地表覆蓋栽培雷竹林植被退化特征分析

劉亞迪，范少輝，蔡春菊，劉廣路 ，肖復(fù)明

(1.國際竹藤中心，國家林業(yè)局竹藤科學(xué)與技術(shù)重點實驗室，北京 100102；2.湖州師范學(xué)院 農(nóng)村發(fā)展研究院，中國生態(tài)文明研究院，浙江 湖州 313000； 3.江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌 330032)

雷竹(Phyllostachyspraecox)作為一種優(yōu)良的人工栽培筍用經(jīng)濟竹種，近年來隨著以冬季地表增溫覆蓋和施肥為核心的早產(chǎn)高效栽培技術(shù)的推廣，雷竹在適生區(qū)得到了規(guī)?；囊N栽培。然而隨著經(jīng)營年限的增加，高強度的人為經(jīng)營模式使得雷竹林系統(tǒng)的穩(wěn)定性失衡，竹林出現(xiàn)了大面積退化現(xiàn)象。林地退化是當(dāng)前林學(xué)以及生態(tài)學(xué)研究的熱點問題之一，而對退化程度的診斷和評價是研究生態(tài)系統(tǒng)退化過程中首先必須解決的問題[1]。雷竹林個體農(nóng)戶“農(nóng)作物式”分散經(jīng)營的栽培方式，使得雷竹林的林分結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟產(chǎn)出以及立地條件在不同農(nóng)戶之間存在極大的差異，這給雷竹林退化評價工作的進行增加了一定的難度。鑒于地表增溫覆蓋雷竹林在生物學(xué)特性以及經(jīng)營模式方面所具有的經(jīng)濟林和農(nóng)作物雙重屬性的特點，我們借鑒人工林和農(nóng)作物退化評價工作中的經(jīng)驗，然而雷竹林農(nóng)戶分散經(jīng)營使得林地土壤理化性質(zhì)在不同農(nóng)戶之間具有極大差異，不能完全代表雷竹林生態(tài)系統(tǒng)特征[2]，因此在進行退化評價指標(biāo)的選擇過程中有必要排除雷竹林土壤理化性質(zhì)對評價的干擾作用?；诖?，本文以雷竹林植被退化為研究主體，充分考慮雷竹林產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益這一經(jīng)濟和社會屬性，以經(jīng)濟作物林地退化評價中選用的經(jīng)濟效益為評價目標(biāo)，同時兼顧人工竹林中立竹密度、林分平均胸徑和立竹年齡結(jié)構(gòu)[3-5]等林分結(jié)構(gòu)因子對竹筍產(chǎn)量的影響以及在衡量竹林生長狀況和生產(chǎn)力高低方面發(fā)揮的重要作用，選擇竹筍產(chǎn)量和林分結(jié)構(gòu)因子為評價指標(biāo)開展雷竹林植被退化程度等級劃分的研究，以期為開展地表覆蓋雷竹林退化特征機制以及恢復(fù)工作提供理論依據(jù)。

1 試驗地概況與研究方法

1.1 試驗地概況

本研究選取浙江省杭州市臨安區(qū)太湖源鎮(zhèn)和江西省萬年縣大源鎮(zhèn)2個試驗點的雷竹林作為研究對象。兩地的雷竹林均由水稻田退耕改植，以農(nóng)戶分散經(jīng)營為主，經(jīng)營方式基本上采用以覆蓋和施肥為主的栽培技術(shù)，即：雷竹種植后一般從第5年開始進行地表覆蓋和大量施肥，地表覆蓋基本上采用的是稻草+礱糠雙層覆蓋法，即下層增溫層采用稻草作為發(fā)熱增溫材料，厚度為10～15 cm；上層保溫層采用礱糠作為保溫材料，厚度為15～20 cm。下層的稻草經(jīng)過一個冬春的發(fā)酵和雨雪水的淋泡己基本腐爛入土。翌年3-4月份天氣轉(zhuǎn)暖，揭去未腐爛的礱糠回收利用，一般與新礱糠混合使用3次，逐年新加1/3。施肥一般每年3-4次，6月施長鞭肥，9月施催芽肥，11-12月施孕筍肥，次年3-4月可施長筍肥。以此技術(shù)為指導(dǎo)，不同地區(qū)、不同農(nóng)戶在實施過程中亦存有差異。

