全 文 : 收稿日期: 2009-07-31
基金项目:国家林业局科技推广项目资助 ( [2004 ]36-2)
作者简介: 林华 ( 1965-) ,男 ,福建沙县人 ,高级工程师 ,本
科 ,从事竹林培育技术研究与推广。 E-mail: s x-zyz@ 163. com
苦竹笋材兼用林地上部分生物量分配规律研究
林 华
(福建省沙县林业局 ,福建 沙县 365500)
摘 要 为了给苦竹林丰产培育提供理论依据 ,在笋材兼用集约经营苦竹林中进行了林分结构和地上
部分器官生物量调查 ,结果表明: 立竹全高、枝下高是立竹胸径的从属因子 ;随着立竹年龄的增大 ,地上
部分器官含水率降低 , 1~ 2 a立竹器官含水率竹叶> 竹枝> 竹秆 ; 1~ 2 a单株立竹竹秆、竹枝、竹叶生物
量与立竹胸径呈线性或二项式关系 , 1 a立竹竹秆> 竹叶> 竹枝 , 2 a立竹竹秆> 竹枝 > 竹叶 ,随着立竹
年龄的增大 ,竹秆生物量比例降低 ,竹枝、竹叶生物量比例提高 ; 1~ 2 a立竹和林分的器官生物量比例竹
秆> 竹枝> 竹叶 ,随着立竹年龄的增大 ,竹秆、竹枝、竹叶生物量显著提高。
关键词 苦竹 ;林分结构 ;竹秆 ;竹枝 ;竹叶 ;生物量
A Study on the Distribution of Above Ground Biomass of
Pleioblastus amarus for Bamboo Shoot and Timber
Lin Hua
( Fores try Bureau of Sh axian Coun ty, Sh axian 365500, Fujian, China)
Abstract In o rder to promote fertili ty cultiva tion of Pleioblastus amarus , the bamboo
fo rest st ructure and above g round biomass of P. amarus fo r bamboo shoo t and timber
w ere investiga ted, the resul ts show ed tha t bamboo stem to tal heigh t and heigh t under
fi rst branch w ere hypotax is facto rs of diameter at breast heigh t ( DBH) . The w ater
content of above g round o rg an decreased wi th increasing bamboo stem age, fo r 1-2 a
bamboo stem organ, wa ter content w ere in the o rder of leaf> branch> culm. The
relationship w ere linear or binomial betw een culm, branch and leaf biomass of 1-2 a
bamboo stem with bamboo stem DBH, 1 a bamboo biomass was culm> leaf> branch ,
but 2 a bamboo biomass was culm> branch> leaf , culm biomass propor tion decreased,
branch and leaf biomass propor tion increased w ith increasing bamboo stem age. The
o rgan biomass propo rtion of 1-2 a bamboos w ere culm> branch> leaf . Culm , branch
and leaf biomass increased no tably w ith increasing bamboo stem age.
