毛竹林人工經營管理研究

時間:2022-09-29 10:16:58

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毛竹林人工經營管理研究

1試驗地概況

樣地處于霍山縣諸佛庵鎮霍山縣毛竹科技示范園區內,位于115°55′~116°43′E,31°~31°31′N,海拔210~490m。屬北亞熱帶濕潤溫暖季風氣候區,四季分明,氣候溫和,年平均氣溫15.1℃,年平均降雨量1391.2mm,夏季是一年中雨水最集中的季節,降水量占全年的50%;年平均相對濕度80%左右,無霜期220d;日照時數2083.3h[6]。園區土壤pH值4.42~5.46,水解氮在110.88~259.88mg/kg,有效磷在1.25~4.80mg/kg,速效鉀在24.69~35.27mg/kg。氮元素養分含量中等,磷元素含量較低,鉀元素缺乏。霍山縣毛竹科技示范園區中竹林培育尚處于起步階段,培育水平較低。竹林主要經營活動為竹材砍伐,且砍伐缺乏科學性,5~6年砍伐一次,砍伐除新竹以外的全部竹材。竹林未進行采筍、墾復、施肥等作業。可將其竹林培育現狀定為“材用林利用”階段。

2材料與方法

2.1竹林經營規劃設計。根據毛竹林經營現狀,對毛竹科技示范園區的毛竹培育進行科學規劃,將園區竹林按照經營目標設置為材用林培育示范區和筍材兩用林培育示范區。材用林培育示范區:以材用林為經營目標,配套以合理砍伐、竹林結構調整、護筍養竹為核心的經營措施。土壤管理以砍灌清雜以及除草等為主,不進行人工施肥管理。筍材兩用林培育示范區:示范推廣砍灌、清雜、筍竹留養、竹林結構動態調整、林地平衡施肥、水分灌溉等高產高效培育技術。結合林地施肥進行墾復,施用氮磷鉀復合肥,每年1800kg/hm2,施肥方法為溝施。在毛竹的“冬筍小年,春筍大年”年份,4~6月份即毛竹展葉期時進行施肥;而在“春筍小年,冬筍大年”年份,4~5月份即毛竹換葉期時施用發鞭肥,8~9月份施用筍芽分化肥。其中,春筍大年施肥量占總用肥量的30%~40%,春筍小年占60%~70%。2.2樣地設計。自2009年11月起在毛竹科技示范園區竹林中,分別設置“材用林培育”樣地11塊;“筍材兩用林培育”樣地10塊;對照樣地13塊,即按照原有經營模式的材用林利用型。樣地面積均為200m2。2.3測定方法。截至2016年12月經營結束,期間對樣地進行調查,測定樣地生物量,統計筍竹產量,測試分析土壤養分狀況。立竹度和胸徑測定:在樣地竹林內進行每竹檢尺,調查竹胸徑并統計立竹度,不同階段統計樣方內竹筍產量。土壤養分測定:在每個樣地中按梅花形分別選取3個點,采集0~30cm表層土壤,每個樣地3個點的土樣充分混合均勻。土壤基本化學性質指標參考《土壤農化分析方法》[7],土壤pH值測定采用電位法,土壤有機質采用重鉻酸鉀———濃硫酸外加熱法,全氮采用凱氏定氮法、速效氮(N)測定采用堿解擴散法,速效磷(P)測定采用鹽酸———氟化銨浸提,鉬銻抗比色法,速效鉀采用原子吸收光譜法。冬筍產量測定:根據當地農戶每日挖掘冬筍產量進行統計。春筍產量測定:根據當地農戶每日挖掘春筍產量進行統計。

