竹+草植被恢复模式斑块特点及其干扰分析

张学权

(成都大学旅游文化产业学院，四川成都 610106)

竹+草植被恢复模式斑块特点及其干扰分析

张学权

(成都大学旅游文化产业学院，四川成都 610106)

苦竹+牛鞭草退耕种植5年后，苦竹与牛鞭草呈斑块分布状态.调查分析表明:牛鞭草中的苦竹斑块受人为影响较大，表现出斑块数量、斑块密度和边界密度均大于苦竹林中的牛鞭草斑块，斑块分维数则小于苦竹林中的牛鞭草斑块；而苦竹林中牛鞭草的生长受苦竹林所围成的斑块分维数、边界密度的增大和面积的减小影响逐渐消失；苦竹林中有牛鞭草分布的最小斑块面积在2.4～6.2 m2之间，具体需视斑块分维数和边界密度大小而定.本调查分析在一定程度上可为现实的竹斑块、草斑块的经营管理布局提供参考.

竹+草植被；斑块分布；退耕还林模式

0 引 言

退耕还林，就是从保护和改善生态环境出发，将易造成水土流失的坡耕地有计划、有步骤地停止耕种，并按适地适树的原则，因地制宜地植树造林，恢复森林植被.同时，在恢复山区坡耕地的生态环境的前提下，在条件允许的地块可适当种植经济植物，以获得一定的经济效益.目前，四川盆地周边低山丘陵区的竹+草退耕还林植被恢复模式就是其中的代表，在保障植被生态功能发挥的前提下，既可收获竹材和竹笋，又可种草养畜[1].但随着植被恢复时间延长和村民经营管理意愿的改变，需进一步对竹斑块与牧草斑块的发展态势及其特征值探究分析，以便能继续维持竹+草植被恢复模式的生态效益和经济效益的正常发挥.

1 试验地概况

试验地位于四川盆地边缘低山地的洪雅县柳江镇，其地带性植被为亚热带常绿阔叶林，地带性土壤为黄壤.该区域内土壤侵蚀较为严重，据洪雅县土壤站的调查数据，属强度侵蚀的土地占全县土地面积的7.2%，中强度侵蚀占 68.2%，轻度侵蚀占24.6%[2].该区域退耕还林的模式主要以竹+草和林+草的植被恢复模式为主，栽植的竹种主要有苦竹、撑绿杂交竹、楠竹及慈竹等，牧草主要以牛鞭草和多花黑麦草为主.近年来，当地政府利用退耕还林还草工程的契机，鼓励农户通过栽竹种草来发展奶牛、奶羊等养殖业，以及生产竹材、竹笋等产品，以达到逐步调整农村产业结构的目的.

2 材料与方法

2.1 测试对象与材料

测试对象为柳江镇苦竹岗面积约6 576 m2的苦竹和牛鞭草种植地块.测试材料为5年生苦竹与牛鞭草.

2.2 测试因子与方法

斑块特征，包括斑块形状、面积和周长等，采用差分定位系统(Difference Global Positioning System，DGPS)进行测定.

斑块分维数[3]的计算式为，

其中，Fd为分维数，P为斑块周长，A为斑块面积，k为常数，一般取值为4.

边界密度[4]的计算式为，

其中，E 为某一景观中的斑块边界总长度，A为景观面积，欧几里德几何图形的Fd为1，其他形状的Fd介于1和2之间.

苦竹、牛鞭草生长状况采用游标卡尺、卷尺和标杆进行测定.

3 结果与分析

据实地调查结果显示，农户在苦竹+牛鞭草的种植中，由于经营意愿的不同出现了3种经营方向:以收获竹材、竹笋为主的纯苦竹林；以收获牛鞭草养殖牲畜为主的纯牛鞭草地；以苦竹与牛鞭草兼营的竹草斑块状镶嵌种植.3种地类的面积比为:0.8∶1.0∶1.2.第三种苦竹与牛鞭草兼营模式乃退耕还林竹+草植被恢复模式之目标，本研究主要也将围绕此模式展开分析.

3.1 苦竹斑块与牛鞭草斑块特征

苦竹+牛鞭草镶嵌斑块根据斑块所在基底不同可分为，苦竹林中的牛鞭草斑块和牛鞭草中的苦竹斑块，具体测试分析后的斑块特征见表1.

表1 不同基底中的牛鞭草与苦竹斑块特征

由表1可知，牛鞭草中的苦竹斑块受人为影响程度较大，其斑块数、斑块密度和边界密度均大于苦竹林中的牛鞭草斑块，斑块分维数小于苦竹林中的牛鞭草斑块，最小斑块面积仅0.25 m2.此说明:为了发展牛鞭草，农户人为地加大了对苦竹的采伐，从而形成较多相对比较规则的、小块的苦竹单丛；苦竹林中草斑块的形成则与苦竹生长特性和对苦竹的经营利用方式有关，一方面苦竹竹鞭的走向决定了所形成的牛鞭草斑块的不规则性，另一方面以竹材和竹笋利用为主的经营也形成不规则的牛鞭草斑块.

