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Research on Structure Control of High Y ield B am busa oldham iBamboo Shoot Stands Ba sing on N /S

基于N/S的绿竹笋用林丰产结构控制研究



全 文 :© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
林业科学研究 2008, 21 (6) : 741~744
Forest Research
  文章编号 : 100121498 (2008) 0620741204
基于 N /S的绿竹笋用林丰产结构控制研究
陈双林 1 , 杨清平 1 , 陈长远 2
(1. 中国林业科学研究院亚热带林业研究所 ,浙江 富阳 311400; 2. 福建省漳浦县林业局 ,福建 漳浦 363200)
摘要 :根据丛生竹以竹丛为无性系单元的特点 ,提出了丛立竹数与根盘面积比 (N /S )的丛生竹林分结构概念 ,以绿
竹笋用竹为对象 ,开展了竹林地环境资源高效利用的 N /S结构控制试验 ,结果表明 : N /S与丛竹笋产量呈单峰抛物
线形关系 , N /S优化配比为 4. 0~5. 0株 ·m - 2 ;竹丛根盘面积与竹冠平面面积呈线性增长关系 ,可以通过增大初植
密度、扩大竹丛根盘面积来提高环境资源利用率。丰产林分结构立竹数为 9 200~11 500株 ·hm - 2 ,竹林竹丛根盘
面积、土地利用率分别可达到 2 300 m2 ·hm - 2、23. 0% ,初植密度可提高到 1 050丛 ·hm - 2左右。
关键词 :绿竹 ;丛立竹数与根盘面积比 ;竹冠平面面积 ;竹笋产量
中图分类号 : S795     文献标识码 : A
收稿日期 : 2007210205
基金项目 : 国家“十五”攻关项目“竹子种质资源培育及商品竹林可持续经营技术”(2001BA506B01)资助
作者简介 : 陈双林 (1965—) ,男 ,浙江龙游人 ,研究员 ,从事竹林生态与栽培研究. E2mail: cslbamboo@126. com
Research on Structure Con trol of H igh Y ield B am busa oldham i
Bam boo Shoot Stands Ba sing on N /S
CHEN Shuang2lin1 , YANG Q ing2ping1 , CHEN Chang2yuan2
(1. Research Institute of Subtrop ical Forestry, CAF, Fuyang 311400, Zhejiang, China;
2. Forestry Bureau of Zhangpu County, Zhangpu 363200, Fujian, China)
Abstract:According to the charaters of sympodial bamboo which developed an uniform clone of the whole clump,
this paper p romoted the concep tion of N /S for sympodial bamboo stands structure: the number of living culm s (N )
to the surface of the subterranean parts occup ied of a clump (S ). The structure control of high efficiency utilizing
environment resources for bamboo stands on B am busa oldham i was investigated. The results suggested that the
relationship of N /S and cluster shoots output showed a single2peak parabola, and the best ratio of N /S was 4. 0—
5. 0 culm s·m - 2. the surface of the subterranean parts occup ied of a clump increased with cluster crown linearly.
Environment utilizing efficiency could be increased by increasing p lant density and expanding the surface of the
subterranean parts. The normal high yield structures were as following: individual numbers was 9 200—11 500
culm s·hm - 2 , the surface of the subterranean parts was 2 300 m2 ·hm - 2 , soil utilizing efficiency app roach to
23. 0% , and p lant density could be increased to about 1 050 clusters·hm - 2.
