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北京地区金镶玉竹和早园竹的竹林结构调查研究



全 文 :收稿日期:2013-08-07
基金项目:北京市公园管理中心“北京地区竹类植物引种及栽培技术的研究”课题
作者简介:王金革(1980 -),女,工程师,主要从事竹亚科植物的引种驯化及栽培应用。通信作者:陈进勇(1971 -),男,高级工程师,博
士。E-mail:chenjinyong71@ 163. com
北京地区金镶玉竹和早园竹的竹林结构调查研究
王金革1,陈进勇1,包峥焱1,张 蕾1,李 岩1,高贵宾2
(1.北京市植物园,北京 100093;2.国家林业局竹子研究开发中心,浙江 杭州 310000)
摘 要 对北京地区园林中常见栽培的金镶玉竹和早园竹,选择不同地块对竹林结构进行了调查研究。
结果表明金镶玉竹和早园竹林的存在立竹密度大、竹株胸径小、竹林内老龄竹比例大、竹林土壤中有效磷
匮乏等问题。调查地块的大部分竹株胸径 2 cm左右,只有参照组能达到参考丰产竹林标准 3. 5 cm;立竹
密度大于80 000株 /hm2,是丰产竹林的4 -12倍;竹龄结构不合理,老龄竹占竹林的1 /5 -4 /5,一二年生竹
占竹林比例不足 1 /2,最少的只占竹林的 8%。需要有计划地进行结构调整,提高竹林质量和景观。
关键词 金镶玉竹;早园竹;竹林结构;调查
The Bamboo Grove Structure of Phyllostachys aureosulcata
f. spectabilis and Ph. propinqua in Beijing
WANG Jin-ge1,CHEN Jin-yong1,BAO Zheng-yan1,ZHANG Lei1,LI Yan1,GAO Gui-bin2
(1. Beijing Botanical Garden,Beijing 100093,China;
2. China National Bamboo Research Center,Hangzhou 310012,Zhejiang,China)
Abstract The grove structure of phyllostachys aureosulcata f. spectabilis and Ph. propinqua
were studied at different sites in Beijing. The results indicated that their density was too high,
the DBH of most bamboo shoots was too small,the high ratio of old bamboos was too high,and
the effective phosphorus in the soil was too low. The DBH of bamboo shoots at most sites were
about 2cm,and reached the high yield standard 3. 5cm only at the reference site. The density
was higher than 80000 shoots per hm2,4-12 times of the commercial cultivation density. Old
bamboo accounted for 1 /5-4 /5 of the bamboo populations and the share of young bamboo shoots
was less than 1 /2. Therefore,it is urgent to adjust the bamboo grove structure in a planned way
so as to improve the forest quality and landscapes.
Key words Phyllostachys saureosulcata f. spectabilis;Phyllostachys propinqua;Bamboo grove
structure;Forestry survey
竹林结构是指建群种个体之间的相互关系的组成结构。竹林结构因子有:立竹密度、年龄结构、个体大
小等。不同结构的竹林,生产有机物质和贮存太阳能的能力是不同的,因而形成不同的产量和质量。调整竹
