摘要:通過(guò)對(duì)霞浦縣毛竹林進(jìn)行調(diào)查測(cè)定,分析不同坡度同一起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、地上生物量的變化及同一坡度不同起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、地上生物量的變化。結(jié)果表明:隨著坡度的升高,毛竹天然林的胸徑、樹(shù)高、地上生物量等3個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)變化特征類似,都呈先升高后降低再升高的趨勢(shì),坡度對(duì)毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)的影響程度大致相同;隨著坡度的升高,毛竹人工林胸徑與地上生物量的變化趨勢(shì)與天然林類似,人工林樹(shù)高呈先降低后升高的趨勢(shì)。在平坡,毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)均比毛竹人工林低;在緩坡、斜坡,毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)均比毛竹人工林高;在急坡,僅樹(shù)高指標(biāo)毛竹天然林比毛竹人工林低,胸徑、地上生物量指標(biāo)毛竹天然林比毛竹人工林高;在陡坡、險(xiǎn)坡,毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)變化趨勢(shì)與毛竹人工林幾乎相同。
關(guān)鍵詞:毛竹;胸徑;樹(shù)高;生物量;生長(zhǎng)效應(yīng)
毛竹(Phyllostachys heterocycla)是我國(guó)南方重要的森林資源[1],由于生長(zhǎng)速度快、生長(zhǎng)量大等特點(diǎn)被廣泛種植,為林農(nóng)帶來(lái)較高經(jīng)濟(jì)收益。毛竹還具有固土護(hù)坡、涵養(yǎng)水源、改善環(huán)境等作用,在維持生態(tài)平衡和改善生態(tài)狀況發(fā)揮著重要作用。立地質(zhì)量是某一立地上既定森林或其他植被類型的生產(chǎn)潛力,是一個(gè)立地內(nèi)生物、地理、氣候因子的綜合屬性[2],對(duì)森林的育林質(zhì)量及森林資源的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。環(huán)境條件是影響毛竹生長(zhǎng)和分布主要因素, 即周圍立地質(zhì)量和氣候因素的變化都會(huì)對(duì)毛竹的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響。在毛竹與其生存環(huán)境的相互關(guān)系中,立地質(zhì)量能夠影響其生長(zhǎng)狀況,因此,立地質(zhì)量的變化造成植被生長(zhǎng)過(guò)程發(fā)生變化。坡度作為地形因子是影響立地質(zhì)量指標(biāo)之一[3],同樣也會(huì)對(duì)毛竹的生長(zhǎng)效應(yīng)造成影響。對(duì)于山地丘陵地區(qū),坡度的變化直接影響植物受光照時(shí)間的長(zhǎng)短、水分、溫度、土壤的厚度及肥力,使毛竹的生長(zhǎng)過(guò)程發(fā)生相應(yīng)的變化。因此本研究以毛竹林為研究對(duì)象,對(duì)不同坡度同一起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、地上生物量和同一坡度不同起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、地上生物量進(jìn)行比較。
1研究區(qū)概況
霞浦縣屬寧德市,地處福建省東北部[4],位于119°25′—120°08′E, 26°25′—27°07′N,地勢(shì)西北高,東南低,呈三級(jí)階梯狀下降[5]。地貌復(fù)雜多樣,各類型縱橫交錯(cuò),西北峰巒高聳,中部丘陵,低山、盆谷、平原錯(cuò)綜復(fù)雜[6]。緊挨中國(guó)兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲,是連接沿海兩大經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的必經(jīng)之地。該地區(qū)屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,平均氣溫16~19℃[7],春季雨水豐富,夏季臺(tái)風(fēng)多發(fā),冬季溫暖,夏季涼爽[8]。受海洋氣候影響,季風(fēng)性特征明顯,災(zāi)害性天氣以臺(tái)風(fēng)、暴雨為主。海岸線綿長(zhǎng)、島嶼眾多是霞浦縣的地理特色。
