全 文 ：闽北毛竹生物量与生产力的研究
陈 辉 洪 伟 兰 斌 郑郁善 何东进
k福建林学院 南平 vxvsstl
摘 要 在标准地中采伐标准竹 o通过单株生物量与胸径k ∆) !高度( Η) !立竹量( Ν)及年龄
( Α)w因子之间的关系建立回归模型 ,估算闽北毛竹林的生物量与生产力 ,并与各地的毛竹
生物量进行比较分析得到闽北毛竹林生物现存量为 {uv{1sv ªr°u o其中毛竹生物量所占的
比重为 ||1u h ∀
关键词 毛竹 o 生物量 o 生产力
具有中亚热带气候的闽北是丰产毛竹林的重要分布区 o其独特的自然条件为毛竹
kΠηψλλοσταχηψσ ηετεροχψχλα¦√1 πυβεσχενσl提供了适宜的生长环境 ∀该区的毛竹面积大 o居
全国之首 o产量高 o竹制品极为丰富 o竹笋和笋食品畅销国内外 o但经营水平还有待于提
高 o应挖掘其开发潜力 ∀丰产毛竹林的生物量与生产力的研究对实践具有重要的指导意
义 ∀目前对毛竹生物量与生产力的研究报道极少 ∀本文对闽北的毛竹丰产林进行了生物
量与生产力的测定 o建立了生物量与胸径 !竹高等因子之间的经验方程 o并以实验为基础 o
分析了丰产林的典型特征 o为毛竹群落生态系统中的能量循环研究提供理论基础 o对低产
林的改造和丰产林的培育提供科学依据 ∀
t 试验地自然概况
闽北山区地处福建北部 o位于闽 !浙 !赣 v省交界处 o地处北纬 uyβtwχ ∗ u{βusχ o东经
ttzβsuχ ∗ tt|βszχ o地势自西北 !东北向西南倾斜 o全区以低山 !丘陵为主 o气候温和 o雨量
充沛 o日照较足 o雨热基本同期 ow季分明 o年平均降雨量达 tysw1t ∗ uv||°° o多集中在 v
∗ y月 o约占全年降雨量的 ys h左右 ∀全区各地年均蒸发量均小于年均降雨量 o一般上半
年降水量大于蒸发量 o下半年蒸发量大于降水量 o易干旱 ∀年均气温在 tz1x ε ∗ t|1v ε o
∴ts ε 的年活动积温在 xsss ε 以上 o极端最低气温 p |1x ε o无霜期 uxw ∗ vsu§o少有降
雪 o属于中亚热带季风气候 o这些自然条件极有利于培育毛竹丰产林 ∀
u 研究方法
211 样地设置和调查方法
在闽北毛竹主要产区 o采用低产林改造常规技术措施k垦复 !深翻 !放肥 !立竹度调整l
的毛竹林中设置 ts° ≅ ts°样地 o分度每株测定胸径k ∆) !枝下高(η) !高度( Η)和立竹量
( Νl o采用样方 x° ≅ x°调查林下植被 ∀
212 生物量的测定
在样地上选择不同年龄和不同胸径的毛竹 o以根茎交界处为界线 o其上为地上部分 o
第 vw卷 专刊 tt | | {年 x 月
林 业 科 学
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∂ ²¯1vw o≥³qt
¤¼ ot | | {
其下为地下部分 ∀地上部分生物量测定以 t°为区分段 o对竹枝 !竹秆 !竹叶各部分的每
个区分段 o称取鲜重 o并分别取样带回 o在 tsx ε 下烘干称重 o然后换算成标准地生物量 ∀
各标准地毛竹地下部分生物量公式为 }
Ωt = 6 Νι Ωι
式中 }Ωt为毛竹地上部分总生物量 ; Νι为各度竹株数 ; Ωι 为各度竹地上部分平均单株
干重 ; ι为竹龄(度)(ι € t ,u , ,) ∀
