全 文 :第 36 卷 第 7 期 西北农林科技大学学报(自然科学版) Vol.36 No.7
2008 年 7 月 Journal of No rthwest A&F Univer sity(Na t.Sci.Ed.) Jul.2008
版纳甜龙竹种群生物量结构及其回归模型*
杨 清1 , 2 ,苏光荣3 ,段柱标1 ,何开红1 ,郭永杰1 ,王正良1 ,孙启祥4 ,彭镇华4
(1中国科学院西双版纳热带植物园 ,云南勐腊 666303;2国际竹藤网络中心 研究生院 ,北京 100091;
3云南省景洪市林业局 ,云南景洪 666100;4中国林业科学研究院林业科学研究所 ,北京 100091)
[ 摘 要] 【目的】为版纳甜龙竹的合理经营与开发提供理论依据。【方法】以位于云南省勐仑镇人工栽培的版
纳甜龙竹(Dendrocalamus hamiltonii Nees e t A rn.ex M unro)林为研究对象 , 测定了版纳甜龙竹单株各器官含水率和
生物量 、种群生物量结构 , 并对胸径与各器官生物量的相关性进行了拟合。【结果】版纳甜龙竹秆 、枝 、叶 3 种器官含
水率随龄级的增加均呈下降趋势 ,其中以秆的含水率下降幅度最大 , 竹叶的含水率变化较小。人工林的总生物量为
141 598 kg/ hm2 ,其秆 、枝 、叶 、地下部的生物量分别为 74 674 , 23 381 , 8 071 , 35 472 kg/ hm2 , 占总生物量的比例依次
为 52.74%, 16.51%, 5.70%, 25.05%;Ⅰ 龄级 、Ⅱ龄级 、 Ⅲ龄级 、Ⅳ龄级和≥Ⅴ龄级版纳甜龙竹的生物量分别为
15 899 , 21 013 , 37 124 , 32 495 和35 067 kg/ hm2 , 占总生物量比例依次为 11.23%, 14.84%, 26.22%, 22.95%,
24.76%;版纳甜龙竹的总生物量和秆生物量除低于慈竹以外 , 均比其他竹种高。版纳甜龙竹各器官生物量与胸径
(D)间均具有较好的相关性 , 其中秆生物量(Bs)、地上部生物量(Ba)与胸径(D)间的拟合模型分别为 Bs =
0.1 80 6D1.802 2(竹龄(a)≤1)、Bs=0.080 3D2.304 4(a>1)和 Ba=0.079 5D2.455 9(a>1), 且相关性均达极显著水平。
【结论】建立了竹秆胸径与各器官生物量的估测模型 ,在生产实践中可用其估算各器官的生物量。
[ 关键词] 版纳甜龙竹;生物量;种群结构;回归模型
[ 中图分类号] S795.9 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1671-9387(2008)07-0127-08
Biomass structure and its regression models of Dendrocalamus
hamiltonii Nees et Arn.ex Munro populat ion
YANG Qing1 , 2 , SU Guang-rong3 ,DUAN zhu-biao1 ,HE Kai-hong1 ,
GUO Yong-jie1 ,WANG Zheng-liang1 , SUN Qi-xiang4 , PENG Zhen-hua4
(1 X ishuangbanna Trop ica l Botanic Gardens , CAS , Meng lun ,Y unnan 666303 Ch ina;2 Graduate S chool of Interna tiona l Centr e for Bamboo
and Rat tan , Bei j in g 100091 , Ch ina;3 Forest ry Depa rtment o f J ing hong Ci ty in X ishuangbanna , J ing hong ,Y unnan 666100 , China;
4 F orest ry Inst itute o f Ch inese A cademy o f Forest ry , Bei j in g 100091 , Ch ina)
Abstract:【Objective】The study w as done to improve theo retical basis of reasonable operation and
management and exploitation of Dendrocalamus hamiltoni i.【Method】Based on the data obtained from the
cultiv ated fo rest of D .hamiltoni i in M eng lun Town , Yunnan province , the biomass st ructure of population
w as studied and the reg ression model of each biomass component based on DBH and the degree of bamboo
years w ere constructed in this paper.【Resul t】The result show ed that the to tal biomass w as 141 598