林结构,使竹林充分利用土壤和空气中的营养物质(水、肥、气),充分利用太阳光能生产有机物质,是提高竹
林产量和质量的最有效措施[1]。
北京中心区位于北纬 39°54,东经 116°23。全市平均海拔 43. 5 m。北京的气候为典型的暖温带半湿
润大陆性季风气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥,春、秋短促。北京地区是竹类栽培的北缘地带,其中金镶
第33卷 第2期
2 0 1 4 年 5 月
竹 子 研 究 汇 刊
JOURNAL OF BAMBOO RESEARCH
Vol. 33,No. 2
May,2 0 1 4
玉竹和早园竹是园林绿化较为常用的竹种,适应能力较强,但是栽培环境不适宜和管理措施不当时,竹林的
竹株胸径较细,竹株较矮,且生长势呈衰弱趋势,选择不同栽培条件下的竹林进行观测,研究竹林结构及其生
长环境等有利于了解竹林的整体生长状况,为采取有效措施改变现状提供科学依据。
1 材料与方法
在全面勘察的基础上,选择北京常见的早园竹(Phyllostachys propinqua)和金镶玉竹(Phyllostachys
aureosulcata f. spectabilis),根据竹林的胸径、高度及竹林生长情况等具体情况,选择有明显差异的竹林进行调
查分析。早园竹调查的地块为北京植物园的卧佛寺多功能厅、梅园、竹园、隆教寺和紫竹院原办公楼西;金镶
玉竹调查的地块为潭柘寺办公楼、紫竹院东门和北京植物园的竹园、隆教寺、曹雪芹纪念馆。每个地点设 3
个样地进行调查,每个样地大小为 2 m ×2 m,分别调查竹种的栽植地点环境条件、株高、胸径、数量、> 5 年生
竹种数量、一二年生竹数量以及新竹胸径、土壤营养情况。
用 SPSS 17. 0 统计软件对数据进行分析处理,使用 Excel 2003 制作各种图形。
2 结果与分析
2. 1 竹林结构
金镶玉竹选择 6 块样地,早园竹选择 5 块样地,分别进行株高、胸径、立竹密度、竹龄结构、竹林生长环境
和土壤情况的调查。其中选择生长高度和胸径较大的潭柘寺的金镶玉竹竹林和紫竹院的早园竹竹林作为参
照,调查结果见表 1 和表 2。
表 1 不同地块的金镶玉竹林的基本结构
Tab. 1 The structure characteristics of Ph. aureosulcata f. spectabilis forests at different sites
地块
Site
株高
Height /m
胸径
DBH/cm
立竹密度
Density /株·hm -2
老龄竹比例
Share of old
bamboos /%
一二年生竹比例
Share of 1-2-year
bamboos /%
一二年生竹胸径
DBH of 1-2-year
bamboos /cm
潭柘寺办公楼
Tanzhe Temple /CK 8. 23a 4. 27a 86701b 45. 33b 29. 33ab 4. 2a
曹雪芹纪念馆
Cao Xueqin Memorial Hall /A 6. 17bc 1. 6d 231759a 68a 8b 1. 33d
竹园西侧 West Zhuyuan /B 5. 83cd 2. 1c 130052ab 35b 21. 67ab 1. 53cd
竹园东侧 Eest Zhuyuan /C 7. 57a 3. 20b 95872b 50. 67ab 29ab 3. 17b
隆教寺
Longjiao Temple /D 5. 4d 2. 17c 81699b 51ab 19. 33ab 2. 03cd
紫竹院东门
Purple bamboo park /E 6. 83b 2. 37c 179238ab 38b 33a 2. 37bc
2. 1. 1 竹株胸径大小及整齐度对竹林的影响 竹子是竹林结构的主体,竹株的大小直接反映竹林生长的好
坏,与竹林产量有密切关系。高大的竹子比矮小的竹子占有更大的营养空间。竹株的大小可以用胸径、高
度、重量等表示,一般以竹株的胸径表示[1]。
从表 1 可以看出,金镶玉竹 CK、C、E组胸径分别为 4. 27 cm、3. 20 cm、2. 37 cm,且各年龄胸径与一二年
生竹的胸径相当,就胸径而言 CK、C、E属于竹林的平稳生长期;A、B、D组的胸径 1. 6 ~ 2. 2 cm,胸径较小,且
一二年生竹胸径明显比整体竹林胸径小,就胸径而言,A、B、D 竹林整体生长势处于衰退趋势。表 2 可以看
出,早园竹 CK组胸径 4. 07 cm,且各年龄胸径与一二年生竹的胸径相当,就胸径而言 CK属于竹林的平稳生
