赤水市常见主要竹种的生物量差异比较研究.doc

贵州大学本科毕业论文（设计） 目 录摘要：2关键词：2Abstract:2Key words: 21、调查地区概况32、调查与研究方法32.1 样地选择32.2 生长情况调查32.3 数据统计与分析43、结果与分析43.1 不同竹种的生长状况43.2 不同竹种的生物量比较63.3 不同竹种各器官生物量分配差异比较93.4 楠竹不同年龄鲜重差异103.5 不同竹种生物量估测模型的建立104、小结与讨论12参考文献：13致谢：14赤水市几种常见竹种的造纸性能比较分析和彦祥 学号：060903110116（贵州大学林学院 贵阳 550025）摘要：通过对贵州省赤水市一些常见的主要竹种楠竹、大叶龙竹、吊丝单竹、清甜竹、白夹竹、方竹、斑竹、篌竹（白竹）、光箨篌竹等不同竹种生长情况调查结果表明：在相同的经营管理条件下，不同的竹种产量顺序依次为：大叶龙竹 硬头黄 吊丝单竹 指尖慈竹 楠竹 撑绿竹 麻竹 越南巨竹 花吊丝竹 清甜竹；不同竹种的平均单株生物量的顺序依次为：楠竹 大叶龙竹 麻竹 越南巨竹 吊丝单竹 撑绿竹 硬头黄花吊丝竹 清甜竹。不同龄级楠竹的平均单株生物量存在着一定的差异，但随着年龄的增加有降低的趋势，而叶之间差异不大。另外可以用生物量回归模型：W=a(D2H)b 和 W=aDb 对不同竹种进行生物量估测。总体分析来看，赤水的楠竹、麻竹、 大叶龙竹、 麻竹 、越南巨竹、 吊丝单竹 、 撑绿竹、硬头黄均生长情况较好，产量也较大，而花吊丝竹、清甜竹产量较小不宜大面积推广。关键词：赤水市，不同竹种，生物量，化学成分，造纸性能前言：20世纪，在全世界工业高速发展、物质财富大量累积的同时，森林资源缺遭到了空前破坏，森林面积急剧下降。竹子是重要的森林资源之一，跟树木相比，竹子生长快，产量高，繁殖力强，一次种植可永续经营，是一类很好的可持续发展资源1-3。近年来，我国竹产业发展迅速，尤其是竹纸浆造纸业已经成为国民经济的重要增长点之一。但综合分析当前我国的竹产业现状，仍面临很多问题。首先是竹种利用单一。其次是竹林产量偏低，竹原料供需矛盾突出，严重制约了竹材利用的产业化进程。根据我国目前竹材的利用现状，选择、研究和培育材性优良的竹种已成为关系到整个竹产业能否持续稳定发展的关键。依托丰富的竹林资源，赤水市发展并建立了一定基础的竹产业。落户赤水，总投资30 多亿元的黔北年产20 万 t 竹浆林纸一体化工程项目的启动，更将赤水竹产业推上了新台阶。为促进竹产业的持续、稳定发展，近年来赤水市加大了竹林资源的培育力度。2001 年来，已营造竹林近 4 万hm2，使全市竹林面积达到 7 万hm2 左右。因此我们对赤水的几种主要竹种：楠竹Phyllostachy spupescens、吊丝单竹Dendrocalamopsis vario-striata、大叶龙竹D.barbatus ernodiiradicatus、麻竹Dendrocalamus latiflorus Munro、撑绿竹Bambusa pervariabilis McClure Dendrocalamopsis daii Keng f.、硬头黄Bambusa rigida keng et keng f. 等10 不同竹种的生长情况进行了调查，从而来分析不同竹种的产量情况，以次对促进赤水市竹产业的发展提供一定的理论依据。1、调查地区概况该调查地区位于黔北赤水市境内，东经1055754”10677”，北纬282017”282040”，海拔高度331.51730.1m，坡度一般都超过30，属中亚热带温暖湿润气候。年平均降水量为12001300mm，最高可达1500mm，相对湿度82%。年平均气温18，日照时数1297.7h，无霜期长，一般为340350d。土壤以成土母质为侏罗纪和白垩纪的紫色砂页岩、红色砂岩和紫色泥岩发育的紫色土和黄壤为主。表土层少有或无母岩碎片。土壤发育成熟，土层较深厚，质地适中、耕作层含钾最高，但含磷低，保肥力较强，宜竹性好4-5。该区位于中国的西南混合竹区下的黔北中山峡谷散生竹、丛生竹、混生竹区6。