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)。
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 ℃。
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。
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
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。
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)。
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)。
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
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)
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)。