kg/hm2 , the moisture content o f stem , tw ig and foliag e w ere deg ressive w ith the increase of stem year , the
deg ression of stem w as the bigg est and the deg ression of fo liag e w as the smallest in the three org ans.The
* [ 收稿日期] 2007-08-24
[ 基金项目] 国家科技部基础条件平台项目“林木种质资源标准化整理 、整合及共享试点”(2004DKA30400-05-01-02)
[ 作者简介] 杨 清(1969-),男 ,重庆忠县人 ,副研究员 ,博士 ,主要从事森林培育与林木育种研究。 E-mai l:y q@x tbg.org.cn
[ 通讯作者] 孙启祥(1967-),男 ,安徽巢湖人 ,研究员 ,博士 ,主要从事森林培育与生物多样性保护研究。
E-m ail:sunqixiang@263.net
DOI :10.13207/j.cnki.jnwafu.2008.07.025
biomass of S tem , tw ig , fo liage and underg round were 74 674 ,23 381 ,8 071 ,35 472 kg/hm2 , and the propo r-
tions w ere 54.74%, 16.51%, 5.70%,25.05% respectively;the biomass of Ⅰdegree , Ⅱdeg ree , Ⅲdeg ree , Ⅳ
deg ree , Ⅴdegree and above w ere 15 899 , 21 013 ,37 124 , 32 495 , 35 067 kg/hm2 , and the propo rtions w ere
11.23%, 14.84%, 26.22%, 22.95%, 24.76% respectively;The to tal biomass and the stem biomass w ere
mo re than o ther bamboo species except Neosinocalamus of finis.In addition , DBH and the dif ferent compo-
nents of D.hamil toni i were highly cor relat ive each o ther , the model of Stem w eight (Bs) and the
aboveg round w eight(Ba)based on DBH (D)were Bs=0.180 6D1.80 2 2(a≤1),Bs=0.080 3D2.304 4(a>1)
and Ba=0.079 5D2.455 9(a >1)respectiv ely .【Conclusion】By using these models , the dif ferent biomass
components of D.hamiltoni i could be e stimated in practice.
Key words:Dendrocalamus ham iltonii;biomass;population st ructure;reg ression model
版纳甜龙竹(D.hamil toni i Nees et Arn.ex
Munro)属禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambuso-
ideae)牡竹属(Dendrocalamus),别名甜笋竹(中国
竹谱)、甜竹 、甜龙竹(西双版纳),分布于印度 、缅甸 、
尼泊尔 、锡金 、不丹 、老挝以及中国云南的思茅 、西双
版纳等地[ 1-2] 。版纳甜龙竹不仅是我国 30多种笋用
材中含糖量 、谷氨酸和蛋白质含量最高的竹种之
一[ 3-4] ,而且还是世界上有名的三大甜龙竹之一 。版
纳甜龙竹笋体洁白粗大 ,肉质细嫩 ,清香鲜甜可口 ,
生熟均可食用 ,口感远远超过我国目前的食用竹笋。
同时版纳甜龙竹还是优良的纸浆用材[ 5-6] 。国外从
20世纪 80年代初开始对版纳甜龙竹的研究 ,主要
集中在对其叶片 、秆箨的形态学[ 7] ,愈伤组织的形成
与组培[ 7-10] ,幼嫩竹枝苗造林[ 11] ,与姜混种等混农林
系统的枯枝落叶分解中养分释放模式与细胞壁降解
等方面[ 12-13] 。相对于麻竹 、毛竹 、雷竹等竹种而言 ,
国内对版纳甜龙竹的研究较少 , 目前只有关明杰
等[ 14]对其竹材的干缩性及其纤维饱和点进行了研
究;笔者曾对其竹材纤维形态及其化学成分进行了
研究[ 15] ,发现该竹秆形高大 , 纤维长 ,纤维素含量
高 ,造纸性能好 ,是优良的造纸原料 ,具有较好的开
发前景。目前 ,对版纳甜龙竹生物量结构方面的研
究尚未见报道。本试验对版纳甜竹各器官生物量的
分配及相关模型进行了研究 ,旨在为版纳甜龙竹的
合理经营与开发提供理论依据和基础数据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
本试验地点设在中国科学院西双版纳热带植物
园内(21°41′N , 101°25′E),位于云南省勐腊县境内
的低山缓坡地 ,砖红性土壤 ,海拔高度 600 m ,属热
