全 文 ：第 34卷　第 1期
2010年 1月
南京林业大学学报(自然科学版)
JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalScienceEdition)
Vol.34, No.1
Jan., 2010
htp://www.nldxb.com
　收稿日期:2009-01-09　　　　修回日期:2009-09-08
　基金项目:“十一五 ”国家科技支撑计划(2006BAD19B0204)
　作者简介:王曙光(1979—),博士生。 ＊丁雨龙(通信作者),教授。 E-mail:ylding@vip.163.com。
　引文格式:王曙光 ,普晓兰 ,丁雨龙 ,等.云南箭竹地上部分生物量模型研究 [ J] .南京林业大学学报:自然科学版 , 2010, 34(1):141
-144.
云南箭竹地上部分生物量模型研究
王曙光 1 ,普晓兰1 ,丁雨龙2＊ ,万贤崇 3 ,林树燕 2
(1.西南林学院资源学院 , 云南　昆明　650224;2.南京林业大学竹类研究所 ,江苏　南京　210037;
3.中国林业科学研究院林业新技术研究所 ,北京　100091)
摘要:对云南省永仁县白马河林场云南箭竹(Fargesiayunnanensis)秆 、枝和叶片含水量及生物量
进行了调查 。结果表明:云南箭竹叶片的含水率最高 ,秆的最低;在地上部分各器官的生物量分
配中 ,秆所占比例最大 ,可达 60.31% ～ 65.34%,枝次之(19.28% ～ 21.87%),叶(15.11% ～
17.82%)所占比例最少 。通过回归分析探讨了云南箭竹各变量的相关性 ,并对其各器官的生物
量及秆高与胸径和地径进行模型拟合 。其中秆 、枝和叶的生物量与胸径的拟合方程分别是:
WC=0.318D1.753 , WB=0.135D1.412 , WL=0.140D1.216。应用上述相关数学模型估算不同地理种源
云南箭竹各器官生物量。通过对胸径 、地径和生物量的比较 ,认为鸡足山的云南箭竹长势最好。
关键词:云南箭竹;生物量;回归模型
中图分类号:S718　　　　文献标志码:A　　　　文章编号:1000-2006(2010)01-0141-04
AstudyontheabovegroundbiomassmodelsofFargesiayunnanensis
WANGShu-guang1 , PUXiao-lan1 , DINGYu-long2＊ , WANXian-chong3 , LINShu-yan2
(1.ColegeofResources, SouthwestForestryUniversity, Kunming650224, China;2.BambooResearchInstituteofNanjing
ForestryUniversity, Nanjing210037, China;3.InstituteofNewForestTechnology, CAF, Beijing100091, China)
Abstract:ThebiomassandhumiditycontentsofFargesiayunnanensisinBaimaheforestfarm, Yongrencounty, Yunnan
provincewereinvestigated.Theresultsshowedthat:thehumiditycontentwasthehighestintheleaf, whileitwastheleastin
theculm.Thebiomassofculmranksthehighest, whichisabout60.31%-65.34%, folowedbythebranchrangingfrom
19.28%to21.87% andleafisthelowestvaringfrom15.11 % to17.82%.Thecorrelationsamongvariousorganswere
probedbyregressionanalysis.Themathematicalmodelsamongthebiomassofvariousorgansthediameteronbreastheight
(DBH)andthediameterofbotomculms(DBC)werefited.ThebiomassfitingmodelsofvariousorganswithDBHare
WC=0.318D1.753 , WB=0.135D1.412 , WL=0.140D1.216 respectively.AccordingtothesurveyofDBHandDBC, thedifferent
organbiomassofF.yunnanensisdistributedindifferentprovenancewereevaluatedusingthemathematicalmodels.Itshowed
thatthegrowthvigourofF.yunnanensisdistributedinJizushanisthebestbythecomparisionofDBH, DBCandbiomass.
