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海子坪天然方竹无性系种群结构研究



全 文 :42 2007年 第5卷 第4期
世界竹藤通讯 WORLD BAMBOO AND RATTAN
海子坪天然方竹无性系种群结构研究
罗祥毅 董文渊 2* 郑进烜 2 陈冲 2 段春香 2 罗亨平 1
(1 云南省彝良县林业局 彝良 657600;2 西南林学院职业技术学院 云南 昆明650224)
摘 要: 通过对云南省海子坪省级自然保护区境内分布的大面积天然方竹林的调查,以竹类无性系种
群生态学理论为基础,运用分析软件进行研究。结果表明:(1)天然方竹无性系种群年龄结构的总体趋
势是随着分株年龄的增大,分株在整个种群中所占的比例逐渐增大;(2)该天然方竹无性系种群已呈现
出低矮化、纤细化的衰退现象;(3)根据地径、胸径与分株高度的生长规律,拟合出该无性系种群分株
高度的一元线性方程。
关键词: 天然方竹;无性系种群;表现结构;云南;海子坪
Studies on Structures of Clone Population of Natural Chimonobambusa quadrangularis
Forest in Haiziping Natural Reserve
Luo Xiangyi; Dong Wenyuan; Zheng Jinxuan; Chen Chong;
Duan Chunxiang; Luo Hengping
Abstract: This paper investigated large-area natural Chimonobambusa quadrangularis forest distributed within
Haiziping Natural Reserve in Yunnan Province based on the theory of ecology of bamboos clone population with
the use of analysis software. The results were as follows: (1) The age structures of clone population of natural
Ch. quadrangularis forest represented the overall tendency that ramets made up the increasing proportion in the
whole population with the increasing of ramet age; (2) The clone population showed the degradation phenom-
enon of dwarfism and thinning; (3) The linear equation of ramet height of the clone population was fitted
according to the growth rule of base diameter,DBH and ramet height.
Key Words: natural forest; Ch. quadrangularis; clone population; performance; Haiziping; Yunnan
云南省海子坪省级自然保护区境内分布着
大面积的天然方竹(C h i m o n o b a m b u s a
quadrangularis)林。方竹属中小型复轴型混
生竹类,因其竹笋风味鲜美独特,素有“竹类之
冠”的美誉。近年来,由于“绿色生态食品——
竹笋”倍受广大消费者的亲睐,当地居民对天然
方竹、筇竹和水竹3种竹笋进行“地毯式+ 掘
地式”的打笋,导致保护区内的天然方竹无性系
种群出现退化趋势。植物种群结构动态是种群
的基本特征,种群的大小或数量、年龄、密度、
表现型(高度、胸径)等都是种群结构的要素,
它们从不同角度反映了种群的基本情况[1]。因
作者简介:罗祥毅,云南彝良人,工程师,从事林业调查规划
工 作 。
*通讯作者:董文渊,贵州惠水人。西南林学院教授、博导、博士
后。长期从事竹类无性系种群生态学、竹林高效培育、竹林生态
旅游教学及科研工作。
此,通过对海子坪天然方竹无性系种群现状的
调查及表现结构的研究,为保护区管理局制定
天然方竹的打笋强度、时间和方式提供科学的
理论依据。
1 研究地区概况与研究方法
1.1 研究地区概况
试验地选在云南省彝良县海子坪省级自然
保护区天然方竹林。样方设置于立地条件基本