带季风气候 ,干湿季分明 ,11 ~ 4月为干旱季 , 5 ~ 10
月为雨季 ,年平均气温 21.8 ℃, ≥10 ℃积温 7 459
℃,最热月(7月)年平均气温 23.9 ℃,最冷月(1月)
年平均气温 13.9 ℃,绝对最低气温 3.7 ℃,绝对最
高气温 40.5 ℃;年降雨量 1 454 mm ,雨季降雨量占
全年降雨量的 86%,冬春多雾 ,雾日平均 145.5 d ,
年平均相对湿度 85%;pH 4.6。竹林是 1997年用
分蔸育苗进行人工栽培 , 株行距 8 m ×5 m , 250
丛/hm2 ,面积约 7 hm2 ,基本无人经营 ,自然生长。
1.2 方 法
1.2.1 标准竹的确定 调查于 2007-02 ~ 03进行 ,
在版纳甜龙竹人工林中 ,随机抽取版纳甜龙竹 75
丛 ,共 2 012株 ,每株检尺 ,调查记录胸径 、年龄 ,并
按龄级(竹龄≤1年为Ⅰ龄级 ,竹龄 1 ~ 2年 为 Ⅱ龄
级 ,竹龄 2 ~ 3年 为Ⅲ龄级 ,竹龄 3 ~ 4年 为Ⅳ龄级 ,
竹龄≥4年为≥Ⅴ龄级)进行统计。根据立竹龄级
分布规律 ,从每龄级中随机抽取生长良好 、无病虫害
的 15株标准竹进行调查分析 。
1.2.2 测定方法 将选取的标准竹从秆基处锯断 ,
测量其胸径(DBH)、秆高(CH ,秆基至全株 2/5处
的长度为秆高(用材长))[ 16] 、胸径节长(LBH)、最长
节长(LLB), 统计其总节数(A TB)、最长节序数
(NLB),取下竹枝 、竹叶并挖取竹篼(洗清泥沙后晾
干),立即测定叶 、枝 、竹秆和地下部(篼)鲜重 。同时
取枝 、叶 、秆和地下部(竹篼)各 300 ~ 500 g ,带回实
验室置于 85 ℃烘箱内烘干至恒重 ,冷却后称取干
重。
1.2.3 数据处理 根据版纳甜龙竹种群龄级分布
规律和各龄级 、各器官 (秆 、枝 、叶 、篼 )生物量
(干物质)的测定值 ,计算版纳甜龙竹单株生物量 、种
群生物量和各器官生物量及含水率。采用 SPSS1
3.0软件对数据进行显著性和相关性分析 ,以确定各
器官生物量之间的相关关系 ,并分别用线性 、非线
性 、指数 、对数和幂函数模型进行拟合 ,建立版纳甜
龙竹各器官的生物量估测模型 。
128 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第 36 卷
2 结果与分析
2.1 版纳甜龙竹各器官的含水率
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 ,随着龄级的增长 ,水
分含量也会出现相应的变化 ,器官含水率在一定程
度上反映了干物质的积累程度 。表 1是不同龄级版
纳甜龙竹地上部(枝 、叶和秆)和地下部(蔸)的含水
率。
由表 1 可知 , 除 Ⅰ龄级外(只有秆 、篼 ,无枝 、
叶),版纳甜龙竹不同器官含水率的变化规律均为地
下部(蔸)>枝>秆>叶。这与大木竹各器官含水率
的变化规律相比有一定的差异 (叶 >篼 >枝 >
秆)[ 17] 。同时地上部各器官的含水率随竹龄的增大
均呈下降趋势 ,其中以秆的含水率下降幅度最大 ,而
竹叶的含水率变化幅度较小 ,这与其他竹种如苦竹 、
红竹 、大木竹的变化规律相同[ 17-19] 。
从各龄级和各器官的平均含水率(表 1)变化来
看 , Ⅰ ~ Ⅴ龄级版纳甜龙竹的平均含水率依次为
61.25%, 55.53%, 51.73%, 49.09%和 46.17%,其
含水率随着版纳甜龙竹龄级的增加而降低。同时 ,
枝 、叶含水率在不同龄级版纳甜龙竹间差异均显著;
除了Ⅳ龄级和≥Ⅴ龄级版纳甜龙竹秆的含水率无差
异外 ,其他竹龄版纳甜龙竹的秆含水率差异达显著
水平。
表 1 不同竹龄版纳甜龙竹各器官的含水率
Table 1 Organic moistur e content of D.hamiltonii a t differ ent ag es %
龄级
Age class
地上部 Biomass ab ove g rou nd
枝 Tw ig 叶 Foliage 秆 Stem
地下部
Biomass under ground
平均
Average
Ⅰ - - 58.23 ± 1.840 a 64.27 ± 11.305 a 61.25
Ⅱ 58.31 ± 1.549 a 49.04 ± 2.816 a 54.44 ± 9.272 b 60.32 ± 9.744 ab 55.53
Ⅲ 53.21 ± 5.635 b 46.75 ± 3.265 b 48.17 ± 4.400 c 58.78 ± 8.173 b 51.73
Ⅳ 49.14 ± 4.264 c 43.61 ± 2.704 c 45.9 8± 9.233 d 54.51 ± 10.262 bc 49.09
≥Ⅴ 46.34 ± 4.054 d 42.95 ± 3.868 d 44.93 ± 2.349 d 50.44 ± 9.376 c 46.17
平均 Average 51.75 45.59 49.18 56.01 50.63
注:表中数据为平均值±标准差 ,同列数据后标不同字母者表示差异显著(P<0.05)。下表同。
Note:Mean±SD , Values follow ed by di fferent let ters in the line are signif icant di ff erence at P<0.05.T he following table i s the sam e.
