劉亞迪，范少輝，蔡春菊，劉廣路 ，肖復(fù)明

(1.國(guó)際竹藤中心，國(guó)家林業(yè)局竹藤科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100102；2.湖州師范學(xué)院 農(nóng)村發(fā)展研究院，中國(guó)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(jì)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(yíng)年限的增加，高強(qiáng)度的人為經(jīng)營(yíng)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(diǎn)問題之一，而對(duì)退化程度的診斷和評(píng)價(jià)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(gè)體農(nóng)戶“農(nóng)作物式”分散經(jīng)營(yíng)的栽培方式，使得雷竹林的林分結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)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(píng)價(jià)工作的進(jìn)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(yíng)模式方面所具有的經(jīng)濟(jì)林和農(nóng)作物雙重屬性的特點(diǎn)，我們借鑒人工林和農(nóng)作物退化評(píng)價(jià)工作中的經(jīng)驗(yàn)，然而雷竹林農(nóng)戶分散經(jīng)營(yíng)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(jìn)行退化評(píng)價(jià)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(duì)評(píng)價(jià)的干擾作用?；诖耍疚囊岳字窳种脖煌嘶癁檠芯恐黧w，充分考慮雷竹林產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益這一經(jīng)濟(jì)和社會(huì)屬性，以經(jīng)濟(jì)作物林地退化評(píng)價(jià)中選用的經(jīng)濟(jì)效益為評(píng)價(jià)目標(biāo)，同時(shí)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(duì)竹筍產(chǎn)量的影響以及在衡量竹林生長(zhǎng)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(píng)價(jià)指標(biāo)開展雷竹林植被退化程度等級(jí)劃分的研究，以期為開展地表覆蓋雷竹林退化特征機(jī)制以及恢復(fù)工作提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況與研究方法

1.1 試驗(yàn)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(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的雷竹林作為研究對(duì)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(yíng)為主，經(jīng)營(yíng)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(jìn)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(gè)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(zhǎng)鞭肥，9月施催芽肥，11-12月施孕筍肥，次年3-4月可施長(zhǎng)筍肥。以此技術(shù)為指導(dǎo)，不同地區(qū)、不同農(nóng)戶在實(shí)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(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)天目山東麓，屬亞熱帶濕潤(rùn)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(shí)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(yè)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(diǎn)產(chǎn)區(qū)，雷竹栽培歷史在20 a以上，同時(shí)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(jì)社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)以及農(nóng)民家庭經(jīng)濟(jì)收入的主要來源。然而由于長(zhǎng)期集約經(jīng)營(yíng)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(rùn)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(dá)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(zhǎng)。自20世紀(jì)90年代末，在國(guó)家“退耕還林工程”建設(shè)的積極響應(yīng)下，針對(duì)山區(qū)農(nóng)民人均耕地少的實(shí)際，該縣開始鼓勵(lì)農(nóng)民栽植雷竹，并引進(jìn)了覆蓋栽培技術(shù)，目前該縣已把雷竹做成優(yōu)勢(shì)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(jìn)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(jì)產(chǎn)出使得農(nóng)戶經(jīng)營(yíng)管理的積極性很高，但關(guān)于該地雷竹林生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)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(duì)浙江和江西2省雷竹林詳細(xì)踏查、對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶進(jìn)行咨詢?cè)L問、查閱相關(guān)文獻(xiàn)和林業(yè)部門檔案資料的基礎(chǔ)上，同時(shí)充分考慮雷竹林人工經(jīng)營(yíng)的歷史階段，即未實(shí)施地表覆蓋栽培經(jīng)營(yíng)階段、實(shí)施地表覆蓋栽培高效經(jīng)營(yíng)階段、地表覆蓋栽培雷竹林低效經(jīng)營(yíng)階段以及針對(duì)低效雷竹林實(shí)施相應(yīng)改善經(jīng)營(yíng)階段，從這4類經(jīng)營(yíng)階段的雷竹林中設(shè)置試驗(yàn)樣點(diǎn)共40個(gè)(具體概況見表1，其中覆蓋年限為連年覆蓋年限)，每個(gè)樣點(diǎn)3個(gè)樣地重復(fù)，樣地規(guī)格為10 m×10 m。每個(gè)試驗(yàn)樣點(diǎn)均由當(dāng)?shù)夭煌r(nóng)戶分別經(jīng)營(yíng)。

