全 文 ：第 36 卷 第 2 期
2012 年 3 月
南京林业大学学报(自然科学版)
Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition)
Vol． 36，No． 2
Mar．，2012
收稿日期:2010 － 12 － 30 修回日期:2011 － 04 － 02
基金项目:“十一五”国家科技支撑计划(2006BAD19D0204)
第一作者:黄甫昭，硕士生。* 通信作者:王福升，副教授。E-mail:fswang@ njfu． com． cn。
引文格式:黄甫昭，吕大勇，王福升，等． 西南地区篌竹主产区立地类型划分［J］． 南京林业大学学报:自然科学版，2012，36(2) :142
－ 146．
西南地区篌竹主产区立地类型划分
黄甫昭1，吕大勇1，王福升1* ，范 怡1，温中斌2
(1．南京林业大学竹类研究所，江苏 南京 210037;2．重庆市林业科学研究院竹子研究所，重庆 梁平 405200)
摘要:以重庆梁平篌竹产区为研究对象，根据立地条件和篌竹生长状况，选定海拔、坡位、坡向、坡
度、土层厚度、腐殖质层厚、有机质、全氮、水解氮作为立地调查因子，应用数量化理论和等级系数
法对其中定性因子进行量化分析。对立地因子的主分量分析表明:篌竹立地条件分化主要受控
于土壤肥力、土壤表层特征和立地形态 3 个主分量;运用层次聚类法对 3 个主分量进行聚类分
析，可把篌竹立地划分为中下坡厚土少石型、上坡中土少石型、山脊贫瘠荒芜型和陡坡薄土多石
型 4 个立地类型。在分析各立地类型特征的基础上，因地制宜地提出了不同的经营改造措施。
关键词:篌竹;立地类型;主分量分析;聚类分析
中图分类号:S795 文献标志码:A 文章编号:1000 － 2006(2012)02 － 0142 － 05
Site classification of Phyllostachys nidularia Munro in
Liangping county，Chongqing city
HUANG Fuzhao1，L Dayong1，WANG Fusheng1* ，FAN Yi1，WEN Zhongbin2
(1． Bamboo Research Institute，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China;2． Bamboo
Research Institute，Academe of Forestry Science of Chongqing，Liangping 405200，China)
Abstract:Based on the field investigation of Phyllostachys nidularia Munro in Liangping county，Chongqing city，the
growth of Ph． nidularia，elevation，slope position，aspect，slope degree，soil thickness，humus thickness，organic mat-
ter，content of stone block，total nitrogen and alkalization nitrogen were selected as survey factors of site conditions． The
quantification theory and grade coefficient method were utilized to convert the qualitative factor to numerical factor． Ac-
cording to the principal component analysis，the result showed that the differentiation trend of types of site conditions of
Ph． nidularia was controlled by soil fertility，general configuration of the surface soil and the morphological characteris-