2.2 版纳甜龙竹单株生物量的动态变化
2.2.1 不同龄级生物量的分配格局 版纳甜龙竹
属于大型丛生竹 ,其生物量包括地上部(秆 、枝 、叶)
及地下部(篼)生物量。由表 2 可知 ,版纳甜龙竹总
生物量的平均值为 22.354 kg/株 ,其中地上部平均
生物量为 18.568 kg/株 ,占总生物量的 83.13%;以
竹篼为主的地下部平均生物量为3.786 kg/株 ,占总
生物量的 16.87%,说明版纳甜龙竹大部分生物量
集中在地上部。
表 2 不同龄级版纳甜龙竹的生物量
Table 2 Biomass distribution of D.hamiltonii among different components
龄级
Age class
地上部 Biomass above ground 地下部 Biomass under ground
生物量/(k g·株-1)
Biomass
所占比例/ %
Percen t age
生物量/(kg·株-1)
Biomass
所占比例/%
Percen t age
总生物量/(kg·株-1)
Total biom as s
Ⅰ 11.24±0.595 b 82.65±4.377 2.36±0.101 b c 17.35±0.742 13.6
Ⅱ 16.33±1.360 a 87.00±7.245 2.44±0.226 c 13.00±1.205 18.77
Ⅲ 18.83±1.416 a 86.53±6.502 2.93±0.233 c 13.47±1.074 21.76
Ⅳ 21.78±1.456 bc 81.49±5.447 4.95±0.384 b 18.51±1.435 26.73
≥Ⅴ 24.66±1.587 c 80.01±5.126 6.16±0.464 a 19.99±1.657 30.82
平均 Average 18.568 83.13 3.786 16.87 22.354
由表 2还可知 ,版纳甜龙竹总生物量从 Ⅰ龄级
的 13.6 kg/株增加到≥Ⅴ龄级的 30.82 kg/株 。其
中Ⅰ龄级 ~ ≥Ⅴ龄级版纳甜龙竹的地上部生物量依
次为 11.24 ,16.33 , 18.83 ,21.78 ,24.66 kg/株 ,占总
生物量 的百分比 依次 为 82.65%, 87.00%,
86.53%, 81.49%和 80.01%。与地下部相比 ,地上
部生物量及其所占比例均明显较高 。从不同龄级版
纳甜龙竹地上部和地下部生物量来看 , Ⅱ龄级和 Ⅲ
龄级之间差异不显著 ,但显著低于Ⅳ和≥Ⅴ龄级。
同时 ,除Ⅰ龄级外 ,版纳甜龙竹地上部生物量占总生
物量的比例随着龄级增加而减少 ,而地下部则与地
上部相反。总之 ,与 Ⅰ龄级相比 ,版纳甜龙竹 Ⅲ龄级
和Ⅱ龄级地上部和地下部生物量均有一定的提高 ,
养分吸收和同化能力得到很大地加强 ,逐渐由养分
129第 7 期 杨 清等:版纳甜龙竹种群生物量结构及其回归模型
受体向养分自给和供体方向转变 ,其养分供给能够
自给自足 。在 Ⅲ龄级以前 ,物质积累主要集中在地
上部 ,到Ⅲ龄级以后 ,物质积累逐渐向地下部(篼)转
移 ,而且开始大量长蔸孕笋 ,主要反映在竹蔸生物量
大幅增加 。
2.2.2 地上部各器官生物量的分配格局 由表 3
可知 ,版纳甜龙竹地上部各器官中 ,秆的平均生物量
最大 ,为 14.876 kg/株 ,占总生物量的 66.60%;其
次是枝 ,平均生物量为 2.352 kg/株 ,占总生物量的
10.53%;叶最小 ,平均生物量为 1.340 kg/株 ,占总
生物量的 6.00%。不同龄级(Ⅰ龄级以上)各器官
生物量分配规律基本上为:秆>枝>叶 。说明竹秆
生物量在各器官生物量分布中占主导地位。
表 3 版纳甜龙竹不同龄级地上部各器官的生物量
Table 3 Biomass distribution of D.hamiltonii among different component s of above g round
龄级
Age class
枝 Tw ig 叶 Foliage 秆 Stem
生物量/(kg·株-1)
Biomas s
所占比例/ %
Percen t
生物量/(kg·株-1)
Biom as s
所占比例/ %
Percent
生物量/(kg·株-1)
Biomass
所占比例/ %
Percent
Ⅰ - - - - 11.24±0.595 a 82.65±4.377
Ⅱ 0.83±0.117 c 4.42±0.625 1.52±0.078 a 8.10±0.419 13.98±0.782 b 74.48±4.366
