全 文 :[文章编号 ] 1001-3601(2010)10-0687-0163-04
不同小生境中小蓬竹的含水率及生物量分配规律
徐雪娇 , 刘济明* , 徐国瑞 , 李敏进 , 何 绪 , 廖小峰 , 张东凯
(贵州大学 林学院 , 贵州 贵阳 550025)
[摘 要 ] 为揭示不同小生境中小蓬竹含水率及生物量的分配规律 ,为喀斯特地区小蓬竹的培育及开发
利用提供理论依据 ,对不同小生境中 1 ~ 4年生小蓬竹生物量和含水率进行了调查分析。结果表明:同一小生境中 ,小蓬竹各构件含水率随龄级的增加而降低;构件含水率排序为秆 >地下部分 >枝 >叶;小蓬竹各构
件生物量的分配规律为秆 >地下部分 >枝 >叶 ,各构件生物量随竹龄的分配规律为 3年 >2年 >4年 >1
年 。不同小生境中 ,同一龄级的小蓬竹秆的含水率排序为石槽 >石缝 >土面 >石沟 ,枝叶及地下部分含水率变化较小;小蓬竹生物量的分配规律为石槽 >石缝 >土面 >石沟。[关键词 ] 小蓬竹;含水率;生物量;小生境[中图分类号 ] S795.9 [文献标识码 ] A
MoistureContentandBiomassDistributionofDrepanostachyumluodianenseinDiferentMicrohabitats
XUXue-jiao, LIUJi-ming* , XUGuo-rui, LIMin-jin, HEXu, LIAOXiao-feng, ZhangDong-kai
(ColegeofForestry, GuizhouUniversity, Guiyang, Guizhou550025, China)
Abstract:ThebiomassandmoisturecontentofDrepanostachyumluodianensewith1 ~ 4 yearsageindiferentmicrohabitatsweredeterminedtoprovidetheoreticalbasisforcultivation, developmentandutilizationofDrepanostachyumluodianenseinKarstareas.TheresultsshowedthatthemoisturecontentofdiferentpartsofDrepanostachyumluodianensedecreasedwiththeincreaseofageclass, themoisturecontentandbiomassdistributionofdiferentpartswerebothstem>undergroundpart>branch>leafandthebiomasdistributionofdiferentpartswasthree-yearage>two-yearage>four-yearage>one-yearageinthesamemicrohabitat, thestemmoisturecontentofDrepanostachyumluodianenseinthesameageclasswasstoneslot>stonecrevice>soilsurface>stoneditch, andthebiomassdistributionofDrepanostachyumluodianensewasstoneslot>stonecrevice>soilsurface>stoneditchinthesamemicrohabitat.Keywords:Drepanostachyumluodianense;moisturecontent;biomas;microhabitat
生物量研究不仅是林业科学研究的一项重要内
容 [ 1] ,也是植物群落最重要的特征之一 ,其值的大
小表明植物固定和积累空间资源的能力。生物量高
说明植物的同化作用大于异化作用 ,对空间资源的
利用能力大 。而对于植株构件含水率的研究 ,何明
珠等 [ 2]认为 ,对于荒漠植物 ,构件的含水率高说明
其持水力高 ,抗旱能力较强 ,反之则持水力低 ,抗旱
能力较弱 。
小蓬 竹 又 名 藤 竹 [ Drepanostachyum luodi
anense(YietR.SWang)Kengf.] ,系禾本科竹亚科
[收稿日期 ] 2010-07-17;2010-09-07修回
[基金项目 ] 贵州省科学技术厅对外合作项目 [黔科合外G字(2009)700101] ;“十一五 ”国家科技支撑计划课题 “中度石漠化环境速生高
效林灌草种植与生态演替诱导技术 ”(2006BAC01A09-2)
[作者简介 ] 徐雪娇(1986-),女 ,在读硕士 ,研究方向:保护生物学。 E-mail:745065541@qq.com
*通讯作者:刘济明(1963-),男 ,教授 ,从事植物生态学研究。 E-mail:karst0623@163.com
在 15 ~ 20cm,贵州地区移植大树时 ,土球不能小于
树干直径的 3倍 ,并保证侧根长不短于 30cm;其次 ,
种植时间最好选择在 5月份 ,这时贵州进入雨季 ,湿
度大 ,温度高 ,有利于快速恢复生长;最后要加强种
植后的叶片管理 ,作好整形修剪 ,增施叶面肥。
致谢:在本试验中 ,贵州景地房地产开发有限公
司及公司总经理陈才旺先生提供了试验支持 ,林正
铿参加部分试验研究 ,在此致以衷心的感谢。
[参 考 文 献 ]
[ 1 ] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:第
13卷 [ M] .北京:科学出版社 , 1991.