长期;其它各组胸径 1. 7 ~ 2. 4 cm,胸径较小,一二年生竹的胸径比各年龄胸径大,就胸径而言 A、B、C表明竹
林整体生长势处于上升趋势,但竹林内自身营养供给不足;D 组一二年生竹胸径明显比整体竹林胸径小,就
胸径而言竹林整体生长势处于衰退趋势。
74第 33 卷第 2 期 王金革等:北京地区金镶玉竹和早园竹的竹林结构调查研究
表 2 不同地块的早园竹林的基本结构
Tab. 2 The structure characteristics of Ph. propinqua forests at different sites
地块
Site
株高
Height /m
胸径
DBH/cm
立竹密度
Density /株·hm -2
老龄竹比例
Share of old
bamboos /%
一二年生竹比例
Share of 1-2-year
bamboos /%)
一二年生竹胸径
DBH of 1-2-year
bamboos /cm
紫竹院原办公楼西
Purple bamboo par /CK 9. 33a 4. 07a 86701ab 20. 10b 46. 47a 4. 00a
隆教寺
Longjiao Temple /A 7. 50b 2. 00c 109210ab 24. 27b 34. 43ab 2. 10c
梅园 Meiyuan /B 7. 57b 2. 40b 82533b 43. 2b 45. 50a 2. 43b
竹园 Zhuyuan /C 5. 37c 1. 90c 107543ab 34. 77b 34. 67ab 2. 03cd
卧佛寺多功能厅
The Sleeping Buddha Temple /D 6. 20c 2. 00c 173403a 77. 3a 17. 43b 1. 87d
整齐度是反映林分立地立竹间个体大小差异程度的指标,用平均胸径断面积和平均胸径断面积的标准
差的比表示。整齐度越大,竹林大小差异越小,更能有效的利用水肥条件和光能,产量更高[1]。图 1 可以看
出,金镶玉竹 B组的胸径从 1. 8 cm左右到 2. 3 cm左右,其中有一样地未出笋,整齐度最低。图 2 早园竹 D
组的胸径从 1. 6 左右到 2. 2 左右,整齐度最低。竹林内立竹分布不均匀,会导致局部水、肥、光、气等条件好
些的生长较好,反之生长较差,竹林内竹株个体差异较大。
图 1 不同地块和龄级的金镶玉竹胸径
Fig. 1 The DBH of Ph. aureosulcata f. spectabilis
bamboos of various age classes at different sites
图 2 不同地块和龄级的早园竹胸径
Fig. 2 The DBH of Ph. propinqua bamboos of
various age classes at different sites
2. 1. 2 竹株立竹密度及均匀度对竹林的影响 立竹密度指单位面积竹林中立竹的数量,一般用每公顷竹林
中立竹数表示[2]。竹林立竹密度是衡量竹林结构是否合理的重要指标[3]。表 1 金镶玉竹 CK、C、E 组属于
竹林平稳生长期,立竹密度大到小依次是 E、C、CK,分别为 173 403 株·hm -2、95 872 株·hm -2和 86 701 株
·hm -2,而胸径从大到小依次是 CK、C、E,正好相反。A、B、D组处于衰退趋势的竹林,同样是立竹密度与胸
径呈反比。表 2 早园竹 A、B、C竹林生长势处于上升趋势,立竹密度从大到小依次 A、C、B,分别为 109 210
株·hm -2、107 543 株·hm -2和 82 533 株·hm -2,胸径从大到小依次是 B、A、C,基本成反比(A、C 组立竹密
度和胸径相当)。立竹密度大,导致竹林对水、肥、光照的竞争激烈,竹林所需营养及生长空间有限。导致竹
林内竹径小,竹株矮。
均匀度是林地中立竹在林地上分布状况,用单位面积上分布的立竹平均数和标准差的比值表示。从图
3 可以明显看出,金镶玉竹竹林的 A组立竹密度最高,A1 最大约 360 000 株·hm -2,最少 A3 约 110 000 株·
hm -2,相差 3. 2 倍;B组 B1 立竹密度约 230 000 株·hm -2,B3 立竹密度约 70 000 株·hm -2次之,相差 3. 3
倍;C组相差约 1. 7 倍;D组相差约 1. 8 倍、E组相差约 1. 1 倍、CK 组相差约 2. 1 倍。图 4 可以看出,早园竹
