全 文 ：2007年第5期 总第138期 CAOYEYUXUMU草业与畜牧
张学权 1,2,张旭东 1,胡庭兴 2,盛秀强 3
(1.西昌学院,四川 西昌 615013;2.四川农业大学,四川 雅安 625014;
3.四川省大竹县林业局,四川 大竹 635100)
摘 要:苦竹+牛鞭草退耕种植模式经过 5年经营,植被组成和结构发生了一定程度的变化,种植初期的苦竹+牛
鞭草复层种植模式,因模式本身和农户经营利用的意愿不同等原因而逐渐过渡到第 5年时的纯牛鞭草地或纯苦竹林,
同时植被的垂直结构和水平结构也产生了质的不同。纯苦竹林的经营林地因苦竹采伐留下一定面积分布和厚度的枯落
物,这对退耕地保持水土起到了积极的作用,达到退耕种植的要求,过渡后的纯牛鞭草地因周期性地出现地表裸露,水
保效能偏低,需要整治和改进;同时苦竹+牛鞭草镶嵌种植的配套技术还需要进一步研究。
关键词:植被组成;结构;经营利用;效益
中图分类号:S54.047 文献标识码:A 文章编号:1673-8403(2007)05-0005-04
收稿日期:2006-11-27
基金项目:国家科技部“十五”重点攻关项目 (2001BA606A-
06) 资助,四川省教育厅重点学科建设项目 (2003) 资助
作者简介:张学权 (1967- ),男,副教授,主要从事林业
生态工程的教学和研究工作。
苦 竹 +扁 穗 牛 鞭 草 退 耕 种 植 复 合
模 式 植 被 结 构 特 征 分 析
四川省洪雅县实施退耕还林还草工程,选择土壤
条件较好的地段营造苦竹 (Pleioblastusamarus)、撑
绿杂交竹 (Bambusapervariabilis×Dendrocalamopsis)、
楠竹 (Phyuostachyspubesens)、慈竹 (Sinocalamus
afiuis) 与优质牧草扁穗牛鞭草 (H.compressaL.f.) 的
立体种植植被恢复模式,大力发展奶牛、奶羊等养殖
业和生产竹材,逐步调整农村产业结构。在过去的4
年中洪雅县已经累计完成退耕面积达6667hm2。课题
组对该区域林 (竹) +牧草退耕种植模式的生态效
益、经济效益和种植技术进行了系统研究,本文先就
苦竹+牛鞭草退耕种植后的植被变化特征作简要分
析。
1 研究区概况及试验地设置
研究区位于洪雅县柳江镇,属四川盆地西部华
西雨屏区,该区域海拔 600~650m,1980～2000年
平均降水量为1489.8mm,土壤为酸性紫色土。试验
调查地设在小地名为苦竹岗的小区域,于 2000年 3
月退耕种植了23.07hm2苦竹+牛鞭草地,作为试验
研究的试验示范地。
2 测定内容和测试方法
在试验示范区内主要测定植被种类组成、植被生
长状况、地表枯枝落叶等,根据竹、草的生长和经营
特性,定期测苦竹、杂交竹的竹均高、平均胸径、株
数、单株生物量、竹笋萌发和生长状况,定期测定扁
穗牛鞭草的盖度、高度、粗度和生物量以及林地的地
表枯枝落叶分布、厚度和生物量情况等因子。测试方
法都采用野外常规抽样调查及室内分析方法。
3 试验结果与分析
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调查结果显示,退耕种植前2年内,模式还处于成
长培育期,新萌生苦竹株数较少(约5株/丛),且由于
母竹刚栽植的原因,2000年和2001年萌生的苦竹生长
都较弱,平均胸径均在0.6cm以下,单株均高在2.0m
以下。此期内牛鞭草可获得鲜重约120t·hm-2·a-1的收
获量,苦竹也可得到较好的培育,萌生新竹。培育第
3年 (即 2002年) 由于 2年生苦竹和苦竹母竹萌生
能力增强,竹鞭延伸长、范围大,形成每公顷 0.75
万株以上的株数密度,斑块状地抑制了阳性牛鞭草的
生长,二者出现了经营目的上的矛盾,实地调查出现
了如表1中的A、B、C三种退耕种植经营方向。第
4、5年 (即2003、2004年) 调查时呈现主要以纯苦
竹林和近纯牛鞭草地为主的经营结果。目的是植被要