[ 2 ] 林树燕 , 丁雨龙.电导法对 7种观赏竹的抗寒性测定
[ J] .西北林学院学报 , 2008, 23(1):35-36.
[ 3 ] 何 飞 ,何亚平 , 费世民 , 等.2004年冬成都市外来园
林植物冻害调查及建议 [ J] .西南园艺 , 2005, 33(6):
19-22.
[ 4 ] 罗晓青 , 王代谷 ,查兰松 , 等.棕榈科观赏植物在贵州
园林绿化中的应用 [ J] .贵州农业科学 , 2009, 37(3):
124-125.
[ 5 ] 王文举 , 张亚红 ,牛锦凤 , 等.电导法测定鲜食葡萄的
抗寒性 [ J] .果树学报 , 2007, 24(1):34-37.
(责任编辑:聂克艳)
贵州农业科学 2010, 38(10):163 ~ 166 GuizhouAgriculturalSciences
镰序竹属植物 ,是我国特产的一次性开花结实的合
轴丛生型竹种 ,也是喀斯特地区适生竹种 ,在水源涵
养 、水土保持 、养分平衡等生态功能发挥中具有重要
的作用 。此外 ,小蓬竹上部悬垂呈藤状匍匐延伸 ,株
形美观 ,可用作优良的梯度绿化园林绿化竹种 ,还可
以其作为材料编织凉椅 、菜架等 ,具有良好的开发前
景 [ 4] 。
目前 ,对于不同小生境条件下小蓬竹生物量的
研究较少 ,且小生境的划分主要依据坡位(上坡 、中
坡和下坡)、小蓬竹种群在林中的位置(林中 、林缘 、
孤立木)[ 3-4] 。本文从地貌的角度将小蓬竹的小生
境类型划分成土面 、石缝 、石沟 、石槽 4种类型 ,研究
不同小生境中小蓬竹各构件含水率及生物量的分配
规律 ,为喀斯特地区小蓬竹的培育及开发利用提供
理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
研究材料取自罗甸县董架乡董架村 ,对土面 、石
缝 、石沟 、石槽 4种小生境类型各随机选取 4个样
点 ,共 16个样点 ,其中 ,土面小生境以 1m×1m作
为取样单位 ,其他小生境以小生境个体作为取样单
位 。样点的选择要求具有代表性 ,未遭到人为干扰
或仅遭到轻度人为干扰。每样点选取长势良好 、龄
级结构健全的小蓬竹 1丛。用皮尺和游标卡尺测量
每丛立竹的地径 、竹高 、枝下高 ,根据这 3项生长指
标 ,按小生境类型和龄级标记出标准竹 ,每丛按龄级
各选标准竹 1株 。
1.2 方法
1)小蓬竹竹龄的判断 。小蓬竹竹龄的判断参
考陈洪 [ 4]在喀斯特植物小蓬竹无性系种群生态学
研究中对小蓬竹年龄的划分方法。 1年生竹:根部
淡黄色 ,枝上无枝环 ,秆淡绿色 、秆上分枝多且颜色
嫩绿 ,叶淡绿色 ,有捧叶;2年生竹:根部黄色 ,枝上
枝环数 1,秆绿色 、秆上分枝微多 ,叶绿色;3年生竹:
根部黄褐色 ,枝上枝环数 2,秆淡绿色至黄绿色 、秆
上分枝较少且颜色绿中微显褐色;4年生竹:根部红
褐色 ,枝上枝环数 3 ,秆黄绿或绿褐色 、秆上分枝少
且颜色绿褐色 ,叶淡绿色 。
2)小生境划分 。于 2010年 3月 20日进行野
外调查 , 根据小生境成因 、外部形态特征和朱守
谦[ 5]等对小生境的划分标准 ,将小蓬竹的小生境类
型划分成土面 、石缝 、石沟 、石洞 、石槽和石面 6种类
型。经调查分析得出:石面和石洞小生境几乎无小
蓬竹分布 ,故在本文中仅对其他 4种小生境中生长
的小蓬竹进行研究 。
3)生物量及含水率的测定 。生物量的测定采
用全获法 ,将标准竹地上部分按小生境类型 、龄级收
集 ,逐株剔下枝 、叶 ,分别称量秆 、枝 、叶的鲜重;每丛
竹的地下部分从样点四周垂直下挖 ,小心挖取其竹
蔸 ,洗净置阴凉处晾干后称量鲜重 ,并剪取标准竹的
地下部分称取其鲜重。最后 ,将标准竹各构件带回实
验室置 80℃烘箱中烘干至恒重 ,用电子秤称量各构
件干重 ,计算不同小生境中小蓬竹各构件的含水率。
1.3 数据处理
数据的处理采用 MicrosoftExcel和 SPSS11.0进
行。
2 结果与分析
2.1 小蓬竹各构件的含水率
测定标准竹各构件含水率并进行均值比较(表
1)。结果表明 ,小蓬竹各构件含水率因竹龄和生长
的小生境不同而有差异 。竹类植物各器官含水率因
组织结构和功能不同而有差异 ,随着竹龄的增长 ,同
一器官的水分含量也会出现相应变化 ,器官的含水
率在一定程度上反映着干物质的积累程度 [ 6] 。此