2研究方法
2.1 數(shù)據(jù)的調(diào)查與獲取
2020年對(duì)霞浦縣毛竹進(jìn)行全面調(diào)查,測(cè)定每個(gè)小班的坡度,每木測(cè)定毛竹的胸徑、樹(shù)高。
依據(jù)我國(guó)森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查主要技術(shù)規(guī)定,將研究區(qū)坡度劃分為6級(jí):0-5°為平坡,6-15°為緩坡,16-25°為斜坡,26-35°為陡坡,36-45°為急坡,>46°為險(xiǎn)坡。
采用張宇[9] 提出的福建省毛竹胸徑異速生長(zhǎng)模型計(jì)算地上生物量。
B=0.172D1.477
式中:B為生物量(kg);D為胸徑(cm)。
2.2數(shù)據(jù)處理與分析
采用Excel 2019、SPSS 24等軟件對(duì)調(diào)查的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析比較。
3結(jié)果與分析
3.1不同坡度同一起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、地上生物量比較
3.1.1 不同坡度毛竹天然林胸徑、樹(shù)高、地上生物量比較
不同坡度毛竹天然林胸徑、樹(shù)高、地上生物量見(jiàn)表1。由表1可知,平均胸徑隨坡度的升高呈先升高后降低再升高的趨勢(shì),大小依次為:斜坡>緩坡>險(xiǎn)坡>陡坡>急坡>平坡。平均樹(shù)高在平坡和急坡之間時(shí)先平穩(wěn)上升再下降,在急坡是一個(gè)拐點(diǎn)(13.256m),在險(xiǎn)坡時(shí)上升到13.800m。地上生物量的變化趨勢(shì)與平均胸徑的變化趨勢(shì)類似,先上升再下降再上升,在平坡時(shí)最低,為17.508kg,在斜坡時(shí)最高,為19.376kg。天然林3個(gè)指標(biāo)的變化特征類似,坡度對(duì)毛竹天然林生長(zhǎng)的影響程度大致相同。
3.1.2 不同坡度毛竹人工林胸徑、樹(shù)高、地上生物量比較
不同坡度毛竹人工林胸徑、樹(shù)高、生物量調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,平均胸徑隨坡度的升高呈向升高后降低再升高的趨勢(shì),不同的坡度毛竹人工林胸徑大小依次為斜坡>陡坡>險(xiǎn)坡>緩坡>急坡>平坡。平均樹(shù)高呈先降低后上升的趨勢(shì),在急坡時(shí)最低,為13.296m,隨后在險(xiǎn)坡達(dá)到最大值,為13.800m。平均生物量的變化趨勢(shì)與平均胸徑的變化趨勢(shì)類似,在斜坡地上生物量達(dá)到峰值(19.283kg)。在急坡為谷值(17.676kg)。毛竹人工林胸徑與地上生物量的變化趨勢(shì)是一致的,呈先升高后降低再升高的趨勢(shì),樹(shù)高與胸徑、地上生物量的變化趨勢(shì)略有差別,呈先降低后升高的趨勢(shì)。
3.2同一坡度不同起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、地上生物量比較
同一坡度不同起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、地上生物量見(jiàn)表3。由表3可知,在平坡,毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)均比毛竹人工林低,毛竹天然林的胸徑、樹(shù)高、地上生物量分別比毛竹人工林低2.17%、1.45%和2.93%。在緩坡,毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)均比毛竹人工林高,毛竹天然林的樹(shù)高與毛竹人工林差別較小;毛竹天然林的胸徑、生物量分別比毛竹人工林高1.18%和1.68%。在斜坡,毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)均比人工高,但兩者相差甚微。在陡坡,毛竹天然林胸徑、地上生物量?jī)H比毛竹人工林低0.10%、0.22%,毛竹天然林平均樹(shù)高比毛竹人工林僅高0.70%。在急坡,僅樹(shù)高指標(biāo)毛竹天然林比毛竹人工林低;胸徑、地上生物量指標(biāo)毛竹天然林比毛竹人工林分別高1.70%和2.60%。在險(xiǎn)坡,毛竹天然林各指生長(zhǎng)指標(biāo)與毛竹人工林幾乎相同。整體看來(lái),同一坡度對(duì)不同起源毛竹林的是有影響的,但影響不明顯。
4結(jié)論與討論