tics of the site． The hill of Ph． nidularia was divided into four site types based on the method of cluster analysis．
Key words:Phyllostachys nidularia Munro;site type;principal component analysis;cluster analysis
篌竹(Phyllostachys nidularia Munro)别名白夹
竹、白家竹、白竹、枪刀竹，属于竹亚科刚竹属，是地
下茎单轴散生的中小型野生竹种，秆高 2． 5 ～
8. 0 m，最高可达 16 m，直径一般为 1 ～ 4 cm，最大
可达 8 cm［1］。主要分布在四川盆地的丘陵、平原
及盆周山地带，这一带共有篌竹林近 5 万 hm2，以
东部平行岭谷的梁平县、大竹县最为集中，其中梁
平县1 万 hm2，是篌竹的主产区［2］。该区地形地貌
复杂，立地条件差异很大，篌竹的生长状况、产量和
质量也存在明显的差异。长期以来围绕篌竹开展
的相关研究较少，且主要集中在生物学特性、退笋
防治以及病虫害防治方面［3 － 5］，关于篌竹立地条件
划分的研究还未见报道。笔者通过对分布中心区
立地条件进行调查，采用主分量分析和系统聚类
法［6］划分立地类型，从而为篌竹林的分类经营和
改造提供科学依据。
1 材料与方法
1． 1 研究地概况及样地调查
研究区位于重庆梁平县(107°30 ～ l07°41E，
第 2 期 黄甫昭，等:西南地区篌竹主产区立地类型划分
30°39 ～ 30°51N) ，海拔 500 ～ 1 000 m，该区属于
四川盆地立地区，盆东平行岭谷立地亚区［7］。土
壤为酸性山地黄壤，pH 为 4． 5 ～ 6． 5，年均气温
14 ～ 16 ℃，无霜期约 250 d，年均降水量 1 200 ～
1 400 mm，相对湿度 85 %。研究区为篌竹纯林，
除每 2 年清理杂木砍伐 1 次竹子，基本没有采取其
他营林措施，过密、过疏的竹林占绝大部分，竹林结
构极不合理，属于粗放式低产竹林。林下主要有火
棘(Pyracantha fortuneana)、黄荆(Vitex negundo)、
刺异叶花椒(Zanthoxylum ovalifolium)、马桑(Cori-
aria nepalensis)、十大功劳(Mahonia fortunei)、金花
小檗(Berberis wilsonae)、平枝栒子(Cotoneaster hori-
zontalis)、黄葛树(Ficus virens)、知风草(Eragrostis
ferruginea)、青蒿(Artemisia carvifolia)、贯众(Cyrto-
mium fortunei)及雀麦(Bromus japonicus)等乔灌木
和草本。
根据重庆梁平县篌竹分布区的现存情况，按照
海拔梯度、坡度梯度、坡向梯度设置 28 个样地，然
后对立地条件进行调查。在所设置的样地中打 1
个 10 m ×10 m的样方，对样方内的竹子进行每竹
检尺，记录胸径、高度，同时记录样方内的立竹度。
用 GPS测定各样地的海拔，用手持罗盘测定坡度、
坡向并对坡位进行标注。在样方内挖 1 个土壤剖
面，记录土壤厚度、腐殖质层厚度和砾石含量，在
0 ～ 30 cm土壤深度内采土样，把所取样品带回室内
进行理化性质分析。各样地基本情况见表 1。
表 1 重庆梁平篌竹主分布区立地状况
Table 1 The site investigation material of Ph． nidularia Munro
编号
No．
密度 /
(株·hm －2)
density
胸径 /cm
normal
diameter
海拔 /m
elevation
坡向
aspect 坡度 /(°)slope
坡位
slope
position
土厚 /cm
soil
thickness
含砾石量 /%
content
of stone block
腐殖质层
厚度 /cm
humus
thickness
有机质 /
(g·kg － 1)
organic
matter
全氮 /
(g·kg － 1)
total nitrogen
水解氮 /
(mg·kg － 1)
alkalization