外 ,小生境蓄水和保水能力的强弱也是造成植物各
器官含水率出现差异的因素之一 。
表 1 不同小生境中不同龄级的小蓬竹构件含水率
Table1 ThemoisturecontentofdifferentpartsofDrepanostachyumluodianensewithdifferent
ageclassindifferentmicrohabitats
生境类型
Habitattype
龄级 /年
Ageclass
秆 /%
Stem
枝 /%
Branch
叶 /%
Leaf
地下部分 /%
Undergroundpart
土面 1 59.588±1.213 50.817±0.899 44.540±1.538 56.742±2.437
2 56.329±3.332 44.517±6.858 34.273±7.059 53.051±9.031
3 54.276±1.395 36.218±0.999 26.472±3.441 46.150±0.584
4 49.971±0.305 32.914±3.338 21.846±1.225 41.501±0.719
石槽 1 62.170±0.274 56.718±1.257 50.254±4.440 53.469±2.177
2 59.900±3.009 52.873±5.128 38.794±2.978 52.579±7.246
3 57.121±1.307 45.201±4.072 30.313±2.532 44.921±0.960
4 52.159±4.409 40.529±3.011 25.085±0.945 38.313±0.947
石缝 1 57.057±0.627 60.201±1.731 52.434±1.374 57.455±1.108
2 58.071±2.436 54.171±1.539 40.485±8.016 53.415±11.486
3 56.058±1.404 48.455±2.614 32.934±2.231 47.028±3.407
4 51.027±1.676 43.514±0.611 27.992±1.883 43.855±0.297石沟 1 46.612±4.719 41.896±1.865 34.817±4.113 54.409±3.440
2 43.328±6.152 37.467±7.002 29.361±7.724 49.291±2.307
3 44.451±1.386 30.223±1.874 21.779±0.529 38.220±2.507
4 40.411±0.615 25.678±1.661 20.556±0.476 32.817±1.041
·164· 贵 州 农 业 科 学 2010, 38卷
表 2 小蓬竹各构件间含水率的相关系数
Table2 ThecorrelationcoefficientinmoisturecontentamongdifferentpartsofDrepanostachyumluodianense
相关因子 秆Stem
枝
Branch
叶
Leaf
地下部分
Undergroundpart
生境类型
Habitattype
竹龄
Ageclass
秆
枝 0.849**
叶 0.729** 0.928**
地下部分 0.644** 0.821** 0.876**
生境类型 -0.644** -0.225 -0.154 -0.219
竹龄 -0.449 -0.677** -0.852** -0.901** 0.000
表 3 不同生境中小蓬竹各构件生物量(干重)
Table3 ThedrybiomassofdifferentpartsofDrepanostachyumluodianenseindiferentmicrohabitats
生境类型
Habitat
type
龄级 /年
Age
class
秆 /(g/株)
Stem
枝 /(g/株)
Branch
叶 /(g/株)
Leaf
地上部分 /
(g/株)
Aerialpart
地下部分 /
(g/株)
Undergroundpart
总重量 /
(g/株)
Totalweight
土面 1 36.706±3.436 3.395±0.410 1.050±0.146 41.151 21.851±3.645 63.002