Ⅲ 2.40±0.537 b 11.04±2.472 1.68±0.138 a 7.73±0.633 14.75±1.049 b 67.75±4.818
Ⅳ 3.87±0.961 a 14.47±3.595 1.79±0.215 b 6.70±0.805 16.12±1.887 c 60.32±7.063
≥Ⅴ 4.66±0.783 bc 15.12±2.097 1.71±0.170 b 5.56±0.575 18.29±2.096 c 59.33±4.037
平均 Average 2.352 10.53 1.340 6.00 14.876 66.60
从地上部各器官生物量占总生物量的比例来
看 ,竹枝所占的比例随着龄级的增加而逐渐增大 ,
叶 、秆所占的比例(Ⅰ龄级除外)均随着竹龄的增加
而逐渐减少。叶和杆生物量增加最多的阶段主要是
在Ⅱ龄级和Ⅲ龄级(表 3)。
2.3 版纳甜龙竹林分生物量的动态变化
由表 4可知 ,版纳甜龙竹人工林种群总生物量
为 141 598 kg/hm2 , 其 中地 上 部为 106 126
kg/hm2 ,约占总生物量的 75%;地下部为 35 472
kg/hm2 ,约占总生物量的 25%。在各器官的生物量
分布格局中 ,秆的生物量最大 ,为74 674 kg/hm2 ,占
总生物量的 52.74%;而叶的生物量最低 ,为 8 071
kg/hm2 ,占总生物量的 5.74%,各器官生物量所占
比例由高到低依次为秆>地下部(蔸)>枝>叶 。说
明版纳甜龙竹林分的多数生物量主要集中在竹杆 。
表 4 版纳甜龙竹林中各组分的生物量
Table 4 Biomass of v arious par ts o f D.hami ltonii
组分
F ract ion
器官
Organ
生物量/(kg·株-1)
Biomass
所占比例/ %
Percent
地上部
Biomass above
ground
秆 S tem 74 674 52.74
枝 Twig 23 381 16.51
叶 Foliage 8 071 5.70
小计 Total 106 126 74.95
地下部
Biomass under
ground
35 472 25.05
合计 T otal 141 598 100
立竹度的变化规律直接反应了种群数量的变化
规律。不同龄级版纳甜龙竹林的立竹度和生物量见
表 5。
表 5 版纳甜龙竹林不同龄级的立竹度和生物量
Table 5 Biomass o f different ages of D.hamiltonii
龄级
Age class
立竹度 S tem number 生物量 Biomass
测定值/(秆· hm-2) 占种群的比例/ %
Percent of popu lat ion
测定值/(秆· hm-2) 占种群的比例/ %
Percent of populat ion
Ⅰ 1 285±75.0 c 17.77 15 899±444.5 e 11.23
Ⅱ 1 468±42.5 b 20.30 21 013±127.5 d 14.84
Ⅲ 1 707±97.5 a 23.61 37 124±544.0 a 26.22
Ⅳ 1 371±46.0 bc 18.96 32 495±485.5 c 22.95
≥Ⅴ 1 400±35.5 bc 19.36 35 067±413.5 b 24.76
合计 Total 7 231 100 141 598 100
从表 5可以看出 ,版纳甜龙竹林分的总立竹度
为 7 231 秆/hm2 , 其中 Ⅲ龄级的立竹度最大 , 达
1 707秆/hm2 ,占总立竹度的 23.61%,其次是 Ⅱ龄
级 ,为 1 468秆/hm2 ,占总立竹度的20.30%,立竹度
最小的龄级是Ⅰ龄级 ,为 1 285秆/hm2 ,占总立竹度
的 17.77%。表 5中Ⅰ ~ Ⅲ龄级的立竹度其实分别
是 2006 ,2005和 2004年萌发并成竹的数量 ,由此可
知 , 2004 ~ 2006 年萌发并成竹的数量从 1 707
秆/hm2下降到 1 285秆/hm2 。说明 ,版纳甜龙竹人
工林种群呈现衰退趋势。其主要原因在于缺乏经营
130 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第 36 卷
管理 ,未对Ⅳ龄级及其以上的竹子进行砍伐 ,影响了
新竹笋的萌发 ,导致成竹的数量下降。因此 ,需要每
年对竹子进行适当采伐 ,特别是需要对Ⅳ龄级以上