D组最高,立竹密度 D1 可以达到 250 000 株·hm -2以上,而最少 D3 不到 100 000 株·hm -2,D组相差约 2. 6
84 竹 子 研 究 汇 刊 第 33 卷
倍,A组相差约 2. 3 倍、B组相差约 1. 2 倍、C组相差约 1. 2 倍,CK组相差约 1. 8 倍。金镶玉竹立竹均匀度差
异从大到小依次是:B > A > CK > D > C > E。早园竹立竹均匀度差异从大到小依次是:D > A > CK > B = C。
竹子分布越均匀,每一株竹子所占的营养空间和阳光愈相近;竹子分布越不均匀,每株竹子所占的营养空间
和光能差异也越大,导致竹林对水、肥、光、气等的利用率低下,竹林内竹株细小。
图 3 不同地块金镶玉竹林的立竹密度
Fig. 3 Bamboo density of Ph. aureosulcata
f. spectabilis groves at different sites
图 4 不同地块早园竹的立竹密度
Fig. 4 Bamboo density of Ph. propinqua
groves at different sites
2. 1. 3 竹子年龄组成对竹林的影响 竹林中竹秆的年龄称为竹龄,竹林均为异林结构。年龄结构关系着生
产力的大小,由于竹龄不同,竹子体内营养元素含量、竹材力学性质、竹叶数、千叶重等均有明显差别[1]。只
有竹林年龄结构合理,竹林才能旺盛生长。
从竹龄看,金镶玉竹(表 1)A、C、D 组和早园竹(表 2)D 组老龄竹占竹林的 1 /2 以上,分别为 68%、
50. 67%、51%、77. 3%;金镶玉竹 CK、B、E 组和早园竹 B、C 组老龄竹占竹林的 1 /3 以上,分别为 45. 33%、
35%、38%、43. 2%、34. 77%;仅早园竹 CK、A老龄竹占竹林的比例小于 1 /4。调查的全部竹林中一二年生竹
的比例不足 1 /2。竹林老龄竹比重大,壮龄竹不足,严重影响整体竹林生长。老龄竹即 > 5 年生的竹株基本
没有繁殖能力,老龄竹占的比重大,会导致竹林内养分供应不足,竹林更新能力差,竹径小,竹株低矮等,严重
的最终导致整个竹林衰退而死亡。
2. 2 栽植环境对竹林的影响
从表 3 可以看出,金镶玉竹 CK组栽植环境背风向阳;B、C组不背风但向阳;D组背风不向阳;A、E 组既
不背风也不向阳。表 4 可以看出,早园竹 CK、A、B、D 栽植环境既背风又向阳;C 既不背风也不向阳。栽植
在背风向阳处的竹林生长势相对较好,生长势较好的金镶玉竹和早园竹竹林 CK组都是栽植在背风向阳处。
表 3 金镶玉竹在不同地块的栽植环境
Tab. 3 The environmental condition of Ph. aureosulcata
f. spectabilis at different sites
地块
Site
环境条件
Environmental condition
CK 东南西北四面均有建筑,形成一个自然的挡风屏障,竹
子种于高台上,台高约 70 - 100 cm
A 光照较好、不背风但也不是风口
B 北侧南侧有竹林,西侧有围墙
C 北侧、东侧有围墙,南侧空旷,阳光充足
D 西侧有围墙,北侧和南侧都是竹林,只有东侧有光照
E 没有特殊的环境,光线一般,四面有高树
表 4 早园竹在不同地块的栽植环境
Tab. 4 The environmental condition of Ph. propinqua
groves at different sites
地块
Site
环境条件
Environmental condition
CK 北面有建筑,背风向阳,栽植于 40 cm高的台上
A 背风向阳,西侧、北侧有围墙
B 北侧有围墙,东侧、南侧有房屋,光线一般,坡地
C 东侧、南侧有围墙,东侧有竹林,光照不好
D 北侧有围墙,背风向阳处
2. 3 栽植土壤条件对竹林影响
土壤有机质是土壤营养元素特别是氮、磷的重要来源,是形成土壤良好结构的重要胶结因素。也是土壤
微生物必不可少的碳源和能源[9]。
94第 33 卷第 2 期 王金革等:北京地区金镶玉竹和早园竹的竹林结构调查研究
根据北京市土壤养分指标,有机质在 15 g·kg -1以上,碱解氮 60 mg·kg -1以上,有效磷 30 mg·kg -1以
上,速效钾 100 mg·kg -1以上为宜。表 5 金镶玉竹和表 6 早园竹各组土壤有机质、碱解氮都大于最低值。一
般情况下,有机质含量高,熟化程度高,土壤温度高,微生物活动旺盛,碱解氮含量亦高[10]。
表 5 金镶玉竹有效磷 CK 和 E 组大于最低值,A、B、C、D 组小于最低值,最小的 D 组只有 4. 57 mg·