坡度是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要地形因子,研究坡度對(duì)毛竹生長(zhǎng)效應(yīng)的影響對(duì)毛竹林生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定的發(fā)展具有重要意義。本研究以霞浦縣毛竹林為研究對(duì)象,利用地面實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù),考慮到坡度對(duì)毛竹林生長(zhǎng)狀況的影響,對(duì)不同坡度對(duì)同一起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、地上生物量的影響及同一坡度對(duì)不同起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、生物量的影響進(jìn)行比較分析。
通過(guò)對(duì)不同坡度毛竹天然林胸徑、樹(shù)高、地上生物量進(jìn)行的比較分析可知,在緩坡、斜坡、陡坡、急坡毛竹生長(zhǎng)狀況較好,平坡和急坡較其他坡度差。在平坡到斜坡這個(gè)區(qū)間胸徑、地上生物量呈逐漸上升的趨勢(shì),這可能是因?yàn)槠狡螺^為平坦,采伐毛竹的難度小,人為干擾活動(dòng)較多,生長(zhǎng)狀況較好的毛竹被采伐,使得平坡的胸徑、地上生物量較小,隨著坡度的升高,人為干擾的難度逐漸增加,減少了對(duì)長(zhǎng)勢(shì)良好毛竹的采伐。在平坡到斜坡這個(gè)區(qū)間內(nèi),胸徑呈先上升后降低的趨勢(shì),這可能是因?yàn)樵谛逼峦寥婪柿?duì)樹(shù)高的影響大于人為干擾的影響,所以樹(shù)高在緩坡到斜坡區(qū)間呈下降的趨勢(shì)。在斜坡到急坡這個(gè)區(qū)間毛竹的3個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)呈先下降后上升的趨勢(shì),主要原因可能是隨著坡度的增加土壤養(yǎng)分流失增加,導(dǎo)致土壤肥力較差;從急坡到險(xiǎn)坡3個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)又呈上升趨勢(shì),坡度升高增加了林冠層接受光照的面積,有利于毛竹的生長(zhǎng)發(fā)育。
通過(guò)對(duì)不同坡度毛竹人工林胸徑、樹(shù)高、地上生物量進(jìn)行的比較分析可知,人工林的胸徑與地上生物量隨著坡度的增加與天然林的發(fā)展趨勢(shì)大致相同,而樹(shù)高雖呈先降低后上升的趨勢(shì),除平坡樹(shù)高較高,其他坡度變化趨勢(shì)與天然林類似,而且在平坡時(shí),胸徑、樹(shù)高、地上生物量這3個(gè)指標(biāo)均比毛竹天然林的要高,這可能是因?yàn)榱洲r(nóng)主要是在地勢(shì)較為平坦的區(qū)域種植毛竹且他們一般會(huì)選擇粗壯健康的幼苗進(jìn)行種植,再加上林農(nóng)進(jìn)行施肥、灌溉、劈草等措施對(duì)毛竹進(jìn)行管理,所以在平坡會(huì)產(chǎn)生毛竹人工林比天然長(zhǎng)勢(shì)好的現(xiàn)象。
通過(guò)對(duì)同一坡度不同起源毛竹林胸徑、樹(shù)高、地上生物量比較進(jìn)的比較分析可知,在平坡毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)均比毛竹人工林低;在緩坡,毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)均比毛竹人工林高,毛竹天然林的樹(shù)高與毛竹天然林樹(shù)高差別較小;在斜坡,毛竹天然林各生長(zhǎng)指標(biāo)均比人工高,但兩者相差甚微;在陡坡,毛竹天然林胸徑、地上生物量比毛竹人工林低,毛竹天然林平均樹(shù)高比毛竹人工林高,但差別較小;在急坡時(shí),僅樹(shù)高指標(biāo)毛竹天然林比毛竹人工林低,其他指標(biāo)均比毛竹人工林高;在險(xiǎn)坡,毛竹天然林各指生長(zhǎng)指標(biāo)與毛竹天然林幾乎相同。
坡度影響著毛竹的生長(zhǎng)狀況,但在毛竹生長(zhǎng)的過(guò)程中還受其他因素的影響,本文僅考慮了坡度這一影響因素。為更準(zhǔn)確且全面地研究毛竹林的生長(zhǎng)效應(yīng),后續(xù)還需保持對(duì)毛竹林生長(zhǎng)變化的跟蹤觀測(cè),同時(shí),還應(yīng)增加林分郁閉度、林分葉面積、林內(nèi)生物多樣性、土壤理化性質(zhì)、及其他地形因子的調(diào)查研究。
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陳孝煜(1980.10),男,福建霞浦人,本科,工程師,現(xiàn)從事林業(yè)工作。
聯(lián)系郵箱:57226237@qq.com