2、 调查与研究方法2.1 样地选择 在对赤水市竹产业发展的整体了解的基础上，包括竹种的分布情况和生长情况等，选定实际需要调查的区域，根据实际情况按 15 丛为 1 样地进行调查,并测定株行距推算面积，其具体各竹种调查样地数如下：楠竹 3 个、大叶龙竹 3 个、清甜竹 3 个、越南巨竹 3个、花吊丝竹 3 个、吊丝单竹 2 个、指间慈 3 个、麻竹 3 个、硬头黄 3 个、撑绿竹 3个。2.2 生长情况调查 按不同年龄及生长情况选择据代表性样株 15 竹，并利用游标卡尺和钢卷尺分别测定竹子的高度和胸径、壁厚。并调查样地面积的丛株数和每丛株数及他们的胸径，平地面伐倒后，收集竹秆、竹枝叶分别用市斤称测定其鲜重，以便进行地上生物量及竹子的产量分析。并取样株的株杆的上、中、下三个部位，和枝叶并分别称重，以便带回实验室进行含水量的测定，从而计算各竹种地上生物量。2.3 数据统计与分析根据外业调查所得的大量材料和数据进行相关的计算，记录并分析带回的样品进行称重处理，然后综合调查时直接所得的数据应用SPSS13.0分析软件进行数据的特征值统计、误差分析、假设检验以及生物量估测模型的建立，采用单因素方差分析比较不同竹种各生长状况的差异性，显著性水平设置为0.05，所作图形、表格均在Excel 电子表格中绘制。3、结果与分析3.1 不同竹种的生长状况 表1 赤水市不同竹种的生长情况调查表Table 1 The growth of different species of bamboo questionnaire in Chishui city (Units:kg)竹种采集地点平均胸径（）平均树高（m）平均壁厚（）平均杆重（）样地面积（）株数估计产量（吨/亩）楠竹葫市镇楠竹林场10.7715.811.1631.095300755.18大叶龙竹葫市镇金沙村8.7115.371.4130.935967415.90清甜竹葫市镇金沙村5.7211.410.707.215223.251352.91越南巨竹复兴镇风溪村8.2112.861.1819.025294.08813.49花吊丝竹复兴镇凤溪村5.8610.930.597.29298.461893.08吊丝单竹葫市镇金沙村6.2710.640.9912.43575657.18指尖慈竹复兴镇复兴村5.8911.410.526.015205.93236.29麻竹复兴镇复兴村9.8314.231.3419.025392.181384.46硬头黄复兴镇复兴村5.1412.530.817.605177.5545411.53撑绿竹复兴镇复兴村、凤溪村6.3310.840.849.5353002204.66 图1 不同竹种平均胸径、平均树高、平均壁厚的比较Figure 1 The comparison of different bamboo species , average diameterat breast height, average tree height, the average of wall thickness图2 不同竹种的估计产量比较Figure 2 Different bamboo species comparison of the estimated production 通过对赤水市不同镇和乡的竹种和种植情况进行摸底，我们选择了具有代表性和竹子集中区的复兴镇、葫市镇的几个自然村所栽的竹种进行了生长情况调查。如表 1 所示。从表 1 可以看出：楠竹、大叶龙竹、清甜竹、越南巨竹、花吊丝竹、吊丝单竹、指尖慈、麻竹、硬头黄、撑绿竹的平均胸径最大的是楠竹 10.77cm，最小的是硬头黄为 5.14cm，最大的与最小的之间相差 5.63cm；平均树高最高的是楠竹为 15.81m，最低的是吊丝单竹为 10.64m，两者之间相差 5.17m；平均壁厚最大的为大叶龙竹 1.41cm，最小的为 0.52cm，两者之间相差还不到 1.00cm；平均杆重最重的是楠竹为 31.095kg，最轻的是指尖慈竹为 6.015kg，两者之间相差 25kg 之多。从图 1 和图 3 也可以看出不同竹种之间的平均胸径、平均树高和杆重相差明显，波动性较大，平均壁厚差异性较小，在图上变化幅度较小。结合表 1 和图 2 可以看出不同竹种的估计产量差异性很大，其产量的高低顺序依次为：大叶龙竹 硬头黄 吊丝单竹 指尖慈竹 楠竹 撑绿竹 麻竹 越南巨竹 花吊丝竹 清甜竹，其产量最高的是大叶龙竹，高达 15.90 吨/亩，产量最低的为清甜竹 2.91 吨/亩，两者之间相差 13 吨之多，联系实际情况，根据土壤条件选择产量高的竹种是十分必要的，不仅能够充分利用土地，更重要的是能给农民带来更多的经济效益。