kg -1,与指标最低值相差较大。表 6 早园竹有效磷 CK大于最低值,A、B、C、D组较低,最低 B 组 3. 57,与指
标最低值相差较大。土壤有效磷是土壤磷库中对作物最速效的部分,是能直接为作物吸收利用的,因此是评
价土壤供磷能力的重要指标。
表 5 金镶玉竹组间和表 6 早园竹组间速效钾都大于指标最低值。金镶玉竹组间和早园组间 pH都相差
不大。土壤营养元素中有机质、碱解氮和速效钾都能满足竹林的生长需要,有效磷低,pH普遍较高。
根据北京市土壤养分评分标准(表 7)对调查样地进行等级划分,总分 0 - 30 分为极低,30 - 50 分为低,
50 - 75 分为中,75 - 95 分为高,95 - 100 为极高,结果见表 8 和表 9。
从中可以看出,调查样地养分综合情况良好,金镶玉竹竹林 CK组和早园竹竹林 CK组,土壤养分评价等
级为极高,竹林生长势亦好。其他调查样地可以根据所缺养分情况适当给予补充。
表 5 不同地块的金镶玉竹林的土壤情况
Tab. 5 Soil conditions of Ph. aureosulcata f. spectabilis groves at different sites
地块
Site
有机质
Organic matter /g·kg -1
碱解氮
Alkali-hydrolyzable N /mg·kg -1
有效磷
Available P /mg·kg -1
速效钾
Available K /mg·kg -1
pH
CK 60. 77a 204a 68. 20a 238a 8. 16b
A 48. 73ab 154b 19. 00bc 226a 8. 30ab
B 31. 60b 105c 17. 03bc 118a 8. 42a
C 45. 30ab 119bc 8. 70bc 126a 8. 33ab
D 48. 53ab 149b 4. 57c 145a 8. 35ab
E 30. 77b 95c 48. 23ab 241a 8. 31ab
表 6 不同地块的早园竹林的土壤情况
Tab. 6 Soil conditions of Ph. propinqua groves at different sites
地块
Site
有机质
Organic matter /g·kg -1
碱解氮
Alkali-hydrolyzable N /mg·kg -1
有效磷
Available P /mg·kg -1
速效钾
Available K /mg·kg -1
pH
CK 68. 77ab 291a 213. 37a 612a 7. 64b
A 85. 30a 190b 12. 33b 221b 8. 22a
B 28. 73b 90c 3. 57b 118b 8. 40a
C 31. 13b 115bc 21. 00b 154b 8. 44a
D 29. 80b 120bc 5. 17b 249b 8. 42a
表 7 北京市土壤养分评分标准
Tab. 7 Soil nutrient criteria
项目 Item 权重 Weight 分值 Score
1 100 80 60 40 20
有机质 Organic matter /g·kg -1 0. 3 ≥25 25 - 20 20 - 15 15 - 10 < 10
碱解氮 Alkali-hydrolyzable N /mg·kg -1mg /kg 0. 25 ≥120 120 - 90 90 - 60 60 - 45 < 45
有效磷 Available P /mg·kg -1 0. 25 ≥90 90 - 60 60 - 30 30 - 15 < 15
速效钾 Available K /mg·kg -1 0. 2 ≥155 155 - 125 125 - 100 100 - 70 < 70
表 8 金镶玉竹不同地块的土壤养分评分结果
Tab. 8 Soil nutrient evaluation of Ph. aureosulcata f. spectabilis groves at different sites
地块
Site
有机质
Organic matter /g·kg -1
碱解氮
Alkali-hydrolyzable N /mg·kg -1
有效磷
Available P /mg·kg -1
速效钾
Available K /mg·kg -1
总分
Total score
等级
Grade
CK 30 25 20 20 95 极高
