霜凍恢復措施對麻竹林生長特性的影響

陳南州

(福建省南靖永豐國有林場 福建漳州363000)

麻竹(Dendrocalamus latiflorus) 是禾本科竹亞科植物， 地下莖為合軸型， 是我國南方栽培最廣的竹種， 主要分布在福建、 臺灣、 廣東、 廣西、 海南、四川、 貴州、 云南等地， 具有適應性強、 易栽培等特點， 是優(yōu)良、 速生筍材兩用大型叢生竹種[1]。 叢生竹種耐寒性較弱， 一般分布在北緯30°以南地區(qū)[2]。 麻竹對低溫敏感， 一般在月平均溫度低于6 ℃、 極端低溫低于-2 ℃時枝葉便易遭受凍害[3-4]。近年來隨著全球氣候的變化， 極端天氣頻繁出現(xiàn)，使得我國南方地區(qū)一些竹種遭受不同程度霜凍[5]。霜凍致使大面積麻竹筍用林減產(chǎn)， 造成嚴重經(jīng)濟損失， 同時也降低了麻竹的生態(tài)和社會效益。 因此，采取有效的霜凍恢復措施， 及時恢復麻竹林生長及產(chǎn)筍具有重要意義。 目前， 關(guān)于麻竹的研究主要集中于光合特性[6]、 逆境脅迫[7]、 施肥[8]等方面， 對霜凍恢復措施的研究未見報道。 因此本試驗基于麻竹林的不同霜凍恢復措施， 調(diào)查及分析麻竹及其竹筍形態(tài)和數(shù)量指標， 旨在為麻竹及其它叢生竹類遭受霜凍后及時采取針對性恢復措施提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在福建省南靖永豐國有林場， 荊都工區(qū)13-5 班， 小班面積4.8 hm2， 1995 年造林。 該地區(qū)位于117°42′ E、 24°42′ N， 海拔375 ～400 m， 屬南亞熱帶季風氣候， 年平均氣溫為21.4 ℃， 該地區(qū)四季分明， 年均日照時數(shù)1 946 h， 年降水量充沛。南靖縣氣候溫暖， 但是冬季易受強冷空氣影響， 出現(xiàn)嚴重的霜凍災害， 對麻竹林生產(chǎn)造成嚴重損失。據(jù)南靖縣30 年氣象資料統(tǒng)計， 當縣城地區(qū)出現(xiàn)極端最低氣溫小于0 ℃時， 種植在海拔400 m 以上的麻竹林會遭受較嚴重的霜凍危害[9]。 2016 年2 月7—9日， 南靖縣出現(xiàn)霜凍天氣， 氣溫低于0 ℃， 個別山區(qū)達-3 ℃。

1.2 試驗材料

選擇多年生長勢均一的麻竹竹叢作為試驗材料，調(diào)查的麻竹竹叢均在2015 年底遭受凍害， 單株受凍害程度達到全株的2/3 左右。

1.3 試驗設計

于2016—2018 年連續(xù)3 年對試驗材料進行調(diào)查， 即凍害后恢復3 年。 受凍害的麻竹林株行距5 m× 5 m， 密度為300 株/hm2。 對受凍害的麻竹林采取3 種霜凍恢復措施， 具體處理見表1。 在不同霜凍恢復措施的竹林中分別設置3 個25 m × 25 m 樣地， 每塊樣地約有20 個竹叢。 在每一樣地中選取15 個標準竹叢， 每一處理共45 叢， 測定標準竹叢中所有竹株的竹高和胸徑、 竹叢的叢幅、 平均筍基徑、 出筍數(shù)量及筍總質(zhì)量， 其中竹株胸徑測定竹子1.3 m 左右處， 叢幅取南北方向與東西方向冠幅的平均值。

表1 竹林霜凍后的恢復措施

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 和SPSS 19.0 進行數(shù)據(jù)處理與分析。 采用LSD 多重分析比較不同處理下各生長指標的差異性， 檢驗水平為α ＝0.05。 對3 種霜凍恢復措施下麻竹各生長指標進行相關(guān)性分析， 并進行主成分分析綜合評價3 種霜凍恢復措施的效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同霜凍恢復措施對麻竹立竹生長的影響