的竹子进行砍伐 ,使竹林的密度比较合理 ,生长良
好 ,有利于其保持林分的自然更新 。
由于各龄级的秆数和竹子生长年限不同 ,其竹
子所进行的光合作用时间有所差异 ,因此其生物量
及其分配必然存在差异[ 2 0] 。从表 5可以看出 ,不同
龄级版纳甜龙竹的生物量分配差异比较明显 ,其中
Ⅲ龄级的生物量最高 ,为 37 124 kg/hm2 ,占林分总
生物量的 26.22%, 其次是 ≥Ⅴ龄级 , 生物量为
35 067 kg/hm2 ,占林分总生物量的 24.76%;Ⅰ龄
级的生物量占林分的总生物量只有 11.23%。以上
分析表明 ,不同龄级版纳甜龙竹天然林分的生物量
分配不太合理 ,主要是Ⅳ龄级和≥Ⅴ龄级生物量所
占比例过大 ,占整个生物量的 45%以上。其主要原
因是缺乏经营管理 ,没有及时砍除Ⅳ龄级及其以上
的竹子所致 。
表 6表明 ,版纳甜龙竹林分的总生物量 、地上部
生物量和秆生物量仅低于慈竹 ,但明显高于其他竹
种 ,是其他竹种的 1.34 ~ 8.16 倍。与其他竹种相
比 ,版纳甜龙竹的秆生物量占总生物量的比例不太
高 ,处于中等偏上水平。因此 ,加强版纳甜龙竹竹林
的抚育管理 ,使其总生物量和秆生物量以及竹秆生
物量占总生物量的比例得到进一步的提高。
表 6 版纳甜龙竹与其他竹种秆 、地上部及总生物量的比较
Table 6 The stem biomass , aboveg round biomass and total biomass of D.hami ltonii compared with o the r bamboo specie s
竹种
Species
总生物量/
(kg· hm -2)
T otal biomass
地上部 Above ground 秆 S tem
生物量/(kg·株-1)
Biom as s
所占比例/ %
Percent age
生物量/(kg·株-1)
Biomass
所占比例/ %
Percent age
版纳甜龙竹D.hami ltoni i 141 598 106 126 74.95 74 674 52.74
慈竹[ 21] S inoca lmus a f f inis 156 406 124 459 79.53 83 940 53.67
苦竹[ 17] P leioblastus ama rus 102 821 61 137 59.46 40 864 39.74
拐棍竹[ 22] Fargesia robusta 83 367 62 400 74.85 46 630 55.93
巴山木竹[ 23] Bashan ia f arg esi i 69 090 47 310 68.47 38 390 55.56
毛竹[ 24] P hy llostachy sheterocycla 65 114 50 997 78.32 38 351 58.87
筇竹[ 25] Qiongzh uea tumid inoda 48 170 26 522 55.06 20 577 42.72
麻竹[ 26] Dend roca lamus la ti f lorus 32 896 2 848 86.59 16 667 50.66
肿节少穗竹[ 27]
O ligostach yum oedogonatus 32 625 30 101 92.26 17 850 54.71
斑苦竹[ 28] P leioblastus maculatus 24 150 20 335 84.20 15 052 62.23
冷箭竹[ 29] Bashan ia f angiana 10 955 4 166 38.03 1 975 18.03
绿竹[ 30] Dendrocalamopsisoldhami 15 609 13 450 86.17 9 152 58.63
2.4 版纳甜龙竹各器官生物量回归模型的拟合
许多学者对一些竹种进行了生物量测定与并建
立了回归模型 ,有的学者以竹龄(a)或竹秆的胸径
(D)为单因子 ,建立了其与各器官的生物量回归模
型[ 20 , 27] ;也有学者建立了竹秆胸径(D)、秆高(H)、
枝下高等多个变量因子与各器官生物量回归模
型[ 24] ,但多数学者以竹秆的胸径(D)和秆高(H)为
双因子 , 建立了其与各器官的生物量回归模
型[ 18-19 , 25] 。
本研究在调查中发现 ,版纳甜龙竹的枝下高极
低 ,因此未对枝下高进行调查 。同时 ,当年生的版纳
甜龙竹只有竹秆 ,没有枝 、叶 。因此 ,在对版纳甜龙
竹进行相关数学模型拟合与分析时 ,分别按一年生