Key words Pleioblastus amarus; Bamboo stand st ructure; Bamboo culm; Bamboo
branch; Bamboo leaf; Biomass
苦竹 ( Pleioblastus amarus )隶属苦竹属 (大
明竹属 ) ,为复轴混生型竹种 ,广泛分布于长江
流域各省及云南、贵州等地 ,是优良的笋材兼用
竹种。笋期 5~ 6月份 ,竹笋味苦 ,具清热解毒之
功效 ,含有对酪氨酸酶活性具有显著抑制效果
的氰苷化合物 ( taxiphyllin) [1 ]。 竹材纤维含量
高 ,是优良的造纸原料 ,竹秆通直、竹节长、质
轻 ,可制作工艺品和乐器。近年来 ,苦竹竹笋、竹
第 28卷 第 4期
2 0 0 9年 1 1月 竹 子 研 究 汇 刊JO URNAL O F BAMBOO RESEARCH
Vol. 28, No. 4
Nov. , 2 0 0 9
材市场需求量不断增长 ,资源的开发利用已成
为苦竹主产区地方特色竹产业建设的重要内
容。目前 ,对苦竹已开展了较多的研究 ,包括混
交林中苦竹种群分布格局 [2 ] ,地下鞭系生长规
律 [3, 4 ] ,竹材化学成份、物理力学性质 [5, 6 ] ,竹笋
营养成份 [7 ]及其丰产栽培技术 [ 8, 9]等。而对苦竹
种群、器官生物量分配研究也有涉及 [10, 11 ] ,但
都是在野生分布或粗放经营的苦竹林中开展
的。为此 ,本文在人工集约经营笋材兼用苦竹林
中进行了地上部分生物量分配研究 ,旨在为苦
竹林的丰产培育提供理论基础。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地位于福建省沙县苦竹主要分布区高
桥镇 ,北纬 26°26′30″,东经 117°34′30″,地处福建
中部偏西北 ,属中亚热带气候 ,年均气温
19. 5℃ ,年均降水量 1 643. 2 mm。 土壤类型为
红壤 , pH值 4. 5~ 5. 5,土壤深厚 ,达 100 cm以
上。试验区属苦竹中心分布区 ,资源丰富 ,有成
片分布的苦竹林 210 hm2。试验苦竹林经营类型
为笋材兼用林 ,纯林 ,坡度 7°~ 10°,经营集约。
抚育措施为新竹长成后的夏季和秋冬季伐除Ⅲ
度及以上老龄竹和弱小、病虫竹 ;出笋盛期留养
健壮的标准新竹 ,其余竹笋悉数采收 ;出笋前的
4月份于降雨前撒施复合肥 ( 450 kg· hm-2 ) ;每
隔 4 a于新竹抽枝长叶完成后的 7月下旬~ 8月
上旬 ,深耕林地 30 cm以上 ;每年的 8月份人工
劈山除草一次。
1. 2 样地设置
2008年 4月上旬在试验林中随机设置 9个
10 m× 10 m样地 ,样地四角竖木桩标志 ,并在
木桩和部分立竹竹秆上标上样地号。 样地设置
后逐株调查立竹的胸径 ( D)、全高 ( H)、枝下高
(h )和立竹年龄 ,统计立竹密度。试验调查时林
分为 1~ 2 a生立竹。
1. 3生物量调查
在试验林中随机选取 1~ 2 a样竹各 40株 ,
齐地伐倒 ,测量样竹胸径后 ,分离秆、枝、叶 ,分
别称鲜重 ,再分别取秆、枝、叶混合样 (上、中、下
部 )各 3份 ,称鲜重后 ,置于 85℃烘箱中烘至恒
重 ,称干重 ,计算立竹地上部分器官含水率 ,进
而计算各样竹的器官生物量和地上部分总生
物量。
1. 4 数据处理与分析
试验调查数据在 Excel软件中进行整理 ,
分析苦竹不同年龄立竹地上部分器官含水率变
化 ,在 DPS v2. 0统计软件中分析立竹主要构件
因子 (立竹胸径、立竹全高、立竹枝下高 )间的关
系 ,进而拟合立竹代表性构件因子与立竹地上
部分器官生物量和总生物量的关系模型 ,分析
林分和不同年龄单株立竹地上部分生物量分配
规律。
2 结果与分析
2. 1 立竹主要构件因子关系
竹子完成竹笋到幼竹高生长和抽枝长叶
后 ,竹秆形态建成结束 ,进入重量生长期 ,立竹
胸径和全高不再变化 ,立竹枝下高除因立竹密
度过大所引起的枝、叶自然稀疏外 ,也不会变
