全 文 ：第 2 0 卷第 2 期
2 0 0 6年 6月
西 昌学吮学报 · 有然科学版
J o u m
al o fX i eh a ng C ol l e g e
·
N at ur al S e i e ne e Ed it ir o -
Vol
.
2 0, N 0
.
2
Ju n
. ,
2 0 0 6
苦竹 + 牛鞭草复合种植植被结构特征分析 ’
张学权 ` ,2 ,盛秀强 ’ , 台文斌 4
( 1
. 西昌学院 , 四川 西昌 61 5 0 13 ;2 . 四川农业大学 林学园艺学院 , 四川 雅安 6 2 5 0 1 4)
( 3
. 大竹县林业局 , 四川 大竹 6 3 5 10 0 ; 4 . 开县林业局 , 重庆 开县 4 0 5 4 00)
【摘 要】苦竹 + 牛鞭草退耕种植模式经过 5 年的经营 , 植被组成和结构发生 了一定程度上的变化 ,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的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 的原 因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 , 达到了退耕种
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 ] 5 7 5 0 [文献标识码 IA [文章编号 ] 16 7 3 一 15 9 1 ( 2 0 0 6 ) 0 2 一0 0 7 一以
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 (刀日。ab1 时 u , ) 、 撑绿杂交竹
佃之J功为us a p er va iar b ils x D即 dor ca al o osP l’s ) 、 楠竹
。吸四。 s at ch F s 尸。 b es en s ) 、 慈竹 (脆 0 5勿 o e a al 功 u s 日苗 ~
nJ’s ) 与优质牧草扁穗牛鞭草 ( H c o n叮刀℃ 8朋 L . .f ) 的
立体种植植被恢复模式 , 利用退耕还林还草工程的
契机栽竹种草大力发展奶牛 、 奶羊等养殖业和生产
竹材 , 逐步调整农村产业结构 。 在过去的四年中洪
雅县已经累计完成退耕面积达 6 6 6 7 h耐 。 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的系统研究 , 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 。
2 测定内容和测试方法
针对本研究 , 在试验示范区内主要测定植被种
类生长状况 、 植被种类组成 、 地表枯枝落叶等内容 ,
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
l 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 20 年 ( 19 8 0 一 2 00 年 )平均降雨
量为 14 89 . s m m , 土壤为酸性紫色土 , 海拔 60 m -
6 5 0m
。 试验调查地设在小地名为苦竹岗的小 区域 ,
该小 区域于 2 00 年 3 月退耕种植了 3 4 6 亩苦竹 +
牛鞭草地 ,作为试验研究的试验示范地 。
退耕还林还草意在保持水土 , 改善生态环境的
同时 ,调整农村产业结构 ,增加农民收益 。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 ,
分析退耕种植四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
20 0 年初栽植的退耕种植模式 , 经过四年的模
式成长和各 自农户经营意愿的不一致 , 植被组成发
生了一定的改变 (表 1 ) , 显示了这种生态产业型退
收稿 日期 : 2 0 0 6 一 0 3 一 30
* 基金项目 : 国家科技部 “ 十五” 重点攻关项 目 (20 01 B6A 06 A 一 06 )资助 , 四川省教育厅重点学科建设项 目 (20 03 )资助 。
作者简介 : 张学权 ( 1 967 一 ) , 男 , 副教授 ,博士 , 主要从事林 业 生态工程的教学和研究工作 。
西 昌学院学报 · 面然科学版 第 2 0 卷
耕种植模式的一些优点 , 但也暴露了现实生产上退
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 。
调查结果显示 , 退耕种植前 2 年内 , 模式还处
表 1 20 0 一 20 4 年苦竹 十 扁穗牛鞭草退耕种植模式的植被组成
调查时间 植被种类组成和经营方向
2 0 0 0
.
10
2 0 0 1
.
10
2 0 0 2
.
10
2 0 0 3
.
10
2 0 0 4
.
1 0
苦竹母竹 ( 3 x 3 栽植 ) 、扁穗牛鞭草 (盖度近 10 % )
苦竹占地 20 % 一 30 % ,扁穗牛鞭草盖度 70 % 一 80 % 。
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 ;
B :发展牧草 ,抑制苦竹生长 ; C :苦竹 、 扁穗牛鞭草兼顾发展
苦竹和牛鞭草 , 3 种经营方向 , A : 经营苦竹 ; B : 经营牛鞭草 ;
C :苦竹 、扁穗牛鞭草兼顾发展 (很少 )
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%
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 , 20 0 年和 2 001 年萌生
的苦竹生长都较弱 , 平均胸径均在 0 . c6 m 以下 , 单
株均高在 2 . o m 以下 。 此期内牛鞭草可获得鲜重约
12 0t
·
hm
一 , · a 一 ’ 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 2 002 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 0 . 75 万株以上 / h衬 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 ,实地调查出现了以上表 l 中的 A 、 B 、 C
三种退耕种植经营方向 。 第 4 、 5 年 (即 2 0 0 3 、 2 0 0 4
年 ) 调查时主要 以纯苦竹林和近纯牛鞭草地为主的
经营结果 。 目的植被要么纯苦竹林 , 株数密度达
1
.