么纯苦竹林,株数密度达每公顷1.8万株以上;要么
纯牛鞭草地,苦竹郁闭度控制在0.1以下;二者兼顾
经营类型 (经营方向C) 情况较少,因为兼作会因技
术缺乏而使经营难度加大,生产也不方便,且也因冠
层郁闭度大小 (或均匀的苦竹株数密度) 难以控制而
很难达到预想状态。
3.2 植被结构特征
竹+草退耕种植生态产业模式,在发挥生态效益
的前提下,农户为了获得一定的经济收入,不断地对
该退耕种植植被系统实施干扰,主要体现为牛鞭草的
刈割和竹材的采伐利用,这使得植被系统结构发生了
系列的变化。
垂直结构方面,随时间推移和经营情况的不同,
植被系统垂直结构变化的一种情况是:牛鞭草 (单
层) 到苦竹+牛鞭草 (复层) 再到牛鞭草 (单层);
另一种情况是:牛鞭草 (单层) 到苦竹+牛鞭草 (复
层) 再到苦竹林 (单层);第三种情况是牛鞭草 (单
层) 到苦竹+牛鞭草 (复层或斑块镶嵌) 较少。
种群高度也随植被的生长和人工经营发生了变
化。栽植第 1年,只有苦竹母竹,只存在成活与否
的问题,不影响牛鞭草的生长,随着牛鞭草刈割经
营的实施,纯牛鞭草种群高度出现 0.0m→1.5m→
0.05m的年内3～4次刈割周期性变化;第2、3年也
是类似的情况,只是地面牛鞭草覆盖度大大降低了
(从 100%下降到 70%,再下降到 50%),以后随经
营方向的不同,牛鞭草可能不存在或少量存在,或者
回复到第1年的近乎纯牛鞭草经营状态,少数情况下
停留在牛鞭草总体盖度 50%左右 (但因缺乏经营技
术,两者生长均不良)。苦竹种群高度的变化表现为
两种情况,一种是从1.7m→2.2m→2.8m→3.5m,栽
植后第5年,当年萌生新竹均高可达4.5m左右;另
一种则是停留在苦竹稀疏分布,均高在2.2m左右的
生长不良状态 (人为控制,主要经营牧草)。
植被系统水平结构上,苦竹胸径和株数密度以及
牛鞭草盖度的变化见表2。苦竹经营方向A中2003、
2004两年的株数密度和郁闭度是分别在对 3年生老
竹采伐后形成的,均胸径也是如此;经营方向B的结
果是在人为砍伐苦竹,保留牧草的条件下形成的,同
时也相应出现了牛鞭草在经营种植中的两种不同存在
状态。
退耕还林还草意在保持水土,在改善生态环境的
同时,还在调整农村产业结构,增加农民收益方面起
着积极的作用。环境的改善和农户收益的增加都与植
被的生长和经营密不可分,分析退耕种植4年来该区
退耕模式植被的各项特征变化,有利于正确评价该模
式的成长及其效能。
3.1 经营性植被组成特征
2000年初建立的退耕种植模式,经过 4年的探
索,发现和各自农户经营意愿不一致,植被组成发生
了一定的改变 (见表1),显示了这种生态产业型退耕
种植模式的一些优点,但也暴露了现实生产中退耕种
植模式的稳定性问题以及退耕种植经营技术上的欠缺。
调查时间 植被种类组成和经营方向
2000.10 苦竹母竹 (3×3栽植)、扁穗牛鞭草 (盖度近100%)
2001.10 苦竹占地20%～30%,扁穗牛鞭草盖度70%～80%。
2002.10
苦竹和牛鞭草,3种经营方向,A:逐渐放弃扁穗牛鞭草,发展苦竹;
2003.10
苦竹和牛鞭草,3种经营方向,A:经营苦竹;B:经营牛鞭草;
2004.10 苦竹或牛鞭草,2种经营方向,A:近纯苦竹林;B:近纯牛鞭草种植,苦竹覆盖低于5%
B:发展牧草,抑制苦竹生长; C:苦竹、扁穗牛鞭草兼顾发展。
C:苦竹、扁穗牛鞭草兼顾发展 (很少)。
表1 2000~2004年苦竹+扁穗牛鞭草退耕种植模式的植被组成
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3.3 竹林地枯落物特征
由于经营目的不同,苦竹+牛鞭草退耕种植生态
产业模式,在第 3年时出现了主要以上述的两种方
向。方向B形成了从牛鞭草刈割→牛鞭草生长→牛鞭
草刈割的周期性年循环 3～4次的纯牧草种植模式,
基本上没有枯落物的存在。而方向A则逐渐成为纯苦
竹林经营模式,年内的生长经营过程主要是竹笋萌