(1)浙江省杭州市臨安區(qū)太湖源鎮(zhèn)(30°14′N，119°42′E)。位于國家級自然保護區(qū)天目山東麓，屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，四季分明，氣候溫和，雨水充沛，年均降水量為1 550 mm。歷年平均年日照時數(shù)為1 939 h，無霜期236 d。年均氣溫15.9 ℃，7月為最熱月，歷年平均氣溫為28.1 ℃，1月為最冷月，歷年平均氣溫為3.4 ℃，極端高溫為41.9 ℃，極端低溫為-13.3 ℃。土壤為發(fā)育于砂頁巖的紅壤土類，黃紅壤亞類。太湖源鎮(zhèn)屬浙江省雷竹原產(chǎn)地和重點產(chǎn)區(qū)，雷竹栽培歷史在20 a以上，同時也是雷竹早產(chǎn)高效栽培技術(shù)推廣最早、應(yīng)用面積最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)之一。目前，竹筍產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)以及農(nóng)民家庭經(jīng)濟收入的主要來源。然而由于長期集約經(jīng)營和林地連年覆蓋，雷竹主產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)的竹林大面積退化的現(xiàn)象，已經(jīng)嚴(yán)重影響到竹產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

(2)江西省萬年縣大源鎮(zhèn)荷溪村(28°43′45″N，117°09′33″E)。屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，氣候溫和，光照充足，雨水充沛，無霜期為261 d，年均日照1 887.2 h，年均氣溫17.7 ℃，年均降水量1 766 mm，林業(yè)用地面積64 600 hm2，森林覆蓋率達64.2%。土壤以水稻土為主，紅壤、湖土次之，并有少量的紫色土和紅色灰土，適應(yīng)多種農(nóng)作物和亞熱帶植被的生長。自20世紀(jì)90年代末，在國家“退耕還林工程”建設(shè)的積極響應(yīng)下，針對山區(qū)農(nóng)民人均耕地少的實際，該縣開始鼓勵農(nóng)民栽植雷竹，并引進了覆蓋栽培技術(shù)，目前該縣已把雷竹做成優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，僅大源鎮(zhèn)雷竹栽植戶就超過1 000戶，面積約為1 000 hm2，其中400 hm2進入豐產(chǎn)期，年收入20萬元以上的種植戶有20多戶。萬年縣雷竹林的栽植覆蓋年限不超過10年，較高的經(jīng)濟產(chǎn)出使得農(nóng)戶經(jīng)營管理的積極性很高，但關(guān)于該地雷竹林生產(chǎn)經(jīng)營狀況以及是否存在林地退化等方面的研究還很少有學(xué)者涉及。

1.2 研究方法

1.2.1樣地選擇與設(shè)置 在對浙江和江西2省雷竹林詳細(xì)踏查、對當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶進行咨詢訪問、查閱相關(guān)文獻和林業(yè)部門檔案資料的基礎(chǔ)上，同時充分考慮雷竹林人工經(jīng)營的歷史階段，即未實施地表覆蓋栽培經(jīng)營階段、實施地表覆蓋栽培高效經(jīng)營階段、地表覆蓋栽培雷竹林低效經(jīng)營階段以及針對低效雷竹林實施相應(yīng)改善經(jīng)營階段，從這4類經(jīng)營階段的雷竹林中設(shè)置試驗樣點共40個(具體概況見表1，其中覆蓋年限為連年覆蓋年限)，每個樣點3個樣地重復(fù)，樣地規(guī)格為10 m×10 m。每個試驗樣點均由當(dāng)?shù)夭煌r(nóng)戶分別經(jīng)營。

表1 雷竹林退化評價試驗點設(shè)置概況

1.2.2林分結(jié)構(gòu)因子以及竹筍產(chǎn)量調(diào)查[2]在每塊樣地內(nèi)，分別按照竹齡(1年生、2年生、3年生以及以上)進行立竹檢尺，調(diào)查立竹密度、立竹胸徑、立竹年齡、立竹枝下高等林分結(jié)構(gòu)主要因子。出筍期，在每塊樣地內(nèi)，保留正常經(jīng)營所需要留養(yǎng)的竹筍數(shù)量，以實際采收的竹筍統(tǒng)計竹筍產(chǎn)量。新竹長成后，調(diào)查樣地中的新竹數(shù)、新竹胸徑、新竹枝下高等。

