1.1 竹资源的分布、种类及特征
1.1.1 竹林资源分布
世界竹资源产区主要分为三大产区:亚太竹区、美洲竹区、非洲竹区。全世界竹类植物总共约有70多属,1200多种,主要分布在热带地区以及亚热带地区,少数竹种分布在温带地区和寒带(国际竹藤组织,2005)。其中,美洲竹区主要为引种种植,本土竹林资源种类极少,在20世纪初有引种大量竹种的记录,目前已经有18个属,270多种;非洲竹区的竹资源分布范围小,约有11属,40种;亚太竹区为世界最大的竹区,约有50多属,900多种,其中,散生竹约占3/5,丛生竹占2/5(康喜信,胡永红等,2011)。
我国是竹资源分布种类和面积最多的国家,大约分布了40属、500多种,竹林面积占世界竹林面积的1/4,是竹资源最为丰富的国家,被誉为竹子王国。我国竹林主要分布在南部的丘陵山地,90%以上竹林生长在江河湖库水系的源头或两岸,竹资源已经成为我国南方经济社会发展的重要保障。根据我国“第八次全国森林资源清查统计”显示:全国竹林面积601×104hm2,其中毛竹林443×104hm2,占全国竹林面积的74%;杂竹林158×104hm2,占全国竹林面积的26%。立竹株数112.13亿株,其中毛竹林株数90.94亿株,占总株数的81%;零散毛竹株数21.16亿株,占总株数的19%(图1-1)。
在我国,竹子在秦岭、淮河以南的地区分布,主要以福建、浙江、江西、广东、湖南、云南等省为产竹大省,湖南、江西、安徽、广东、广西、贵州、湖北、江苏、四川等省也分布许多竹林资源(见表1-1)。由于我国竹子分布地域广,在不同的土壤特性、海拔、纬度,受到地形、气候的影响,竹子在生物学特征上产生差异,在分布上形成明显的区域性,可以将其大致分为4个分布区(张志欣,2008;李娟,2016;曾宪文,2007)。
图1-1 第八次全国森林资源清查统计结果
(1)黄河长江竹区:位于北纬30°~40°,年平均气温为12~17℃,降水量大致为600~1200mm,主要分布竹类有刚竹属、苦竹属、箭竹属、赤竹属、青篱竹属、巴山木竹属竹种。
(2)长江南岭竹区:位于北纬25°~30°,年平均气温为15~20℃,降水量大致为1200~2000mm,主要分布竹类有刚竹属、苦竹属、短穗竹属、慈竹属、方竹属竹种。
(3)华南竹区:位于北纬10°~20°,年平均气温为15~22℃,降水量大致为1200~2000mm,主要分布竹类有刚竹属、苦竹属、短穗竹属、慈竹属、方竹属竹种。
(4)西南高山竹区:位于华西海拔1000~3000m之间的高山地带,年均气温8~12℃,年降水量大致为800~1000mm,主要分布竹种为方竹属、箭竹属、筇竹属、玉山竹属、慈竹属竹种。
表1-1 中国竹资源相关省份分布面积
1.1.2 竹资源生长特性
竹子是常绿(少数竹种在旱季落叶)浅根性植物,对水热条件要求高,地球表面的水热分布支配着竹子的地理分布。东南亚位于热带和南亚热带,又受太平洋和印度洋季风汇集的影响,雨量充沛,热量稳定,具有竹子生长理想的生态环境,成为世界竹子分布的中心(国际竹藤组织,2005)。东亚地区同样具备竹子生长的水热条件,但在全球变化影响下,黄河流域附近气候变暖、变干,造成竹林的分布渐渐退缩,向南移动;淮河以北的多季干旱缺水,不足以提供竹林良好的生存环境,已有的竹林大多需要人为创造适合的生境,所以北方竹林并非自然分布,多以人工栽培为主(樊宝敏,2005)。
影响竹林自然分布的生态因子主要是水分、温度以及土壤属性。其对毛竹资源的分布和生长影响见表1-2,表1-3和表1-4。水分条件是影响竹子分布和生长的主要限制因子,包括年降水量和降水量季节分配,特别是孕笋行鞭期、发笋长竹期的降水量(周芳纯,1998)。温度则是影响竹子引种成功的主要限制因子之一。其中,短暂极端低温并不是引起高纬度寒冷地区引种竹子死亡的主要原因,持续低温才是限制竹子不能安全越冬的真正原因(徐家琦,2003)。研究指出,水分不足的限制比低温的限制更大,说明毛竹的耐寒能力大于抗旱能力,水分条件对竹资源分布和生长的影响大于温度条件的影响。在一年之内,毛竹有两个重要的需水季节,一个是秋季的孕笋时期,另一个是春季的出笋时期。相关研究指出,毛竹孕笋期的10~12月份和来年毛竹出笋期的4月份的降水量对新竹竹材产量的影响十分显著,较多的降水量将提高毛竹笋产量以及促进毛竹生长。不同土壤类型由于发育母岩的不同而具有不同的理化性质,因而对竹子营养供应及生长状况产生重要影响。红或黄红壤具有良好的理化性质,是竹子生长最适宜的土壤,沙壤土和黏壤土次之,重黏土和石砾土最差(周芳纯,1998;吴家森,2006;顾大形,2010)。根据毛竹的自然分布情况,毛竹喜通透性,保水、保肥性良好的酸性、微酸性土壤,总结出毛竹对土壤的要求主要是土壤偏酸,pH要求在4.5~7.0之间,土层深厚,土壤肥沃,土壤质地疏松且土壤水分充足。
表1-2 年平均温度对毛竹林分布区的影响
表1-3 年平均降水量对毛竹林分布区的影响
表1-4 毛竹生长土壤的主要性质
竹子无次生分生组织,所以没有次生生长(无增粗生长);笋出土后直径不再增大。竹子有居间分生组织,所以生长快;散生竹30~60天即可完成高生长,丛生竹稍长,80~100天可完成高生长。竹子从笋期开始,笋期生长大约55天,分为2个时期,第一个时期是第1~25天,其生长较缓慢,生物量的累积不大;第二个时期为第25~55天,笋的长度呈现快速生长,生物量累积加大,毛竹此时显现了超强的固碳功能(施拥军,2013)。