Key words:B am busa oldham i; N /S; cluster bamboo crown; shoots output
  绿竹 (B am busa oldham i (Munro) Keng f. )隶属
牡竹族 (Dendrocalameae Benth. ) 箣竹属 (B am busa
Schreber) ,是我国重要的优质丛生笋用竹种 ,笋肉厚
实、笋质脆嫩、笋味鲜甜爽口 ,是食用笋中的上品而
深受群众喜爱。其主要分布于福建、台湾、浙江南
部、广东、广西和云南等地 ,面积 3万余 hm2。由于
绿竹良好的竹笋品质和经济性状 ,为促进资源的发
展和开发利用 ,近年来对其生物学特性 [ 1 - 2 ]、地理种
源 [ 3 ]、生理生化特性 [ 4 - 6 ]、种苗繁育 [ 7 - 8 ]、丰产培
育 [ 9 ]等方面开展了较为系统的研究。在绿竹丰产林
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林  业  科  学  研  究 第 21卷
分结构控制上也多有涉及 [ 10 - 11 ] ,均从竹丛立竹数、
立竹胸径与竹笋产量的数量关系开展研究的 ,而丛
生竹不同于地下鞭系延伸生长的散生竹 ,是依靠单
个竹丛的竹蔸部所占据的土壤空间通过地下根系吸
收土壤养分和水分 ,及成丛状的竹冠层光合空间制
造养分的。由于立地条件分异和人工经营干扰 ,竹
丛间根盘 (竹丛蔸部占据的土地空间 )面积大小不
一 ,因此 ,纯粹采用丛立竹数、立竹胸径等林分结构
因子构建丰产林分结构模式 ,实际生产中较难操作。
基于此 ,在丰产培育所需要的立竹胸径、立竹年龄控
制条件下 ,采用竹丛立竹数与根盘面积比的结构概
念 ,从经济产出和竹林地环境资源高效利用等出发
研究绿竹笋用林丰产培育的林分结构控制技术 ,这
对于丛生竹栽培研究与生产均具有重要的科学价值
和实践指导意义。
1 试验区自然概况与试验材料
试验地位于福建省漳浦县南浦乡马坑 , 117°24′
E, 23°43′N ,属中亚热带与南亚热带气候过渡区 ,海
洋性季风气候。年均日照总时数 2 000 h以上 ,太阳
辐射总量 555. 84 kJ·cm - 2 ,降水量 1 500 mm左右 ,
平均气温 21 ℃,无霜期 350 d。土壤为花岗岩发育
的粗骨性山地黄壤 ,土层厚 > 100 cm, 0~20 cm土层
有机质含量 10. 68 g·kg- 1 ,全 N 1. 56 g·kg- 1 ,水解
N 88. 78 mg·kg- 1 ,全 P 0. 46 g·kg- 1 ,速效 P 21. 22
mg·kg- 1 ,速效 K 101. 69 mg·kg- 1。
试验的绿竹林位于九龙江水系南溪江支流浅滩
地 ,地势平缓 , 1996年 4月营造 ,初植密度 600丛 ·
hm - 2 ,面积 2. 3 hm2 ,为丰产栽培笋用林 ,实施中耕
除草、晒目、培土、施肥和采笋、伐竹式的竹丛结构调
整等抚育措施 ,立竹数 3~21株 ·丛 - 1 ,立竹胸径
4~5 cm,立竹年龄 1 ~ 2 龄 , 根盘面积 1. 4 ~
3. 7 m2 ·丛 - 1。立竹胸径与立竹年龄符合丰产林分
结构要求 [ 12 ]。
2 试验方法
2. 1 试验设计与样丛处理
2003年 11月份在试验竹林中随机选取 140丛
样丛 ,根据丛立竹数和根盘面积 ,通过人为伐竹设计
丛立竹数 (N /株 ) 与根盘面积 ( S /m2 ) 比 (N /S )
为 3. 0以下、3. 0 ~ 3. 9、4. 0 ~ 4. 9、5. 0 ~ 5. 9、
6. 0~6. 9、7. 0~7. 9、8. 0~8. 9株 ·m - 2共 7种处理 ,
每处理 20丛。2004年笋期以留笋长竹和 11月份伐
竹的方法对样丛进行相同 N /S区间的结构控制。为
避免施肥、竹伐蔸出笋对样丛竹笋产量所造成的试验
误差 ,试验期间样丛不施肥 ,伐竹后挖除竹伐蔸。
2. 2 数据调查
根盘面积按样丛根盘的实际形状 (方形或圆
形 )测量而得 ,试验林在培育过程中实施的晒目、林
地垦覆、培土和留笋长竹等作业措施会导致样丛根