表2 表明， A 處理中麻竹竹高、 胸徑和叢幅呈逐年增加趨勢， 均在2018 年時達到最大， 分別為9.35、6.51 和3.20 m； 胸徑和叢幅指標， 2016 年與2018 年間均呈顯著差異(P＜0.05)。 B 處理中麻竹竹高和叢幅呈逐年增加趨勢， 在2018 年時達到最大， 分別為9.35 和2.61 m； 胸徑呈先減小后增加趨勢， 在2018年達到最大(7.85 cm)； 胸徑指標， 2017 年與2018年和2016 年間均呈顯著差異(P＜0.05)。 C 處理中麻竹竹高呈先增加后降低趨勢， 在2017 年時達到最大(7.70 m)； 胸徑和叢幅呈逐年增加趨勢， 均在2018年達到最大， 分別為6.21 和1.77 m。

麻竹竹高指標： 在調(diào)查的3 年中均為B 處理最大， 其中2016 年、 2017 年的C 處理均大于A 處理，但在2018 年A 處理則大于C 處理； C 處理與A 和B處理間均呈顯著差異(P＜0.05)。

表2 不同年份及處理對麻竹立竹生長的影響

麻竹胸徑指標： 在調(diào)查的3 年中亦是B 處理的最大， 其次是C 處理和A 處理； 其中B 處理與C 處理間差異顯著(P＜0.05)； 2016 年、 2017 年的C 處理與A 處理間差異顯著(P＜0.05)。

叢幅指標： 2016 年B 處理最大； 2017 年和2018年A 處理最大， 其次是B 和C 處理； C 處理與A、 B處理間差異顯著(P＜0.05)， 其中2018 年B 處理與A、 C 處理間差異顯著(P＜0.05)。

2.2 不同霜凍恢復措施對麻竹筍生長的影響

表3 表明， A 處理的麻竹竹叢中平均筍基徑、筍總質(zhì)量和筍數(shù)量呈逐年增加趨勢， 均在2018年達到最大值， 分別為9. 34 cm、 53. 56 kg 和15. 13 個。 B 處理的平均筍基徑和筍總質(zhì)量呈先減小后增加趨勢， 筍數(shù)量呈逐年增加趨勢， 均在2018 年達到最大值， 分別為9. 22 cm、 37. 36 kg和8. 73 個； 各年度間筍數(shù)量呈顯著差異 (P ＜0. 05)， 平均筍基徑2018 年與2016 年和2017 年間差異顯著 (P ＜0. 05)。 C 處理的平均筍基徑、筍總質(zhì)量和筍數(shù)量呈逐年增加趨勢， 均在2018年達到最大值， 分別為8. 20 cm、 10. 89 kg 和3. 33 個； 平均筍基徑和筍數(shù)量2018 年與2016 年和2017 年間差異顯著(P＜0. 05)

表3 不同年份及處理麻竹竹叢筍生長指標

就平均筍基徑指標而言： 2016 年和2017 年B處理最大， 分別為8.95 cm 和8.83 cm， 2018 年為A處理最大(9.34 cm)； 2016 年各處理間呈顯著差異(P＜0.05)， 2017 年和2018 年B 處理與A 和C 處理間差異顯著(P＜0.05)。

筍總質(zhì)量指標： 在調(diào)查的3 年中， 均為B 處理最大， 分別為20.34、 19.15 和37.36 kg； 2016 年和2017 年C 處理大于A 處理， 2018 年A 處理大于B處理； 2016 年和2017 年A 處理與B 和C 處理間呈顯著差異(P＜0.05)。

筍數(shù)量指標， 2016 年B 處理最多， 為5.73 個；2017 年和2018 年A 處理最多， 分別為8.13 個和15.13 個； 在調(diào)查的3 年中， 3 個處理間均呈顯著差異(P＜0.05)。