3.2 不同竹种的生物量比较表2 赤水市不同竹种的平均单株鲜重表(单位:kg)Table 2 The biomass structure of each bamboo species in Chishui city (Unit: kg)竹种叶重杆重总重楠竹6.14 31.10 37.23 大叶龙竹5.27 30.94 36.21 清甜竹2.03 7.22 9.24 越南巨竹8.56 19.03 27.58 花吊丝竹2.31 7.29 9.60 吊丝单竹5.38 12.44 17.82 指尖慈竹1.29 6.02 7.31 麻竹7.29 19.03 26.32 硬头黄2.11 7.61 9.71 撑绿竹4.83 9.54 14.36 表3 赤水市不同竹种的平均单株生物量表(单位:kg)Table 3 The average plant bio-Scale of different bamboo species in Chishui City （Unit: kg）竹种叶重杆重总重楠竹2.4513.0615.51大叶龙竹2.0912.1814.27清甜竹0.803.033.84越南巨竹3.336.209.53花吊丝竹0.923.063.98吊丝单竹7指尖慈竹0.522.533.04麻竹2.917.9910.91硬头黄0.843.194.04撑绿竹1.934.005.93图3 不同竹种的平均单株总生物量比较Figure 3 The comparesion of average total biomass per plant of different bamboo species 图4 不同竹种的叶重、杆重、总重的比较Figure 4 The different species of bamboo leaf weight, under weight, total weight comparison表4 不同竹种平均单株的LSD检验Table 4 Average per plant of different bamboo species of the LSD test竹种楠竹大叶龙竹清甜竹越南巨竹花吊丝竹吊丝单竹指尖慈竹麻竹硬头黄大叶龙竹0.449清甜竹0.0000.000越南巨竹0.0000.0040.001花吊丝竹0.0000.0000.9290.000吊丝单竹0.0000.0000.0510.1900.040指尖慈竹0.0000.0000.6290.0000.5220.009麻竹0.0020.0420.0000.3500.0000.0330.000硬头黄0.0000.0000.9030.0000.9710.0440.4990.000撑绿竹0.0000.0000.2030.0150.1850.3810.0510.0010.197根据野外和室内分析，楠竹、大叶龙竹、清甜竹、越南巨竹、花吊丝竹、吊丝单竹、指间慈、麻竹、硬头黄、撑绿竹等不同竹种的地上部分平均单株生物量存在很大差异。从表3可以看出，越南巨竹的叶重最大为3.33kg，楠竹的杆重和总重都最大，分别为13.06kg、15.51kg,指尖慈的无论叶重、杆重还是总重都最小，分别为0.52kg、2.53kg、3.04kg；其中越南巨竹与指尖慈的叶重之间相差2.8kg，楠竹的杆重和总重与指尖慈的之间的差异分别为10.13kg、12.47kg；从图3也可以看出不同竹种的叶重、杆重、总重之间差异性显著，表现在图上其线性波动性较大，其中不同竹种的杆重与总重之间表现出相似的变化规律。由不同竹种平均单株的LSD检验即表4可以得出，楠竹除与大叶龙竹的生物量不显著外（sig.=0.449）与其他竹种都表现出极显著性的差异除与麻竹sig.=0.002，其他均为：sig.=0.000。大叶龙竹除与麻竹较显著外（sig=0.042）与其他竹种都表现出极显著性的差异除越南巨竹sig.=0.004,其他sig.均为0.000;清甜竹除与越南巨竹和麻竹表现出极显著性的差异外其中与越南巨竹sig.=0.001,与麻竹sig.=0.000，与吊丝单竹表现出显著性的差异sig.