C>B>A,表明高度級(jí)與其高度增長(zhǎng)速度呈正相關(guān)。高度級(jí)為A時(shí),金佛山方竹竹筍增長(zhǎng)速度無明顯規(guī)律,而高度級(jí)為B、C、D時(shí),金佛山方竹在晝夜生長(zhǎng)過程具有明顯的規(guī)律。其增長(zhǎng)最高峰度均在2d的20:00,在其余時(shí)間段的增長(zhǎng)速率則趨于平緩。金佛山方竹竹筍在0:00~6:00期間,平均生長(zhǎng)量明顯為一天中最慢,隨后緩慢增長(zhǎng),在 18:00~20:00時(shí)達(dá)到了生長(zhǎng)量的峰值,隨后生長(zhǎng)量又降低。
從3可以看出土壤溫度在48h內(nèi)變化并不明顯,空氣溫度在18:00~6:00期間,溫度最低,但是在第1d后晝夜溫差并不顯著,溫度是影響竹筍生長(zhǎng)的重要因子,所以金佛山方竹竹筍夜間生長(zhǎng)略慢于白天,但是差距并不顯著;在測(cè)量期間因下雨,土壤水分處于緩慢上升趨勢(shì),且后24h 4個(gè)級(jí)別的生長(zhǎng)量均略高于前24h,說明土壤水分對(duì)竹筍生長(zhǎng)有一定的影響。
表3 金佛山方竹幼竹晝夜生長(zhǎng)情況
(1)金佛山方發(fā)筍期為9月上旬~10月中旬,持續(xù)時(shí)間為40d左右;發(fā)筍期分為3期,初期為9月10~20日共11d,占總出筍率的12.90%,盛期為9月21日~10月2日共12d,占總出筍率的75.81%,末期為10月3~16日共14d,占總出筍率的11.29%;金佛山方竹整體成竹率為69.35%,退筍率為30.65%。(2)出筍期間,金佛山方竹葉綠素與氮素含量呈現(xiàn)持續(xù)下降狀態(tài)。(3)金佛山方竹竹筍——幼竹高生長(zhǎng)持續(xù)65d左右,呈現(xiàn)慢——快——慢增長(zhǎng)規(guī)律,符合Logistic增長(zhǎng),其回歸模型可以很好地預(yù)測(cè)其生長(zhǎng)過程。(4)地徑生長(zhǎng)持續(xù)21d左右,且生長(zhǎng)較穩(wěn)定;末期出筍地徑小于初期與盛期。(5)高生長(zhǎng)具明顯的晝夜節(jié)律,白天生長(zhǎng)量略高于夜晚,其白天生長(zhǎng)量是夜晚的1.03倍。(6)根據(jù)金佛山方竹出筍規(guī)律性,應(yīng)在9月下旬適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行施肥,保留初期與盛期的健壯竹筍,護(hù)筍成竹,以改善金佛山方竹種群結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高竹林生產(chǎn)力。