1.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 試驗中的各項調(diào)查因子分別表示如下：

x1—立竹密度(萬株·hm-2)，x2—1年生立竹比例(%)，x3—1年生立竹平均胸徑(cm)，x4—1年生立竹平均枝下高(m)，x5—2年生立竹比例(%)，x6—2年生立竹平均胸徑(cm)，x7—2年生立竹平均枝下高(m)，x8—3年生及以上立竹比例(%)，x9—3年生及以上立竹平均胸徑(cm)，x10—3年生及以上立竹平均枝下高(m)，x11—新竹比例(%)，x12—新竹平均胸徑(cm)；x13—新竹枝下高(m)，x14—竹筍產(chǎn)量(t·hm-2)。

本文使用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)，對40塊雷竹試驗林的14項林分結(jié)構(gòu)因子以及竹筍產(chǎn)量等指標(biāo)進行主成分提取[6]，通過主成分分析所確定的不同主成分量的線性組合計算不同樣點每個主成分的得分和綜合得分，對每個樣點的主成分得分進行聚類分析，進而對不同試驗點雷竹林進行基于林分結(jié)構(gòu)因子和竹筍產(chǎn)量的植被退化等級劃分和綜合評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 林分因子各指標(biāo)的相關(guān)性分析

對40塊雷竹試驗林的14項林分因子指標(biāo)進行調(diào)查的結(jié)果見表2，對這14項指標(biāo)進行相關(guān)分析(見表3)可知：各測量指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性，其中不同年齡立竹比例之間存在一定的聯(lián)系，1年生和2年生立竹比例與3年生及以上立竹比例呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，1年生立竹比例與新竹比例之間存在極顯著正相關(guān)，說明雷竹林在不同程度經(jīng)營水平下存在一定的年齡結(jié)構(gòu)比例。2年生以及新竹的立竹平均胸徑分別與各自年齡結(jié)構(gòu)的立竹平均枝下高呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，劉麗等[2]認(rèn)為立竹枝下高是立竹胸徑的從屬因子，許多研究也表明二者相關(guān)關(guān)系顯著[7-8]，因此可以充分考慮二者的關(guān)系進行退化程度評價指標(biāo)的篩選。2年生立竹平均胸徑分別與1年生、3年生及以上立竹平均胸徑有極顯著的正相關(guān)關(guān)系，這也揭示了不同年齡立竹對林地養(yǎng)分利用呈一定的比例關(guān)系。此外，竹筍產(chǎn)量與1年生立竹平均胸徑、2年生立竹平均胸徑、2年生立竹平均枝下高、3年生及以上立竹平均枝下高、新竹胸徑、新竹枝下高之間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，王光劍等[4]在進行合江方竹竹筍產(chǎn)量與林分平均胸徑之間的相關(guān)性研究時認(rèn)為林分平均胸徑是衡量竹筍產(chǎn)量高低的主要直接指標(biāo)，而年齡結(jié)構(gòu)和密度結(jié)構(gòu)往往通過林分平均胸徑對竹筍產(chǎn)量產(chǎn)生間接效應(yīng)，本文中雷竹林林分結(jié)構(gòu)因子各指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系也證實了這一點。立竹枝下高這一調(diào)查指標(biāo)的高低同樣對竹筍產(chǎn)量具有明顯效應(yīng)。有研究[9]認(rèn)為這與光合空間對竹林養(yǎng)分利用規(guī)律的影響有關(guān)。此外，有研究認(rèn)為在豐產(chǎn)林分結(jié)構(gòu)的立竹密度范圍內(nèi)， 立竹密度與立竹平均胸徑具有顯著相關(guān)關(guān)系[10]，而本研究中所選的不同經(jīng)營程度的雷竹林立竹密度與其他林分結(jié)構(gòu)因子之間并沒有顯著相關(guān)關(guān)系，這說明試驗雷竹林中存在低產(chǎn)退化現(xiàn)象，林分結(jié)構(gòu)趨于不合理，有必要展開進一步研究。

表2 續(xù)