3結果及分析

3.1不同人工經營模式對筍經濟產量、竹材胸徑、立竹度的影響。對于不同人工經營模式下竹林生物量的分析結果如表1所示。由于霍山縣傳統經營模式下對竹林不進行管理,灌木叢生,無法進行冬筍采挖作業,因此無冬筍經濟產量,春筍產量也較低。材用林經營模式下,竹筍產量也較少;而在筍材兩用林經營模式下,竹筍產量顯著提高,達到材用林竹筍產量的10倍以上。無論是材用林培育模式和筍材兩用林培育模式,毛竹林胸徑整體增加,立竹密度提高顯著。筍材兩用林培育模式與傳統管理模式比較,立竹胸徑提高了13.6%,差異極顯著。說明人工經營能顯著提高毛竹林生產力,大幅提高竹林的生物量及其竹林產出。3.2不同人工經營模式對竹林土壤養分的影響。對不同類型林地的土壤樣品分析結果如圖1所示。霍山縣本地傳統經營方式下的竹林土壤的養分含量明顯低于人工管理下的材用林培育模式和筍材兩用林培育模式。其中有機質含量較材用林管理模式降低了50%以上,達到了顯著差異;較筍材兩用林培育管理模式降低了27%。有機質是評價土壤養分質量的關鍵指標。傳統經營模式下,霍山縣竹林土壤肥力質量趨于下降,而合理的人工經營培育促進了土壤質量的提升。對土壤全氮、速效氮的分析表明,配備養分動態管理模式的人工經營竹林顯著提升了竹林土壤氮素的含量,其中筍材兩用林培育模式和材用林培養模式經營下,土壤速效氮含量比傳統材用林利用型經營模式分別高41%和37%,全氮含量增加量分別高于傳統材用林利用型培育模式16%和20%,說明筍材兩用林培育增加了養分的有效性。對土壤磷元素進行分析,結果發現人工培育模式下土壤速效磷顯著高于傳統的經營模式,特別是筍材兩用林培育下,速效磷增加了70%。這一方面說明人工經營及施肥增加了養分的有效性,另一方面也要求我們繼續加強對磷元素的管理。對土壤速效鉀的分析發現,材用林經營竹林土壤速效鉀略有增加,但筍材兩用林土壤速效鉀略有下降。說明隨著筍材兩用林培育集約度的增加,毛竹對鉀元素的需求逐漸增高,后續養分管理中還應加強鉀元素的管理。另外,在人工經營下,竹林土壤的pH值下降明顯,在后續養分管理中要考慮對土壤酸堿度的調控。

4討論與結論

毛竹林是我國亞熱帶地區重要的森林資源,其植株具有生長快、繁殖率強、用途廣的特點,其林分具有經濟效益高、生態服務功能多樣等優點。毛竹林人工管理的模式有較多的討論。王景玉[8]研究發現,金寨縣毛竹林生產在近自然的管理措施下,管理較為粗放,竹林存在總體年齡結構不合理、植株分布空間不均等問題。樓一平[9]等研究發現,長期的純林經營,單純機械的肥料投入會導致林地生產力下降。傳統的高產高效栽培,開墾施肥,這是借鑒農業上的管理方法,過量施用化肥還造成面源污染[10-13]。對浙江毛竹產區觀測[14]表明,施肥后坡地毛竹林養分徑流中氮元素濃度為5.28~26.60mg/L,磷元素濃度為0.02~0.55mg/L,可溶無機氮和無機磷濃度大于富營養化氮、磷的閾值,對區域水環境產生不利影響[15]。在竹林經營上,應該是保持其生態可持續性基礎上的適度經營。傳統的農業經營,一種農作物目標產品一般僅為一種,因此養分管理的目標較為清晰。但毛竹林的生物產出兼有竹筍、竹材兩類,同時又分為冬筍、春筍、鞭筍、大徑竹等不同類別,毛竹自身又是無性系種群,其自身的生物學基礎理論目前所知尚有限,因此在經營管理上較農業上更為復雜,應更為謹慎。生態優先、根據栽培目標進行動態管理的人工經營模式,顯著提升了竹林土壤的養分質量,在保持竹林高產出的情況下,維持了竹林的生態功能,對促進人工經營竹林的土壤可持續發展具有重要的意義。

作者:蔡如勝 林蕾 蘇昌群 毛秋芳 李國棟 單位:1.霍山縣林業局 2.浙江農林大學竹類研究