表1 雷竹林退化評(píng)價(jià)試驗(yàn)點(diǎn)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(jìn)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(yíng)所需要留養(yǎng)的竹筍數(shù)量，以實(shí)際采收的竹筍統(tǒng)計(jì)竹筍產(chǎn)量。新竹長(zhǎng)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(jì)與分析 試驗(yàn)中的各項(xiàng)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(jì)軟件進(jìn)行主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)，對(duì)40塊雷竹試驗(yàn)林的14項(xiàng)林分結(jié)構(gòu)因子以及竹筍產(chǎn)量等指標(biāo)進(jìn)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(jì)算不同樣點(diǎn)每個(gè)主成分的得分和綜合得分，對(duì)每個(gè)樣點(diǎn)的主成分得分進(jìn)行聚類分析，進(jìn)而對(duì)不同試驗(yàn)點(diǎn)雷竹林進(jìn)行基于林分結(jié)構(gòu)因子和竹筍產(chǎn)量的植被退化等級(jí)劃分和綜合評(píng)價(jià)。

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(duì)40塊雷竹試驗(yàn)林的14項(xiàng)林分因子指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果見表2，對(duì)這14項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析(見表3)可知：各測(cè)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(yíng)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(jìn)行退化程度評(píng)價(jià)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(duì)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(jìn)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(shí)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(duì)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(shí)了這一點(diǎn)。立竹枝下高這一調(diào)查指標(biāo)的高低同樣對(duì)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(duì)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(yíng)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(yàn)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(jìn)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(jí)劃分

2.2.1主成分提取及其意義識(shí)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析所反映的信息在一定程度上有所重疊。進(jìn)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(jìn)行主成分分析首先要對(duì)指標(biāo)變量進(jìn)行檢驗(yàn)以判斷其是否適合做主成分分析。表4顯示的就是對(duì)調(diào)查指標(biāo)進(jìn)行KMO檢驗(yàn)和Bartlett球度檢驗(yàn)的結(jié)果，其中KMO值為0.613，根據(jù)統(tǒng)計(jì)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(yàn)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(yàn)的零假設(shè)，認(rèn)為原有調(diào)查指標(biāo)適合進(jìn)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(gè)數(shù)提取原則就是將主成分對(duì)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(xiàng)指標(biāo)對(duì)主成分的載荷矩陣以及特征值和貢獻(xiàn)率，根據(jù)特征值大于1的的原則提取了5個(gè)主成分，其特征值分別為4.595，42.534，1.686，1.248，1.039，5個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為32.819%、18.098%、12.045%、8.912%、7.420%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)79.294%，說明提取的5個(gè)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(gè)新變量來代替原來的14個(gè)變量，5個(gè)主成分記作F1～F5。

表4 KMO檢驗(yàn)和Bartlett球度檢驗(yàn)

主成分載荷矩陣刻畫了各單項(xiàng)調(diào)查指標(biāo)對(duì)于主成分的重要程度，同時(shí)決定了該主成分的實(shí)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(dá)的實(shí)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(yàn)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(píng)價(jià)的主要指標(biāo)。

表5 主成分分析表

2.2.2植被退化程度評(píng)價(jià) 由表5中主成分載荷矩陣中的數(shù)據(jù)分別除以與之對(duì)應(yīng)的主成分特征根值的開方得到各個(gè)主成分的表達(dá)式系數(shù)[12]，再分別根據(jù)各主成分系數(shù)與原14項(xiàng)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(diǎn)各主成分的得分，而各主成分的方差貢獻(xiàn)率作為綜合評(píng)價(jià)的權(quán)重，5個(gè)主成分按各自的權(quán)重加權(quán)相加即為綜合評(píng)價(jià)得分，結(jié)果見表6。

表6 各樣點(diǎn)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(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，通過對(duì)主成分綜合得分進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，可對(duì)40個(gè)試驗(yàn)樣點(diǎn)的雷竹林進(jìn)行如下植被退化等級(jí)劃分(表7)，共分為4大類7個(gè)等級(jí)：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?cái)?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(yàn)區(qū)不同經(jīng)營(yíng)程度的雷竹林已經(jīng)呈現(xiàn)出嚴(yán)重退化的趨勢(shì)。

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(shì)，這種退化雷竹林3個(gè)指標(biāo)之間變化趨勢(shì)的一致性顯示出立竹質(zhì)量對(duì)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(jī)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(shì)，但其變異系數(shù)卻有增大的趨勢(shì)，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(dòng)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?yàn)榱⒅衩芏冗^大會(huì)加劇竹子個(gè)體間的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，林分不能充分地利用資源條件，從而導(dǎo)致出筍量、筍個(gè)體質(zhì)量以及新竹徑級(jí)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(guó)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(shí)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(duì)雷竹林退化程度的較大影響，同時(shí)也從一定程度上揭示了立竹密度會(huì)通過年齡結(jié)構(gòu)來對(duì)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(yíng)措施對(duì)雷竹林植被退化的影響