表3 林分因子各指標(biāo)的相關(guān)性分析

說明：*示0.05顯著水平；**示0.01極顯著水平。

2.2 雷竹林植被退化等級劃分

2.2.1主成分提取及其意義識別 由于各調(diào)查指標(biāo)之間有一定的相關(guān)性，因而由這些指標(biāo)進行統(tǒng)計分析所反映的信息在一定程度上有所重疊。進行主成分分析的目的就是為了利用較少的綜合指標(biāo)將原始指標(biāo)所代表的信息更集中地體現(xiàn)出來[11]。

進行主成分分析首先要對指標(biāo)變量進行檢驗以判斷其是否適合做主成分分析。表4顯示的就是對調(diào)查指標(biāo)進行KMO檢驗和Bartlett球度檢驗的結(jié)果，其中KMO值為0.613，根據(jù)統(tǒng)計學(xué)家Kaiser給出的標(biāo)準(zhǔn)，KMO取值大于0.6，適合主成分分析[11]。而Bartlett球度檢驗給出的相伴概率為0.000，小于顯著性水平0.05，因此拒絕Bartlett球度檢驗的零假設(shè)，認(rèn)為原有調(diào)查指標(biāo)適合進行主成分分析。特征值在某種程度上被認(rèn)為是表示主成分影響力度大小的指標(biāo)，主成分個數(shù)提取原則就是將主成分對應(yīng)的特征值大于 1的主成分為納入標(biāo)準(zhǔn)[11]。表5反映的是14項指標(biāo)對主成分的載荷矩陣以及特征值和貢獻率，根據(jù)特征值大于1的的原則提取了5個主成分，其特征值分別為4.595，42.534，1.686，1.248，1.039，5個主成分的方差貢獻率分別為32.819%、18.098%、12.045%、8.912%、7.420%，累積貢獻率達79.294%，說明提取的5個主成分已經(jīng)代表了表征雷竹林植被退化程度指標(biāo)的79.294%的信息，因此可以用5個新變量來代替原來的14個變量，5個主成分記作F1～F5。

表4 KMO檢驗和Bartlett球度檢驗

主成分載荷矩陣刻畫了各單項調(diào)查指標(biāo)對于主成分的重要程度，同時決定了該主成分的實際意義。表5中顯示可知1年生立竹平均胸徑、2年生立竹平均胸徑、2年生立竹平均枝下高、3年生及以上立竹平均枝下高、新竹平均胸徑、新竹枝下高、竹筍產(chǎn)量在第一主成分上有較高載荷；3年生及以上立竹比例在第二主成分上有較高載荷，說明第二主成分基本反映了老齡竹立竹比例的信息；1年生立竹比例、2年生立竹比例在第三主成分上有較高載荷，說明第三主成分基本反映了壯齡竹立竹比例的信息；1年生立竹平均枝下高在第四主成分上有較高載荷；立竹密度在第五主成分上有較高載荷。本文分析所得出的各主成分所表達的實際意義與前人研究的結(jié)果[2]略有不同，初步分析認(rèn)為與試驗林分選擇的不同有關(guān)，但綜合分析的結(jié)果同樣能說明立竹年齡結(jié)構(gòu)、立竹胸徑、立竹枝下高以及竹筍產(chǎn)量可以用來作為雷竹林植被退化評價的主要指標(biāo)。

表5 主成分分析表

2.2.2植被退化程度評價 由表5中主成分載荷矩陣中的數(shù)據(jù)分別除以與之對應(yīng)的主成分特征根值的開方得到各個主成分的表達式系數(shù)[12]，再分別根據(jù)各主成分系數(shù)與原14項調(diào)查指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的線性組合求得不同樣點各主成分的得分，而各主成分的方差貢獻率作為綜合評價的權(quán)重，5個主成分按各自的權(quán)重加權(quán)相加即為綜合評價得分，結(jié)果見表6。

表6 各樣點主成分得分及綜合得分

表6 續(xù)