(竹龄≤1)和多年生(竹龄>1)进行拟合分析 。根据
版纳甜龙竹标准竹的调查资料 ,对杆生物量(Bs)、枝
生物量(Bt)、叶生物量(Bf)及部分特征因子的相关
性进行拟合 ,结果见表 7和表 8。
由表 7可看出 ,版纳甜龙竹秆生物量与胸径的
相关性达极显著水平;与最长节长的相关性达到显
著水平 ,但呈负相关;而与秆高 、总节数 、最长节序
数 、胸径节长的相关性均不显著。同时 ,除秆高与总
节数的相关性达显著水平外 ,其他因子之间的相关
性均不显著 。
由表 8可以看出 ,多年生版纳甜龙竹的胸径与
地上部生物量(Ba)、杆生物量(Bs)、枝生物量(Bt)、
叶生物量(Bf)之间呈正相关 ,其相关性均达极显著
水平;而与胸径节长间呈负相关 ,其相关性达显著水
平。秆高与地上部生物量和秆生物量之间的相关性
均达到显著水平 ,而与枝生物量和叶生物量之间的
相关性均不显著 。胸径节长与地上部生物量 、杆生
物量 、枝生物量 、叶生物量间均呈负相关 ,且相关性
均达显著水平 。其他因子(如总节数 、最长节长 、最
长节序数)与地上部生物量 、杆生物量 、枝生物量 、
叶生物量间的相关系数均较低 ,相关性均不显著。
131第 7 期 杨 清等:版纳甜龙竹种群生物量结构及其回归模型
表 7 一年生版纳甜龙竹秆生物量及部分特征因子的相关性分析结果(竹龄≤1)
Table 7 Co r relation of the culm biomass components and characteristic facto r s o f D.hamiltonii(a≤1)
项目
Item
胸径
DBH
秆高
CH
总节数
AT B
最长节长
LLB
最长节序数
NLB
胸径节长
LBH
秆生物量
Bs
胸径 DBH 1.000
秆高 CH 0.224 1.000
总节数 TAB 0.082 0.561* 1.000
最长节长 LLB 0.459 0.503 -0.245 1.000
最长节序数 N LB 0.120 0.061 0.128 -0.057 1.000
胸径节长 LBH -0.049 0.229 0.049 0.362 0.022 1.000
秆生物量 Bs 0.915** 0.187 0.215 -0.558* 0.270 -0.095 1.000
备注:*表示两个因子之间的相关性达到显著水平, **表示两个因子之间的相关性达到极显著水平。下表同。
Note:*Correlation is sig ni fican t at the 0.05 level(2-t ail ed), **Co rrelation is signif icant at the 0.01 level(2-t ail ed).T he fol lowing ta-
b le is the same.
表 8 多年生版纳甜龙竹各器官生物量及部分特征因子的相关性分析结果(竹龄>1)
Table 8 The co rrelation of the different biomass components and char acte ristic facto rs of perennial D.hamiltonii(a>1)
项目
Item
胸径
DBH
秆高
CH
总节数
A TB
最长节长
LLB
最长节序数
N LB
胸径节长
LBH
地上部生物量
Ba
秆生物量
Bs
枝生物量
Bt
叶生物量
Bf
胸径 DBH 1.000
秆高CH 0.256 1.000
总节数 TAB 0.218 0.806** 1.000
最长节长 LLB 0.120 0.669** 0.427* 1.000
最长节序数 NLB 0.253 0.581** 0.486* 0.714** 1.000
胸径节长 LBH -0.482* 0.226 0.016 0.163 -0.182 1.000
地上部生物量 Ba 0.949** 0.360* 0.308 0.157 0.270 -0.391* 1.000
秆生物量 Bs 0.909** 0.409* 0.325 0.224 0.306 -0.362* 0.980** 1.000
枝生物量 Bt 0.883** 0.208 0.224 0.000 0.167 -0.394* 0.893** 0.788** 1.000
叶生物量 Bf 0.909** 0.257 0.259 0.056 0.163 -0.367* 0.905** 0.873** 0.799** 1.000
根据对以上各器官生物量的相关性分析可知 ,
