皖南毛竹林密度效應(yīng)研究.pdf

1、毛竹（Phyllostachys edulis）是我國(guó)亞熱帶主要的生態(tài)經(jīng)濟(jì)竹種，不僅具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，而且發(fā)揮著重要的生態(tài)功能。密度管理一直是毛竹林培育的關(guān)鍵技術(shù)，合理的密度管理不僅是提高竹林生產(chǎn)力的重要途徑，而且是充分發(fā)揮竹林生態(tài)功能的必要手段。以往關(guān)于毛竹林密度的研究常側(cè)重于生產(chǎn)力方面，而隨著人們對(duì)生態(tài)需求的不斷增強(qiáng)，毛竹林經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益兼顧將成了竹林培育的重要發(fā)展方向，因此探討毛竹林的密度效應(yīng)對(duì)毛竹林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)具有

2、重要的意義。本研究通過在皖南地區(qū)設(shè)置具有代表性且環(huán)境條件基本一致，林分密度分別為1200株?hm-2（D1）、1800株?hm-2（D2）、2400株?hm-2（D3）和3000株?hm-2（D4）的毛竹純林，比較研究了不同密度毛竹林的生長(zhǎng)特征、土壤質(zhì)量、生物量格局、營(yíng)養(yǎng)元素積累與分配、水源涵養(yǎng)功能的差異，旨在揭示林分密度對(duì)毛竹林生產(chǎn)力及主要生態(tài)功能的作用機(jī)理，探討經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益兼顧的毛竹林經(jīng)營(yíng)密度，為皖南地區(qū)毛竹林豐產(chǎn)培育和可持續(xù)

3、經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。研究結(jié)果表明：
　?。?）不同密度毛竹林的胸徑、竹高、枝下高、冠幅、基徑、胸徑處壁厚、總節(jié)數(shù)和枝盤數(shù)等指標(biāo)差異不顯著，而毛竹林的出筍成竹、受害程度及葉面積指數(shù)差異顯著。毛竹林的出筍率和成竹率隨著密度的增大而降低，而退筍率不受密度的影響。密度影響著毛竹林病蟲害率和雨雪冰凍受害率，竹林總受害率大小排序?yàn)镈3（16.67％）>D4（13.33%）>D1（10.19%）>D2（9.26%），在竹林經(jīng)營(yíng)中可以通過

4、密度管理來降低毛竹林的受害率。構(gòu)建了皖南地區(qū)毛竹林葉面積指數(shù)的估算模型LAI＝0.000588 N0.9519 D0.7136，不同密度毛竹林葉面積指數(shù)表現(xiàn)為D4（6.83）>D3（5.38）>D2（4.21）>D1（2.96）。毛竹生長(zhǎng)因子之間存在著不同程度的相關(guān)關(guān)系，其中毛竹的胸徑和竹高與其他指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系更密切。
　?。?）應(yīng)用加權(quán)綜合指數(shù)法對(duì)毛竹林土壤物理性狀、化學(xué)性質(zhì)和酶活性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，毛竹林土壤質(zhì)量綜合指數(shù)排序?yàn)镈

5、1（0.5086）>D2（0.5084）>D3（0.4943）>D4（0.4781）。試驗(yàn)區(qū)土壤較適合毛竹的生長(zhǎng)，但是土壤氮磷鉀比值與毛竹生長(zhǎng)所需氮磷鉀比值存在差異，其中土壤磷元素含量是毛竹生長(zhǎng)的主要限制因子。隨著林分密度增大，毛竹林土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、過氧化氫酶、酸性磷酸酶活性總體呈現(xiàn)先增加后趨于穩(wěn)定的規(guī)律性變化。土壤酶之間及其與土壤理化性質(zhì)密切相關(guān)，可以用土壤酶活性作為評(píng)價(jià)毛竹林土壤質(zhì)量的指標(biāo)。
　　（3）林分密度顯著影