地下部分生物量在 ts° ≅ ts°样地上随机取 u ∗ v块 t° ≅ t°的小样方 o其中一个小
样方应把伐株包括其中 o采取壕壁柱法挖掘 o自上而下每 ts¦°为 t层 o拣出各层的竹鞭
和竹根用水冲洗去泥土后 o阴干称重 o再取样烘干称重ktsx ε l o换算出竹鞭根 !竹蔸及整
个地下部分生物量 ∀各样地毛竹地下部分的生物量计算公式为 }
Ωu = 6 Νι Ωι
式中 }Ωu 为毛竹地下部分总生物量 ; Νι为各度竹株数 ; Ωι为由 ι龄级平均测树因子代
入经验方程的地下部分生物量 ∀
213 生产力的测定
根据所伐标准竹得到有关经验方程 o计算出毛竹地上部分的年生产力公式为 }
ΩΝ = 6 Νι( Ωι − Ωι−t)
式中 }ΩΝ为调查当年毛竹地上部分年生产力 ; Νι为各度竹株数 ; ι为竹龄(度) ; Ωι为第
ι龄竹地上部分干重平均值 ∀地下部分分年生产力同法可以求算 ∀
v 结果
311 毛竹生物量模型
根据伐竹样本的各部分单位干重k Ω)对其胸径或者胸径( ∆)和高度( Η)作散点图 ,
然后用直线回归和指数回归模型分别进行拟合得到 ty个经验方程 ,其中相关指数最大者
为最优模型 ,选优化模型 {个 ,方程如表 t ∀
表 1 毛竹各部分生物量优化模型
Ταβ . 1 Τηε οπτιµυµ βιοµασσ µοδελφορ εϖερψ παρτσ οφ Πηψλλοσταχηψσ ηετεροχψχλα χϖ1 πυβεσχενσ
项目 Œ·¨° 模 型 ²§¨ ¶¯ 相关指数 ≤²µµ¨¯¤·¬²±¬±§¨¬
秆 ≥·¨° Ω¶€ xsz1uxwy ∆t1wu{| s1{tuw
枝 × º¬ª Ω·€ z|1vywu ∆u1||{y Ηp t1uxw{ s1zz|u
叶 ƒ²¯¬¤ª¨ Ω© € s1ssxv ∆tv1tyxz Ηp y1|xyx s1yzuw
地上 „¥²√¨ªµ²∏±§ Ω¤ª€ v{y1w|xt ∆t1yxz| s1yz{w
竹蔸 …¤°¥²²¶·∏°³ Ω¥¶€ zt1tzuy ∆ p s1|u|z Ηu1twxt s1xvy|
鞭根 • «¬½²°¨ Ωµ€ s1|{wu ∆ p |1zstw Ηtt1yvwt s1|ust
地下 ˜±§¨µªµ²∏±§ Ω∏ª€ tt1uvv| ∆ p y1uxtt Ηz1{z{| s1{xwt
全株 • «²¯¨³¯¤±· Ωº³€ utv1wtyw ∆ p s1x{sx Ηu1vtvt s1{vut
毛竹各部分与其个体的胸径和高度间具有显著的相关关系≈t ∗ v  o根据伐竹各部分生
物量与胸径k ∆) !高度( Η) !立竹量( Ν)及年龄( Α)w个因子或其中几个因子之间的相关
性检验可知 o各部分生物量与年龄相关性较差 o而地上部分与胸径 !高度之间的相关性大 o
ty专刊 t 陈 辉等 }闽北毛竹生物量与生产力的研究
与立竹量相关性较小 o地下部分与立竹量之间的相关性较大 o表明毛竹的生物学特性在生
物量上的变化关系 ∀从表 t中优化模型可知毛竹胸径和高度是反映毛竹林生产力诸因子
的重要指标 o胸径和高度的大小直接影响生物量的高低 o各部分生物量都随着胸径树高的
增大而增大 o但鞭根部分和以鞭根为主的地下部分生物量随胸径增大反而呈减小趋势 o但
变化量甚微 ∀
竹高 !径生长 o不同于一般树木的生长 o抽枝展叶形成新竹后 o即从量的生长转为质的
生长 o因而对 x{个样地毛竹的胸径k ∆)与高度( Η) !枝下高( η) 的相关关系拟合了直线