发→竹笋采收→竹林生长→竹材采伐,由于竹材的
采伐利用和竹叶的自然更替,林地出现了大量的竹
枝竹叶枯落物,这对土壤营养物质的归还,增加地
表糙度和减少地表径流量、泥沙侵蚀量都极为有利。
通过调查取样分析,林地枯落物分布、厚度和生物
量的情况见表3。
时 间 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年
苦竹 (经营方向A)
株数密度 1000 5000 7500 12000 18000
均胸径 无意义 0.6以下 0.9 1.2 2.0
苦竹 (经营方向B)
株数密度 1000 5000 2000以下 2000以下 2000以下
均胸径 无意义 0.6以下 1.0以下 1.0以下 1.0以下
牛鞭草
盖度 (方向A) 100 70～80 50左右 20～30 0～10
盖度 (方向B) 100 70～80 70～80 95 95
郁闭度 0.1 0.2 0.4 0.7 0.8
郁闭度 0.1 0.2 0.2以下 0.2以下 0.2以下
表2 苦竹和牛鞭草的株数密度、胸径和盖度变化情况
调查时间 枯落物分布、盖度
2003.11
竹笼周围团块状分布
40%
2004.11
近似均匀分布
85%
枯落物层次、厚度
单层,1.1
当年采伐剩余物
两层,上层2.7,
下层 (半腐和全腐) 0.5
枯落物生物量 最大持水量
2.9051 1.2346
7.8877 3.3533
表3 苦竹林枯枝落叶分布和存量情况
据研究表明,乔木林地的枯落物贮量在 10～
60t/hm2之间,5年生生态产业型苦竹林的枯落物量
已经接近乔木林地;又据孔维静测定[1],四川茂县云南
松、日本落叶松、连香树、油松4种人工林的年凋落量
依次为 6.42t/hm2、4.87t/hm2、3.79t/hm2、3.45t/hm2,
苦竹林2004年年枯落物量为4.9826t/hm2,与日本落
叶松林相当;林地表面枯落物层保持的最大水量可达
到3～5mm[2],5年生苦竹林在人工经营情况下,地表
枯落物最大持水量已达到3.3533mm。
4 讨论与结论
随着退耕还林还草工程在全国范围内的开展,总
结出不少的种植模式,一方面保持了水土、改善了生
态环境,另一方面也在一定程度上改变了农村产业结
构,增加了农民的收益。但是退耕种植类型并非一成
不变,一些退耕初期种植的植被恢复模式,随时间的
推移和农民的经营意愿的不同在发生着变化,但不论
变化结果如何,保证模式系统生态效益的发挥仍是对
其肯定与否的前提。
4.1 苦竹+牛鞭草模式
随种植时间的推移,出现苦竹与牛鞭草对光照和
土壤养分的竞争现象,竹丛下牛鞭草生长很差,由此
出现了以砍竹种草养奶牛和弃草留竹生产竹材竹笋为
主的两种经营结果;种植植被结构也呈两种单层植被
结构状态。纯牛鞭草地的单层结构对生态效益的发挥
极为不利,而纯苦竹林虽然也是单层林,但其萌生能
力强,生长也很快,新竹一旦展叶,林分郁闭度很快
得到提高,在人为 2次采伐的情况下经过 5年的培
育,郁闭度达到了0.8,冠高比达到了 0.68,有效地
发挥了截留降水的作用。
4.2 枯枝落叶对地表径流的影响
枯枝落叶在养分归还、调蓄降水和减少径流上起
到了举足轻重的作用,5年生纯苦竹林地枯落物储量
达 7.8877t/hm2,枯枝落叶最大持水量达 3.3533mm
左右,其生态效益得到了较大地发挥。据径流定位观
测结果显示[3],两种经营方向地表径流和产沙量有较
大差异,纯苦竹林地表径流深和产沙量分别只达到农
耕地的48.8%和13.3%,而纯牛鞭草地的相应量则分
别为农耕地的170.5%和22.8%,地表径流差异的原
株/公顷、cm、%
%、cm、t/hm2、mm
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2007年第5期 总第138期CAOYEYUXUMU 草业与畜牧
养分循环和平衡研究[J].土壤通报,2001,27:(4)145-151.