將各主成分的綜合得分作為植被退化指數(shù)進行綜合評價，通過對主成分綜合得分進行系統(tǒng)聚類分析，可對40個試驗樣點的雷竹林進行如下植被退化等級劃分(表7)，共分為4大類7個等級：第1類退化指數(shù)(綜合得分)區(qū)間為A≥1，可視為未退化(Ⅰ)；第2類0.05≤A<1，可視為輕度退化(Ⅱ、Ⅲ)、第3類-1≤A<0.05，可視為中度退化(Ⅳ、Ⅴ)；第4類A<-1，可視為重度退化(Ⅵ、Ⅶ)，其中重度、中度、輕度退化的林地占所有調(diào)查總林地數(shù)量的比例分別為15.00%、40.00%、35.00%，而未退化的雷竹林所占的比例僅為10.00%，可見調(diào)查試驗區(qū)不同經(jīng)營程度的雷竹林已經(jīng)呈現(xiàn)出嚴(yán)重退化的趨勢。

表7 地表覆蓋雷竹林退化程度劃分

2.3 基于林分結(jié)構(gòu)因子與竹筍產(chǎn)量的雷竹林退化特征

表8顯示的是不同退化程度雷竹林林分結(jié)構(gòu)指標(biāo)與竹筍產(chǎn)量情況，數(shù)據(jù)顯示立竹平均胸徑，立竹平均枝下高以及竹筍產(chǎn)量隨退化程度的加重基本上呈逐漸降低的趨勢，這種退化雷竹林3個指標(biāo)之間變化趨勢的一致性顯示出立竹質(zhì)量對竹筍產(chǎn)量的重要影響。

立竹結(jié)構(gòu)是竹林地上部分的密度結(jié)構(gòu)以及年齡結(jié)構(gòu)的組成狀態(tài)，是竹林能否充分利用光能和水肥條件生產(chǎn)有機物質(zhì)的基礎(chǔ)[13]。本研究中平均立竹密度隨退化程度的加重并沒有明顯的變化趨勢，但其變異系數(shù)卻有增大的趨勢，有學(xué)者通過調(diào)查研究得出地表覆蓋退化雷竹林立竹密度區(qū)間為0.8～2.8萬株·hm-2，變異系數(shù)為0.31[14-15]，而本文所調(diào)查的退化雷竹林中部分林分的立竹密度超出了上述范圍，這可能與自然災(zāi)害以及人為因素的過度干擾有關(guān)，由此可見：退化雷竹林的立竹密度受多重因素的影響，具有極大的波動性。而退化雷竹林立竹密度的變異系數(shù)與前人研究的結(jié)論[14]相一致，這說明多數(shù)退化林分的立竹密度處于過大或過小的兩極，這是因為立竹密度過大會加劇竹子個體間的種內(nèi)競爭，林分不能充分地利用資源條件，從而導(dǎo)致出筍量、筍個體質(zhì)量以及新竹徑級的顯著下降；而立竹密度過小，環(huán)境資源利用率降低，林分制造的光合產(chǎn)物就減少，出筍量也顯著下降[16]。此外，本研究中未退化雷竹林的平均立竹密度為1.65萬株·hm-2，這與周國模等[14]經(jīng)過調(diào)研得出豐產(chǎn)雷竹林所應(yīng)保持的立竹密度極為一致。而不同退化程度雷竹林的年齡結(jié)構(gòu)比例(1年生立竹∶2年生立竹∶3年生及以上立竹)分別為：未退化1∶1.47∶1.03，輕度退化1∶1.38∶0.89，中度退化1∶1.26∶0.96，重度退化1∶1.68∶1.67，可見隨著退化程度的加深，2年生立竹比例逐漸降低，而3年生及以上老齡竹的比例逐漸升高；相比未退化雷竹林，重度退化雷竹林的新竹比例最低，此時新竹留養(yǎng)困難，林分自我更新能力降低。上述結(jié)果顯示了年齡結(jié)構(gòu)對雷竹林退化程度的較大影響，同時也從一定程度上揭示了立竹密度會通過年齡結(jié)構(gòu)來對雷竹林退化程度產(chǎn)生影響。