nitrogen
1 20 700 2． 72 688 阴坡 13 上坡 40 ～ 80 ＜ 16 ＜ 10 47． 29 2． 11 171． 44
2 14 400 4． 19 610 阳坡 2 山谷 ＞80 少 ≥10 33． 14 1． 49 139． 82
3 14 500 3． 76 620 阳坡 45 下坡 ＜40 16 ～ 30 ＜ 10 154． 86 5． 55 409． 20
4 16 000 3． 89 720 阳坡 27 上坡 40 ～ 80 16 ～ 30 ＜ 10 129． 96 3． 78 273． 96
5 12 400 4． 46 664 阳坡 30 中坡 40 ～ 80 16 ～ 30 ≥10 100． 48 3． 28 221． 42
6 22 000 3． 79 670 阳坡 21 下坡 40 ～ 80 ＜ 16 ≥10 82． 71 3． 13 207． 03
7 15 700 3． 84 720 阳坡 30 中坡 40 ～ 80 16 ～ 30 ＜ 10 174． 13 5． 48 394． 02
8 38 400 2． 29 805 阳坡 27 上坡 40 ～ 80 ＜ 16 ＜ 10 81． 40 2． 01 111． 72
9 18 500 3． 62 725 阳坡 41 上坡 ＜40 ≥30 ＜ 10 193． 43 5． 56 365． 84
10 13 200 3． 62 698 阴坡 25 下坡 40 ～ 80 ＜ 16 ＜ 10 72． 10 2． 25 153． 41
11 18 300 2． 08 838 阴坡 34 上坡 ＜40 ≥30 ＜ 10 47． 11 2． 36 112． 58
12 20 500 2． 50 780 阴坡 30 中坡 40 ～ 80 ≥30 ＜ 10 101． 06 3． 02 187． 74
13 16 400 3． 56 780 阳坡 15 中坡 ＜40 ＜ 16 ＜ 10 66． 08 2． 34 125． 02
14 17 600 3． 94 770 阳坡 30 上坡 40 ～ 80 ＜ 16 ≥10 75． 58 3． 86 345． 83
15 17 800 3． 83 700 阳坡 20 中坡 ＞80 ＜ 16 ≥10 69． 87 2． 34 190． 29
16 17 200 4． 03 643 阳坡 12 下坡 ＞80 ＜ 16 ≥10 84． 97 2． 53 179． 21
17 15 100 4． 70 648 阳坡 27 下坡 ＞80 ＜ 16 ≥10 92． 23 3． 38 300． 42
18 20 500 3． 88 652 阳坡 22 下坡 ＞80 ＜ 16 ≥10 52． 99 2． 00 166． 12
19 14 500 3． 76 730 阳坡 35 上坡 40 ～ 80 16 ～ 30 ＜ 10 93． 74 2． 79 252． 53
20 15 200 3． 83 700 阳坡 33 中坡 ＞80 ＜ 16 ≥10 68． 54 2． 52 167． 10
21 18 200 3． 87 800 阳坡 23 上坡 40 ～ 80 ＜ 16 ≥10 177． 37 4． 99 308． 79
22 13 300 3． 64 750 阳坡 0 山隘 40 ～ 80 ＜ 16 ＜ 10 42． 03 1． 67 150． 31
23 13 500 3． 15 670 阳坡 30 下坡 40 ～ 80 16 ～ 30 ≥10 202． 76 5． 50 437． 94
24 11 400 4． 10 735 阳坡 30 中下 ＞80 ＜ 16 ≥10 73． 33 2． 37 170． 97
25 13 500 3． 84 760 阳坡 24 中上 40 ～ 80 ＜ 16 ≥10 69． 29 2． 26 172． 29
26 8 700 2． 54 810 阴坡 30 上坡 ＜40 ≥30 ＜ 10 77． 46 2． 63 116． 75
27 16 700 4． 26 715 阳坡 32 上坡 40 ～ 80 ＜ 16 ≥10 54． 06 3． 23 260． 97
28 12 400 3． 83 680 阴坡 23 下坡 ＞80 ＜ 16 ≥10 57． 86 3． 49 300． 53