[9] 林葆,等.长期施肥的作物产量和土壤肥力变化[M].北京:中
国农业科技出版社,1996.78-92.
[10]PrabhudesaiD.K.Reactionproductsfromfertilizerphosphorus
inpermanentpastures[J].AustralianJournalofsoilresearch,
2000,(31):329-366.
[11] 鲁如坤.土壤-植物营养学原理和施肥[M].北京:化学工业
出版社,1998.78-92.
[12] DeangelisD.J.Energyflownutrientcyclingandecosystem
resilience[J].Ecology,1980,(61):764-771.
StudyonPhosphorousCirculationinArtificialGrasslandSystemofRedSoilArea
WENYi-fu1,JIANGWen-lan2,ZHAOQuan-jun3,ZHANGNing4
(1.FacultyofAnimalScience,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China;
2.LanzhouUniversity,Lanzhou730070,China;
3.FacultyofEconomictrade,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China;
4.SoilandFertilizerInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalscience,Beijing100081,China)
Abstract:Theexperimentofphosphorouscirculationingrazingsystemwasconductedandmonitoredinredsoilarea.
Theresultsshowedthatplantandanimalresidueswerethemainphosphorousinputandthequantityofrainfalinputcould
beneglected.Accordingtosoiltest, phosphorouslossfromsoilingrazingsystemwasvisible.Phosphorouslossfrom
animalswasanotherimportantpathingrazingsystem.
Keywords:Redsoil;Grazingsystem;Phosphorouscirculation;Balancefertilizer
(上接第4页)
TheVegetationFeaturesAnalysisofPleioblastusamarus+HemarthriacompressaPlantingMultipleModel
intheEngineeringofConvertingFarmlandtoForest
ZHANGXue-quan1, 2,ZHANGXu-dong1,HUTing-xing2,SHENGXiu-qiang3
(1.XichangColege,Xichang615013,China;2.SichuanAgriculturalUniversity,Ya’an625014,China;
3.ForestBureauofDazhuCounty,Dazhu635100,China)
Abstract:Aftermanagementfor5years, thestructureandcompositionofPleioblastusamarus+Hemarthria
compressaplantingpaternhavechanged.ThemodelofPleioblastusamarus+Hemarthriacompressaplantedearlyhave
becamethesingleandpurePleioblastusamarusstandorthepureHemarthriacompressalandsbecauseofitselfgrowthand
themanagementwilingofpeasants.Afterthat,thepureHemarthriacompressalandontheslopecouldnotreachthegoal
ofwaterandsoilconservationintheengineeringofconvertingfarmlandtoforest,andneedtobeimproved.Theecological
andeconomicbenefitsofpurePleioblastusamarusstandarebeter,whichreachesthegoaloftheengineering.The
technologyofHemarthriacompressaandPleioblastusamarusmixedstructureneedstobestudiedmoreinthefuture.
Keywords:Vegetationcomposition;Structure;Management;Benefit
因主要是植被因经营目的和植被种类的不同,纯牛鞭
草地几乎无地表枯落物,且因周期性刈割而成为近似
裸地状态,导致了地表径流量的大大增加。
以上分析得出,苦竹+牛鞭草退耕种植模式在经
营过程中植被组成和结构发生了较大变化,要继续维
持该模式的培育经营,需进一步研究苦竹林冠层适宜
郁闭度的大小或竹林、牧草斑块镶嵌组合的比例。另
外,该退耕模式是否只适合种植的前 3年还有待论
证。纯牛鞭草在华西雨屏区坡地上种植存在生态效益
差的问题,需要整治和改进。
参考文献
[1] 孔维静.四川省茂县四种人工林凋落物研究[J].中南林学院
学报,2004,024(04):27-31.
[2] 陈东立,余晓新.中国森林生态系统水源涵养功能分析[J].世
界林业研究,2005,18(1):49-54.
[3] 张学权,胡庭兴,李伟,等.华西雨屏区退耕地不同植被经营
模式坡面径流产沙特征分析[J].水土保持学报,2004,18
(6):27-33.
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试验研究
责
任
编
辑
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