胸径与各器官生物量的相关性较好 ,均达到极显著
水平 。而秆高只与地上部生物量和秆生物量的相关
性较好 ,也达到显著水平 ,与枝生物量和叶生物量的
相关性较差。因此 ,根据标准竹资料以胸径为自变
量 ,分别以竹高 、枝下高 、地上部生物量 、总生物量 、
秆生物量 、枝生物量 、叶生物量为因变量 ,先进行线
性相关检验 ,以确定是否存在线性关系 ,然后分别用
非线性 、指数 、对数和幂函数模型进行拟合 ,从而获
得若干模型 ,其中经相关分析和标准差分析后得到
的最优回归模型见表 9。表 9表明 ,各器官生物量
与胸径关系密切 ,其相关性可用幂函数表示 ,各模型
相关系数及 F检验值均达到极显著水平 。因此 ,可
以用胸径作为各器官生物量的重要估测因子 。
表 9 版纳甜龙竹各器官生物量的回归模型
Table 9 M athema tical models o f various org ans o f D.hami ltonii
项目
Item
数学模型
Mathem at ical model
相关系数
C orrelat ion index
F F 0.05 F0.01 备注Note
秆生物量 Bs Bs=0.180 6D1.802 2 0.924 1** 50.420 4.67 9.07 a≤1
Bs=0.080 3D2.304 4 0.933 8** 89.686 4.13 7.44 a>1
枝生物量 Bt Bt =0.000 9D3.765 3 0.915 2** 60.259 4.13 7.44 a>1
叶生物量 Bf Bf =0.006 7D2.423 4 0.916 5** 68.191 4.13 7.44 a>1
地上部生物量 Ba Ba =0.079 5D2.455 9 0.939 6** 93.225 4.13 7.44 a>1
注:D 为胸径;a为竹龄。
Note:D .Diameter of breast heigh t(cm);a.Year degree of t ree.
3 结 论
(1)除 Ⅰ龄级外(只有秆 、篼 ,没有枝 、叶),版纳
甜龙竹不同器官含水率的变化规律均为地下部(蔸)
>枝>秆>叶。 Ⅰ ~ Ⅴ龄级版纳甜龙竹的平均含水
率随着版纳甜龙竹龄级的增加而降低。
(2)版 纳 甜龙 竹 总生 物 量的 平 均 值为
22.354 kg/株 ,其中地上部平均生物量为 18.568
kg/株 ,占总生物量的 83.13%;地下部平均生物量
为 3.786 kg/株 ,占总生物量的 16.87%,地上部生
132 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第 36 卷
物量都明显大于地下部。同时 ,地上部生物量占总
生物量的比例随龄级的增加而减少 ,而地下部与地
上部则相反(Ⅰ龄级除外)。
(3)版纳甜龙竹各器官的平均生物量 ,秆最大 ,
为 14.876 kg/株 ,占总生物量的 66.60%;其次是
枝;叶最小 ,平均生物量为 1.340 kg/株 ,占总生物量
的 6.00%。不同龄级 (Ⅰ龄级以上)各器官生物量
分配规律基本上为:竹秆>枝>叶 。
(4)版纳甜龙竹林分的总立竹度为 7 231
秆/hm2 ,立竹度的分配规律为 Ⅲ龄级>Ⅱ龄级>Ⅴ
龄级(含 5龄以上)>Ⅳ龄级>Ⅰ龄级。
(5)版纳甜龙竹种群总生物量为 141 598
kg/hm2 ,其中地上部为 106 126 kg/hm2 ,占种群总
生物量的 74.95%;地下部为 35 472 kg/hm2 ,占种
群总生物量的 25.05%。各器官生物量中 ,秆的最
高 ,占种群总生物量的 52.74%;叶的最小 ,占种群
总生物量的 5.70%。各器官生物量所占比例为:
秆>地下部(篼)>枝>叶 。种群生物量在Ⅰ ~ Ⅴ龄
级上的分配顺序为:Ⅲ龄级>Ⅴ龄级(含 5龄以上)
>Ⅳ龄级>Ⅱ龄级>Ⅰ龄级。
(6)本研究利用版纳甜龙竹的胸径(D)为主要
因子 ,竹龄(a)为限制因子 ,建立了胸径与秆 、枝 、叶
及地上部生物量模型 ,其相关性均达到极显著水平。
与其他竹种的生物量回归模型相比 ,该模型不仅考
虑了不同竹龄胸径的变化规律及其生长习性 ,而且
其在生产实践中可操作性极强 ,只须调查林分的立
竹度 、胸径 、竹龄 ,就可计算出单株各器官的生物量
和单位面积林分的生物量 。
致谢:本试验得到了中国科学院西双版纳热带植物园经济植物
试验推广站的大力支持 ,在此表示谢意。
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