潘春霞,李雪濤,呂玉龍
(浙江省安吉縣林業局,浙江 安吉 313300)
毛竹(Phyllostachys heterocyclacv.pubescens)是我國分布最廣、面積最大的竹種[1],具有速生豐產、用途廣泛、再生能力強、經濟價值高和可持續更新等特點[2]。毛竹的經濟效益十分明顯,在浙江農業和農村經濟中發揮著十分重要的作用,是欠發達山區農業增效、農民增收的重要來源。生態效益高也是毛竹的一大特點,根據周國模等的研究,毛竹林喬木層碳年固定量高于速生階段的杉木,而且,竹林一般不皆伐,不存在皆伐后水土流失嚴重及連栽后地力退化等問題[3]。正因毛竹生態、經濟效益俱佳的特性,近年來在浙江省越來越受到重視,種植面積不斷擴大。
安吉縣是“中國竹子之鄉”,竹林面積居全國前列、浙江首位,竹業總產值居全國之首。特別是毛竹資源豐富,毛竹林覆蓋率達29.3%,面積占全縣森林面積的41.2%,占全省毛竹林面積近十分之一。正因安吉毛竹的重要地位,開展毛竹資源及其生物量研究具有重要的生產和管理意義。
安吉縣位于浙江省西北部,119° 35′ ~ 119° 14′ E,30° 53′ ~ 30° 23′ N,土地總面積 1 886.45 km2,縣域三面環山,中部為谷地平原,西南高東北低,最高峰龍王山海拔1 587 m,為浙西北最高峰。屬亞熱帶季風氣候,年均氣溫在12.2 ~ 15.6℃,年降水量1 100 ~ 1 900 mm。土壤主要有紅壤、黃壤、巖性土、潮土、水稻土5類,山地土壤主要為紅壤、黃壤、巖性土,其中以紅壤面積最大。安吉縣植被在區劃上屬亞熱帶東部常綠闊葉林亞區,中亞熱帶常綠闊葉林北部亞地帶。根據2007年森林資源調查,全縣林業用地面積138 338 hm2,森林面積134 215 hm2,森林覆蓋率71.1%,活立木蓄積量2 297 924 m3。2007年,全縣生產總值121.99億元,其中一、二、三產分別占10.0%、50.4%、39.6%。
2007年 5-8月,安吉縣開展了新一輪的森林資源規劃設計調查(簡稱二類調查),毛竹調查是二類調查中的一項內容,調查遵從《浙江省森林資源規劃設計調查技術操作細則(試行)》(浙江省林業廳2004年頒布),野外調查采用現地勾繪調查的方法進行。野外用圖為1∶10 000 DOM/DLG融合圖,即在從數字線劃圖(DLG)中提取高程間隔為20 m的等高線,疊加于分辨率為1 m的正射影像圖(DOM,航片)上。在調查時,現地勾繪小班,并調查海拔、坡度、坡位、坡向等立地因子,毛竹年齡(以度為單位)、平均胸徑、平均樹高、郁閉度、單位面積株數等林分因子以及毛竹經營管理狀況等內容。
野外工作圖經清繪、掃描、界線計算機勾繪、構面、賦標識碼后,形成小班空間數據庫,再利用專業地理信息系統軟件求算小班面積。同時,對野外調查獲得的立地因子、林分因子等信息用專用數據處理軟件輸入電腦,形成屬性數據庫??臻g數據庫和屬性數據庫關聯后,獲取毛竹林小班的面積。各毛竹林小班面積累加后為全縣毛竹林面積,小班毛竹株數累加,再加上散生的毛竹,即為全縣毛竹總株數。
利用外業調查獲得的小班毛竹平均胸徑、單位面積株數和小班面積等因子,采用毛竹單株生物量計算公式,計算各小班毛竹林喬木層的生物量。各小班累加后即為全縣毛竹林喬木層的生物量。單株毛竹生物量采用鄭郁善等總結的模型[4]:

式中,W上為地上總生物量(kg),D為胸徑(cm),R為地下生物量(kg)。
根據調查結果統計分析,安吉縣共有毛竹林面積55 287.6 hm2,毛竹總株數17 084.3×104株,毛竹林按海拔、坡向、坡位、單位面積株數的分布見表1、表2。
從表1中可以看出,安吉縣毛竹林主要分布于海拔250 ~ 650 m,占全縣毛竹林總面積的82.0%。從坡度分布情況看,主要分布于16 ~ 35°,占了總面積的87.2%,平坡、緩坡和36°以上的急坡、險坡很少分布。從表2可知,九個坡向分布相對比較平衡。安吉縣毛竹林立竹量3 090株/hm2,是全省平均2 504株/hm2的1.2倍(《浙江省森林資源年度公報》,內部資料)),其中立竹量在2 250株/hm2以上的面積占全縣毛竹林總面積的95.8%,可見安吉縣毛竹林的經營水平相對較高。

表1 毛竹林海拔和分布坡度Table1 Distribution of bamboo at different elevations and slopes
根據公式(1)、(2),利用野外調查的林分因子及計算機求算的小班面積,計算毛竹林小班毛竹生物量,全縣累加后即為全縣毛竹林喬木層生物量。經計算,安吉縣毛竹林喬木層生物量(毛竹生物量)為563.2×104t,單位面積生物量為101.9 t/hm2。吳家森等[5]通過45個樣地調查,對湖州市毛竹林的生物量進行了研究,結果顯示毛竹林喬木層單位面積生物量為120.69 t/hm2。本文與其使用同一毛竹生物量模型,具有可比性。本研究的毛竹單位面積生物量小于吳家森等人的研究結果。
表3為不同海拔、坡度毛竹生物量分布情況。從表3可以看出,生物量隨海拔與坡度的分布情況和毛竹林面積與坡度的分布相一致。

表2 毛竹林坡向和單位面積株數分布Table2 Unit area bamboo culms and slope aspect distribution

表3 毛竹林喬木層生物量海拔和坡度分布Table3 Biomass distribution of arbor layer at different elevations and slopes
(1)本研究采用分辨率為1 m的DOM/DLG融合圖作為外業調查底圖,該圖分辨率高、圖像直觀逼真、判讀性能好,特別是毛竹林在圖上的邊界清晰,并利用不易變形、防水、防曬的樹脂材料為打印基片,提高了野外勾繪小班的精度。同時,在內業處理時利用微機勾繪小班界線和求積,保證面積求算準確性。因此,本研究得出的毛竹資源面積數據可靠性強,是歷次森林資源二類調查中精度最高的一次。
(2)安吉縣毛竹林主要分布于海拔250 ~ 650 m,占毛竹林總面積的82.0%。從坡度分布看,主要分布于16 ~ 35°,占毛竹林總面積的87.2%。單位面積立竹量為3 090株/hm2,是全省平均的1.2倍,這在一定程度上說明安吉毛竹林經營水平相對較高。
(3)安吉縣毛竹林喬木層生物量為563.2×104t,根據周國模等[3]在臨安的研究,毛竹各器官生物量與碳貯量的總轉換系數為0.504 2,并提出毛竹林喬木層年碳固定量為現存喬木層碳貯量的1/6,則安吉縣毛竹林喬木層碳貯量為284.0×104t,并可推算出年碳固定量為47.3×104t。
(4)安吉縣毛竹林喬木層的單位面積生物量為101.9 t/hm2。根據吳家森等[5]的研究,湖州市毛竹林喬木層單位面積生物量為120.69 t/hm2,比本研究結果大18.4%。本研究為普查性質的調查,對安吉縣毛竹資源進行了全面現地調查。而吳家森等的研究為樣地調查,樣地選擇可能典型性強,一定程度上會造成比普查數據大的結果。
[1]江澤慧.世界竹藤[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,2002.
[2]楊校生,吳良如,李正才,等.毛竹林經濟和生態公益價值綜合評價—以浙江省湖州市為例[J].竹子研究匯刊,2007,26(1):1-5.
[3]周國模,姜培坤.毛竹林的碳密度和碳貯量及其空間分布[J].林業科學,2004,40(2):20-24.
[4]鄭郁善,洪偉.毛竹經營學[M].廈門:廈門大學出版社,l998.
[5]吳家森,俞益武,朱志堅,等.湖州市不同森林植被生物量的研究[J].江蘇林業科技,2002,29(4):22-24.