=0.051,与其他竹种均存在较大的相似性，其中与花吊丝竹的相似性最大sig.=0.929；越南巨竹除与吊丝单竹和麻竹表现不显著外，与其他竹种均表现出极显著性的差异，除与撑绿竹sig.=0.015，其他均为sig.=0.000；花吊丝竹除与吊丝单竹和麻竹表现出极显著性的差异外，与其他竹种均不显著，其中与硬头黄sig.=0.971；吊丝单竹除与撑绿竹表现不显著外sig.=0.381，与其他竹种都表现出极显著性的差异；指尖慈与硬头黄表现不显著（sig.=0.499），与撑绿竹表现较显著(sig.=0.051)，与麻竹表现出极显著性的差异sig.=0.000;麻竹与硬头黄和撑绿竹均表现出极显著性的差异，硬头黄与撑绿竹之间表现不显著sig.=0.1973.3 不同竹种各器官生物量分配差异比较图5 不同竹种的叶重和杆重的生物量分配差异比较Figure 5 Different species of bamboo leaf weight and rod weight differencebetween biomass allocation从表 4 可以看出不同竹种各器官生物量的分配从在着一定的差异，楠竹竹秆鲜重是其枝叶鲜重的5.07倍，大叶龙竹的侧将近6倍，而撑绿竹的还不到2倍，清甜竹的杆重是叶重的3.6倍，越南巨竹、吊丝单竹的生物量结构表现出与撑绿竹相似的规律，花吊丝竹、硬头黄表现出与清甜竹相似的生物量结构，但杆重与叶重的比例稍微低一点；指间慈的与楠竹的相似，但比例稍低；麻竹的叶重与杆重的的比例是1：2.75。3.4 楠竹不同年龄鲜重差异从表5中分析可知，2.57.5年生楠竹的平均鲜重之间存在显著性差异，尤其体现在杆重和总重上，杆重最大的是2.5年的42kg与最小的4.5年的相差13.9kg，总重最高的2.5年49.8kg与最低的34.1kg之间相差15.7kg；与杆重和总重表现出的差异性相比不同年龄平均叶重之间表现出的差异性不显著，最大的2.5年7.8kg与最小的5.35kg之间相差2.45kg。5个不同年龄的楠竹数2.5生的最好，无论是叶重还是杆重、总重都是最高的。从图5也可以看出楠竹不同年龄的平均叶重之间差异性不大，表现在图上其曲线波动不大；楠竹不同年龄的平均杆重与总重之间都表现出显著性的差异，随年龄的增加有逐渐降低而趋于平缓的趋势。表5 楠竹不同年龄平均鲜重差异比较(单位:kg)Table 5 Comparison of the difference between average fresh weightof different age bamboo (Unit: kg）年龄叶重杆重总重2.57.84533.739.054.55.828.3228.3134.537.56.2531.1237.37图6 楠竹不同年龄平均鲜重差异比较图Figure 6 Comparison of the difference between average fresh weight of different age bamboo3.5 不同竹种生物量估测模型的建立表 6 不同竹种地上部分生物量回归估测模型Table 6 On the ground in different parts of bamboo speciesbiomass regression models to estimate竹种方程模型参数FR2sig方程序号ab楠竹W=a(D2H)bW=aDb0.0560.1190.7462.04074.532118.2000.8510.9010.0000.00012大叶龙竹W=a(D2H)bW=aDb0.0470.2040.8061.951184.063165.4030.9580.9540.0000.00034清甜竹W=a(D2H)bW=aDb0.0090.0401.0252.59649.39318.8550.8610.7020.0000.00256越南巨竹W=a(D2H)bW=aDb0.6560.5300.3811.3261.9683.2440.1310.2000.1840.09578花吊丝竹W=a(D2H)bW=aDb0.0410.1100.7682.007203.654118.2910.9400.9010.0000.000910吊丝单竹W=a(D2H)bW=aDb0.2550.3170