表8 不同退化程度雷竹林林分結(jié)構(gòu)特征與竹筍產(chǎn)量

2.4 人工經(jīng)營措施對雷竹林植被退化的影響

通過對表1雷竹林試驗點設(shè)置情況以及表7中雷竹林退化程度劃分的綜合分析，可以看出江西省萬年縣所調(diào)查的12個試驗點中，沒有出現(xiàn)重度退化的雷竹林，而未退化以及輕度退化試驗點數(shù)所占的比例則高達75%，這可能說明江西省萬年縣雷竹林由于栽植年限短(10 a以下)，加上早產(chǎn)高效栽培技術(shù)的大力推廣，目前竹林仍處于平穩(wěn)高產(chǎn)階段，少許中度退化程度的雷竹林也只是個別農(nóng)戶由于覆蓋物清理不及時、施肥過量以及竹園管理不科學(xué)等因素所導(dǎo)致。而在浙江省太湖源鎮(zhèn)所調(diào)查的28個試驗點中不同退化程度雷竹林所占的比例為(依據(jù)退化程度逐漸加重的順序)2∶7∶13∶6，其中中度和重度2種退化程度雷竹林中栽植年限達10 a及以上的雷竹林比例高達94.74%，而覆蓋年限4 a及以上的高達88.89%，可見栽植年限以及覆蓋年限的增大均會引起竹林不同程度的退化。

徐祖祥等[17]通過對臨安雷竹土壤連續(xù)8 a的定位監(jiān)測研究就曾證明連續(xù)種植雷竹林的土壤會呈現(xiàn)大量元素含量增加，微量元素減少，土壤酸度增強等一系列養(yǎng)分不平衡的趨勢；黃芳等[18]、孫達等[19]也通過研究分別證明了雷竹林土壤氮素、磷素隨栽植年限的增長而增加。目前學(xué)者們通過調(diào)研普遍認(rèn)為隨著栽培年限的增長，雷竹林長期大量施用肥料使土壤養(yǎng)分長年過量累積，養(yǎng)分失衡、地力衰竭會直接導(dǎo)致竹筍產(chǎn)量下降等竹林退化現(xiàn)象的發(fā)生，而同時林地連年冬季地表覆蓋會使林地土壤長期處于高濕和缺氧狀態(tài)，極易改變土壤理化性狀以及土壤酶活性的狀態(tài)[20-21]，同樣會直接導(dǎo)致留養(yǎng)母竹困難和地下鞭營養(yǎng)代謝失調(diào)，從而導(dǎo)致立竹結(jié)構(gòu)乃至整個林分的退化。而目前對此類退化竹林尚無理想的修復(fù)技術(shù)的前提下，從竹林經(jīng)營投入成本與經(jīng)濟產(chǎn)出的角度考慮，竹農(nóng)往往會對退化竹林疏于管理或棄管，從而又使竹林立竹密度迅速增大，立竹平均胸徑也隨之下降到較低水平。此外，表7中顯示的浙贛兩地均存在栽植10 a以下以及覆蓋年限很低的退化雷竹林，這可能與個別農(nóng)戶經(jīng)營不當(dāng)有關(guān)，例如施肥不合理或覆蓋物撤除不及時，會使地下鞭分布明顯上浮，竹林中當(dāng)年新竹數(shù)量不夠留養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，新竹生長勢弱，從而使竹林的立竹年齡比例不合理，若給予一定的科學(xué)管理，此類退化林地一般有修復(fù)的可能。

3 結(jié)論與討論

劉麗等[2]認(rèn)為通過林分結(jié)構(gòu)因子和竹筍產(chǎn)量等指標(biāo)對有機材料覆蓋雷竹林進行退化程度診斷是一種生物途徑的診斷方式[22]，而雷竹林作為一種特殊的人工林，林分因子能很好地反映種植區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量隨人為干擾的變化，是人工林生態(tài)系統(tǒng)各因子最直接、最綜合的反映，而林分因子方面的退化特征屬于人工林植被退化研究的范疇[23-24]，因而本文將基于林分結(jié)構(gòu)因子和竹筍產(chǎn)量的退化評價過程認(rèn)定為是對雷竹林植被退化進行診斷的一種方式，并不能完全診斷土壤退化程度，進一步對研究內(nèi)容進行科學(xué)定位。