方程如下 }
∆ = u1xuxy + s1yv|| Η
ρ = s1|w|uwz , Φ = vtt1xt{x > Φs1st(t ,xw) = z1tu
∆ = w1||uw + s1{zts η
ρ = s1|yyvys , Φ = vtu1{sz|{ > Φs1st(t ,xw) = z1tu
∆ = tx1vy|v − s1z|ys Α − s1st|xu Ν
ρ = s1{vssxw , Φ = tvu1yvvtw| > Φs1st(u ,xv) = z1tu
胸径和高度及枝下高呈正相关关系 o而胸径和年龄及立竹量呈负相关关系 ∀这可能
是由于低产林改造措施后逐年产生的丰产效应的累积 o导致高龄度竹的胸径相对较小的
现象 ∀胸径的增大 o使得竹子单株占据的空间较大 o增加不同单株间在地上和地下养分间
的竞争 o因而立竹量在一定范围内呈下降趋势 ∀
312 毛竹群落的现存量
调查 x{个 ts° ≅ ts°样方 o测定不同胸径 o不同龄级的样竹 x{株以及灌木 !草本 ∀
该毛竹群落 t||x年现存量为 {u1w·r«°u o其中毛竹为 {t1z·r«°uk占 ||1u h l o林下植物
为 s1yx·r«°uk占 s1{ h l ∀毛竹各组分的分配顺序依次为竹秆 wy1v·r«°uk占 xy1y h l o竹
蔸 tx1w·r«°uk占 t{1| h l o竹枝 {1{·r«°uk占 ts1z h l o鞭根 z1x·r«°uk占 |1v h l o竹叶
v1z·r«°uk占 w1y h l ∀而林下植被的现存量很小 o地上部分为 s1wzk占 zv1u h l o地下部
分为 s1tzk占 uy1{ h l o这与林下植物受到每年的锄草劈草和垦复有关 o见表 u ∀
表 2 毛竹现存量及各组分的分析
Ταβ1 2 Αναλψσισ οφ στανδινγ στοχκ ανδ εϖερψχοµ πονεντ ιν Πηψλλοσταχηψσ ηετεροχψχλα χϖ1 πυβεσχενσ
组分
≤²°³²±¨ ±·
毛竹 …¤°¥²² 林下植被 ˜±§¨µ¶·²µ¼ ³¯¤±·
干重
⁄µ¼ º ¬¨ª«·
k·r«°ul
占总量比例
° µ¨¦¨±·²©·²·¤¯ º ¬¨ª«·
k h l
干重
⁄µ¼ º ¬¨ª«·
k·r«°ul
占总量比例
° µ¨¦¨±·²©·²·¤¯ º ¬¨ª«·
k h l
叶 ƒ²¯¬¤ª¨ v1zu| w1y
枝 × º¬ª {1zyv ts1z
秆 ≥·¨° wy1u{u xy1y
竹蔸 ≥·∏°³ tx1wwv t{1|
鞭根 • «¬½²°¨ z1xvy |1v
地上部分 „¥²√¨ªµ²∏±§ x{1zyw zt1{ s1wzv zv1u
地下部分 ˜±§¨µªµ²∏±§ uu1|zt u{1u s1tzv uy1{
总计 ײ·¤¯ {t1zvx tss1s s1ywy tss1s
占群落总重的比例 °¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©·²·¤¯ ¦²°°∏±¬·¼ º ¬¨ª«· ||1u s1{
uy 林 业 科 学 vw卷
313 毛竹群落的生产力
根据样竹所得的优化模型 o可计算出毛竹地上部分和地下部分年生产量 o退笋和笋箨
根据样方收集计算得出 o自然凋落物通过收集试验所得 o加上当年林下植物的现存量 o可
