蜀南苦竹林生态系统碳储量与碳汇能力估测

科学准确的碳计量是评价森林减缓大气CO2浓度增加、应对气候变化能力的关键,而竹林特殊的生物学与生态学特性使得竹林碳汇计量较其他森林生态系统更为复杂。采用生物量法研究蜀南苦竹林生态系统的碳密度、碳储量及其空间分配格局,并对苦竹林生态系统碳汇能力进行估算。结果表明:1)立竹平均含碳率为450.792g·kg-1,不同龄级苦竹各器官含碳率差异不显著。土壤有机碳含量为19.410g·kg-1,不同土层差异极显著;2)苦竹林生态系统总碳储量为156.823t·hm-2,其中土壤碳库是最大的碳库,为132.568t·hm-2,占总碳储量的84.53%,枯落物碳库为最小的碳库(4.823t·hm-2),只占总碳储量的3.08%;3)苦竹立竹碳储量为19.432t·hm-2,占总碳储量12.39%,其中近半(49.13%)贮藏于竹秆中。竹秆、竹枝、竹叶3部分地上碳储量总计达13.346t·hm-2,占立竹总碳储量的68.68%,地上部分碳储量为地下部分碳储量的2.19倍;4)苦竹林生态系统植被层年固碳量为8.262t·hm-2,相当于每年固定30.294t·hm-2CO2,固碳能力强于毛竹。

川南毛竹林土壤肥力研究

从土壤剖面特征、土壤水分物理性质、土壤氮磷钾养分和土壤酸化状况等方面分析了川南毛竹Phyllostachyspubescens林土壤的肥力状况和存在的主要问题。结果显示:毛竹林根系活动层(60 cm)土壤结构较好,土壤水源涵养功能的大小和土壤的有机质质量分数随毛竹林成林时间和海拔高度的增加而增加;但土壤黄化、酸化特征较明显,土壤酸性调节主要以施用石灰为主,其中谷底毛竹林改造需石灰量为10.625 t.hm-2,坡面的里白毛竹林为14.811 t.hm-2,岗地毛竹林需石灰量为12.558 t.hm-2;在氮磷钾3种元素中,氮素供应总体上良好,但要获得高产,氮肥的补充也是必需的。毛竹林土壤的钾素供应位于缺乏和很缺乏范围,而土壤中的磷极度缺乏,因此,目前川南毛竹林地磷和钾肥施用是提高毛竹林产量最重要也是最迫切的技术措施。

丛生竹秆基各笋目的出笋成竹生物学特性研究

调查了西南地区人工栽培的梁山慈竹、撑绿竹、硬头黄竹着生于秆基两侧的4对大型芽(又叫笋目、芽眼、芽目)的出笋成竹生物学特性,计算各年龄母竹和各笋目位置的出笋率、成竹率、新竹相对生长率。结果表明:随着母竹年龄的增加,出笋成竹能力明显下降,1年生母竹出笋成竹能力最强,2年生母竹迅速下降,3年生母竹基本丧失繁殖能力;各笋目的出笋成竹能力为2目>头目>3目>4目,3目、4目显著低于头目、2目。综合分析母竹年龄和笋目位置表明:1年生母竹的头目、2目萌发力最强,是留笋长竹的最佳笋芽。通过有序样本聚类分析,将3个竹种的出笋期划分为初期、盛期和末期,初期出笋数少但成竹率高,中后期出笋数增加,但成竹率却明显下降;笋目萌发年龄和出笋时间与笋目位置有关,分布在秆基中下部的头目、2目萌发年龄较早,在出笋期的出笋时间也较早,而位于秆基中上部的3目、4目萌发年龄较迟,出笋时间也较晚。根据各笋目的出笋成竹特性,从抚育、间伐和水肥管理等方面提出了调控林分出笋的经营管理对策。