6、響著毛竹林生物量格局。不同密度毛竹林生態(tài)系統(tǒng)生物量表現(xiàn)為D4（118.02 t?hm-2）>D3（98.42 t?hm-2）>D2（67.84 t?hm-2）>D1（58.27 t?hm-2），其中喬木層生物量所占比例最大，大小排序?yàn)镈4（111.45 t?hm-2）>D3（91.44 t?hm-2）>D2（60.54 t?hm-2）>D1（50.14 t?hm-2）。林下植被生物量占毛竹林生態(tài)系統(tǒng)生物量的比例較小，其中灌木層所占比例為

7、0.23%～4.60%，草本層所占比例為0.25%～2.53%，灌木層和草本層的生物量與竹林密度呈顯著負(fù)相關(guān)。毛竹林枯落物儲(chǔ)量的大小排序?yàn)镈4（6.00 t·hm-2）>D3（5.56 t?hm-2）>D2（5.02 t?hm-2）>D1（3.98 t?hm-2），占生態(tài)系統(tǒng)生物量的5.08%～7.40%。通過線性逐步回歸擬合發(fā)現(xiàn)，對(duì)毛竹林生態(tài)系統(tǒng)生物量的直接影響力排序依次為林分密度＞土壤有機(jī)質(zhì)＞土壤pH值＞平均胸徑＞土壤容重。

8、　　（4）林分密度對(duì)毛竹不同器官和毛竹林生態(tài)系統(tǒng)各層次氮、磷、鉀元素積累與分配有著深刻的影響。毛竹林營(yíng)養(yǎng)元素的總積累量表現(xiàn)為D3（54019.59 kg?hm-2）>D4（46676.53 kg?hm-2）>D2（44548.81 kg?hm-2）>D1（25650.10 kg?hm-2），各元素占總積累量比例大小依次為鉀>氮>磷。毛竹林對(duì)林地土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的累積程度存在顯著差異，表現(xiàn)為主要累積氮元素和磷元素，而對(duì)鉀元素的生物吸收較少。

9、毛竹林林下植被的營(yíng)養(yǎng)元素含量均高于喬木層，富集系數(shù)呈現(xiàn)隨密度增大而減小的趨勢(shì)。
　?。?）林分密度顯著影響毛竹林水源涵養(yǎng)功能的發(fā)揮，試驗(yàn)區(qū)1200株?hm-2的毛竹林水源涵養(yǎng)功能最強(qiáng)。毛竹林的水源涵養(yǎng)量表現(xiàn)為D1（722.20 t?hm-2）>D3（720.71 t?hm-2）>D4（655.96 t?hm-2）>D2（616.04 t?hm-2）。毛竹林植冠層截留量的大小排序?yàn)镈4（7.93 t?hm-2）>D2（6.34 t?

10、hm-2）>D3（6.33 t?hm-2）>D1（5.30 t?hm-2），喬木層枝葉持水量隨密度增大而增加，林下植被持水量則與密度負(fù)相關(guān)。毛竹林枯落物層最大持水量與其儲(chǔ)量密切相關(guān)，大小排序?yàn)镈4（20.70 t?hm-2）>D3（17.71 t?hm-2）>D2（17.04 t?hm-2）>D1（13.56 t?hm-2）?？萋湮飳幼畲髷r蓄量和有效攔蓄量均隨著竹林密度增大而增加，枯落物層持水量和吸水速率與浸泡時(shí)間之間的擬合模型為S＝a

11、Int＋b和V＝ctd。土壤是毛竹林水源涵養(yǎng)的主體，占毛竹林水源涵養(yǎng)量的95.64%～97.39%。隨著林分密度增大，毛竹林土壤層水源涵養(yǎng)功能呈降低趨勢(shì)。不同密度毛竹林土壤滲透性能高低排序?yàn)镈1>D3>D2>D4，模型f＝at-n可以模擬毛竹林土壤水分入滲過程。
　?。?）在研究區(qū)，2400株?hm-2為毛竹林最優(yōu)的經(jīng)營(yíng)密度。不同密度毛竹林的生產(chǎn)力、改良土壤、維持生物循環(huán)平衡、水源涵養(yǎng)功能等主要生態(tài)功能優(yōu)劣次序不盡相同。應(yīng)用加權(quán)綜