化。 对样地调查的立竹主要构件因子间关系拟
合得式 1-2,从中分析可知 ,立竹全高和枝下高
均是立竹胸径的从属因子 ,与立竹胸径呈一致
性线性增长趋势 ,这与毛竹的相关研究结果一
致 [ 12]。立竹胸径是易于准确测量的立竹构件因
子 ,因此 ,用立竹胸径来构建苦竹地上部分器官
生物量和立竹总生物量的关系模型。
H= 1. 9562+ 1. 5130D R2= 0. 573 F=
50. 89 P= 0. 000 ( 1)
h= 0. 4268+ 0. 6531D R2= 0. 396 F=
24. 96 P= 0. 000 ( 2)
2. 2 立竹地上部分器官含水率
从表 1分析可知 ,苦竹 1~ 2 a立竹地上部
分器官含水率均为竹叶> 竹枝> 竹秆 ,随着立
竹年龄的增大 ,秆、枝、叶含水率均有一定程度
的下降 , 2 a立竹较 1 a立竹降幅分别为 2. 62%、
11. 78%、 10. 22%。竹秆含水率是影响竹材机械
性能的重要物理指标 ,竹材的几项机械性能指
标均和含水率呈负相关关系 [13 ] ,而苦竹 3~ 5 a
立竹竹秆的气干密度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉
强度和抗弯强度等物理力学性质较稳定 [5 ] ,说
明苦竹竹秆的重量生长主要在 1~ 2 a,而且 3 a
28 竹 子 研 究 汇 刊 第 28卷
立竹连接的地下鞭上着生的芽多已萌发出土或
延伸生长成竹鞭 ,所以从笋材兼用林经营目标
出发 ,除林分中较大空隙处可保留少数 3 a立竹
外 ,其它的 3 a及以上立竹可伐除。
表 1 不同年龄立竹器官含水率
Tab. 1 Organ w ater conten t at dif f erent bamboo stem age
立竹年龄
Stem age
竹秆含水率
Culm wat er
cont ent /%
竹枝含水率
Branch wat er
content /%
竹叶含水率
Leaf wa ter
content /%
1 a 45. 41 52. 22 58. 10
2 a 44. 22 46. 07 52. 16
2. 3 立竹胸径与地上部分生物量关系
立竹全高、枝下高是立竹胸径的从属因子 ,
所以对试验调查的 80株样竹的立竹胸径与秆、
枝、叶生物量关系进行拟合 ,得表 2。可以根据方
程式计算苦竹立竹地上部分器官生物量。
2. 4 单株立竹地上部分生物量分配
如图 1显示 ,单株立竹地上部分器官生物
量分配 1 a立竹为竹秆 ( 73. 17% ) > 竹叶
( 14. 48% ) > 竹枝 ( 12. 35% ) , 2 a立竹为竹秆
( 68. 95% )> 竹枝 ( 16. 34% )> 竹叶 ( 14. 71% )。
2 a立竹竹枝生物量比例较 1 a立竹提高 ,除竹
表 2 立竹胸径与地上部分器官生物量关系
Tab. 2 Relationship betw een DBH and above ground organ biomas s
立竹年龄
Stem age
立竹胸径与地上部分生物量关系方程
Equation betw een DBH and ab ove g round organ biomass
R2 F P
1 a M秆= 0. 4655-0. 4158D+ 0. 1945D2 0. 909 60. 18 0. 000
M枝= -0. 1781+ 0. 1259D 0. 566 16. 95 0. 001
M叶= -0. 1981+ 0. 1431D 0. 562 16. 65 0. 001
2 a M秆= -1. 1750+ 0. 8172D 0. 967 411. 72 0. 000
M枝= -1. 1067+ 0. 7171D-0. 0758D2 0. 721 16. 81 0. 000
M叶= -0. 3018+ 0. 1956D 0. 724 36. 68 0. 000
枝的重量生长贡献外 ,主要与苦竹当年出笋成
竹的新竹枝芽萌发生长不完全 ,要到第 2年抽