.5551.70544.63256.2840.8480.8760.0000.0001112指尖慈竹W=a(D2H)bW=aDb0.0070.0161.0112.92929.50859.2460.6940.8200.0000.0001314麻竹W=a(D2H)bW=aDb0.3070.5110.4621.2373.7063.3490.2220.2050.0760.0901516硬头黄W=a(D2H)bW=aDb0.3960.7730.3980.99916.6149.3790.5610.4190.0010.0091718撑绿竹W=a(D2H)bW=aDb0.0240.0610.9012.455251.696243.9980.9510.9490.0000.0001920根据10种不同竹种的地上总生物量及树高、胸径的实测值，以地上总生物量(W)作为因变量，胸径(D)或树高(H)作为自变量，采用相对生长模型 W=aDb 和 W=a(D2H)b 分别拟合它们之间的关系，经统计分析，各器官生物量的回归方程见表 5。根据sig.是 F分布的显著性概率，以 0.05 为默认的显著性概率，从表 5 看出，二种模型所拟合的回归方程经显著性检验，除了越南巨竹、麻竹外sig.均都小于 0.05，其中越南巨竹的sig.大于0.1，麻竹的sig.在 0.05 与 0.1 之间。因而所调查的10种不同竹种的地上总生物量除越南巨竹、麻竹外都呈极显著相关，说明10种不同竹种的地上总生物量(w)与自变量(D或H)之间均有良好的相对生长关系。但从各方程的相关系数大小来看，楠竹、越南巨竹、吊丝单竹、指尖慈竹的地上总生物量以 W=aDb 所拟合的方程相关系数为最大( R2楠=0.901，R2巨=0.200，R2单=0.876，R2慈=0.820)，而大叶龙竹、清甜竹、花吊丝竹、麻竹、硬头黄、撑绿竹以 W=a(D2 H)b 所拟合的方程相关系数为最大( R2 分别为 0.958，0.861，0.940，0.222，0.561，0.951)，即表中2、3、5、8、9、12、14、15、17、19 式所拟合的全株生物量回归方程的精确度最高。为此，可利用它们来估测不同竹种地上总生物量，由此所得估测10种不同竹种的地上总生物量最优方程具体为：W楠= 0.119D2.040 、 W巨=0.530D1.326、 W单=0.317D1.705、 W慈=0.016D2.929、W龙=0.047(D2H)0.806、W清=0.009(D2H)1.025、W丝=0.041(D2H)0.768、W麻=0.307(D2H)0.462、W硬=0.396(D2H)0.398、和 W撑=0.024(D2H)0.901。4、 小结与讨论(1) 通过对赤水市 10 种具有代表性的竹种楠竹、大叶龙竹、清甜竹、越南巨竹、花吊丝竹、吊丝单竹、指尖慈、麻竹、硬头黄、撑绿竹等生长情况的调查，我们得出不同竹种之间的平均胸径和平均树高差异性显著，波动性较大，平均壁厚差异性较小，在图上几乎成一条直线。不同竹种的估计产量差异性也较大，其产量的高低顺序依次为：大叶龙竹硬头黄吊丝单竹指尖慈竹楠竹撑绿竹麻竹越南巨竹花吊丝竹清甜竹，可根据这一理论来选择合适的竹种进行种植。(2)不同竹种的地上部分平均单株生物量存在很大差异，楠竹的平均单株生物量最大为：15.51,其次为大叶龙竹和麻竹,最小的为清甜竹。他们的平均单株生物量顺序依次为：楠竹 大叶龙竹 麻竹 越南巨竹 吊丝单竹 撑绿竹 硬头黄花吊丝竹 清甜竹。(3)不同竹种各器官生物量的分配存在着一定的差异，其中大叶龙竹的杆重与叶重相差最大，撑绿竹的杆重与叶重之间相差最小。这于竹种的生物量的积累及运输有关。 (4) 不同年龄楠竹的平均单竹产量之间存在叫大的差异，其中2.5年龄的杆重得到最大,达42,而4.5年龄的最小为28.3,相差达11.7。但总的来说随着年龄的增加差异逐渐缩小，而趋于稳定。竹叶则随年龄的变化幅度叫小，几乎处于稳定的趋势，这于竹子是的落叶植物有关，竹子每年落叶后又发新叶，不随年龄变化而变化，而竹杆随着年龄的增加物质积累越来越多，但因年龄越大竹子结构变的越紧密，致使含水量显得相对较小，使竹子鲜重随年龄增加而降低的趋势。(5) 通过生物量回归模型对 10 种不同竹种的生长模拟结果表明:可以利用 W=a(D2