Keywords:Fargesiayunnanensis;biomass;regressionmodels
　　云南箭竹(FargesiayunnanensisHsuehetYi)是
优良的笋材两用竹种。通过采伐标准竹 、测量胸径
和地径 、调查生物量 、回归分析 ,建立地上部分各器
官的生物量模型 ,利用模型计算出西山和鸡足山云
南箭竹单株生物量 ,并比较不同地理种源云南箭竹
生长状况 ,旨在为云南箭竹的推广筛选良好的种源
地 ,同时为云南箭竹的生产和经营提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　试验地概况
选择 3处不同地理种源分布的云南箭竹产地
作为试验地:云南省永仁县白马河林场(101°7′E,
26°06′N),海拔 1 800 ～ 2 300 m;云南省大理市宾
川县鸡足山旅游区 (100°20′E, 25°56′N), 海拔
1 700 ～ 2 800 m;云南省昆明市西山旅游区
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 34卷
(102°73′E, 25°05′N),海拔 2 000 m左右 。林地多
为竹木混交林 ,常伴生于云南松(Pinusyunnanensis)
林下 ,其他常见伴生树木有云南樟 (Cinnamomum
glanduliferum)、滇青冈(Cyclobalanopsisglaucoides)、
高山栲(Castanopsisdelavayi)等壳斗科植物。除白
马河林场云南箭竹为野生外 ,大理鸡足山和昆明西
山均为引种栽培 ,引种历史及种源地已不可考。
1.2　调查方法
选择白马河林场作为试验地 ,该地云南箭竹为
野生状态 ,分布稀疏 ,没有形成片状林 ,无法设置样
方地 ,只能选择各龄级(1年生 、2年生 、3年及 3年
以上生)各 20 ～ 30株共 80株分别进行胸径 、地径 、
秆高 、枝下高 ,以及秆 、枝及叶质量等数据的测量。
根据云南箭竹秆的节数(29 ～ 30节)将其分为上
(15节)、中(8节)、下(3节),每个龄级各选 5株 ,
编号标记 。同时分别取各龄级秆 、枝和叶 300 ～
500g,也分为上中下分别编号标记。带回实验室
于 105℃烘干测定其含水率 。
将数据收集输入计算机 ,应用幂指数曲线模型
进行拟合 ,以确定最适合该竹种的生物量模型 ,并确
定胸径 、地径等这些易测器官与生物量的定量关系。
另外两个地理种源(大理鸡足山和昆明西山)
由于都属于自然保护区 ,云南箭竹受到严格的保护 ,
无法进行高度和各部分质量等数据的测量 ,笔者只
对鸡足山和西山的各年龄段云南箭竹进行地径与胸
径的测量 ,每处各龄级选 100株标准竹进行测量。
2　结果与分析
2.1　云南箭竹生物量的分配
2.1.1　地上部分各器官的含水量
竹类植物各器官的组织结构和功能不同 ,其含
水率也有差异 ,对于同一器官 ,随着年龄的增长 ,水
分含量也会出现相应的变化 ,器官的含水率在一定
程度上反映了干物质的积累程度。实验于 2007年
5月开始 ,白马河林场云南箭竹不同年龄各器官的
含水率状况见表 1。
表 1　白马河林场云南箭竹地上部分不同年龄
各器官的含水率
Table1　Thehumiditycontentindifferentorgansabove
thegroundofF.yunnanensisatdifferentages%
龄级 /a
age
叶 leaf
上 中 下
秆 stem
上 中 下
枝 branch
上 中 下
1 57.81 61.52 64.25 47.21 51.22 55.34 55.94 57.24 58.02
2 59.52 62.34 63.33 44.32 49.18 53.21 49.11 51.81 53.39
≥3 58.11 57.60 62.51 41.56 45.53 52.05 39.03 42.21 50.87