得出群落的年净初级生产力 o结果见表 v ∀
结果表明 o总净生产力为 uu1|sv·r«°uk包括林下植物 !凋落物 !退笋和笋箨l o其中地
上部分年生产量占总净初级生产力的 xt1v| h o其次是毛竹地下部分 o占 vv1yt h o而林
下植物和凋落物所占较少 o占 tt1xw h ∀与世界各地森林的年净初级生产力相比 o该区毛
竹林与亚热带常绿阔叶林kus ∗ uy ·r«°ul≈z o{ 相当 o比热带雨林kvu ∗ xs·r«°ul≈z  !热带
丛生竹林ku{1xx ∗ wt1|s·r«°ul≈w 低 o而比湖南会同杉木林kz1xw·r«°ul≈x  !广西桂中马
尾松林k{·r«°ul≈y 高 ∀
表 3 毛竹林的初级生产量
Ταβ1 3 Πριµαρψ προδυχτιον οφ Πηψλλοσταχηψσ ηετεροχψχλα χϖ1 πυβεσχενσφορεστ
组分
≤²°³²±¨ ±·
年净初级生产量
„±±∏¤¯ ±¨ ·³µ¬°¤µ¼ ³µ²§∏¦·¬²±
k·r«°ul
占初级生产量的比例
° µ¨¦¨±·¤ª¨ ²©³µ¬°¤µ¼ ³µ²§∏¦·¬²±
k h l
毛竹地上部分 „¥²√¨ªµ²∏±§ tt1vxv xt1v|
毛竹地下部分 ˜±§¨µªµ²∏±§ z1wuy vv1yt
林下植物 ˜±§¨µ¶·²µ¼ ³¯¤±· s1ywy u1|u
凋落物 ¬··¨µ t1|sx {1yu
退笋 ⁄¨ ªµ¤§¨§¶«²²· s1tsz s1w|
笋箨 ≥«²²·¶«¨ ¤·« s1yxz u1|z
总净生产量 ײ·¤¯ ±¨·³µ²§∏¦·¬²± uu1s|v tss1ss
w 小结
毛竹丰产林研究结果表明 o地处中亚热带的闽北为毛竹林分布的最适宜区之一 o毛竹
丰产区的竹林群落现存量 {u1w·r«°u o比毛竹零星分布区竹林群落现存量 {u1{|·r«°u稍
低 o群落中毛竹生物量比重 ||1u h o远高于零星分布区毛竹生物量 |w1sv h的比重 ∀由
此看来丰产林的生物量结构受人为因素和自然条件影响较大 ∀毛竹丰产林经营水平较
高 o每年春秋季均有劈山 !垦复 t次 o因此 o林下植被生物量低 o所占比例ks1{ h l极低 ~另
外 o该区自然条件好 o雨量充沛 o有利于毛竹生长 o因此其毛竹生物量和现存量均大 ∀而零
星分布区尽管群落现存量与丰产区相近 o但由于其经营较粗放 o群落内其余植物和林下植
物未受人为较强烈干扰而抑制 o这部分的生物量比例较高 ~但毛竹的生物量却较适宜产区
低 ∀
近十几年毛竹林的变化较大 o从原来属于自然演替状态的低产林 o逐渐加强经营管
理 o改善了林分状况 o提高了竹林生产力 ∀原来的毛竹多与其它灌木混杂而生 o林地没有
任何耕作措施 o繁茂的林下植被抑制了毛竹鞭根系统的扩展 o从而逐渐向针叶或针阔叶树
种混交方向演替 o毛竹直径小 ~春 !冬笋的采挖和伐大留小 !伐优留劣的掠夺性 !无目的经
营留下一大批低产林分 ∀然而近几年来经过当地经营者采取封山全锄 !深翻 !劈草 !留笋
养竹 !施肥等措施 o许多林分已达到丰产林标准 o大小年差别甚小 o多为花年竹林 ∀
vy专刊 t 陈 辉等 }闽北毛竹生物量与生产力的研究
参 考 文 献
t 郑郁善 o张炜银 1 绿竹生物量模型研究 1 竹子研究汇刊 ot||z otykwl }wv ∗ wy
u 郑郁善等 1 台湾桂竹生物量模型研究 1 福建林学院学报 ot||z otzktl }xu ∗ xy