盘面积年际间的变化 ,为此 , 2003、2004年 12月份分
别测量一次 ; 2003、2004年于竹丛结构调整后 ,调查
样丛立竹数 ,计算 N /S ,并垂直两方向各测量一次样
丛竹冠长度 ,以圆形计算竹冠平面面积 (L /m2 ) ;
2004年和 2005年笋期按实际采收的竹笋统计样丛
的竹笋产量 (G /kg)。
2. 3 数据分析
根据样丛两年的 N /S与竹笋产量的 280组调查
数据 ,应用 SAS统计软件建立两因子间的关系程式 ,
进而以竹笋产量为评价指标 ,通过软件编程计算机
模拟寻优 N /S;在统计竹丛根盘面积与竹冠平面面
积关系的基础上 ,设定光合空间高效利用的绿竹林
分郁闭度为 0. 8,分析绿竹笋用林环境资源的利用
潜力 ,进而以优化的 N /S构建出丰产林分结构控制
模式。计算公式如下 :
U1 = S ×D /100 (1)
U2 = L ×D /100 (2)
N 1 = S1 ×t (3)
式中 : U1 —土地利用率 ( % ) , U2 —光合空间利用率
( % ) , S—竹丛根盘面积 (m2 ·丛 - 1 ) , D—初植密度
(丛 ·hm - 2 ) , L—竹冠平面面积 (m2 ·丛 - 1 ) , N 1 —
基于 N /S的丰产林分立竹数 , S1 —竹林土地充分利
用的竹丛根盘总面积 , t—N /S优化配比。
3 结果与分析
3. 1 N /S对丛竹笋产量的影响
从图 1分析可知 , N /S与丛竹笋产量关系呈单
峰抛物线形 ,当 N /S为 4. 0~4. 9株 ·m - 2时丛竹笋
产量达峰值 ,为 27. 11 kg,分别较相近的 N /S 区间
3. 0~3. 9、5. 0~5. 9株 ·m - 2的丛竹笋产量提高 64.
6%、26. 3% ,而较试验设计的样丛 N /S最小和最大
区间 (3. 0以下、8. 0~8. 9株 ·m - 2 )的丛竹笋产量
提高 150%以上。说明 N /S过小或过大对绿竹的竹
笋产出有极显著影响 ,也表明对于根盘面积不同的
竹丛其竹丛立竹数也应不同 ,尤其是根盘面积差异
显著的竹丛。
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第 6期 陈双林等 :基于 N /S的绿竹笋用林丰产结构控制研究
图 1 N /S与丛竹笋产量关系
3. 2 N /S优化
以试验样丛竹笋产量和 N /S ( X )的 280组对应
值经回归得程式 (4)。
G = - 42. 603 7 + 37. 111 3 X - 5. 956 4 X2 + 0. 272 8X3
R = 0. 961 5 (4)
依据程式利用 SAS软件编程 ,设定 X 步长为
0. 1,区间为 1~10,经计算机自动组合排序运算 ,得
到 90项 N /S对应的丛竹笋产量预测值 ,从中可知 ,
当 N /S为 4. 5时 ,丛竹笋产量最高 (28. 64 kg)。丛
竹笋产量的高产区组 (大于 27 kg)集中于 N /S 为
4. 0~ 5. 0 株 ·m - 2 区间。结合图 1 分析 , N /S
4. 0~5. 0株·m - 2时为优化配比。
综上所述 ,根据丛生竹以竹丛为无性系单元的
特点 ,针对竹丛间根盘面积的差异性 ,应用 N /S 结
构概念进行丛生竹的林分结构控制更具科学性。在
生产中 ,应按绿竹丰产栽培对丛立竹胸径 ( 4 ~
5 cm)的标准要求 ,以 N /S为 4. 0~5. 0株 ·m - 2的
配比 ,依据竹丛根盘面积大小及立竹分布均匀情况
等 ,通过新竹留养和伐除弱小竹、老龄竹、病虫竹调
控竹丛的立竹数量。
3. 3 竹冠平面面积与根盘面积关系及环境资源
利用
  对试验样丛的根盘面积与竹冠平面面积调查数
据的两因子回归 ,得程式 (5) :
L = - 0. 412 1 + 3. 482 7 S  n = 280
R = 0. 996 7 (5)
  两因子间呈线性关系 ,竹冠平面面积随根盘面
积的扩大而增大 ,也即在绿竹笋用林经营过程中 ,通
过根盘的扩展 ,竹丛不仅能增加土壤养分、水分的吸
收空间 ,而且能提高光合作用空间。