通過對(duì)表1雷竹林試驗(yàn)點(diǎn)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(gè)試驗(yàn)點(diǎn)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(yàn)點(diǎn)數(shù)所占的比例則高達(dá)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(gè)別農(nóng)戶由于覆蓋物清理不及時(shí)、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(gè)試驗(yàn)點(diǎn)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(dá)10 a及以上的雷竹林比例高達(dá)94.74%，而覆蓋年限4 a及以上的高達(dá)88.89%，可見栽植年限以及覆蓋年限的增大均會(huì)引起竹林不同程度的退化。

徐祖祥等[17]通過對(duì)臨安雷竹土壤連續(xù)8 a的定位監(jiān)測(cè)研究就曾證明連續(xù)種植雷竹林的土壤會(huì)呈現(xiàn)大量元素含量增加，微量元素減少，土壤酸度增強(qiáng)等一系列養(yǎng)分不平衡的趨勢(shì)；黃芳等[18]、孫達(dá)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(zhǎng)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(zhǎng)，雷竹林長(zhǎng)期大量施用肥料使土壤養(yǎng)分長(zhǎng)年過量累積，養(yǎng)分失衡、地力衰竭會(huì)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(shí)林地連年冬季地表覆蓋會(huì)使林地土壤長(zhǎng)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(huì)直接導(dǎo)致留養(yǎng)母竹困難和地下鞭營(yíng)養(yǎng)代謝失調(diào)，從而導(dǎo)致立竹結(jié)構(gòu)乃至整個(gè)林分的退化。而目前對(duì)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(yíng)投入成本與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的角度考慮，竹農(nóng)往往會(huì)對(duì)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(gè)別農(nóng)戶經(jīng)營(yíng)不當(dāng)有關(guān)，例如施肥不合理或覆蓋物撤除不及時(shí)，會(huì)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(zhǎng)勢(shì)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(duì)有機(jī)材料覆蓋雷竹林進(jìn)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(píng)價(jià)過程認(rèn)定為是對(duì)雷竹林植被退化進(jìn)行診斷的一種方式，并不能完全診斷土壤退化程度，進(jìn)一步對(duì)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行科學(xué)定位。

本文應(yīng)用主成分分析法對(duì)浙江、江西兩地雷竹主產(chǎn)區(qū)40塊雷竹試驗(yàn)林的14項(xiàng)林分因子指標(biāo)進(jìn)行植被退化程度等級(jí)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(píng)價(jià)的主要指標(biāo)。通過對(duì)每個(gè)樣點(diǎn)的主成分得分進(jìn)行聚類分析，將40塊不同經(jīng)營(yíng)程度的雷竹試驗(yàn)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(gè)等級(jí)，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(jì)產(chǎn)出的同時(shí)，極易造成竹林退化，而不同農(nóng)戶由于經(jīng)營(yíng)程度的不同又使竹林呈現(xiàn)出不同程度的退化特征，在對(duì)退化雷竹林進(jìn)行評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上如何對(duì)其進(jìn)行科學(xué)修復(fù)從而實(shí)現(xiàn)雷竹林高效可持續(xù)經(jīng)營(yíng)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(jí)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(gè)試驗(yàn)點(diǎn)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(dá)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(dá)88.89%，這與林地肥料的長(zhǎng)期大量施用以及長(zhǎng)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(gè)不可逆的過程，因此對(duì)由于經(jīng)營(yíng)時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致土壤退化的雷竹林再進(jìn)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(gè)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(yíng)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(zhǎng)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(jìn)行退化雷竹林恢復(fù)的重要的調(diào)控對(duì)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(jī)制進(jìn)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(hào)樣地與5，6，13，14，23號(hào)樣地進(jìn)行對(duì)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(dá)到中度甚至重度退化?？梢姡灾材晗薜脑鲩L(zhǎng)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(zhǎng)代謝的因素，也有人工經(jīng)營(yíng)措施方面的因素，而后者又包括個(gè)別農(nóng)戶經(jīng)營(yíng)措施不當(dāng)?shù)囊蛩匾约案弋a(chǎn)經(jīng)營(yíng)技術(shù)與竹林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)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(jì)收入休戚相關(guān)，采取適當(dāng)?shù)慕?jīng)營(yíng)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(zhǎng)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(yíng)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(yíng)模式，鼓勵(lì)竹農(nóng)林下套種，發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)，是目前提高林地生產(chǎn)力、發(fā)展生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)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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