3.2 苦竹林内牛鞭草分布与牛鞭草斑块特征

通过对苦竹林中的21个草斑块内牛鞭草分布情况进行调查，其结果见表2.

表2 苦竹林内不同牛鞭草分布状况下的牛鞭草斑块特征

由表2可知，随牛鞭草斑块分维数、边界密度的逐渐增大和斑块面积的逐渐减小，牛鞭草分布逐渐减少.当草斑块面积较大时(如平均面积20.5014 m2)，斑块的分维数适当偏大对牛鞭草生长的影响也不大.具体分析5个苦竹林无草斑块，其中最大面积为6.2388 m2，最小面积为 2.4397 m2，苦竹均高 3.73 m左右，水平分布厚度在4.25 m以上.由此可见，当牛鞭草斑块分维数在1.16左右，边界密度在2.26 m/m2左右时，6.24 m2左右的面积为牛鞭草生长的最小斑块面积，如果分维数的增大，则牛鞭草最小生长斑块面积则需大一些才行.

3.3 苦竹斑块特征对牛鞭草生长的影响

苦竹对牛鞭草生长的干扰与牛鞭草斑块大小、斑块分维数、苦竹生长高度和苦竹的种群大小(水平分布厚度和宽度)有关.同等面积下苦竹林中的草斑块分维数越高，苦竹对牛鞭草生长的影响也越大，而牛鞭草中的苦竹斑块表现刚好相反，竹斑块的分维数越高对牛鞭草生长的影响越小.据典型斑块调查结果表明(见表3):在斑块面积偏小、苦竹平均高度较高和水平分布厚度较大时，斑块内牛鞭草的分布离苦竹较远，如A号斑块在苦竹林下40 cm以外才有牛鞭草生长，而B和C号斑块在离苦竹20 cm以内有部分牛鞭草的生长；同一斑块内随着与苦竹间距离的增加，苦竹对牛鞭草生长的影响逐渐减小，表现为牛鞭草的高度、粗度、单位面积株数和单位面积生物量的逐渐增加，同时，随草斑块面积的增大和苦竹林平均高度、厚度的减小，牛鞭草在茎粗度、生长高度和单位面积生物量上均表现出增加的趋势.

表3 不同苦竹斑块面积中牛鞭草生长状况

4 结 论

结合文献研究结果[4-6]，从整体林地郁闭度的角度来考虑，当冠层郁闭度控制在0.30-0.44范围内时，既可保障冠层覆盖和地表牧草覆盖，发挥生态效益，又可获得纯牛鞭草地68.5%的牛鞭草收获量.鉴于本研究的调查分析，从经营管理角度来看，斑块布局、斑块形状也是必须考虑的关键因素，虽然面积大，但分维数高、边界密度大时不利于牛鞭草的生长，但具体的经营管理指标还有待进一步调研.

:

[1]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产沙特征分析[J].水土保持学报，2004，18(6):27-29，33.

[2]张学权.洪雅县不同植被类型对侵蚀性降雨的响应研究[J].中国水土保持，2010，31(9):23-26.

[3]郭乐，薛达元，杜世宏.景观生态空间格局——规划与评价[M].北京:中国环境科学出版社，2009.

[4]张学权，胡庭兴.林+草退耕模式冠层适宜郁闭度的模拟初步分析[J].草业科学，2006，23(3):46-50.

[5]邬建国.景观生态学——格局、过程、尺度与等级[M].北京:高等教育出版社，2002.

[6]张学权，胡庭兴，叶冲.模拟林(竹)+草种植模式遮荫对扁穗牛鞭草的光合速率、生长的影响及其经济效益分析[J].草业学报 ，2006，15(2):54-59.

Patch Characteristics of Pleioblastus Amarus+H.compressa Restoration Mode and Interference Analysis

ZHANGXuequan
(School of Tourism and Culture Industry，Chengdu University，Chengdu 610106，China)

Abstract:After 5 years'growth of farmland planting for pleioblastus amarus+H.compressa，they take on patch distribution status.The investigated results show that pleioblastus amarus patches are greater influ enced by human impact，of whose patch number，patch density as well as boundary density are all bigger than H.compressa patch in pleioblastus amarus jungle，while fractal dimension is smaller than that of grass patch in pleioblastus amarus jungle.H.compressa in pleioblastus amarus jungle gradually disappear influ enced by gradual increase of patch fractal dimension，boundary density and its decrease of area.The area of the smallest patch of the grass in pleioblastus amarus jungle is from 2.4m2to 6.2 m2and the specific area depends on the specific patch fractal dimension and boundary density.This investigation is just a prelimi nary discuss，which made a certain foundation for realization of operation，management and layout of the two to a certain extent.

Key words:PleioblastusAmarus+H.compressa；patch distribution；characteristics

X171.4

A

1004-5422(2012)04-0318-03

2012-08-14.

张学权(1967—)，男，博士，教授，从事林业生态工程研究.