湖北省咸宁市毛竹生长量受坡度与土层厚度影响的实证研究

第一作者及机构
本研究由湖北省林业科学研究院的郑兰英（第一作者）与孟翎冬、熊德礼、陈文武、葛武清等合作完成，发表于《湖北林业科技》2012年第1期。研究得到中央财政林业科技推广示范跨区域重点项目的资助（项目编号：2010TK37）。

学术背景与研究目标
毛竹（Phyllostachys heterocycla (Carr.) Lehaie）是中国重要的经济竹种，其生长受立地条件（site conditions）显著影响。以往研究多关注气候或土壤单一因子，而坡度（slope）与土层厚度（soil thickness）的交互作用缺乏定量分析。本研究旨在明确二者对毛竹生长量（growth increment）的独立及协同影响，为造林地选择提供科学依据。

研究流程与方法
1. 数据收集
- 研究区域：选择湖北省咸宁市（东经113.31°~114.58°，北纬29.02°~30.18°），该地属亚热带季风气候，年均降水1200~2000 mm，土壤以红壤和山地黄棕壤为主。
- 样地设置：采用随机抽样法，设置25.8 m×25.8 m样方，调查海拔、坡位、坡度、坡向、土层厚度等因子，确保郁闭度（canopy density）与立竹度（stand density）一致。

1. 数据处理

   • 分类标准：通过SPSS聚类分析将坡度分为3类（Ⅰ:0~15°、Ⅱ:16~25°、Ⅲ:26~38°），土层厚度分为4组（Ⅰ:40 cm、Ⅱ:60 cm、Ⅲ:80 cm、Ⅳ:100 cm），每组重复3株。
     
   • 生长量换算：基于毛竹胸径（DBH, diameter at breast height）数据，利用一元重量表（unary heavy scale）转换为鲜重（fresh weight）。
     

2. 统计分析

   • 方差分析：采用双因素方差分析（two-way ANOVA）检验坡度、土层厚度及其交互作用的影响，辅以多重比较（LSD法）分析组间差异。
     

主要结果
1. 坡度影响：
- 坡度Ⅰ（0~15°）单株平均鲜重16.63 kg，显著高于坡度Ⅲ（26~38°）的13.34 kg（P<0.01），差异达24.7%。坡度Ⅱ（16~25°）与Ⅰ无显著差异（P=0.149），但与Ⅲ差异显著（P=0.05），表明25°以上坡度显著抑制毛竹生长。

1. 土层厚度影响：

   • 土层Ⅳ（100 cm）单株鲜重20.76 kg，是Ⅰ组（40 cm）的2.7倍。80 cm与100 cm组无显著差异（P=0.124），但二者均显著优于较薄土层（P<0.001），说明80 cm为生长量阈值。
     

2. 交互作用：坡度与土层厚度的交互效应不显著（F=0.183, P=0.979），二者对生长量的影响具有独立性。

结论与价值
1. 科学价值：首次定量揭示坡度25°与土层80 cm为毛竹生长的关键阈值，弥补了立地因子交互作用研究的空白。
2. 应用价值：建议造林优先选择坡度<25°、土层>80 cm的立地，可提升丰产林经营效率。

研究亮点
- 方法创新：结合聚类分析与双因素方差，量化多因子独立效应。
- 地域代表性：以咸宁市为案例，其数据对华中丘陵区竹业具有普适参考。

其他发现
研究指出，咸宁地区的气候过渡性特征（亚热带至暖温带）可能增强毛竹对坡度与土层的敏感性，后续可结合气候变异进一步验证。