1． 2 土壤养分分析、定性因子数理化及主分量
分析
对土壤养分进行分析［8］，有机质含量采用
K2Cr2O7 － H2SO4消煮，FeSO4滴定法测定;全氮含量
采用凯氏定氮法测定;水解氮采用碱解扩散法测定。
各分析项目均重复 3次，剔除异常值取平均值。
在立地因子中，海拔、有机质、全氮、水解氮等
为定量因子，可以直接用于分析，而坡位、坡向、土壤
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南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 36 卷
厚度、腐殖质厚度和砾石含量为定性因子，需进行量
化处理［9］。笔者参照成子纯等［10］设计的等级系数
法，将数量化理论 I 反应表中定性因子的类目用平
均立地指数来代替，使其数量化［11］。由于竹类植物
1 a完成高生长和径生长，环境因子对竹子生长的影
响主要通过胸径来表现，因此采用平均胸径代替立
地指数，数量化等级系数设置见表 2。
表 2 定性变量等级划分
Table 2 Classification of qualitative variables
定性指标 index 等级 grade 等级系数grade coefficient
坡位
上坡 3． 83
中坡 4． 35
下坡 4． 36
沟谷、鞍部 4． 48
坡向
阳 4． 27
阴 3． 85
薄(＜ 40) 3． 54
土壤厚度 / cm 中(40 ～ 80) 4． 19
厚(＞ 80) 4． 60
腐殖质厚度 / cm
薄(＜ 10) 3． 79
厚(≥10) 4． 55
少(＜ 16 %) 4． 35
含砾石量 中(16 % ～30 %) 4． 47
多(≥30 %) 3． 24
三大立地要素被分解成不同水平的多个因子，
这些因子对篌竹生长的影响各不相同，有些是直接
的(如土壤方面的因子) ，有些是间接的(如地形方
面的因子) ;有些起主导作用，有些起次要作用。
这些因子之间都不同程度地存在共线性关系，如果
直接应用所有立地因子进行聚类划分立地类型，会
因为某些立地要素的权重太大、采用的因子过多使
划分的结果偏离实际［12］。为了使立地划分要素能
真正反映立地条件的变化，划分因子数量应尽可能
少。首先对海拔(x1)、坡向(x2)、坡度(x3)、坡位
(x4)、土壤厚度(x5)、砾石含量(x6)、腐殖质层厚
度(x7)、有机质(x8)、全氮(x9)、水解氮(x10)进行
主分量分析，得到立地条件的主导因子，再对所得
到的主导因子进行聚类分析，划分篌竹立地类型。
由于各个因子的的量纲不同，为了消除量纲不
同引起的差异，并促使各因子遵循正态分布，在分析
前采用下面的公式对原始数据进行数据规格化处
理:xij = (xij － xmin)/ (xmax － xmin)。式中:x

ij为各立
地因子规格化处理值;xij为各立地因子原始值;xmax
为各立地因子最大值，xmin为各立地因子最小值
［13］。
2 结果与分析
2． 1 篌竹分布区主分量分析
对标准化之后的立地因子 x1 ～ x10进行主分量分
析，得到各主分量与原变量相关关系的主分量载荷系
数矩阵(表 3)。可以看出，第Ⅰ主分量的贡献率为
33. 35 %，其中 x8(有机质)、x9(全氮)、x10(水解氮)的
荷载较大，它们都属于土壤养分因子，所以可以把第Ⅰ
主分量解释为土壤肥力因子。第Ⅱ主分量的贡献率为
30． 03 %，其中 x1(海拔)、x2(坡向)、x5(土壤厚度)、x7
(腐殖质层厚度)的荷载系数较大，其中以 x6(含砾石
量)系数最大，因此把第Ⅱ主分量看做是反映土壤表层
特征的主分量。第Ⅲ主分量的贡献率为 9． 91 %，其中
只有 x4(坡位)的荷载较大，它属于立地形态因子，因
此可以将第Ⅲ主分量解释为反映立地形态的主分量。
这前 3个主分量的累计贡献率已经达到 73． 29 %，可
以看出篌竹立地条件类型的分化趋势主要受控于这 3
类立地因子［14］。因此，可以根据这 3个主分量进行聚
类分析，划分篌竹立地类型。
表 3 主分量载荷系数矩阵及特征值
Table 3 Matrix about principal component load
coefficient and characteristic value