平均 58.51 60.49 63.36 44.36 48.61 53.53 48.03 50.42 54.09
　　由表 1可知 ,竹叶的含水率最高 ,枝次之 ,秆含
水率最低。随着年龄的增长 ,枝与秆的含水率逐渐
减少 ,而竹叶含水率相对稳定 。云南箭竹各构件在
垂直方向上的含水率表现出下部较高 、中部次之 、
上部较少的现象 。这与对绿竹 (Bambusaold-
hami)、井冈寒竹(Gelidocalamusstelatus)及大木竹
(Bambusawenchouensis)研究的结果相似 [ 1 -3] 。随
着年龄的增长 ,枝与秆的含水率逐渐降低 ,而竹叶
含水率变化不大 。这可能是由于竹叶可以再生 ,随
着老叶脱落和新叶逐渐长出 ,相对来说不同龄级的
竹株 ,其叶片的年龄较为一致 ,含水率也相对稳定 。
由于该试验未对半年生的云南箭竹进行生物量及
含水率的测定 ,而半年生的云南箭竹由于枝叶未完
全展开 ,几乎没有衰老的枝叶 ,因而可能会对地上
部分各器官生物量的比例和含水率造成一定影响 。
同时季节和气候对云南箭竹的含水率会产生一定
的影响 ,雨季降水量要比旱季高 ,雨季时候竹类植
物的嫩叶的数量以及秆 、枝 、叶的含水率要比旱季
高 ,而该试验数据的测定均在旱季 ,因而季节因素
也可能对数据的测定和比较造成一定影响。
2.1.2　各器官生物量的分配。
竹类植物主要利用的部分为地上部分 ,包括
秆 、枝和叶 ,而秆所占生物量的比例直接影响着该
竹种的利用率。云南箭竹地上部分各器官生物量
在总生物量中所占比例见表 2。
表 2　白马河林场云南箭竹地上部分各器官生物量分配
Table2　Thebiomassdistributionfordiferentorgansabove
thegroundofF.yunnanensisatdifferentages
龄级 /a
age
叶 /%
leaf
秆 /%
stem
枝 /%
branch
地上部分生物量 /kg
abovegroundbiomass
1 17.29 63.43 19.28 3.85
2 17.82 60.31 21.87 3.56
≥3 15.11 65.34 19.55 3.38
　　由表 2中看出 ,不同年龄段的云南箭竹地上部
分生物量由高到低的变化趋势为 1年生 、2年生 、
3年及 3年生以上。竹类植物通常被利用的部分主
要是地上部分 ,而在地上部分中秆所占的比例最大 ,
在云南箭竹中也是表现如此。竹叶在地上部分的生
物量中所占比例 , 1年生与 2年生差别不大 ,说明
1年生竹叶在第 1年经过雨季已经接近完成所有的
生长。秆质量在 2年生时的地上部分生物量所占比
例为 60.31%,与 1年生竹相比有所降低 ,主要原因
是由于 2年生云南箭竹其枝和叶的生长达到高峰
期 ,因而枝叶在整个地上部分生物量中所占的比例
在这个时期达到最高。随着年龄的增长 ,枝叶的生
142
　第 1期 王曙光 ,等:云南箭竹地上部分生物量模型研究
长逐渐衰退 ,含水率逐渐降低 ,秆在地上部分生物量
中的比例又会逐渐上升。
白马河林场云南箭竹胸径 、地径及生物量的变
化趋势均为 1年生较大 , 2年生次之 , 3年及 3年生
以上较小 。这可能是由于云南箭竹生长比较快 ,
1年生的云南箭竹的秆枝叶已经基本完成了生长 ,
但秆的含水率比较高 ,而 2年生 、3年及 3年生以
上云南箭竹的秆 、枝含水率相对于 1年生秆的含水
率降低 ,枝条的生长开始衰退导致。
2.2　胸径 、地径 、秆高 、枝下高与各器官生物量的
相关性分析
　　根据各样竹数据进行相关分析可知(表 3),云
南箭竹胸径与秆高 、枝下高 、秆枝叶质量均成相关
或显著相关 ,但与云南箭竹的地径处壁厚度及胸径
壁处厚度没有相关关系 ,这与在野外的实际调查是
相一致的 ,即地径和胸径越粗 ,秆高及秆枝和叶质
量就越大 ,云南箭竹秆的实心程度(壁厚)并不随