一致的南坡中部,坡度28°,海拔1360~1440
m。山脉属乌蒙山系,气候温暖湿润,年平均温
度约19℃,年降雨量在900~1 600mm,相对湿
度85%,灾害性天气很少,日照1 200h,无
霜期321d,较适合毛竹的生长。土壤类型为发
育 于 紫 色 砂 岩 上 的 紫 色 土 ,土层厚度
(A+AB)15~40cm,pH值4.5~ .5[3]。
DOI:10.13640/j.cnki.wbr.2007.04.012
2007 Vol.5 No.4 43
ACADEMIC FIELD 学术园地
2.3 天然方竹无性系种群的径级结构
径级结构是反映方竹无性系种群表现结构
的另一重要指标之一,其分株粗度的变化,直接
反映人为挖笋的强度、频率和挖笋的长短[5~6]。
将调查样方内的方竹无性系分株以0.20cm为一
个径级,地径和胸径都划分为6级:地径划分标
准如下:Ⅰ级:0.80cm以下,Ⅱ级:0.81~1.00cm,
Ⅲ级:1.01~1.20cm,Ⅳ级:1.20~1.40cm,Ⅴ级:
1.2 研究方法
在试验地内设置6个2m×2m的固定样方,
对样方内的每一立竹观察分析其不同年龄分株
的形态特征,以鉴别分株的年龄,并对每一立竹
的地径、胸径和高度进行实测,统计样方内的株
数。以上研究内容的观测结果以实测和数学模
拟相结合方法进行数据分析。
2 结果分析
2.1 天然方竹无性系种群的数量统计
海子坪天然方竹林主要分布在天然毛竹林
的边缘,与天然毛竹和原始森林有明显的群落
层次。方竹林内郁闭度0.9,盖度达95%以上,
上层乔木稀少,在竹林内有少量硬斗石砾
(G l o ch i d i o n a r b o res cen s)、深裂中华槭
(A cer s i nen se va r . lo n gi lo b um)、苦槠木
(C a s t a n o p s i s s c l e r o p h y l l a)、峨嵋栲
(C a s t a n o p s i s p l a t y a c a n t h a)、水丝梨
(Machi lus holadena)、杨桐(Li thocarpus
hancei)等高大乔木分布。根据样地实测计算
出方竹的密度为108 750株/hm2,平均地径
1.16cm,平均胜胸径0.64cm,平均高度
206cm,与《中国植物志》记载的方竹径粗1.2cm、
杆高3~4m略小[4],原因是由于当地居民长期对
保护区内的方竹进行掠夺式的采笋,严重影响
其正常的生长发育,进而使其高粗生长明显下
降,并推进整个无性系种群的退化进程。
年龄结构或年龄分布是无性系种群的重要
属性之一,对无性系种群的出生率与死亡率都
有很大的影响[2],直接影响到整个种群的数
量。对海子坪天然方竹无性系分株按6个龄级进
行统计,可得到年龄级结构图(见图1)。由图
1可见,方竹无性系种群年龄结构的总体趋势是
随着分株年龄的增大,分株在整个种群中所占
的比例逐渐增大。其中4~6年生的无性系分株所
占的比例最高,占65.52%,说明整个方竹无
性系种群出现退化的趋势。
2.2 天然方竹无性系种群的高度结构
竹类植物不具有加粗生长的特性,无性系
分株茎杆的粗细在生长初期就已经确定,因此,
在成竹后高度和胸径一般不再增加[1]。由于天
然方竹无性系种群生长发育受到时空条件的限
图 1 海子坪天然方竹林各龄级分布
制,所处环境的异同性及人为因素的干扰等影
响,使方竹成竹后每个分株高度表现有所不
同,进而形成海子坪天然方竹无性系种群自身
的表现结构。
将调查样方内的分株按不同的高度具体划
分为5个高度级:Ⅰ级:150cm以下,Ⅱ级:
151~200cm,Ⅲ 级:201~250cm,Ⅳ级:
251~300cm,Ⅴ级:301cm以上。分别统计各
高度级分株的数量并绘制成高度表现结构分布
(见图2),由图2可以看出,海子坪天然方竹
无性系分株的高度主要集中分布在Ⅱ、Ⅲ两个
高度级上,占总数的77.01%,具体高度为
151~250cm。天然方竹种群的高度结构分布的
差异除与环境因子及种群的自我表现结构有密
切相关外[1],还与人为过度挖笋有关,从而导
致出笋初期和盛期的成竹率不高,致使无性系
种群高度结构趋于低矮化等退化特征。因此,对
挖笋季节和挖笋强度进行控制是促进其种群高
生长并形成高大的无性系分株的重要途径。
图 2 海子坪天然方竹林无性系种群高度级分布
44 2007年 第5卷 第4期
世界竹藤通讯 WORLD BAMBOO AND RATTAN
地径、胸径级
图 3 海子坪天然方竹林无性系种群地径、胸径
级分布
1.41~1.60cm,Ⅵ级:1.61cm以上;胸径划分
标准如下:Ⅰ级:0.40cm以下,Ⅱ级:0.41~0.