原变量
original variable
主分量 principal component
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
海拔 x1 0． 152 － 0． 676* 0． 436
坡向 x2 0． 075 0． 670* － 0． 096
坡度 x3 0． 765 － 0． 123 － 0． 006
坡位 x4 － 0． 396 0． 482 － 0． 673*
土壤厚度 x5 － 0． 488 0． 632* 0． 303
砾石含量 x6 － 0． 210 0． 735* 0． 338
腐殖质层厚度 x7 － 0． 271 0． 662* 0． 352
有机质 x8 0． 859* 0． 311 － 0． 075
全氮 x9 0． 918* 0． 328 0． 017
碱解氮 x10 0． 793* 0． 518 0． 053
特征值 3． 335 3． 003 0． 991
贡献率 33． 350 30． 030 9． 910
累积贡献率 33． 347 63． 374 73． 280
代表性变量 全氮 含砾石量 坡位
解释 土壤养分 立地表层特征 立地形态
2． 2 篌竹分布区立地类型划分
根据立地类型划分主分量分析结果，立地条件
类型的分化趋势主要受控于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3 个主分量，
这与篌竹生长实际情况十分吻合。因此以这 3 个
主分量计算得到 28 个样地的 3 个主分量的得分
值，然后以这 3 个主分量指标，对 28 个样地进行聚
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第 2 期 黄甫昭，等:西南地区篌竹主产区立地类型划分
类分析。应用 SPSS统计程序，当 2个样地之间所有
指标之间距离的平均值最小时，将这两个地区进行
合并，然后逐级合并，直到最后把所有样地划归为一
类，度量标准为欧氏距离平方，聚类结果见图 1。
图 1 篌竹立地类型聚类分析结果
Fig． 1 Clustering analysis result of site type Ph． nidularia Munro
根据聚类树状图，采用不同的阈值把篌竹立地
条件分为 3、4、5、6 类进行对比分析，当阈值取
λ = 12． 6，把立地条件划分 4 类时，各类之间的距离
比较远、特点比较突出，而且划分结果与实际情况
十分吻合，所以最终采用这个方案把篌竹立地划分
为中下坡厚土少石型、上坡中土少石型、山脊贫瘠
荒芜型、陡坡薄土多石型 4 类，见表 4。
表 4 重庆梁平篌竹分布区立地条件类型
Table 4 Types of site conditions in main producing area of Ph． nidularia Munro
代号
code
立地类型
site type
所属小班
compartment
比例 /%
ratio
立地特征与竹林生长状况
character and stand
Ⅰ 中下坡厚土少石型
1、2、5、6、10、12、13、
15、16、17、18、20、
22、24、25
53． 57
以中下坡为主，土层厚，砾石少，但土壤养分不足，平均海拔 700 m，坡
度平缓，平均达到 21°，竹子胸径较大达到 3． 76 cm，但立竹偏少，仅为
16 100 株 /hm2，且竹林空间分布和年龄结构很不合理
Ⅱ 上坡中土少石型
4、8、14、19、21、
27、28 25． 00
以上坡为主，土层较厚，大都达到 60 ～ 70 cm，砾石少，腐殖质层较厚，
土壤养分充足，平均海拔 750 m，坡度缓和，平均为 26°，竹子密度较大，
达到 19 500 株 /hm2，竹子胸径偏小，但小竹子和老竹子过多
Ⅲ 陡坡薄土多石型 3、7、9、23 14． 29
主要分布在交通不便的边远山区，土层薄，砾石含量多，腐殖质层较
厚，土壤养分充足，坡度大，平均达到 37°，立竹少、胸径小，阔叶树、杂
灌木丛生
Ⅳ 山脊贫瘠荒芜型 11、26 7． 14 主要分布在陡峭的山脊和壁崖上
，土层薄、砾石多，土壤干燥、板结、贫
瘠，立竹稀、径小，平均胸径只有 2． 31 cm