着胸径或地径变粗而增加 。
表 3　云南箭竹各变量之间的相关矩阵
Table3　ThematrixofcorrelationefficientamongfactorsofF.yunnanensis
项目
item
高 height
竹高 枝下高
直径 diameter
地径 胸径
壁厚thickness
地壁厚 胸壁厚
质量 mas
秆 枝 叶
竹高　 1
枝下高 0.321＊ 1
地径　 0.554＊＊ 0.291＊ 1
胸径　 0.527＊＊ 0.299＊ 0.672＊＊ 1
地壁厚 0.008 0.006 0.179 0.043 1
胸壁厚 0.224 0.205 0.213 0.206 0.631＊＊ 1
秆质量 0.620＊＊ 0.460＊＊ 0.865＊＊ 0.870＊＊ 0.205 0.422＊＊ 1
枝质量 0.327＊ -0.232 0.544＊＊ 0.554＊＊ 0.139 0.342＊＊ 0.516＊＊ 1
叶质量 0.474＊＊ -0.147 0.417＊＊ 0.440＊＊ 0.101 0.039 0.328＊ 0.611＊ 1
　　通常竹类植物的胸径与地径为比较容易获得
的数据 ,为了便于生产上估算云南箭竹的生物量大
小 ,对 1 ～ 3年生云南箭竹胸径以及地径与秆枝叶
质量参数 ,选择幂指曲线模型进行拟合 ,建立以胸
径和地径估测其他各器官质量的数学模型 ,结果见
表 4。经检验 , F分布的显著概率 0.000,说明胸径
和地径作为自变量与秆枝叶质量作为因变量存在
高度相关的幂函数关系。由表 4也可以看出 ,与地
径为自变量的回归方程相比 ,各器官的生物量与胸
径有更高的相关性。在生产中测得云南箭竹胸径 ,
带入拟合方程即可得到相应的生物量值。
表 4　云南箭竹各器官生物量的相关拟合方程
Table4　Themathematicalforecastingmodelsfor
eachorganbiomassofF.yunnanensis
项目 items 拟合方程 models　 R Sig.
胸径(D)
地径(d)
秆高(H) H=4.083D0.550 0.742 0.000
秆质量(WC) WC=0.318D1.753 0.896 0.000
枝质量(WB) WB=0.135D1.412 0.640 0.000
叶质量(WL) WL=0.140D1.216 0.644 0.000
秆高(H) H=3.285d0.678 0.659 0.000
秆质量(WC) WC=0.181d2.053 0.882 0.000
枝质量(WB) WB=0.096d1.558 0.624 0.000
叶质量(WL) WL=0.107d1.321 0.602 0.000
2.3　生物量模型的应用及不同地理种源比较
关于竹类植物的生物量结构和生物量模型 ,近
年来我国的学者做了大量研究[ 4-11] ,主要集中在很
多优良的经济竹种上 ,地域主要是集中分布在浙江 、
福建等地。如毛竹(Phylostachysedulis)、麻竹(Den-
drocalamuslatiflorus)、苦竹(Arundinariaamarus)、雷
竹(Ph.violascens)等[ 8-12] 。而关于竹类植物中的高
山竹种生物量结构和生物量模型的研究报道比较
少 ,迄今可见的高山竹种仅有缺苞箭竹 (Fargesia
denudata)、筇竹(Chimonobambusatumidinoda)、巴山
木竹(Arundianariafargesi)等几篇报道[ 13 -15] 。
洪伟等 [ 16]在对毛竹的枝 、叶进行生物量模型
研究过程中认为 ,竹林枝叶生物量是林分各因子综
合影响的结果 ,单纯从 1 ～ 2个因子与竹林枝叶生
物量的关系难以准确预测林分枝叶生物量 ,所以其
生物量的模拟模型也相对复杂。金爱武等 [ 12]也认
为雷竹叶生物量与秆高 、胸径的相关性未达到显著
水平。周本智等 [ 17]在对闽南麻竹进行生物量模型