2008年南方雪灾对川南丛生竹的影响

本文对四川省长宁县51种丛生竹在2008年南方雪灾中的冻害情况进行比较分析,结果显示:(1)51个竹种平均受冻级达3.2级,受冻死亡的竹种为14个,仅3个竹种小琴丝竹;鹅毛竹、粉单竹没有受冻害影响;(2)调查的15个属的箭竹属、空竹属、泰竹属、香竹属、巨竹属等5个属11个种全部受冻死亡:其他10属受冻的大小排序为:竹属>滇竹属>牡竹属>大明竹属>竹属=绿竹属>箬竹属>酸竹属>慈竹属>倭竹属;(3)以乡土竹种和引至南昌的竹种受冻最轻;其次是引至杭州、南京的竹种受冻相对相轻;引至南宁的竹种受害中等,冻害最严重是来至热带(西双版纳)的竹种,其死亡率达78%;综合分析表明:受冻程度与引种地有关,气候相似的程度越高,丛生竹受冻也越轻,丛生竹的引种仍然要以气候相似性为基础。

不同宽度硬头黄竹林河岸缓冲带对地表径流的拦截效应

利用2008年河岸缓冲带硬头黄竹人工林的降雨量、穿透降雨量和树干径流量来计算林冠层截留量,并在冬、夏两季分别对林内枯落物和取样土壤测定最大持水能力,建立5m至40m不同缓冲带宽度的简易径流场观测地表径流量。结果表明:全年林冠截留总量为315.6mm,占全年降水量的32.4%,林冠截留量随着降雨量的增加而增加,但林冠截留率反而减小,选取24组不同雨量级的降雨量(P)与林冠截留量(I)数据进行拟合,方程为:I=0.7791P0.78。硬头黄竹林内枯落物生物量为2.87t/hm2,其最大持水量为9.13t/hm2,是枯落物自身干质量的3.2倍,但由于>10mm的降雨在时间分布上具有连续性,枯落物对降雨的截留效应明显被削弱,实际截留量只占全年降水量的9.2%。硬头黄竹林对林内土壤物理性质起到了明显的改善作用,土壤容重随着土壤深度的变浅而减小,加快了地表径流的入渗速率,土壤的最大截留能力为497.36t/hm2。地表径流量随河岸缓冲带宽度增加而减小,20m宽的河岸缓冲带就可截留40.7%,而当缓冲带宽度继续增加,截留效率并没有明显变化。

长宁毛竹和苦竹有机碳空间分布格局

有机碳含量和储量研究有助于评价森林的碳汇功能。长宁毛竹和苦竹的种群生物量分别为:51.51 t.hm-2和43.92 t.hm-2,碳汇储量较低。长宁毛竹和苦竹的生产力分别为:17.66 t.hm-2.a-1和18.62 t.hm-2.a-1,生产力水平偏高,固碳能力较强。毛竹和苦竹生产力随年龄增加而降低,适当年龄内采伐利于提高竹林的生产力。毛竹和苦竹本身的有机碳含量偏高,平均为539.7071 g.kg-1和573.3786 g.kg-1,在根和鞭中含量较低,杆、枝和蔸含量较高。毛竹和苦竹体内总的有机碳储量为27.02 t.hm-2和23.23 t.hm-2,每年固定的有机碳量为9.6 t.hm-2和10.23 t.hm-2。最后,综合评价了毛竹和苦竹林经营在发挥碳汇功能方面的优势。

淯江河岸缓冲带硬头黄竹人工林生物量及5种营养元素含量分配格局研究

对淯江河岸缓冲带硬头黄竹人工林生物量以及5种营养元素含量的分配格局进行了研究。结果表明:淯江河岸缓冲带硬头黄竹人工林单位面积的总生物量为98 672.01 kg/hm2,其竹株各器官生物量所占的比例分别为秆78.76%、枝7.37%、叶5.05%、根1.49%、蔸7.33%。其竹株各器官的5种营养元素含量均不相同,以代谢旺盛的竹叶含量最高。5种营养元素总含量在硬头黄竹竹株各器官中由大到小排序依次为叶42.62g/kg、蔸26.92g/kg、根24.99 g/kg、枝22.75 g/kg、秆21.83 g/kg。该竹林单位面积N、P、K、Ca、Mg 5种营养元素贮存总量为2 323.2 kg/hm2,其中K的贮存量最高为908.0 kg/hm2占39.1%,其次N为864.6 g/hm2占37.2%,Ca、P和Mg的贮存量仅占其总量的20%左右。