2 71.238±6.224 7.532±1.985 4.997±2.159 83.767 27.126±6.746 110.893
3 105.749±6.903 10.086±2.043 6.332±2.952 122.166 30.607±6.555 152.773
4 58.694±7.688 6.011±0.357 3.455±0.454 68.160 27.202±1.173 95.361
石槽 1 86.404±8.203 3.105±0.135 0.891±0.088 90.400 24.158±4.940 114.558
2 107.077±5.449 6.567±0.345 4.686±0.608 118.330 29.037±4.282 147.367
3 132.981±4.114 8.440±1.340 5.697±0.642 147.118 33.130±4.960 180.248
4 105.371±13.679 5.024±0.279 3.048±0.353 113.433 29.078±3.553 142.521
石缝 1 56.243±7.035 4.130±0.192 1.418±0.234 61.791 16.837±3.794 78.628
2 75.207±4.320 14.335±3.628 7.536±0.580 97.078 20.644±5.055 117.772
3 108.202±5.961 17.218±4.294 9.010±1.454 134.430 22.415±4.643 156.845
4 61.780±4.876 7.568±0.498 5.017±0.418 74.365 19.279±4.460 93.643
石沟 1 38.605±8.003 3.770±0.749 1.334±0.192 43.708 17.990±2.732 61.698
2 77.819±7.789 8.410±2.837 5.751±1.433 91.980 21.170±3.531 113.149
3 111.252±6.766 10.878±2.791 6.758±1.489 128.889 25.599±3.195 154.488
4 58.801±5.310 6.608±0.964 4.239±0.548 69.648 21.652±3.139 91.300
1)同一小生境中 ,不同龄级小蓬竹各构件含
水率总的变化趋势为 1年 >2年 >3年 >4年 ,这是
由于幼竹至成竹的生长过程是竹秆老化和干物质积
累的过程 ,随着竹龄的增加 ,竹子各器官的水分含量
随竹龄增加而下降。
2)不同小生境中 ,各构件平均含水率的变化
趋势:秆的含水率为石槽 >石缝 >土面 >石沟;枝和
叶的含水率变化趋势相同 ,均以石缝小生境中的最
高 ,其次是石槽 、土面 、石沟;地下部分含水率变化幅
度小 ,不同小生境中的标准竹地下部分含水率的排
序为石缝 >土面 >石槽 >石沟 。
2.2 小蓬竹各构件含水率的相关性
对不同小生境中小蓬竹构件的含水率进行相关
分析 ,结果(表 2)表明 ,枝的含水率与秆的含水率具
有强相关性 ,相关性系数达 0.849(P<0.01);叶的
含水率与秆 、枝含水率的相关性系数分别为 0.729、
0.928,相关性达极显著水平(P<0.01);地下部分
含水率与秆 、枝和叶含水率之间相关性极显著(P<
0.01);秆 、枝 、叶和地下部分的含水率与竹龄呈负
相关关系。各构件与小生境类型间均存在负相关关
系 ,其中秆含水率与小生境类型间的相关性系数为 -
0.644(P<0.01),二者呈强负相关 ,说明生长在不同
小生境中小蓬竹秆的含水率随生境的变化而变化。
2.3 小蓬竹单株生物量及分配规律
对小蓬竹各构件生物量及各构件生物量所占比
例进行分析。结果(表 3)表明 ,无论何种小生境类
型 、何种龄级的小篷竹的竹秆生物量所占比例明显
大于竹冠生物量 ,地上部分生物量远大于地下部分
生物量。同一小生境中不同龄级的小篷竹 3年生立
竹生物量最大 , 1年生立竹生物量最小 。各构件不
同龄级的生物量分配规律为 3年 >2年 >4年 >1
年。不同小生境中同一龄级小蓬竹生物量进行比
较 ,石槽小生境中各龄级小蓬竹单株生物量最高。
不同小生境中小蓬竹的生物量平均值排序为石槽
(146.174g/株)>石缝(111.722g/株)>土面(105.