调查研究过程中也持有类似的观点。对赣南的毛
竹生物量研究中 ,也认为胸径和竹高与叶质量的拟
合关系相关系数小 ,经 F检验没达到显著关系 ,说
明其拟合方程不可用于生物量估测 [ 8] 。相反在其
他的一些报道中认为竹子的枝 、叶以及秆质量等各
器官的生物量均与胸径呈显著相关[ 7, 9] 。存在这
种差异可能是与各竹种之间的差异性导致的 。
鉴于大理鸡足山和昆明西山的云南箭竹分布
旅游区境内 ,无法进行规模砍伐以测定地上部分的
高度与各器官的生物量 ,而胸径和地径是反映一地
143
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 34卷
区云南箭竹生长状况的重要指标 ,试验中对 100株
两地各龄级云南箭竹按上述方法测量胸径 、地径以
求尽量反映出该地区竹林真实的生长状况 ,然后结
合表 4以胸径作为自变量的拟合方程 ,估算出鸡足
山和西山云南箭竹地上部分各器官的生物量。表
5为不同地理种源云南箭竹胸 、地径及地上部分生
物量估算情况。关于西山和鸡足山云南箭竹的确
切数据需要将来进行进一步调查和确认。
表 5　不同地理种源云南箭竹胸 、地径比较
及平均生物量的估算
Table5　ComparisonofDBHandthediameterofculm
baseandtheevaluationofaveragebiomass
龄级 /a
age
胸径 /cm
DBH
白马河 西山 鸡足山
地径 /cm
basediameter
白马河 西山 鸡足山
生物量 /kg
biomas
白马河 西山 鸡足山
1 3.11 3.57 5.29 3.45 4.56 6.02 3.85 4.43 8.38
2 3.01 3.39 5.19 3.36 4.31 5.73 3.56 4.08 8.12
≥3 2.86 3.45 4.80 3.22 4.15 5.54 3.38 4.19 7.15
　　注:生物量为单株竹子地上部分平均生物量 ,西山和鸡足山均为以胸径
为自变量估算的单株竹平均生物量。
由表 5可以看出 ,不同地理种源之间云南箭竹
胸 、地径的差异比较明显 ,在实际的调查中也发现
鸡足山云南箭竹的长势及平均胸 、地径均要优于其
他种源的云南箭竹 。造成这种差异的原因是否与
当地的气候 、土壤 、植被群落等生态因子及人为干
预相关 ,或是否与遗传背景相关尚待更深入的研
究 。就云南箭竹的推广而言 ,引种所选的种源地至
关重要 。目前通过建立示范基地的方式 ,将不同地
理种源的云南箭竹引种至海拔 、气候及土壤等基本
环境条件相同的基地中 ,从而可以观察鉴定不同地
理种源的云南箭竹之间存在差异的确切原因 ,并以
此选出引种 、推广云南箭竹的最佳种源地 。
3　结　语
云南箭竹为一种优质的材用竹种 ,由于其生长
快 、秆壁厚近实心 ,秆在整个地上部分生物量中所
占的比例较高。虽然秆占了相当部分 ,但其枝叶仍
具有一定的比例 ,如果充分利用好这一部分资源 ,
将大大提高林地的经济效益。
该研究中利用云南箭竹的胸径和地径为自变
量 ,建立胸径与秆 、枝 、叶及地上部分生物量模型 ,
其相关性均也达到极显著水平。因此通过胸径即
可进行地上部分各器官生物量的回归模型模拟。
该模型在生产实践中 ,使用简便 、可操作性强 ,在实
际的应用当中只需调查林分的平均胸径 ,即可计算
该林分的地上部分各器官的平均生物量 。由于云
南箭竹具有秆壁厚 、实心程度高 、相同胸径的秆质
量要高于其他竹种的特点 ,因此该模型只适用于类
似地区云南箭竹的地上部分各器官生物量估测和
借鉴 ,其他高山竹类植物的生物量估测模型有待进
一步研究。
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(责任编辑　郑琰燚)
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