川南地区森林养分输入量与大气降水的关系

在长期经营过程中，对川南地区的人工林，多注重砍伐（养分输出）而忽视养分输入（施肥），导致了土壤生态系统的养分失衡，以及土壤的酸化和贫瘠化。大气降水是目前该地区林地生态系统的主要养分来源。对川南地区森林生态系统中水分输入的分析结果表明：pH值随降水量的增加而增大，小雨呈酸性，中雨和大雨趋于中性；氮、磷、钾、镁、硅的质量浓度随降水量的增加而降低，降水中养分质量浓度的大小排序为：钙〉氮〉钾〉镬〉磷〉硅；川南林区降水中养分的输入量：氮为12．27kg·hm^-2a^-1，磷为0．84kg·hm^-2·a^-1，钾为12．27kg·hm^-2·a^-1，钙为23．90kg·hm^-2·a^-1，镁为2．53kg·hm^-2·a^-1，硅为0．33kg·hm^-1·a^-1。这些营养元素输入总量为52．26kg·hm^-2·a^-1。与国内外其他地区相比，处于中上水平；降水中硅的年输入量仅占竹材硅输出量的1．2％～5．5％。

河岸缓冲带硬头黄竹人工林对降水再分配及氮、磷养分的影响

观测了河岸缓冲带硬头黄竹人工林群落2008年1个观测年的大气降雨量、穿透雨量和树干茎流量,并对其取样进行氮、磷养分分析。结果表明:全年降雨量为973.3 mm,穿透雨量和树干茎流量分别为586.0、71.7 mm,占同期降雨量的60.2%、7.4%。以24组不同雨量级数据用线性方程拟合林外降雨量与穿透雨量和树干茎流量间的关系,穿透雨和树干茎流的养分浓度与降雨量呈负相关,表现出明显的季节性变化。全年向林地内输入总氮59.543 kg/hm2,其中NH4+、NO3-和NO2-的养分含量分别为35.010、20.461、1.423 kg/hm2;输入总磷0.230 kg/hm2,其中PO43-养分含量0.123 kg/hm2,穿透雨和树干茎流带来的养分对竹林的生长和养分循环有重要的生态意义。

川南几种竹种退耕还林植被恢复研究

本文用空间代时间的方法研究了长宁县竹林退耕还林在时间序列上的植被恢复特点。除毛竹外,和一般树种相比,竹类恢复为森林的时间较短,3 a^5 a即可成林。但竹种类型间成林速度存在差异,丛生竹成林最快,散生竹较慢。梁山慈竹和硬头黄竹退耕后可以一次成林,毛竹退耕可先进行农林复合经营直到群落郁闭。随着竹林的恢复,草本层生物量逐渐减少,地被物层生物量增加,各竹种新生个体的生态位逐渐扩大。人工栽植5 a的毛竹扩散规律研究结果表明,随着毛竹栽植时间的延伸,毛竹产生的新竹数目增多,个体变大,距离变远(170 cm),也存在大小年变化。人工促进竹林植被恢复速度明显较快。

苦竹丰产栽培技术

通过不同立竹度、施肥种类及抚育覆盖等措施的正交组合试验,筛选出苦竹早产丰产栽培的最优生产条件为:立竹度12 000株/hm2、施农家粪肥15 000 kg/hm2、全面抚育加糠壳和塑料薄膜覆盖措施。生笋时间比常规管理可提前33 d,生笋盛期提前到来,且生笋量占总生笋量的59.45%,产量在原有基础上可提高287%,经济效益显著,纯收入可增加49 410元/hm2。并总结出一套完整的苦竹早产丰产栽培技术。

长宁在漫漫历史后飞跃

1990年以建设大竹海为标志,进入了起步阶段；2000年以确立主导地位为标志,进入了快速发展阶段；2005年全县竹产业总产值达到9．42亿元,农民人均纯收入中有710元来自竹产业,以竹为主的生态系统,承载了竹产业的持续快速健康发展,为长宁县全面建设小康社会奠定了坚实的基础。这就是地处四川盆地南缘的长宁县竹产业历经漫长自由发展之后所跨出的几大步。