8 万株以上 / hm , ; 要么近乎纯牛鞭草 , 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 十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人 , 不断
地对该退耕种植植被系统实施干扰 , 主要体现为牛
鞭草的刘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 ) ; 第三种情况牛鞭草 (单
层 )到苦竹 十 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变
化 , 栽植第 l 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XlJ 割经营的
实施 , 纯 牛鞭草种群高度出现 o m 到 1 . s m 再到
0
.
0 5 m 的年内 3 一 4 次刘割周期性变化 ;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 or o% 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 . Zm * 2 . s m 、
3
.
s m
, 栽植后第 5 年 , 当年萌生新竹均高可达 4 . s m
左右 ; 另一种则是停留在苦竹稀疏分布 , 均高在
2
.
Zm 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
2 0 03
、
2 0 0 4 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 。
第 2期 张学权等 : 苦竹 +牛鞭草复合种植植被结构特征分析 ·
表 2苦竹和牛鞭草的株数密度 、 胸径和盖度变化情况
时 间 0 20 0年
10 0 0
无意义
0
.
1
0 0 10
无意义
20 0 1年
0 0 0 5
0
.
6以下
0
.
2
50 0 0
0
.
6以下
0
.
2
70一 8 0
70~8 0
20 0 2年
0 0 7 5
20 0 3年
苦竹 (经营
方向 A )
苦竹 (经营
方向 B )
株数密度 (株 · h m一 2)
均胸径 ( 。 m )
郁闭度
株数密度 (株 · h m一 2)
均胸径 ( C m )
郁闭度
盖度 ( %( )方向 A )
盖度 ( % )(方向 B )
0
.
1
牛鞭草 10 0
10 0
0
.
9
0
.
4
0 0 20以下
1
.
0以下
0
.
2以下
0 5左右
0 7~8 0
1 20 0 0
1
.
2
0
.
7
0 0 20以下
1
.
0以下
0
.
2以下
0 0 24 年
8 10 0 0
2
.
0
0
.
8
20 0 0以下
1
.
0以下
0
.
2以下
20~ 30
9 5
0~ 10
9 5
3
.
3竹林地枯落物特征
由于经营目的的不同 , 苦竹 十 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所述的
两种方向。 方向 B 形成了从牛鞭草 xlJ 割到牛鞭草生
长再到牛鞭草刘割的周期性年循环 3 一 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 。
表 3 苦竹林枯枝落叶分布和存且情况
调查时间 枯落物分布
、
盖度 (% )
枯落物生物量
( t / hm
Z
)
最大持水量
2 0 0 3
.
1 1
竹笼周围团块状分布
4 0%
近似均匀分布
8 5%
枯落物层次 、
厚度 ( e m )
单层 , 1 . 1。 m
当年采伐剩余物
两层 ,上层 2 . 7 ,
下层 (半腐和全腐 ) 0 . 5
2
.
9 0 5 1 1
.
2 3 4 6
2 0 0 4
.
1 1 7
.
8 87 7 3
.
3 5 3 3
据研究表明 ’ `〕 , 乔木林地的枯落物贮量在 10 -
60 t/ hm
Z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【“ 〕 , 四川茂县
云南松 、 日本落叶松 、 连香树和油松四种人工林的
年凋落量依次为 6 . 4 2 、 4 . 5 7 、 3 . 7 9 和 3 . 4 5 t / hm , ,苦
竹林 2 0 04 年年枯落物量为 4 . 9 8 2 6 t/ h耐 ,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 一 s m m . ’ , 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 . 3 5 3 3m m 。
4 结论与讨论
随退耕还林还草工程在全国范围内的开展 , 总
结出了不少的种植模式 , 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 。
1
、 苦竹 十 牛鞭草模式 , 随种植时间推移 , 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 。 纯牛鞭草的单层结
构对生态效益的发挥极为不利 ,而苦竹纯林虽然也是
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 。
西 昌学吮学报 · 有然科学版 第 2 0卷
2
、 无死地被物或枯枝落叶不谓森林 , 这是很有
生态哲理的 , 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 . 8 87 t/ h时 , 枯枝落叶最大持水
量达 .3 3 5 3 3m m 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 `4 〕 ,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
产沙量分别只及农耕地的 48 . 8% 和 13 . 3% , 纯牛鞭
草 的相应量则分别为农耕地的 170 . 5% 和 2 . 8% ,
地表径流差异 的来源主要是植被 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 , 一且因
周期性刘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 :
〔l] 王佑民 , 翁俊华 . 林地枯落物的水土保持作用 . 中国水土保持 , 2 0 02 年第 7 期 .
12 1孔维静 . 四川省茂县四种人工林凋落物研究 . 中南林学院学报 , 2 004 . 2 4 (4) : 27 一 31 .
[3 1陈东立 余晓新 . 中国森林生态系统水源涵养功能分析 . 世界林业研究 , 2 0 05 , 18 ( 1 ) : 4 9 一 5.4
4[ ]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 . 水土保持学报 , 20 04 , 1 8 (6 ) :
2 7
一
3 3
.
T h e V e g e t a it o n F e a t u r e s A n a ly s i s o f P l e i o b la s t u s + G r a s s
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W O rd S : V e
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K e y v g e t a t i o n e o m P o s i t i o n ; S t ur
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(责任编辑 :张荣萍 )