60cm,Ⅲ级:0.61~0.80cm,Ⅳ级:0.81~ .
00cm,Ⅴ级:1.01~ .20cm,Ⅵ级:1.21cm
以上。分别统计各径级分株的数量并绘制成径
级表现结构分布(见图3)。由图3可以看出,
天然方竹无性系种群分株的地径和胸径占优势
的主要集可在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 径级,具体的地
径范围是0.81~1.40cm;胸径范围是0.41~ .
00cm,这3个径级各占总数的81.62%和78.
16%。说明整个天然方竹无性系种群的粗度出
现纤细化的趋势,原因与导致其无性系分株趋
于低矮化的现象一样。因此,对海子坪天然
方竹进行打笋季节和打笋强度进行控制,同样
是促进其种群粗生长的重要途径。
2.4 天然方竹无性系种群的径高数学模型
竹子的高度与其地径和胸径之间存在着一
定相关性,其粗度一定程度上决定着竹子的高
度。因此,研究其无性系种群径高规律,将为方
竹林资源的调查规划和方竹林经营生产提供重
要的理论依据与实践指导意义。
将样方内实测的天然方竹无性系种群的地
径(X 地)、胸径(X 胸)和高度(H )分
别进行线性回归方程拟合,得出:
gP
H=1.0 046+0.9 257X地
R=0.9 602,T=11.4 047>T0.05(13)= 9.4 725
H=1.4 266+0.9 562X胸
R=0.9 574,T=9.9 439>T0.05(11)=6.7 968
说明地径与高度、胸径与高度均达到相关
显著水平。因此,对天然方竹的高度可以通过实
测样方内分株的地径或者胸径,计算其平均值
后代入与之相应的方程就可以得出整个天然方
竹林的平均高度。
3 小结与讨论
(1 )海子坪方竹无性系种群年龄结构的
总体趋势是随着分株年龄的增大,分株在整个
种群中所占的比例逐渐增大,说明整个天然方
竹无性系种群出现退化趋势。
(2)海子坪天然方竹无性系种群的高度结
构主要分布范围在151~250cm,径级结构的地径
和胸径分别集中在0.81~1.40cm和0.41~1.00cm
范围内,整个无性系种群呈现出低矮化、纤细化
的衰退趋势。因此,对海子坪天然方竹进行挖笋
季节和挖笋强度进行控制是促进其种群高粗生长
并形成高大的无性系分株的重要途径。
(3)海子坪天然方竹无性系种群的径高数
学模型为 D=1.0 046+0.9 257X地和H=1.4
266+0.9 562X胸,将为方竹林资源的调查规划
和方竹林经营生产提供重要的理论依据与指导
实践的意义。
参考文献
1 刘庆著.斑苦竹无性系种群生态学研究 [M].成都:成都科
技大学出版社,1999
2 祝廷成,钟章成,李建东.植物生态学 [M].北京:高等教育
出版社,1988
3 郑进烜,董文渊,陈冲,等.海子坪天然毛竹林的现状及
保护价值初探 [J].竹子研究汇刊,2007,26 (1):50~53
4 中国科学院植物志编辑委员会编.中国植物志 (第9卷1
分册) [M].北京:科学出版社,1996,9:340~343
5 董文渊.筇竹无性生长及载培机制的研究 [博士论文].南
京:南京林业大学,2005
6 董文渊.筇竹无性系种群退化及恢复机制的研究[博士后研
究报告].北京:中国林业科学研究院,2006
日本用竹子制造生物分解塑料
据日本《林政新闻》报道:日本三重县
开发出了以竹子为原料制造可进行生物分解的
成型材料新技术,并获得专利权。该技术开发
的目的在于促进竹子的利用和竹林的管理,以避
免因竹子繁殖旺盛而影响山区生态系统。提供
的制造方法是用粉碎机将竹子粉碎至粉末状,
经过筛选将均匀的粉投入容器加热、加压使之
成型。竹粉颗粒的尺寸为40~200网左右。竹
粉颗粒的大小为100网眼左右正好。加热温度
为 140~200oC, 加热压力为40~100Mpa.不使用
胶粘剂。开发出来的生物分解塑料可用于制作
食品容器等。 --世界林业
国外动态