A 30 25 10 20 85 高
B 30 20 10 16 76 高
C 30 20 5 16 71 中
D 30 25 5 16 76 高
E 30 20 15 20 85 高
05 竹 子 研 究 汇 刊 第 33 卷
表 9 早园竹不同地块的土壤养分评分结果
Tab. 9 Soil nutrient evaluation of Ph. propinqua groves at different sites
地块
Site
有机质
Organic matter /g·kg -1
碱解氮
Alkali-hydrolyzable N /mg·kg -1
有效磷
Available P /mg·kg -1
速效钾
Available K /mg·kg -1
总分
Total score
等级
Grade
CK 30 25 25 20 100 极高 Very high
A 30 25 5 20 80 高 High
B 30 20 5 16 71 中 Middle
C 30 20 10 16 76 高 High
D 30 25 5 20 80 高 High
3 讨 论
通过调查北京地区常见竹种金镶玉竹和早园竹,发现大部分竹林的竹径明显偏小。方伟[6]等研究表
明,丰产高节竹竹林平均胸径以 4 ~ 5 cm为好,陈少红[7]研究表明,毛环竹丰产竹林平均胸径以 3 ~ 3. 5 cm
为宜。饶知止[8]研究表明,早园竹丰产竹林要求立竹平均胸径大于 3. 5 cm为宜。调查地块的大部分竹株胸
径 2 cm,只有参照组能达到 3. 5 cm,比上述丰产竹林小的多,这与栽培地的环境条件差异有关。
竹林立竹密度大是导致竹株胸径小的原因之一。周芳纯[1]提出的刚竹、淡竹、石竹、桂竹等中小型散生
竹林 1 000 m2为 2 000 - 3 000 株,调查样地立竹密度是参照的 4 ~ 12 倍。在竹林营养和空间有限情况下,竹
株所需营养和空间得不到满足,整体竹林对水、肥、光、营养空间利用率低下,导致竹株胸径较细,株高较矮,
所以合理的调整竹林立竹密度是提高竹株胸径的措施之一。
竹林中老龄竹占得比重过大。与周芳纯[1]提出的刚竹、淡竹、石竹、桂竹等中小型散生竹林立竹按年龄
的组成:1、2、3 年生各占 30%左右相比,调查地块老龄竹占竹林的 1 /5 - 4 /5,一二年生竹占竹林比例不足 1 /
2,最少的只占竹林的 8%。竹林年龄老化不仅影响竹林的繁衍和正常生长,长此以往竹林生长势越来越弱,
最终会导致整片竹林死亡。竹林每年出笋、成竹,使得竹林越来越密集,每年适当的去除老竹,挖出竹蔸,合
理施肥,才能保证竹林营养和空间的均衡。
竹林的栽植环境对竹林的生长有一定影响,背风向阳的栽植环境有利于竹林的发展。张济和[11]强调了
栽植地点的选择,而且调查结果证明,古今竹林栽培的地点恰恰集中在山前暖区带和西部浅山区范围内。
根据北京市土壤养分评分标准,调查样地竹林的土壤中有效磷的严重缺乏,因此磷肥的施用是提高竹林
生长势重要技术措施之一。
合理调整竹林结构,控制竹林立竹密度,逐年调整竹林年龄结构,根据竹林需求科学施肥是迫切需要采
取的重要技术措施,是竹林的健康持续发展的需要。
参 考 文 献
[1]周芳纯. 竹林培育学[M]. 173 - 174,176,178,274.
[2]周本智,傅懋毅.竹林地下鞭根系统研究进展[J].林业科学研究,2004(4).
[3]徐道旺.毛环竹笋用林丰产结构的研究[J].竹子研究汇刊,2004,23(2):35 - 37.
[4]孟勇,艾文胜,等.竹林研究进展[J].湖南林业科技,2011,38(4):71 - 74.
[5]毋存俭,毋爱霞.北方斑竹生长规律及丰产管理技术[J].竹子研究汇刊,2005,24(3),15 - 18.
[6]方伟,何钧潮,凌申坤,等.高节竹丰产经营技术[J].林业科技开发,2002,16(1):39 - 41.
[7]陈少红.毛环竹高产笋用林结构研究[J].福建林业科技,2001,28(4):43 - 45.
[8]饶知止.早园竹栽培丰产技术[J].江西林业科技. 2001 增刊:31 - 32.
[9]鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:中国农业出版社,2000.
[10]黄芳.集约经营雷竹林土壤氮、磷时空变化的研究[D].学位论文,2008 17 - 18.
[11]张济和.北京植物园竹亚科植物的引种栽培[J].中国园林,1990,6(3).
15第 33 卷第 2 期 王金革等:北京地区金镶玉竹和早园竹的竹林结构调查研究