507g/株)>石沟(105.159g/株)。
3 结论与讨论
1)本研究中小蓬竹各构件含水率受竹龄和小
生境的影响而有差异。同一小生境中 ,小蓬竹各构
件含水率随年龄的增加逐渐降低 ,这一研究结果与
前人对硬头黄竹和坭竹[ 7] 、大头典竹[ 8] 、绿竹 [ 9]的
研究结论相似 。
2)不同小生境中同一龄级小蓬竹各构件含水
率的变化趋势:秆的含水率表现为石槽 >石缝 >土
面 >石沟;枝和叶的含水率变化趋势相同 ,且变化幅
·165· 第 10期 徐雪娇 等 不同小生境中小蓬竹的含水率及生物量分配规律
度较小 ,表现为石缝 >石槽 >土面 >石沟;地下部分
含水率变化幅度小 ,排序为石缝 >土面 >石槽 >石
沟 。不同小生境中小蓬竹各构件含水率的差异说明
不同的小生境类型在水分接收 、贮存等方面有较大
差异 ,这种差异将不同程度地制约着植物的分布和
生长。朱守谦 [ 5] 等对茂兰喀斯特森林小生境土壤
含水量的研究表明 ,石槽 、石缝 、土面 、石沟 4种小生
境雨后含水量排序依次为土面 >石槽 >石缝 >石
沟 。为了更好地揭示小蓬竹各构件含水率与小生境
间的关系 ,还需对小蓬竹分布区域各小生境类型的
土壤含水量等生态因子做进一步研究 。
3)竹秆含水率是影响竹材物理性质和力学性
质的重要因素 , Chung[ 10]等研究发现 ,竹材的几项机
械性能指标均和含水率呈负相关关系 。因此 ,较低
的竹秆含水率意味着较高的生物产量和较强的机械
性能[ 8, 10] 。小蓬竹竹秆含水率比同龄硬头黄竹 、坭
竹 [ 7] 、大头典竹[ 8] 、绿竹[ 9] 、阿帕斯竹 [ 11] 等丛生竹
竹秆含水率高 ,机械性能较弱 ,竹材韧性好 ,可用来
编织凉椅 、农具 、菜架和篱笆等用 ,可作特殊的材用
竹种。
4)不同小生境中小蓬竹生物量排序为石槽
(146.174g)>石缝(111.722g)>土面(105.507g)
>石沟(105.159g)。从 4种小生境中生长的 1 ~ 4
龄小篷竹各构件生物量分析来看 ,地上部分生物量
占 65% ~ 85%,地下部分生物量仅占 14% ~ 34%,
小篷竹各构件生物量的分配规律为秆 >地下部分 >
枝 >叶 。小篷竹生物量随龄级的分配规律为 3年 >
2年 >4年 >1年 ,这是由于随着竹龄的增加含水率
逐渐降低 ,有机物质积累逐渐增多 ,生长到第 3年
时 ,个体生长旺盛 ,有机物质积累多 ,生物量达到顶
峰 ,而生长至 4龄后 ,小蓬竹个体生长趋于衰竭 ,同
化能力大大降低 ,养分的消耗大于积累。
5)森林生物量的研究是陆地生态系统生物量
研究的核心 。目前最流行的林分生物量测定方法是
通过回归估计法建立生物量模型来估算林分生物
量 [ 12] 。林分生物量的测定对林业生产和理论研究
均有十分重要的意义。然而 ,小蓬竹生物量模型的
研究仍是其生物量研究中的一个空白 ,有待进一步
的研究。
致谢:本研究得到了罗甸县林业局欧国腾 、董家
乡东跃村汪财发等的帮助和支持 ,在此致以诚挚的
谢意 !
[参 考 文 献 ]
[ 1 ] 郑景明 ,张育红.林分生物量研究综述 [ J] .辽宁林业
科技 , 1998(4):43-45.
[ 2 ] 何明珠.荒漠植物枝系构件及其持水力研究 [ D] .兰
州:甘肃农业大学 , 2004:1-50.
[ 3 ] 周 超 , 刘济明 ,蒙朝阳 , 等.不同喀斯特生境条件下
小蓬竹构件生物量研究 [ J] .安徽农业科学 , 2008, 36
(5):1835-1836.
[ 4 ] 陈 洪.喀斯特植物小蓬竹无性系种群生态学研究
[ D] .贵州:贵州大学林学院 , 2007:1-10.
[ 5 ] 朱守谦.喀斯特森林生态研究(Ⅰ )[ M] .贵阳:贵州
科技出版社 , 1993.
[ 6 ] 杨 青 ,苏光荣 , 段柱标.版纳甜龙竹种群生物量结
构及其回归模型 [ J] .西北农林科技大学学报:自然
科学版 , 2008, 36(7):128-134.
[ 7 ] 黎 曦.赣南毛竹 、硬头黄竹 、坭竹等竹林生物量的
研究 [ D] .南京:南京林业大学 , 2007:1-53.
[ 8 ] 申 巍 ,邹跃国 , 陈森杰.大头典竹地上部分生长指
标与生物量关系研究 [ J] .世界竹藤通讯 , 2009, 7
(4):8-11.
[ 9 ] 张燕珍.福建不同种源绿竹含水率与持水量研究
[ J] .世界竹藤通讯 , 2006, 4(3):19-23.
[ 10] Chung, K.F.andW.K.Yu.Mechanicalpropertiesof
structuralbambooforbambooscafoldings[ J] . Engi-
neeringStructures, 2002(24):429-442.
[ 11] 苏毅杰.阿帕斯立竹现存地上生物量及其构件因子
关系研究 [ J] .竹子研究汇刊 , 2009, 28(2):25-28.
[ 12] 许俊利 ,何学凯.林木生物量模型研究概述 [ J] .河北
林果研究 , 2009, 24(2):141-144.
(责任编辑:姜 萍)
·166· 贵 州 农 业 科 学 2010, 38卷