本文應(yīng)用主成分分析法對浙江、江西兩地雷竹主產(chǎn)區(qū)40塊雷竹試驗林的14項林分因子指標(biāo)進行植被退化程度等級劃分，得出立竹年齡結(jié)構(gòu)、立竹胸徑和竹筍產(chǎn)量是地表覆蓋雷竹林退化程度評價的主要指標(biāo)。通過對每個樣點的主成分得分進行聚類分析，將40塊不同經(jīng)營程度的雷竹試驗林劃分為未退化(Ⅰ)、輕度退化(Ⅱ、Ⅲ)、中度退化(Ⅳ、Ⅴ)和重度退化(Ⅵ、Ⅶ)4 類和 7個等級，退化竹林的比例(90%)顯著高于未退化竹林(10%)，反映出以施肥和地表增溫覆蓋為核心的早產(chǎn)高效栽培技術(shù)在增加竹林經(jīng)濟產(chǎn)出的同時，極易造成竹林退化，而不同農(nóng)戶由于經(jīng)營程度的不同又使竹林呈現(xiàn)出不同程度的退化特征，在對退化雷竹林進行評價的基礎(chǔ)上如何對其進行科學(xué)修復(fù)從而實現(xiàn)雷竹林高效可持續(xù)經(jīng)營是目前該研究領(lǐng)域亟待解決的問題。

在栽植年限和覆蓋年限一致的情況下，兩地雷竹林樣地退化等級劃分并不存在明顯的地域差異，這說明雷竹林植被退化并不存在明顯的區(qū)域性。在江西省萬年縣所調(diào)查的12個試驗點中，沒有重度退化雷竹林，而浙江省太湖源鎮(zhèn)中度和重度2種退化程度的雷竹林所占的比例高達67.86%，其中栽植年限10 a及以上的雷竹林占到94.74%，覆蓋年限4 a及以上的也高達88.89%，這與林地肥料的長期大量施用以及長期地表增溫覆蓋使得土壤質(zhì)量下降有直接關(guān)系。一般來說，土壤質(zhì)量下降是一個不可逆的過程，因此對由于經(jīng)營時間過長導(dǎo)致土壤退化的雷竹林再進行退化修復(fù)就比較困難，這也是重度植被退化雷竹林的一個明顯的特征。

不同退化程度雷竹林林分結(jié)構(gòu)因子以及竹筍產(chǎn)量的數(shù)據(jù)揭示出退化雷竹林新竹留養(yǎng)困難，立竹質(zhì)量下降，竹林立竹結(jié)構(gòu)不合理的特征，這些已然成為高產(chǎn)高效雷竹林經(jīng)營和發(fā)展的嚴(yán)重障礙。保持良好的立竹結(jié)構(gòu)是保證竹林更新生長以及竹林持續(xù)豐產(chǎn)的必備條件，因而立竹密度、立竹胸徑和立竹年齡結(jié)構(gòu)等林分結(jié)構(gòu)主要因子是進行退化雷竹林恢復(fù)的重要的調(diào)控對象。而僅從林分因子層面探索雷竹林退化特征及其內(nèi)在機制進而開展退化修復(fù)工作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，本研究中將34，37，38號樣地與5，6，13，14，23號樣地進行對比分析，兩類樣地覆蓋年限相同，栽植年限15 a的僅輕度退化，而種植年限10 a的卻達到中度甚至重度退化?？梢姡灾材晗薜脑鲩L并不能明顯導(dǎo)致植被退化，造成雷竹林植被退化的因素是多方面的，其中既有竹林自身生長代謝的因素，也有人工經(jīng)營措施方面的因素，而后者又包括個別農(nóng)戶經(jīng)營措施不當(dāng)?shù)囊蛩匾约案弋a(chǎn)經(jīng)營技術(shù)與竹林可持續(xù)經(jīng)營理念之間如何權(quán)衡的問題。

綜上所述，雷竹林植被退化程度與竹農(nóng)的經(jīng)濟收入休戚相關(guān)，采取適當(dāng)?shù)慕?jīng)營措施保持合理的林分結(jié)構(gòu)可以從一定程度上減輕雷竹林植被退化，但一味追求高效益改變竹林生態(tài)系統(tǒng)自身生長代謝規(guī)律，土壤退化嚴(yán)重，其損失將不可逆轉(zhuǎn)。改變不合理的人工經(jīng)營措施，間隔覆蓋年限，采取適當(dāng)?shù)霓r(nóng)林立體復(fù)合經(jīng)營模式，鼓勵竹農(nóng)林下套種，發(fā)展林下經(jīng)濟，是目前提高林地生產(chǎn)力、發(fā)展生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益“雙贏”的有效措施，也是政策決策者以及竹林培育專家學(xué)者共同努力和研究的方向。

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