枝长叶期后枝芽才会完全地萌发有关。2 a立竹
竹叶生物量随着竹枝生物量的提高而较 1 a立
竹有小幅度的提高 ,从而使竹秆生物量随着立
竹年龄的增大而下降。
图 1 地上部分立竹器官生物量分配
Fig. 1 Dist ribu tion of abov e ground organ biomass
2. 5 林分地上部分生物量分配
根据表 2中的不同年龄立竹胸径与地上部
分器官生物量的模型和试验林林分结构状况统
计 ,得试验林地上部分器官生物量和林分总生物
量 (表 3)。从中分析可知 , 1~ 2 a立竹和林分的
器官生物量比例均是竹秆> 竹枝> 竹叶 ,同一年
龄立竹和林分的竹枝、竹叶生物量占地上部分总
生物量比例相近 ,分别较竹秆降低 74. 81%、
76. 95%。 林分中 2 a立竹竹秆、竹枝、竹叶生物
量较 1 a 立竹均有显著提高 ,增幅分别达
50. 30%、 108. 64%、 44. 12% , 1~ 2 a立竹数量
比为 1∶ 0. 93,可见 2 a立竹器官生物量的增大
源于立竹平均胸径的增大和竹秆、竹枝的重量
生长。
3 结论与讨论
苦竹立竹全高、枝下高是立竹胸径的从属
因子 ,与立竹胸径呈一致性线性增长趋势。鉴于
立竹全高、枝下高测量较为麻烦 ,准确性较差 ,
可用林分中的易测因子立竹胸径来分析立竹全
高和枝下高。 当然 ,气候条件、立地条件和人工
干扰强度等对立竹全高、枝下高等秆形生长会
产生一定的影响 [14~ 16 ] ,因此 ,对于不同环境条
件和人工经营水平的苦竹林应通过大量的林分
29 第 4期 林 华 苦竹笋材兼用林地上部分生物量分配规律研究
表 3 苦竹笋材兼用林地上部分生物量
Tab. 3 Above g rou nd biomas s of P. amarus s tands
立竹年龄
Sh oot ag e
立竹数
Shoo t
number
/株· hm-2
立竹平
均胸径
Averag e
DBH /cm
竹秆生物量
Culm
biomas s
/kg· hm-2
比例
Propor-
tion /%
竹枝生物量
Branch
biomass
/kg· hm-2
比例
Propor-
tion /%
竹叶生物量
Leaf
biomass
/kg· hm-2
比例
Propor-
tion /%
地上部分
总生物量
Total biomass
/kg· hm-2
1 a 9 071 3. 06 9 201. 37 26. 95 1 879. 09 5. 51 2 175. 10 6. 37 13 255. 56
2 a 8 538 3. 42 13 830. 06 40. 51 3 920. 61 11. 48 3 134. 74 9. 18 20 885. 41
合计 17 609 3. 24 23 031. 43 67. 46 5 799. 70 16. 99 5 309. 84 15. 55 34 140. 97
结构调查 ,针对性地构建立竹全高、枝下高与立
竹胸径的数学模型 ,也可利用立竹胸径来分析
地上部分器官生物量分配。
本文研究表明 ,苦竹 1~ 2 a立竹地上部分
器官含水率竹叶> 竹枝> 竹秆 ,并均随着立竹
年龄的增大而降低 ; 1~ 2 a单株立竹竹秆、竹
枝、竹叶生物量与立竹胸径呈线性或二项式关
系 ;不同年龄单株立竹器官生物量分配存在一
定的差异 , 1 a立竹竹秆> 竹叶> 竹枝 , 2 a立竹
竹秆> 竹枝> 竹叶 ,随着立竹年龄的增大 ,竹秆
生物量比例降低 ,竹枝、竹叶生物量比例提高 ,
尤其体现在竹枝生物量比例的提高上 ; 1~ 2 a
立竹和林分的器官生物量分配比例竹秆> 竹枝
> 竹叶 ,随着立竹年龄的增大 ,立竹竹秆、竹枝、
竹叶生物量显著提高。 针对苦竹当年出笋成竹
新竹枝芽、叶芽萌发不完全的特点 ,抽枝长叶期
应加强林地土壤的养分补充 ,以提高林分的叶
面积指数 ,增强光合作用能力。
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30 竹 子 研 究 汇 刊 第 28卷