v 郑郁善等 1 杉木毛竹混交复层林生物量和结构研究 1 福建林学院学报 ot||z otzkvl }uuz ∗ uvs
w 温太辉 1 竹林生产力因子的评价 1 竹子研究汇刊 ot||s o|kul }t ∗ ts
x 彭少麟等 1 鼎湖山森林群落分析 oŒ÷ 群落的稳定性 1 热带亚热带森林生态系统研究 o北京 }科学出版社 ox }tt ∗
tx
y 田大伦 o潘维涛 1 马尾松杆材阶段生物产量和径级分化及密度效应的初探 1 植物生态学与地植物学学报 ots
kwl }u|w ∗ vst
z „µ·‹ • o ¤µ®¶° q„ ≥∏°°¤µ¼ פ¥¯¨²©…¬²°¤¶¶¤±§ ‘¨·„±±∏¤¯ °µ¬°¤µ¼ °µ²§∏¦·¬²±¬± ƒ²µ¨¶·∞¦²¶¼¶·¨°¶1 ƒ²µ2
¶¨·…¬²°¤¶¶≥·∏§¬¨¶otx·«oŒ±·¨µ±¤·1 ˜±¬²± ƒ²µ¨¶·• ¶¨1 ’µª¤±1 ≤²±ªµ1 ot|zt }v ∗ vu
{ ¬¨·« ‹ q  ²§¨¯¯¬±ª·«¨ °µ¬°¤µ¼ °µ²§∏¦·¬√¬·¼ ²©·«¨ • ²µ¯§1 ‘¤·∏µ¨ ¤±§ • ¶¨²∏µ¦¨¶ot|zu o{kul }x ∗ ts
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΒΙΟΜΑΣΣ ΑΝ∆ ΠΡ Ο∆ΥΧΤΙςΙΤΨ ΟΦ ΠΗΨΛΛΟΣΤΑΧΗΨΣ
ΗΕΤΕΡ ΟΧΨΧΛΑ Χς 1 ΠΥΒΕΣΧΕΝΣ ΦΟΡΕΣΤ ΙΝ ΤΗΕ ΝΟΡΤΗ ΟΦ ΦΥϑΙΑΝ
≤«¨ ± ‹∏¬ ‹²±ª • ¬¨ ¤± …¬± «¨ ±ª ≠∏¶«¤± ‹¨⁄²±ª­¬±
( Φυϕιαν Χολλεγε οφ Φορεστρψ Νανπινγvxvsst)
Αβστραχτ
׫¨ µ¨ªµ¨¶¶¬√¨ °²§¨ ¶¯«¤√¨ ¥¨ ±¨ ¶¨·¤¥¯¬¶«¨ §¥¼ ·«¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶²©·«¨ ¥¬²°¤¶¶²© ¤± ¬±§¬√¬§∏¤¯
¥¤°¥²² º¬·«·«¨ §¬¤° ·¨¨µ¤·¥µ¨¤¶·«¨¬ª«·k ∆l o«¨¬ª«·k Ηl o±∏°¥¨µ¶²©¶·¤±§¬±ª¦∏¯° k Νl o¤±§
¤ª¨¶k Αl o·«µ²∏ª« º«¬¦«·«¨ ¥¬²°¤¶¶¤±§³µ²§∏¦·¬√¬·¼ ²©¥¤°¥²²©²µ¨¶·¶º«¬¦«¤µ¨ ¬±·«¨ ±²µ·«²©
ƒ∏­¬¤± °µ²√¬±¦¨ ¦¤± ¥¨ ¶¨·¬°¤·¨§q ׫¨ ¥¬²°¤¶¶¶·¤±§¬±ª ¶·²¦® ²© ¥¤°¥²² ©²µ¨¶·¬± ·«¬¶¤µ¨¤¬¶
{uv{1svªr°u ¤©·¨µ¦²°³¤µ¬±ª º¬·«·«¨ ¥¬²°¤¶¶²©¥¤°¥²²³µ²§∏¦¨§¬±·«¨ ²·«¨µ³¤µ·¶²©·«¨ º²µ¯§o
¤°²±ª º«¬¦«·«¨ ¥¬²°¤¶¶²©¥¤°¥²²¤¦¦²∏±·¶©²µ||1u h 1
Κεψ ωορδσ Πηψλλοσταχηψσ ηετεροχψχλα¦√1 πυβεσχενσo…¬²°¤¶¶o°µ²§∏¦·¬√¬·¼
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