2.3 不同霜凍恢復措施下麻竹各生長指標間相關(guān)性

在3 種霜凍恢復措施下麻竹各生長指標間相關(guān)性分析存在一定差異。 在A 處理中(表4)， 胸徑與平均筍基徑、 筍數(shù)量呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)， 平均筍基徑與筍數(shù)量顯著正相關(guān)(P＜0.05)， 其他指標間呈不顯著正、 負相關(guān)關(guān)系。 在B 處理中 (表5)， 胸徑與筍總質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(P ＜0.01)，叢幅與平均筍基徑呈極顯著負相關(guān)(P＜0.01)， 其他指標間呈不顯著正、 負相關(guān)關(guān)系。 在C 處理中(表6)， 筍總質(zhì)量與平均筍基徑呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)， 其他指標間呈不顯著正負相關(guān)關(guān)系。

表4 A 處理下麻竹各生長指標間相關(guān)性

表5 B 處理下麻竹各生長指標間相關(guān)性

表6 C 處理下麻竹各生長指標間相關(guān)性

2.4 霜凍恢復措施的綜合評價

對不同霜凍恢復措施下麻竹各項生長指標進行主成分分析(表7) 可知， 前2 個主成分累計方差貢獻率達100%， 分別達到54.847%和100%， 其中第1 主成分中竹高、 胸徑和筍基徑系數(shù)最高， 第2主成分中叢幅、 筍總質(zhì)量和筍數(shù)量系數(shù)最高， 前2個主成分基本可以解釋數(shù)據(jù)的全部變異情況， 因此選擇前2 個主成分作為不同霜凍恢復措施處理下麻竹生長特性的綜合評價指標。

由表8 可知， 麻竹各項生長指標綜合評分為： B＞A＞C， 結(jié)果表明處理B 是最佳霜凍恢復措施。

表7 不同霜凍恢復措施下麻竹各項生長指標的主成分分析

表8 不同霜凍恢復措施綜合評價

3 結(jié)論與討論

適宜溫度能夠促進竹子正常生長和發(fā)育， 低溫會影響竹子生長發(fā)育， 尤其在極端低溫情況下會嚴重影響其生理特性和生長特性[10-11]。本文研究表明， 在2016—2018 年的3 年間， 在皆伐后常規(guī)經(jīng)營模式(A 處理) 和持續(xù)常規(guī)經(jīng)營模式(B 處理) 下麻竹竹高、 胸徑、 叢幅、 平均筍基徑、 筍總質(zhì)量及筍數(shù)量均高于無人工經(jīng)營模式(C 處理)。 在皆伐后常規(guī)經(jīng)營模式下， 不保留母竹， 從2016 年恢復竹林， 恢復的第1 年竹子竹高、 胸徑和叢幅均小于持續(xù)常規(guī)經(jīng)營模式和無人工經(jīng)營模式， 但從2017 年開始，立竹生長表現(xiàn)出良好適應特性， 并且在2018 年時竹叢叢幅、 筍總質(zhì)量和筍數(shù)量表現(xiàn)最大， 相關(guān)性分析表明皆伐后常規(guī)經(jīng)營模式下平均筍基徑和筍數(shù)量與立竹胸徑呈顯著正相關(guān)， 說明皆伐后常規(guī)經(jīng)營有利于立竹恢復生長， 促進筍產(chǎn)量的提高。 在持續(xù)常規(guī)經(jīng)營模式下具有良好的立竹生長特性和筍生長特性， 但在霜凍恢復的第3 年， 在皆伐后常規(guī)經(jīng)營模式下筍總質(zhì)量和筍產(chǎn)量明顯超過持續(xù)常規(guī)經(jīng)營模式， 主成分分析表明麻竹林遭受凍害， 只伐除受凍害部分， 保留未受凍害部分， 對凍傷嚴重麻竹進行整根伐除的經(jīng)營模式有利于麻竹林在短期內(nèi)恢復產(chǎn)量， 但皆伐后常規(guī)經(jīng)營模式具有一定長遠效益。 在未來需要繼續(xù)調(diào)查研究， 這一研究結(jié)果可為麻竹及其它叢生竹類遭受霜凍后， 能夠及時采取針對性恢復措施提供科學依據(jù)。