以 2003、2004 年试验样丛的平均根盘面积
2. 07、2. 19 m2 代入式 ( 5) ,可得竹冠平均平面面积
分别为 6. 80、7. 21 m2 ,以试验林竹丛密度 600丛 ·
hm - 2计 ,土地资源利用率分别为 12. 4%、13. 1% ,光
合空间资源利用率分别为 40. 8%、43. 2%。
3. 4 基于 N /S的绿竹笋用林丰产林分结构构建
以绿竹笋用林丰产林分结构郁闭度 0. 8计 (光
合空间利用率 80. 0% ) ,竹林竹冠所占据的平面面
积为 8 010 m2 ·hm - 2 ,代入式 (5) ,单位面积竹林根
盘总面积为 2 300 m2 ·hm - 2 ,可知绿竹笋用林土地
资源充分利用的理论值为 23. 0%。按目前常规初
植密度 600~750丛 ·hm - 2计算 ,土地资源充分利用
的竹丛平均根盘面积可达到 3. 07~3. 84 m2 ·丛 - 1。
结合试验期 2 a的竹林土地、光合空间资源利用率
分析 ,目前栽培的绿竹笋用林环境资源的开发利用
潜力还相当大。
按优化的 N /S 和土地资源充分利用的竹林根
盘面积分析 ,绿竹笋用林理论上的丰产林分立竹数
应为 9 200~11 500株 ·hm - 2 ,现林分平均立竹数 6
210株 ·hm - 2显得明显偏少。
根据绿竹成林速度快的特点 ,竹林新造时增加
初植密度是实现环境资源高效利用的有效手段。以
目前栽培的绿竹林竹丛平均根盘面积 ( 2. 07 m2 )分
析 ,初植密度理论上可达到 1 111丛 ·hm - 2 ,可见目
前采用的造林初植密度 (600~750丛 ·hm - 2 )偏小 ,
如不考虑成林竹林竹丛根盘面积的剧烈变化 ,绿竹
笋用林的初植密度以 1 050丛 ·hm - 2左右为好 ;对
初植密度 600~750丛 ·hm - 2 ,竹丛根盘面积过小的
经营竹林 ,可通过竹丛外围的留笋长竹 ,尤其是“二
水笋 ”、“三水笋 ”的留养 ,林地土壤垦覆 ,晒目后培
土 ,竹丛外围立竹施肥诱导出笋成竹等丛生竹散生
状栽培措施尽可能地扩展竹丛根盘 ,或在竹丛稀疏
处补植的方式 ,提高符合丰产要求的竹林立竹数。
4 小结与讨论
丛生竹类以竹丛为基本林分单元 ,丛中各无性
系分株间与其他无性系植物一样通过根状茎连接成
具有强烈生理整合功能的完整系统 [ 13 - 16 ] ,营养物质
通过分株间的转移使资源利用有效性提高 ,系统收
益远超过耗费 [ 17 ]。但是这种生理整合效果受制于
系统结构状况 ,如无性系分株的繁殖力会随着密度
的增加而降低 [ 18 ] ,因此丛生竹丰产培育必须实行竹
丛结构的调控。由于留笋长竹、伐竹、施肥、林地垦
覆、培土等人工干扰经营措施和立地条件的差异 ,竹
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丛间根盘面积大小不一 ,目前普遍采用的以丛立竹
数、立竹胸径为丛生竹主要结构因子构建出的丰产
结构模式 (单位面积竹丛数 ,每丛规格径级与年龄的
立竹数 ) ,难以很好地指导实践生产。本试验证明 ,
在丰产栽培的立竹胸径、立竹年龄标准条件下 ,采用
N /S的结构概念 ,能很好地解决因竹丛根盘面积的
差异所造成的林分结构控制中难以操作的问题。
绿竹笋用林 N /S 与丛竹笋产量关系呈单峰抛
物线形 ,竹丛根盘面积与对应的竹冠平面面积呈线
性增长关系 , N /S优化配比为 4. 0~5. 0株 ·m - 2 ,在
生产中可以根据竹丛根盘面积大小 ,通过留笋长竹、
伐竹等经营措施调控丛立竹数。为充分利用土地、
光合空间资源 ,最大化发挥竹林立地生产力 ,绿竹笋
用林丰产的林分立竹数为 9 200~11 500株 ·hm - 2 ,
单位面积竹林根盘面积可达到 2 300 m2 ·hm - 2 ,土
地利用率、光合空间资源利用率可分别达到 23.
0%、80. 0%。目前栽培的绿竹笋用林立竹数量相对
偏小 ,可以通过提高初植密度、丛生竹散生状栽培措
施扩大竹丛根盘面积等途径实现环境资源的高效利
用和竹林丰产。
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