注:表中各类因子的状况(数字或特征)为各类立地条件类型中所含样地该类因子状况的平均情况。
中下坡厚土少石型，包括 1、2、5 号等 15 个样
地，占样地总数 53． 57 %。这类立地类型主要分布
在山谷平缓地带和高山的中下坡，土层厚、砾石含
量少，但土壤养分不足，竹子胸径虽大，但立竹太
少，而且空间和年龄结构不合理。这类竹林形成主
要有以下两个原因:首先是抚育管理粗放，一些承
包户和竹农缺乏科学指导只顾收获，不愿投入，缺
乏锄草、深翻等管理措施，加上竹林没有施肥补充
养分致使土壤板结，地力衰退。其次是采伐不合
理，山下多砍，山上少砍;不分竹子年龄大小，只要
符合市场需求的竹子就砍，而且为了方便经常聚群
砍伐而不是均匀砍伐，从而造成竹林年龄结构和空
间分布结构不合理，致使竹林逐年衰败［15］。
上坡中土少石型，包括 4 号、8 号、14 号等 7 个
样地，占到总数的 25 %。这种立地类型主要集中
在山体上部，坡度缓和、土壤肥厚、腐殖质层也较
厚。由于离公路较远运输困难，砍竹力度较小，竹
林的密度普遍较大，达到 19 500 株 /hm2，且竹林结
构很不合理，幼竹、老竹量太多，新竹逐年减少，胸
径也变小。
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南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 36 卷
陡坡薄土多石型，包括 3 号、7 号、9 号和 23 号
4 个样地占总数 14． 29 %，这种立地类型最突出的
特点就是坡度大、土层薄、砾石含量也较多，由于人
为干扰少，腐殖质层较厚、土壤养分充足。主要分
布在交通极不方便的边远山区，竹林缺乏管护常年
处于自生自灭状态，致使阔叶树、杂灌木丛生，竹林
立竹少、胸径小。这类竹林由于没有人为经营活动
的影响，林地经过休养生息，地力得到了初步恢复，
土壤肥力都较高。
山脊贫瘠荒芜型，包括 11 号和 26 号 2 个样地
占总数 7． 14 %，此种立地类型主要分布在陡峭的
山脊和壁崖上，其特征是土层薄、砾石多，土壤干
燥、板结、贫瘠，立竹稀、径小，平均胸径不到
2. 5 cm。这种立地不适合篌竹生长，应通过留养林
内的杂灌木和阔叶树，逐步把竹林改造为阔叶林或
杂灌林，为其下部的竹林输送水分和养分，同时起
到保持水土的作用。
3 结 论
根据调查重庆梁平篌竹产区的立地质量属于
中等水平，竹林生长状况差异显著，结构很不合理，
绝大部分竹林都需要进行改造。根据主分量分析，
梁平篌竹分布区立地条件分化主要受控于土壤肥
力、土壤表层特征、立地形态这 3 个主分量。通过
对土壤肥力、土壤表层特征、立地形态这 3 个主分
量进行聚类分析，可以把重庆梁平篌竹产区划分为
中下坡厚土少石型、上坡中土少石型、山脊贫瘠荒
芜型、陡坡薄土多石型 4 个立地类型:
Ⅰ．中下坡厚土少石型。主要分布在中下坡，
土层厚，砾石少，但土壤养分不足，竹子胸径大，但
立竹偏少，且竹林结构不合理。针对这类竹林应该
定期劈山除杂、垦复施肥，特别要注意合理留养，使
竹林年龄结构合理，空间分布均匀。
Ⅱ．上坡中土少石型。主要分布在上坡，土层
较厚，砾石少，腐殖质层较厚，土壤养分充足，竹林
密度较大，但胸径偏小，小竹子、老竹子过多。这类
竹林要按“砍老留新、砍弱留壮、砍密留疏”的原则
来调整竹林结构，保持每公顷的立竹在 17 000 ～
18 000 株，而且要适时的垦复施肥，保持地力。
Ⅲ．陡坡薄土多石型。主要集中在交通不便的
陡峭山区，坡度大，土层薄，立竹少，胸径小，各种杂
灌木丛生。由于立地坡度较大，这类竹林改造时不
能进行垦复，应主要放在竹林结构调整上，同时应
提倡竹木混交，有计划地留养深根、落叶的伴生树
种，适当清除一些利用价值低或影响竹林生长的
树木。
Ⅳ．山脊贫瘠荒芜型。主要集中在土层薄、砾
石多的陡峭山脊和壁崖上，立竹稀、胸径小，这种立
地不适合篌竹生长，应通过留养林内的杂灌木和阔
叶树，逐步把竹林改造为阔叶林或杂灌林，为其下
部的竹林输送水分和养分，同时起到保持水土的
作用。
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(责任编辑 王国栋)
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